甘肃农业大学：《生物化学》课程教学资源（课件讲稿）第七章 生物氧化与氧化磷酸化 Biological Oxidation & Oxidative Phosphorylation

第七章 生物氧化与氧化磷酸化 第一节生物氧化概述 第二节…电子传递链 第三节氧化磷酸化

1 第一节 生物氧化概述 2 第二节 电子传递链 3 第三节 氧化磷酸化 4

第一节生物氧化概述 生物氧化的概念 1.生物氧化（Biological0 xidation)一一 有机 分子在生物体内氧化分解成C02和H20并释放出能 量ATP的过程。 这过程通常消耗氧，生成C02和H20,并在组织细胞 中进行，故又称细胞氧化或细胞呼吸、组织呼吸。 细胞呼吸作用中的一系列氧化-还原反应总称为生 物氧化：活细胞内进行的氢原子或电子转移的产能 反应

一 、生物氧化的概念 生物氧化（Biological Oxidation 有机 分子在生物体内氧化分解成 CO2和 H2O 并释放出能 量ATP的过程。 n这过程通常消耗氧，生成CO2和H2O，并在组织细胞 中进行，故又称细胞氧化或细胞呼吸、组织呼吸。 n细胞呼吸作用中的一系列氧化-还原反应总称为生 物氧化：活细胞内进行的氢原子或电子转移的产能 反应。 第一节 生物氧化概述

2、 生物氧化的过程 多糖 脂肪 蛋白质 ↓ ↓ ↓ 葡萄糖 甘油+脂肪酸 氨基酸 乙酰COA ↓ TCA C02 能量 02 H20

3、生物氧化的特点 1)生物氧化是细胞内进行的酶促过程，反应条件 温和（水溶液，pH7和常温）。 2)在生物氧化中，碳的释放和氢的氧化是非同步 进行的。 ■ 3)生物氧化的能量是分步释放的。这种逐步释放 能量的方式，不会引起体温的骤然升高，且使放 出的能量得到最有效的利用。 ■ 4)生物氧化释放的能量，通过偶联ATP合成，转 换成生物体能够直接利用的生物能ATP

n 1）生物氧化是细胞内进行的酶促过程，反应条件 温和（水溶液，pH≈7和常温）。 n 2）在生物氧化中，碳的释放和氢的氧化是非同步 进行的。 n 3）生物氧化的能量是分步释放的。这种逐步释放 能量的方式，不会引起体温的骤然升高，且使放 出的能量得到最有效的利用。 n 4）生物氧化释放的能量，通过偶联ATP合成，转 换成生物体能够直接利用的生物能ATP

二、高能化合物 1、高能化合物的概念 ●将水解时能够释放21kJ(5kca1/mo1)以上自由能的化 合物称为高能化合物。 ●高能磷酸化合物一水解每摩尔磷酸基能释放21kJ/o1或 以上能量的磷酸化合物. ●水解断裂时释放出大量自由能的活泼共价键称为高能键，用 “~”表示 。 生物化学上的高能键指水解放出较多的自由能。 化学上指需要提供大量能量才能够打断的键

二、高能化合物 1、高能化合物的概念 l将水解时能够释放21 kJ （5 kcal /mol ）以上自由能的化 合物称为高能化合物。 l高能磷酸化合物——水解每摩尔磷酸基能释放21 kJ /mol或 以上能量的磷酸化合物. l水解断裂时释放出大量自由能的活泼共价键称为高能键，用 “～”表示 。 生物化学上的高能键指水解放出较多的自由能。 化学上指需要提供大量能量才能够打断的键

2、高能化合物的类型 按其分子结构特点及所含高能键的特征分 酰基磷酸化合物 磷氧型 烯醇式磷酸化合物 高能磷酸化合物 焦磷酸化合物 磷氨型 胍基磷酸化合物 硫酯键化合物 高能非磷酸化合物 甲硫键化合物

按其分子结构特点及所含高能键的特征分 2、高能化合物的类型 高能磷酸化合物 高能非磷酸化合物 磷氧型 磷氮型 硫酯键化合物 甲硫键化合物 酰基磷酸化合物 焦磷酸化合物 胍基磷酸化合物 烯醇式磷酸化合物

磷氧键型（一O~P) 酰基磷酸化合物 EO- CH H N-n9-0 1,3-二磷酸甘油酸 氨甲酰磷酸

磷氧键型（－O~P) C O C H O C H 2 O H O P O O - O - P O O - O - 酰基磷酸化合物 1,3-二磷酸甘油酸 H 3N + C O O P O O - O - 氨甲酰磷酸

烯醇式磷酸化合物 COOH O C -0wp-0 I0 C H2 磷酸烯醇式丙酮酸PEP

烯醇式磷酸化合物 P O O C O O H O C O C H 2 磷酸烯醇式丙酮酸 PEP

焦磷酸化合物 8 焦磷酸 N H2 ATP OH OH

焦磷酸化合物 O - P O O - N N N N N H 2 O H H O H H O H H O O C H 2 - P O O - O - P O O ATP - O - P O O - O P O O - O - 焦磷酸

磷氮键型 =NH =NH N -CH3 N -CH3 NH2 CH2COOH CH2CH2CH2CHCOOH 磷酸肌酸 磷酸精氨酸 10.3千卡/摩尔 7.7千卡/摩尔 磷酸肌酸是易兴奋组织（如肌肉、脑、神经)唯一 暂时储能的物质。 磷酸精氨酸是无脊椎动物肌肉中的储能物质

磷氮键型 P O O O N H C N H N C H 3 C H 2C O O H P O O O N H C N H N C H 3 C H 2C H 2C H 2C H C O O H N H 2 磷酸肌酸 磷酸精氨酸 10.3千卡/摩尔 7.7千卡/摩尔 磷酸肌酸是易兴奋组织（如肌肉、脑、神经）唯一 暂时储能的物质。 磷酸精氨酸是无脊椎动物肌肉中的储能物质