东北林业大学：《生物化学》课程教学课件（PPT讲稿）生物氧化与氧化磷酸化

生物氧化与氧化雠 酸化 膜间空间 基质 外膜 内膜

生物氧化与氧化磷 酸化

第一节生物氧化概述 生物氧化的概念 二、 生物氧化的特点 三、 氧化还原电位与自由能 四、 高能化合物

第一节 生物氧化概述 一 、生物氧化的概念 二、生物氧化的特点 三、氧化还原电位与自由能 四、高能化合物

一切生命活动都需要能量，维持生命活 动的能量主要有两个来源： 光能（太阳能）：光合自养生物通过光 合作用将光能转变成有机物中稳定的化学 能。（植物和某藻类） 化学能：异养生物或非光合组织通过生 物氧化作用将有机物质（主要是各种光合 作用产物)氧化分解，使存储的稳定的化 学能转变成ATP中活跃的化学能，ATP直接 用于需要能量的各种生命活动

一切生命活动都需要能量，维持生命活 动的能量主要有两个来源： 光能（太阳能）：光合自养生物通过光 合作用将光能转变成有机物中稳定的化学 能。（植物和某些藻类） 化学能：异养生物或非光合组织通过生 物氧化作用将有机物质（主要是各种光合 作用产物）氧化分解，使存储的稳定的化 学能转变成ATP中活跃的化学能，ATP直接 用于需要能量的各种生命活动

一、生物氧化 糖脂、蛋白质等有机物在细胞内氧化分解，最 终生成CO,和水并释放能量的过程。又称细胞氧化 或细胞呼吸。 糖 脂肪 CO2和H2O ADP+Pi 蛋白质 能量 ATP 热能

一、生物氧化 糖、脂、蛋白质等有机物在细胞内氧化分解，最 终生成CO2和水并释放能量的过程。又称细胞氧化 或细胞呼吸

1、CO,的生成 (1) 直接脱羧 丙酮酸 丙酮酸脱羧酶。乙醛+C02 (2) 脱氢脱羧 丙酮酸 丙酮酸脱氢酶系乙酰C0A+C02 NAD NADH+H* 2、水的生成 在脱氢酶、传递体、氧化酶组成的体系催化下生成 中间传递体 氧化酶激活 AH2+2H→H受体 1/202 H2O ATP

1、CO2的生成 2、水的生成 在脱氢酶、传递体、氧化酶组成的体系催化下生成

3、能量的生成 当有机物被氧化成C20和H20时，释放的能量 怎样转化成ATP 主要是通过呼吸链 底物水平磷酸化 氧化磷酸化

3、能量的生成 当有机物被氧化成C2O和H2O时，释放的能量 怎样转化成ATP 主要是通过呼吸链 底物水平磷酸化 氧化磷酸化

生物氧化的一般过程 糖原 三酯酰甘油 蛋白质 ↓ 葡萄糖 脂酸+甘油 氨基酸 ↓↓ 乙酰CoA TCA C02 ADP+Pi ATP +2H 呼吸链→ H20

生物氧化的一般过程 TCA

二、生物氧化的特点 。1.酶的催化 ·2.氧化进行过程中，必然伴随生物还原反应的发生。 ·3.水是许多生物氧化反应的氧供体。通过加水脱氢作 用直接参子了氧化反应。 。4.氧化过程中脱下来的氢质子和电子，通常由各种载 体 如NADH等传递到氧并生成水。 5生物氧化是一个分步进行的过程，能量通过逐步氧 化释放，不会引起体温的突然升高，而且可使放出的能 量得到最有效的利用。 。6生物氧化释放的能量一般都贮存于一些特殊的化合 物中，主要是ATP

二、生物氧化的特点 • 1.酶的催化 • 2.氧化进行过程中，必然伴随生物还原反应的发生。 • 3.水是许多生物氧化反应的氧供体。通过加水脱氢作 用直接参予了氧化反应。 • 4. 氧化过程中脱下来的氢质子和电子，通常由各种载 体，如NADH等传递到氧并生成水。 • 5.生物氧化是一个分步进行的过程，能量通过逐步氧 化释放，不会引起体温的突然升高，而且可使放出的能 量得到最有效的利用。 • 6.生物氧化释放的能量一般都贮存于一些特殊的化合 物中，主要是ATP

生物载化和有机物在体外氧化（燃烧）的实质相 同，都是脱氢、失电子或与氧结合，消耗氧气， 都生成C0,和H0,所释放的能量也相同。但二者 进行的方式和历程却不同： 生物氧化 体外燃烧 细胞内温和条件 高温或高压、干燥 条（常温、常压、中性DH、 水溶液 2、一系列酶促反应 无机催化剂 逐步氧化放能，能量利用率高 能量爆发释放 3、释放的能量转化成ATP被利用 转换为光和热，散失

生物氧化和有机物在体外氧化（燃烧）的实质相 同，都是脱氢、失电子或与氧结合，消耗氧气， 都生成CO2和H2O，所释放的能量也相同。但二者 进行的方式和历程却不同： 生物氧化 体外燃烧 1、细胞内温和条件 高温或高压、干燥 条（常温、常压、中性pH、水溶液） 2、一系列酶促反应 无机催化剂 逐步氧化放能，能量利用率高 能量爆发释放 3、释放的能量转化成ATP被利用 转换为光和热，散失

三、 自由能与氧化还原电位 (一) 自由能(G)(878 指在一个体系的总能量中， 在恒温恒压条件下 能够做功的那一部分能量。用符号G表示。 自由能变化 (△G A B AG=GB-GA 根据△G判定反应方向： △G0 吸能，反应不能自发进行 △G=0 反应达到平新

三、自由能与氧化还原电位 （一）自由能（G）（1878） 指在一个体系的总能量中，在恒温恒压条件下 能够做功的那一部分能量。用符号G表示。 自由能变化（ΔG） A B ΔG= GB - GA