南方医科大学：《生物化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）生物氧化 Biological oxidation

藏有元酷州大 SOUTHERN MEDICAL UNIVERSITY 生物氧化 (Biological oxidation) 朱利娜z1nz1n126@126.com 生物化学与分子生物学教研室 南方医科大学基础医学院

生 物 氧 化 (Biological oxidation) 朱利娜 zlnzln126@126.com 生物化学与分子生物学教研室 南 方 医 科 大 学 基 础 医 学 院

◆生物氧化的概念 化学物质在生物体内进行的氧化过程 称为生物氧化biological oxidation)。 线粒体氧化体系一主要 >消耗O2 分类〈 >产生C0,和H0 >产生能量(ATP) 其他氧化体系：胞质、微粒体等 >对底物进行氧化修饰、转化 》不产生能量

化学物质在生物体内进行的氧化过程 称为生物氧化(biological oxidation)。 ◆ 生物氧化的概念 2 分类 线粒体氧化体系——主要 其他氧化体系：胞质、微粒体等 ➢ 消耗O2 ➢ 产生CO2和H2O ➢ 产生能量（ATP） ➢ 对底物进行氧化修饰、转化 ➢ 不产生能量

◆生物氧化的特点 1.生物氧化与体外氧化的相同点 ■生物氧化中物质的氧化方式有加氧、 脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的 一般规律。 ■物质在体内外氧化时所消耗的氧量、 最终产物(C02,H,0)和释放能量 均相同。 3

1.生物氧化与体外氧化的相同点 ◼ 生物氧化中物质的氧化方式有加氧、 脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的 一般规律。 ◼ 物质在体内外氧化时所消耗的氧量、 最终产物（CO2，H2O）和释放能量 均相同。 3 ◆ 生物氧化的特点

2.生物氧化与体外氧化之不同点 生物氧化 体外氧化 ◆在细胞内温和的水溶液环境中 ◆体外燃烧 (体温，pH接近中性)，由一 系列酶的催化下逐步进行 ◆能量逐步释放，有利于机体捕 ◆能量是突然释放的 获能量，提高ATP生成的效率 ◆生物氧化中生成的HO由脱下的 ◆产生的C02、H2O由物质 氢与氧结合产生，C0,由有机酸 中的碳和氢直接与氧结 脱羧产生 合生成。 ◆速度受体内多种因素调控 ◆不受调节

2.生物氧化与体外氧化之不同点 生物氧化 体外氧化 在细胞内温和的水溶液环境中 （体温，pH接近中性），由一 系列酶的催化下逐步进行 体外燃烧 能量逐步释放，有利于机体捕 获能量，提高ATP生成的效率 生物氧化中生成的H2O由脱下的 氢与氧结合产生，CO2由有机酸 脱羧产生 能量是突然释放的 产生的CO2、H2O由物质 中的碳和氢直接与氧结 合生成。 速度受体内多种因素调控 不受调节 4

内容提纲 线粒体氧化体系与呼吸链 氧化磷酸化与ATP生成 氧化磷酸化的影响因素 其他氧化和抗氧化体系

内容提纲 5 线粒体氧化体系与呼吸链 氧化磷酸化与ATP生成 氧化磷酸化的影响因素 其他氧化和抗氧化体系 线粒体氧化体系与呼吸链 氧化磷酸化与ATP生成 氧化磷酸化的影响因素

◆营养物质的分解代谢 糖、脂肪和蛋白质等营养物质在体内彻底氧化 分解生成CO2和HO,同时释放能量满足机体生命 活动需要的过程。 糖 脂肪 C02和H20 ADP+Pi 蛋白质 能量 ATP 热能 6

糖、脂肪和蛋白质等营养物质在体内彻底氧化 分解生成CO2 和 H2O，同时释放能量满足机体生命 活动需要的过程。 糖 脂肪 蛋白质 CO2和H2O O2 能量 ADP+Pi ATP 热能 ◆ 营养物质的分解代谢 6

葡萄糖有氧氧化生成的ATP 反 应 辅酶 ATP产生 第一阶段 葡萄糖→6-磷酸葡萄糖 -1 6-磷酸果糖 →1,6-二磷酸果糖 1 胞质 3-磷酸甘油醛→ 1,3-二磷酸甘油酸 NAD+ 2.5(或1.5)×2 1,3-二磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 1X2 磷酸烯醇式丙酮酸 酮酸 1×2 第二阶段 丙酮酸→乙酰辅酶 NAD+ 2.5×2 第三阶段 异柠檬酸→Q-酮代 酸 NAD+ 2.5×2 线 α-酮戊二酸一琥珀酰辅酶A NAD+ 2.5×2 琥珀酰辅酶A→琥珀酸 1×2 体 琥珀酸→延胡索酸 FAD 1.5×2 苹果酸→草酰乙酸 NAD+ 2.5×2 合 计 32或30

葡萄糖有氧氧化生成的ATP 合 计 第三阶段 第二阶段 第一阶段 32或30 反 应 辅酶 ATP产生 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 -1 NAD 2.5×2 苹果酸 草酰乙酸 + 琥珀酸 延胡索酸 FAD 1.5×2 琥珀酰辅酶A 琥珀酸 1×2 NAD 2.5×2 a + -酮戊二酸 琥珀酰辅酶A NAD 2.5×2 异柠檬酸 a + -酮戊二酸 NAD 2.5×2 丙酮酸 乙酰辅酶A + 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 1×2 1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 1×2 NAD 2.5(或1.5)×2 + 3-磷酸甘油醛 1,3-二磷酸甘油酸 6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖 -1 胞质 线 粒 体 7

第一节 线粒体氧化体系和呼吸链 Oxidative system and respiratory chain in mitochondrion 8

第一节 线粒体氧化体系和呼吸链 Oxidative system and respiratory chain in mitochondrion 8

内容纲要 ■线粒体氧化体系的组成成分 ■呼吸链的组成和类型

◼ 线粒体氧化体系的组成成分 ◼ 呼吸链的组成和类型 内容纲要 9

一、线粒体氧化体系的组成成分 >定位：线粒体内膜和基质 >作用：将底物脱下的NADH和FADH,传递给氧 >性质：递氢体和递电子体（2H←→2H++2e) 10

一、线粒体氧化体系的组成成分 ➢ 定位：线粒体内膜和基质 ➢ 作用：将底物脱下的NADH和FADH2传递给氧 ➢ 性质：递氢体和递电子体（2H ↔ 2H+ + 2e） 10