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1、第八章 生物氧化和能量轉(zhuǎn)換一、生物氧化的概念和特點(diǎn)： 生物氧化（biological oxidation）是指細(xì)胞內(nèi)的糖、蛋白質(zhì)和脂肪進(jìn)行氧化分解而生成CO2和H2O，并釋放能量的過(guò)程。生物氧化在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的；在常溫、常壓、近于中性及有水環(huán)境中進(jìn)行的；反應(yīng)逐步釋放出能量，相當(dāng)一部分能量以高能磷酸酯鍵的形式儲(chǔ)存起來(lái)。 二、線粒體氧化呼吸鏈： 生物氧化過(guò)程中，從代謝物上脫下的氫由一系列傳遞體依次傳遞，最后與氧形成水的整個(gè)體系稱為呼吸鏈。這些遞氫體或遞電子體往往以復(fù)合體的形式存在于線粒體內(nèi)膜上。主要的復(fù)合體有： 1 復(fù)合體（NADH-泛醌還原酶）：其作用是將（NADH+H+）傳遞給CoQ。 2 復(fù)合

2、體（琥珀酸-泛醌還原酶）：其作用是將FADH2傳遞給CoQ。 3 復(fù)合體（泛醌-細(xì)胞色素c還原酶）：其作用是將電子由泛醌傳遞給Cytc。 4 復(fù)合體（細(xì)胞色素c氧化酶）：其作用是將電子由Cytc傳遞給氧。 三、呼吸鏈成分的排列順序： 由上述遞氫體或遞電子體組成了NADH氧化呼吸鏈和琥珀酸氧化呼吸鏈兩條呼吸鏈。 1NADH氧化呼吸鏈：其遞氫體或遞電子體的排列順序?yàn)椋篘ADH FMNCoQb c1 c aa3 1/2O2 。丙酮酸、-酮戊二酸、異檸檬酸、蘋果酸、-羥丁酸、-羥脂酰CoA脫氫后經(jīng)此呼吸鏈遞氫。 2琥珀酸氧化呼吸鏈：其遞氫體或遞電子體的排列順序?yàn)椋?FADCoQb c1 c aa3 1

3、/2O2 。琥珀酸和脂酰CoA脫氫后經(jīng)此呼吸鏈遞氫。 四、生物體內(nèi)能量生成的方式： 1氧化磷酸化：在線粒體中，底物分子脫下的氫原子經(jīng)遞氫體系傳遞給氧，在此過(guò)程中釋放能量使ADP磷酸化生成ATP，這種能量的生成方式就稱為氧化磷酸化。 2底物水平磷酸化：直接將底物分子中的高能鍵轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP分子中的末端高能磷酸鍵的過(guò)程稱為底物水平磷酸化。 五、P/O比： 是指一對(duì)電子通過(guò)呼吸鏈傳遞到氧時(shí)所產(chǎn)生的ATP分子數(shù)稱為P/O比值。當(dāng)?shù)孜锩摎湟訬AD+為受氫體時(shí)，P/O比值約為2.5；而當(dāng)?shù)孜锩摎湟訤AD為受氫體時(shí)，P/O比值約為1.5。六、氧化磷酸化的偶聯(lián)機(jī)制： 目前公認(rèn)的機(jī)制是1961年由Mitchell

4、提出的化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)。這一學(xué)說(shuō)認(rèn)為氧化呼吸鏈存在于線粒體內(nèi)膜上，當(dāng)氧化反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，H+通過(guò)氫泵作用（氧化還原袢）被排斥到線粒體內(nèi)膜外側(cè)（膜間腔），從而形成跨膜pH梯度和跨膜電位差。這種形式的能量，可以被存在于線粒體內(nèi)膜上的ATP合酶利用，生成高能磷酸基團(tuán)，并與ADP結(jié)合而合成ATP。 ATP合酶分為F0和F1兩部分。七、呼吸鏈的抑制劑與解偶聯(lián)劑：魚藤酮抑制NADHCoQ；抗霉素A抑制b c1； CO、H2S和CN- 等抑制aa3 O2。解偶聯(lián)劑（uncoupler）作用是使電子傳遞和ATP生成的兩個(gè)過(guò)程分離。它只抑制ATP的形成，而不抑制電子傳遞過(guò)程。如：2,4二硝基苯酚（DNP） 八、高能磷酸鍵的類型： 生物化學(xué)中常將水解時(shí)釋放的能量20kJ/mol的磷酸鍵稱為高能磷酸鍵，主要有以下幾種類型： 1. 磷氧鍵型（OP）：1,3-二磷酸甘油酸、ATP等。 2磷氮鍵型（NP）：磷酸肌酸。磷酸肌酸是肌肉和腦組織中能量的貯存形式。3硫碳鍵型（CS）：琥珀酰輔酶A。 九、線粒體外NADH的穿梭： 胞液中的3-磷酸甘油醛脫氫均可產(chǎn)生NADH。這些NADH可經(jīng)穿梭系統(tǒng)而進(jìn)入線粒體氧化磷酸化，產(chǎn)生H2O和ATP。 1磷酸甘油穿梭系統(tǒng)：NADH通過(guò)此穿梭系統(tǒng)帶一對(duì)氫原子進(jìn)入線粒體，則只得到1.5分子ATP。 2蘋果酸穿梭系統(tǒng)：經(jīng)此穿梭系統(tǒng)帶入一對(duì)氫原子可生成2.5分子ATP