文档介绍：第6章生物氧化
导言
生物体的一切生命活动都需要消耗能量,而能量来自
糖、脂肪、蛋白质等营养物质在生物体内的氧化。那么,
生物体内营养物质的氧化与体外的物质氧化是否相同呢?
营养物质在体内是怎样氧化成CO2和H2O的呢?机体利用的
直接能源是什么呢?
物质在生物体内进行的氧化称为生物氧化(biological oxidation)。主要是指糖、脂肪和蛋白质等营养物质在体内氧化分解,最终生成二氧化碳、水,并释放出大量能量的过程。
该过程在组织细胞内完成,消耗O2产生CO2,又称组织呼吸或细胞呼吸。该氧化体系亦称线粒体氧化体系。
在线粒体外的微粒体、过氧化物酶体等也存在氧化体系,称为非线粒体氧化体系,主要与体内代谢物或药物、毒物等的清除、排泄有关,这类反应不伴有ATP的生成。
蛋白质
脂肪
糖原
葡萄糖
甘油、脂肪酸
氨基酸
乙酰COA
三羧酸循环
CO2、H2O
2H
O
H2O
一、生物氧化的特点
反应条件温和(水溶液,中性pH、37℃和常温)。
酶催化逐步进行的酶促反应。
能量逐步释放:热能、化学能。
生物氧化的方式:脱氢、失电子
脱下来的氢,通常由呼吸链传递到氧生成水。
CO2的生成是通过有机酸的脱羧进行的。
第 1 节概述
二、生物氧化的反应类型
:从底物分子上脱下一对氢(2H), 如:
:从底物分子上脱下一个电子,如:
生物体内并不存在游离的电子或氢原子,在上述氧化反应中脱下的电子或氢原子必须为另一物质所接受。这种既能接受又能供出电子或氢原子的物质称为递电子体或递氢体,如 NAD+ 和 FAD 等。
:底物分子中直接加入氧分子或氧原子, 如:
三、生物氧化需要多种酶的参与
(一)氧化酶类
指能催化底物脱氢且只能以氧为受氢体的酶类。
如:细胞色素氧化酶
(二)脱氢酶
需氧脱氢酶: 如黄嘌呤氧化酶
不需氧脱氢酶:如乳酸脱氢酶
第 2 节线粒体氧化体系
在线粒体内膜上,按一定顺序排列着一系列传递氢和电子的物质(酶与辅酶),能将代谢物脱下的2H通过连锁的递氢和递电子反应,最终与氧结合成H2O,该电子传递系统称为呼吸链,也叫电子传递链。呼吸链一端与代谢物相连,另一端与O2相连。
线粒体是体内生成ATP的主要场所。又被称为细胞的“能源站”
一、呼吸链的组成
(一)NAD+ (尼克酰***腺嘌呤二核苷酸)
NAD+和NADP +的结构
( R=H:NAD+;R=H2PO3:NADP+ )
NAD+又称辅(CoⅠ),是体内许多不需氧脱氢酶的辅酶,分子中的尼克酰***部分能接受代谢物脱下的2H, 然后将 2H传递给邻近的黄素蛋白,故此类辅酶是连接代谢物与呼吸链的环节。
NADP +又称辅酶(CoⅡ),亦为递氢体,参与体内重要的合成代谢和羟化反应,但不参与呼吸链的组成。