5第五章生物氧化137030032 PPT课件.ppt

1、定义:细胞内糖蛋脂氧化分解生成CO2和H2O释放能量过程
生物氧化概念:
1、活细胞内,反应条件温和 2、酶催化,逐步进行
3、逐步氧化,逐步放能 4、能量贮存在高能磷酸化合物中
特点:
氧化中CO2的生成:
方式:有机物转变成含羧中间物,酶催化脱羧生成CO2
类型:直接脱羧和氧化脱羧两种。氧化脱羧一般伴随H释放
氧化中H2O的生成
代谢物在脱氢酶催化脱下的氢由氢载体(NAD+、FAD、FMN等)接受,通过一系列递氢体或递电子体传递给氧生成H2O
脂肪
葡萄糖、其它单糖
三羧酸循环
电子传递(氧化)
蛋白质
脂肪酸、甘油
多糖
氨基酸
乙酰CoA
e-
磷酸化
+Pi
小分子化合物分解成共同中间产物(***酸、乙酰CoA等)
脱下的氢由电子传递链传递生成H2O,释放能量
大分子降解成基本结构单位
氧化四个阶段
共同中间物进入三羧酸循环,氧化脱氢
1、定义:恒温恒压下,体系可用来对环境做功的那一部分能量
自由能(G):
2、自由能与化学反应关系
自由能含量不能测,但在反应A →B 自由能变化(ΔG)可测
ΔG = GB - GA ,表示化学反应中产物与底物自由能差
自由能和氧化还原电位
2、自由能与化学反应关系:
GB < GA
则ΔG < 0
放能
自发
1.△G取决于反应物(初态)自由能与产物(终态)自由能,与途径和机制无关

ΔG受温度、浓度影响,为比较不同反应自由能差,采用标准条件( 1个大气压,25 oC, pH7,物质浓度1mol/L),用ΔG0’表示
3、标准自由能差(ΔG0’):
K指底物和产物间浓度关系,如: A→B , K = [B]/[A]
4、通过化学平衡常数(K)算自由能差(ΔG0’)
平衡时,ΔG= 0
ΔG =ΔG0’+ RTlnK,
K = [B]/[A]
ΔG0’= - RT ln K’eq
达平衡时 K 用 Keq 表示
1、氧化还原电对:AH2 + B → A + BH2
A/AH2 和 B/BH2 构成两个氧化还原电对
(二)标准氧化还原电位(E0’
氧化还原反应实质是电子从还原剂转到氧化剂的过程
物质给或获电子趋势用氧化还原电位E表示
用标准条件,以标准氢电极做参比(0V)得到电对的电位,表示为 E0’,即标准氧化还原电位
A/AH2 :给出e或H的为还原电对
B/BH2 :接受e或H的为氧化电对
每个电对都对应着一个氧化还原电位E
2、E0’值意义:表示电对中物质对电子亲和力
电子总是从较低E0’自发向较高E0’流动
电位越低,给出电子能力越强,还原能力越强
反应中,一种物质氧化与另一种物质还原相偶联,两物质间电子流动条件是,它们的E0’不相等,其差值是ΔE0’(标准氧化还原电位差)
3、标准氧化还原电位差(ΔE0’)
ΔE0’= E0’氧- E0’还
标况下,e从低氧化还原电位流向高,自由能降低。两者关系可定量表示为:
(三)自由能与氧化还原电位关系:
ΔG0’(KJ/mol)= - n FΔE0’
n:转移电子数
F:法拉第常数= KJ·V-1·mol-1
ΔE0’:标准氧化还原电位差
自由能计算总结

基本公式:ΔG′=ΔG°′+ RTlnK (K=产物浓度/底物浓度)
ΔG°′= - RTlnKeq (Keq=反应平衡时K)
(E°)计算(限于氧化还原反应)
基本公式:ΔG°′=-nFΔE°′(ΔE°′=E+°′-E-°′)
4、ATP:
ATP 是高能磷酸化合物代表,自由能特殊载体,称为生物体内能量“通币”。 ATP 含3个磷酸基团,有两个高能键, KJ/mol能量
ATP 在生命活动中是作为能量和磷酸基团供体
七、能荷:(能量载荷,表示细胞能态)
细胞中ATP、 ADP和AMP总量称腺苷酸库。能荷大小决定于腺苷酸库中ATP、 ADP和AMP所占比例
能荷=
[ATP]+[ADP]
[ATP]+[ADP]+[AMP]
能荷:表细胞酰苷酸库中充满高能磷酸根的程度
能荷数值在0-1之间
能荷= 1
腺苷酸库中全以ATP存在,抑制ATP合成
腺苷酸库中全以ADP存在,耗能太多,应加速ATP合成
腺苷酸库中全以AMP存在,接近死亡
能荷= 0
能荷=
细胞中能荷大小可调节细胞中ATP合成和消耗,称能荷调节
1、线粒体结构:
(1)外膜:光滑、透性大,较大分子可通过(分子量1万)
(2)内膜:内膜向内突起形成脊,脊上的球状颗粒是ATP酶复合体
(3)基质:主要含酶