第六章+生物氧化 PPT课件.ppt

第六章生物氧化—电子传递与氧化磷酸化
生物氧化概述
电子传递链(呼吸链)
氧化磷酸化
其他末端氧化酶系统(自学)
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。
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、生物氧化的概念
1、概念
有机物质(糖、脂肪和蛋白质)在细胞内进行氧化分解产生CO2和H2O并释放出能量的过程称为生物氧化(biological oxidation)。
生物氧化通常需要消耗氧,所以又称为呼吸作用。
原核生物中,生物氧化发生在细胞质膜上,而真核生物中生物氧化主要发生在线粒体内膜上。
2、生物氧化主要包括三方面的内容:
(1)细胞如何在酶的催化下将有机化合物中的C变成CO2—CO2如何形成?
脱羧反应(主要指氧化脱羧)
CH3COSCoA+CO2
CH3-C-COOH
O
***酸脱氢酶复合体
NAD+ NADH+H+
CoASH
(2)H2O的生成
代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载体(NAD+或FAD等)所接受,再通过一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成H2O 。
NAD+ NADH+H+
苹果酸脱氢酶
例:
1\2 O2
NAD+
电子传递链
H2O
2e-
O=
2H+
草酰乙酸
(3)当有机物被氧化成CO2和H2O时,释放的能量怎样转化成ATP—能量如何产生?
氧化磷酸化
底物水平磷酸化
生物氧化的过程
多糖脂肪蛋白质
葡萄糖甘油+脂肪酸氨基酸
乙酰CoA
O2
H2O
能量
生物氧化的三个阶段
大分子降解成基本结构单位
小分子化合物分解成共同的中间产物(如***酸、乙酰CoA等)
共同中间物进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O,释放出大量能量,其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。
H
CO2
TAC
释放的能量转化成ATP被利用转换为光和热,散失
二、生物氧化的特点
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
细胞内温和条件高温或高压、干燥条件
(常温、常压、中性pH、水溶液)
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
三、生化反应的自由能变化
自由能(G):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(1978年Gibbs提出的,亦称为 Gibbs 自由能)。
自由能变化(ΔG):
A B
ΔG= GB - GA
ΔG是衡量反应自发性的标准。
ΔG< 0,放能,自发进行
ΔG =0 ,平衡状态
ΔG >0,吸能,非自发进行
ΔG随温度和物质浓度而变化