（1）磷氧键型（－O-P)
(A)酰基磷酸化合物
O
O O-
C O P O-
CH OH O
CH2 O P O-
O-
1,3-二磷酸甘油酸
OO CH3 C O P O-
O-
乙酰磷酸
(A)酰基磷酸化合物
OO H3N+ C O P O-
O-
氨甲酰磷酸
O
O
RC O P O A O-
酰基腺苷酸
OO
RCH C O P O A
组成：结合酶 酶蛋白 辅基：NAD＋、NADP＋、FAD等
举例：苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶等
2H
RH2
NAD＋
R
NADH ＋ H＋
（五）加氧酶
（1） 单加氧酶（混合功能氧化酶、羟化酶）
RH + NADPH + H+ + O2 单加氧酶 ROH + NADP+ + H2O
（2）双加氧酶
ATP是磷酸基团转移反应的中间载体
❖ 磷酸基团往往从磷酸基团转移势能高的物质向势能低 的物质转移。 ❖ 磷酸基团转移势能在数值上等于其水解反应的ΔG0’。
16
PEP
14
12 1，3-二P甘油酸
10
磷酸基团转移势能 （kcal/mol)
8
ATP
6 6-P葡萄糖
4
2
3-P甘油
第二节 电子传递链
一、电子传递链的概念和存在部位
狭义：呼吸链的电子传递和ATP的合成。
（二）生物氧化的特点
1. 在温和的条件下进行。 2. 在pH近中性及体温条件下水溶液内进行。 2. 是逐步进行的酶促反应 3. 能量是逐步释放的 4. 产生的能量贮存于特殊的化合物中。
生物氧化与体外燃烧的比较
生物氧化
体外燃烧
反应条件
温和
剧烈
(体温、pH近中性) (高温、高压)
异柠檬酸脱 * 氢酶
NAD+ NADH+H++CO2
COOH C=O CH3
CO2 CHO 丙酮酸脱羧酶 CH3
（五）生物氧化中水的生成
生物氧化中所生成的水是代谢物脱下的氢 经生物氧化作用和吸入的氧结合而成的。
多数情况下脱氢酶和氧化酶之间需要一些 电子传递体才能将质子和电子交给氧生成水。
二、生物氧化中有关的酶类
反应过程 逐步进行的酶促反应 一步完成
能量释放
逐步进行
瞬间释放
（化学能、热能） （热能）
CO2生成方式 H2O
有机酸脱羧 需要
碳和氧结合 不需要
(三)生物氧化中物质的氧化方式
（1） 失电子
Fe2+ （2） 脱氢 (最主要)
Fe3+ + e
COOH HO－CH
CH3
（3） 加氧
RH +
1 2
O2
COOH C =O + 2H CH3 （2H+ +2e）
H2O
（三）需氧脱氢酶
特点：催化底物脱氢后，以O2为直接受氢体，生成H2O2。 酶蛋白
组成：结合酶 辅基：FMN 、FAD
举例：黄嘌呤氧化酶
2H
RH2
FMN /FAD
H2O2
R
FMNH2/FADH2 2H O2
（四）脱氢酶
特点：催化底物脱氢后，以CoQ、NAD＋、NADP＋ 、FAD或 FMN等为直接受氢体。
（2） 氮磷键型（如胍基磷酸化合物）
O
NH
PO
C NH O
N CH3 CH2COOH
O
NH
PO
C NH O
N HCH3 NH2
CH2CH2CH2CHCOOH
磷酸肌酸
磷酸精氨酸
❖这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用。
（3）硫碳键型
A、硫酯键型
O R C SCoA
酰基辅酶A
B、甲硫键型
S-腺苷甲硫氨酸
ROH
（四）生物氧化中二氧化碳的生成 生物氧化中二氧化碳的生成是由于
糖、蛋白质、脂肪等有机物转变成含羧 基的化合物进行脱羧反应。
1、α-脱羧和β-脱羧； 2、直接脱羧和氧化脱羧：氧化脱羧是指脱
羧过程中伴随着氧化（脱氢）。
CoA
CO2
COOH NAD+ NADH+H+
O
C=O CH3
CH3C～SCoA 丙酮酸脱氢酶系
H3C
COOCH NH3+
CH2
CH2 S+ A
（三）最重要的高能化合物—ATP
（1）ATP的分子结构特点与水解自由能的关系
（2）ATP在能量转化中的作用
①ATP是生物体通用的能量货币。
②ATP是磷酸基团转移反应的中间载体。 ATP在传递能量方面起着转运站的作用， 它是能量的携带者和转运者，但不是能 量的贮存者。
（一）电子转移酶
只催化电子的得失，实际也是电子 传递体。主要有铁硫蛋白和细胞色素 类。
（二）氧化酶类
特点：催化底物脱氢后，以O2为直接受氢体，生成H2O。 酶蛋白
组成：结合酶 辅基：含Fe 、 Cu
举例：细胞色素氧化酶、抗坏血酸氧化酶等
RH2 2e R
2H+ 2Cu2+
2Cu+ 2e源自O2－1 2O2
第五章 生物氧化 Biological Oxidation
第一节 生物氧化概述
一、生物氧化的概念
（一）广义和狭义的生物氧化概念
糖 脂肪 蛋白质
O2
CO2和H2O
能量
ADP+Pi
ATP
热能
广义：有机物（糖、脂肪、蛋白质等）在体内 氧化分解生成CO2和H2O，并逐步释放能量， 产生ATP的过程。
包括有机物的氧化过程、呼吸链的电子传递 和ATP的合成。
概念:在生物氧化过程中，代谢物上脱下的氢经过一
系列的按一定顺序排列的氢传递体和电子传递体的传
递，最终与氧结合生成水。这些氢和电子的传递体系
N+H3
O-
氨酰基腺苷酸
（B）焦磷酸化合物
OO
O- P O P O-
O-
O-
焦磷酸
NH2
N
N
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH
ATP（三磷酸腺苷）
（C）烯醇式磷酸化合物
COOH O CO PO CH2 O
磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）
磷氧键型：酰基磷酸化合物、焦磷酸化合物、烯醇式磷酸化合物
NH
色氨酸
CH2 CH COOH NH2
色氨酸加双氧酶
O2
O C
CH2 CH COOH C H NH2 NH O
甲酰犬尿氨酸
（六）其它酶类
（1）过氧化氢酶 过氧化氢酶
H2O2 + H2O2
2 H2O+ O2
（2）过氧化物酶 RH2 + H2O2
过氧化物酶
R + 2H2O
（3）超氧物歧化酶（SOD）
2O2· + 2H+ SOD H2O2+O2
三、高能化合物
(一)高能化合物的概念
一般将水解时能够释放20.92 kJ /mol（5Kcal/mol) 以上自由能的化合物称为高能化合物。 在高能化合物分子中，释放出大量自由能时水解 断裂的活泼共价键称为高能键。
（二）高能化合物的类型
按其分子结构特点及所含高能键的特征分： •磷氧键型 •磷氮键型 •硫碳键型（硫酯键型、甲硫键型）