生物氧化的四个阶段 脂肪 多糖 蛋白质
大分子降解成 基本结构单位 脂肪酸、甘油 葡萄糖、 其它单糖 氨基酸 小分子化合 物分解成共同 的中间产物（ 如丙酮酸、乙 酰CoA等）
乙酰CoA
+Pi
磷酸化
电子传递 （氧化）
e-
三羧酸 循环
Stage4 NADH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。
1、有机物在生物体内完全氧化与在体外燃烧 而被彻底氧化 ,在本质上是相同的 , 最终的产物 都是CO2和H2O,同时所释放能量的总值也相等； 但在表现形式上却有很大差别。 2、生物氧化在常温、常压、接近中性的pH和 多水环境中进行；燃烧是在高温干燥少水的环 境下进行的热能骤然释放。
• 3、生物氧化中底物是在酶的催化下，经一
线粒体的内腔充满半流动的基质（衬质）， 其中包含大量的酶类以及线粒体 DNA 和核 糖体。 线粒体基质酶类包括 TCA 酶类、脂肪酸 - 氧 化酶类和氨基酸分解代谢酶类。 线粒体内膜的内表面有一层排列规则的球形 颗粒，通过一个细柄与构成嵴的内膜相连 接，这就是ATP合酶中CO2生成的方式
代谢底物在酶的作用下经一系列脱氢、加水 等反应，转变为含羧基的化合物（有机 酸），经脱羧反应生成CO2，包括直接脱羧 和氧化脱羧。
1、直接脱羧
2、氧化脱羧
五、生物氧化的方式：
化学定义：失去电子被氧化，得到电子 被还原。 生物氧化中物质氧化的核心仍然是失去电子， 但表现形式有多种： （1）脱氢（加水脱氢） （2）加氧 （3）失电子
系列连续的化学反应逐步氧化分解的，氧化
过程产生的能量也是逐步释放的。
• 既避免了能量骤然释放对机体的损害,又使得
生物体能充分、有效地利用释放的能量。
• 4、生物氧化过程中释放的化学能被磷酸化 反应所利用,贮存于高能磷酸化合物(如ATP) 中,当生命活动需要时再释放出来。 • 真核细胞内，生物氧化主要是在线粒体中 进行，原核细胞内生物氧化是在细胞膜上 进行。
第二篇 生命物质的化学变化
新陈代谢
合成代谢 （同化作用）
生物小分子合成为 生物大分子
新陈代谢 分解代谢 （异化作用）
需要能量
能量 释放能量 代谢 生物大分子分解为 生物小分子 物质代谢
代谢途径： 指糖、脂类、蛋白质、核酸及水、 盐 代谢的一系列化学反应。 代谢物： 统指代谢反应中任一反应物、中 间产物或产物。
2、同位素示踪法：
• 同位素标记某种代谢物，然后追踪同位元
素在体内的变化途径，就能获得有关代谢
途径的知识。
3、代谢途径阻断等方法 用抗代谢物或酶抑制剂阻抑中间代 谢的某一环节，使中间物积累，便 于分析和推测代谢情况。
第八章 生物氧化
第一节 生物氧化概述
• 一、定义——p233
• 有机物（糖类、脂肪、蛋白质等）在生 物体内进行氧化分解生成CO2和H2O，并释 放出能量的过程称为生物氧化。也称为细 胞呼吸。
二、电子传递链的概念
• 线粒体基质中底物被氧化，脱下来的氢形 成FADH2和NADH，然后通过多种酶及辅 酶组成的传递体的传递，最后电子传给O2 用于生成水。 • 这种由载体组成的电子传递系统称为电子 传递链，也称为呼吸链。
三、电子传递链的组成成分
递氢体和递电子体的本质是酶、辅酶或辅基
1.以NAD或NADP为辅酶的脱氢酶 2.黄素蛋白酶类 3.铁-硫蛋白类
4.辅酶Ｑ（CoQ） 或泛醌（UQ）
5、细胞色素类
1、烟酰胺脱氢酶类
• 特点：这是一类不需氧脱氢酶，以NAD+ 或 NADP+为辅酶，存在于线粒体、基质或胞 液中。
NAD的主要功能是接受从代谢物上脱下的2H(2H+ +2e)，并传给另一传递体黄素蛋白。 在生理pH条件下，烟酰胺中与吡啶氮对位的碳较活泼， 能可逆地加氢还原，故可将NAD视为递氢体。
通常意义的呼吸运动与细胞呼吸 既有区别又是相互关联的
二、生物氧化的阶段
代谢物在体内的氧化可以分为4个阶段：
①糖、脂肪和蛋白质先降解为基本结构单位，
②然后经过分解代谢生成共同的中间产物（如丙酮 酸、乙酰CoA等）。 ③乙酰CoA进入三羧酸循环脱羧生成CO2 ，脱氢使 NAD和FAD还原成NADH、FADH2。 ④NADH和FADH2中的氢经呼吸链将电子传递给氧 生成水，氧化过程中释放出来的能量用于ATP合成。
代谢特点：
1）严格的细胞内定位 2）特异的酶促反应 3）共通的代谢间关联 4）严谨的反应顺序 5）高效率的调控机构
研究新陈代谢的方法：
1、活体内与活体外实验： 活体内（in vivo）： 生物体内:动物实验、组织细胞培养等。 活体外（in vitro)： 在试管内进行:细胞切片、匀浆液、提取液等。
NADH，DADPH，进入呼吸电子传递链 2、加氧酶 又分为单加氧酶和双加氧酶
3、传递体（载体）
传递氢：黄素蛋白，CoQ
传递电子：细胞色素、铁硫蛋白
4、氧化酶——生物氧化中水的生成
• 在生物氧化过程中，以氧为直接受氢体的氧化还
原酶类称为氧化酶，例如细胞色素氧化酶、抗坏 血酸氧化酶等。 • 其他还有黄素氧化酶、酚氧化酶、交替氧化酶等。
第二节 线粒体氧化体系
• 一、线粒体
线粒体有两层膜，外膜平滑，透性高，仅有 少量酶结合其上。内膜形成了许多向内褶叠 的嵴，嵴的形成有利于增加内膜的面积。 线粒体内膜是能量转换的重要部位，产能和 需能越高的组织嵴的数目也越多。 内膜约含 80 ％的蛋白质，包括电子传递链和 氧化磷酸化的有关组分都存在于此，是线粒 体功能的主要担负者。
特殊而重要的方式p234
• 失电子、脱氢、加氧都称为氧化 • 得电子、加氢、脱氧都称为还原 • 氧化和还原是偶联发生的，称为氧化还原 反应。
六、参与生物氧化的酶类 p234
1、脱氢酶
①以FAD、FMN为辅基的脱氢酶，又称为黄
素酶 ——FADH2或FMNH2，进入呼吸电子传递链
②以NAD、NADP为辅基的脱氢酶——
共同中间物进入 三羧酸循环脱羧 放出CO2,氧化脱 下的氢形成 NADH和FADH2.
• 狭义地说只有最后那个阶段才是生物氧化，
这是体内能量生成的主要阶段，即代谢物 脱下的氢是如何交给氧生成水；细胞如何 将氧化过程中释放的能量转变成ATP。
三、生物氧化的特点 p234：
——活细胞内进行的,它与体外的直接氧化不同