生物氧化

生物氧化是在生物体内，从代谢物脱下的氢及电子﹐通过一系列酶促反应与氧化合成水﹐并释放能量的过程。也指物质在生物体内的一系列氧化过程。主要为机体提供可利用的能量。在真核生物细胞内，生物氧化都是在线粒体内进行，原核生物则在细胞膜上进行。

生物氧化

• 基本概念
  • 概念：cell把糖、脂、蛋白质→氧化分解→CO2+水+能量
    • 3阶段
      • 1.糖脂蛋白质→乙酰基（乙酰CoA中的）
      • 2.乙酰CoA→进入三羧酸循环产CO2，NAD+、FAD+→还原成NADH、FADH2
      • 3.NADH、FADH2→经呼吸链，电子给O2→水，氧化中产energy用于ATP的合成（狭义的氧化过程）
  • 特点（脱电子、H和加O2等）
    • 1.酶促反应，逐步氧化和释放energy
    • 2.氧化产生的energy部分合成ATP，部分热能散失
    • 3.条件在常温、压、PH中性，真核cell线粒体，原核在cell膜中
  • 氧化中CO2、水的生成
    • 1.CO2:含羧基的→CO2(直接间接羧化)
    • 2.水：底物脱水、呼吸链产水（第3阶段）
• 氧化磷酸化
  • 1.概念and类型
    • 概念：大量的ADP→ATP(真核：线粒体内膜；原核：cell质膜)
    • 氧化and底物水平磷酸化
      • 氧化磷酸化（基础）：NADH和FADH2的电子→电子传递链→到O,形成水的同时ADP→ATP
      • 底物水平（结果）：直接高能键形式ADP→ATP;特点：无O2参与and产生高能磷酸键（糖酵解、三羧酸）
  • 2.与电子传递的偶联
    • a.P/O值：每消耗一个O原子所产生的ATP数。NADH经呼吸链后P/O值2.5，FADH2是1.5
    • b.偶联部位：释能大于30.5kj（1molATP水解成ADP+PI的释能30.5kj）or标准氧化还原电位变化大于0.1583V.
  • 3.机理
    • a.线粒体偶联因子F1-F2
      • ATP由ATP合酶（F1-F0-ATPase复合物）催化合成
    • b.化学渗透学说（简答题）
      • 本质：质子电化学梯度。becasue复合物134中质子泵作用，电子传给其后的电子传递体→线粒体膜内外H+梯度不同（跨膜电位）→高质子梯度→使H+通过F1-F0-ATPase复合物进入线粒体基质，释放的能量推动合成ATP
  • 4.解偶联和抑制
    • a.解偶联
      • 本质：使电子传递与ADP磷酸化两过程分离（不抑制电子传递），增大线粒体内膜对H+的通透性(2，4-二硝基苯酶：DNP（）是质子载体)→破坏电子形成的跨膜的质子电子化学梯度。
    • b.氧化磷酸化抑制剂
      • 本质：寡霉素与F1结合，堵塞H+通道（直接干扰高能形态ATP的过程）。同时抑制O2的吸收利用和ATP形成，不抑制链上的载体
    • c.离子载体抑制剂
      • 本质：结合质子以外的其他一阶阳离子→破坏两侧电势梯度。eg：缬氨霉索结合K+、短杆菌肽使K+、Na+穿过膜。
  • 5.线粒体穿梭系统
    • a.甘油-3-磷酸穿梭系统：存于肌肉and脑cell
    • b.苹果酸穿梭系统：存于肝、肾、心脏
• 电子传递链
  • 1.部位
    • a.真核：线粒体内膜（表面有ATP合酶即偶联因子F1-F2），原核：质膜内膜
    • b.线粒体基质（三羧酸循环于此）酶系：TCA酶系、脂肪酸β-氧化酶类、氨基酸分解代谢酶
  • 2.传递链
    • a.组分：黄素和铁牛蛋白、cell色素、泛醌（only它不是通过辅基的可逆氧化还原传递电子）
    • b.流动方向：对代谢物脱下H的电子的亲和力升高的传递
  • 3.链的组织结构及电子顺序
    • a.结构：除泛醌、cell色素c，其他组分都嵌入内膜
    • b.方向与顺序（氧化还原电位低→高：
  • 4.电子传递抑制剂（阻断电子传递）
    • a.鱼藤酮（安密妥and杀粉蝶菌素A）：抑制复合物1（只阻断NADH→CuQ,）
    • b.抗霉素A（抑制复合物3的传递）
    • c.氰化物、叠氮化合物、CO、H2S(抑制复合物4)