第五章生物氧化(BiologicalOxidation)生物氧化的概念:有机物在生物体细胞内氧化分解成二氧化碳和水并释放出能量形成ATP的过程称为生物氧化(bioligicaloxidation)。由于此过程通常要消耗氧,生成二氧化碳,并且在组织细胞内进行,所以生物氧化也叫做细胞呼吸或组织呼吸。代谢物在体内的氧化可以分为三个阶段:1糖、脂肪和蛋白质经过分解代谢生成乙酰辅酶A中的乙酰基;2乙酰辅酶A进入三羧酸循环脱氢,生成CO2并使NAD+和FAD还原成NADH+H+、FADH2;3NADH+H+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。一有关的几个概念1自由能G=H-S•T△G=△H-△S·T2ATP(AdenosineTriphosphate)ADP(AdenosineDiphosphate)AMP(AdenosineMonophosphate)ATP+H2O→ADP+PiATP+H2O→AMP+PPiATP+AMP→ADP+ADPATP+GDP→ADP+GTPATP+GMP→ADP+GDPUDP+ATP→UTP+ADPCDP+ATP→CTP+ADPdNDP+ATP→dNTP+ADPATP以偶联的方式推动体内非自发反应3氧化还原酶类1)需氧脱氢酶需氧脱氢酶可以催化底物脱氢,并且将脱掉的氢立即交给分子氧,生成H2O2。此酶大多以黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅基,称为黄素酶类。它们常需要某些金属离子,如Mo2+和Fe2+等。属于需氧脱氢酶的有黄嘌呤氧化酶、L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶及醛氧化酶等。需氧脱氢酶不被氰化物(CN-)和CO的抑制。在无氧的条件下,某些色素,如甲烯兰可代替氧接受氢而被还原。需氧脱氢酶催化的反应是:2)不需氧脱氢酶不需氧脱氢酶可使底物脱氢而氧化,但脱下来的氢并不直接与氧反应,而是通过呼吸链传递最终才与氧结合生成H2O。这些酶的辅酶包括NAD+、NADP+和FAD等。例如,在葡萄糖的分解代谢中的3-磷酸甘油醛脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶等都属于不需氧脱氢酶。3)氧化酶主要的氧化酶有处于呼吸链末端的细胞色素氧化酶(cytochromeoxidase),又称细胞色素aa3,可以催化细胞色素C的氧化,将电子直接传递给氧,生成O2-,后者再接受H+生成H2O。氧化酶可被氰化物(CN-)和CO抑制。酶分子需要Cu2+等金属离子。L-和D-氨基酸氧化酶、黄嘌呤氧化酶等需氧脱氢酶,虽然也冠以“氧化酶”的名称,但并不是真正意义上的氧化酶,它们催化生成的氧化产物是过氧化氢,而不是水。4)其他氧化酶(1)过氧化氢酶和过氧化物酶过氧化氢酶(catalase)催化过氧化氢分解成水和氧,消除其对细胞的毒性,而过氧化物酶(peroxidase)催化过...