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1代谢生物化学CHAPTER9ENERGYMETABOLISMNADBIOLOGICALOXIDATION2生命活动能量来源:☆SolarEnergy[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。☆ChemicalEnergy[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,使存储的化学能的相当一部分转变成ATP中活跃的化学能,ATP直接用于需要能量的各种生命活动。其余能量主要以热形式释放,维持体温。3一、生物氧化概念1、概念生物氧化(Biologicaloxidation),组织或细胞呼吸(Cellularresparation),呼吸作用。有机物(Sugar,LipidandProtein)在生物细胞内氧化分解而生成CO2+H2O+Energy的过程。生物氧化通常需要消耗氧。2、生物氧化主要内容(3方面)(1)细胞如何在Enzyme催化下将有机化合物中的C变成CO2—CO2如何形成?Decarboxylation脱羧反应4CO2生成的方式(CO2如何形成?)①直接脱羧-特异Decarboxylase(脱羧酶)作用,直接从底物脱去羧基。.***酸乙醛+CO2②氧化(脱氢)脱羧Pyruvate+CoASH+NAD+CH3CO~sCoA+CO2+NADH+H+***酸脱氢酶复合物***酸乙酰CoA5(2)酶作用下细胞怎样利用分子氧将有机物中H氧化成H2O—H2O如何形成?主要由脱氢酶、传递体和氧化酶组成的生物氧化体系催化生成Electrontransportchain(ETS)电子传递链(3)有机物氧化成CO2和H2O时,释放的能量怎样转化成ATP—能量如何产生?Substrate-levelphospharylation底物水平磷酸化Oxydativephospharylation氧化磷酸化6二、生物氧化的方式和特点有机物生物氧化和在体外氧化(燃烧)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。二者的本质相同,但进行的方式和历程却不同: 、, ,散失成ATP被利用7生物氧化的特点:略!,反应条件温和;;。通过加水脱氢参予氧化反应;。氧化过程中脱下的氢质子和电子,常由各种载体传递到氧并生成水(NADH)。每一步都由特殊酶催化,每一步反应产物均可分离。这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量,提高能量利用率。,通经过与ATP合成相偶联,转换成生物体能够直接利用的生物能ATP8三、参加呼吸的酶类类型:脱氢酶、氧化酶、传递体等。部位:①线粒体(主要),能量储存并利用②微体等细胞器(次要),能量不能利用。(一)脱氢酶(Dehydrogenase)作用:使H活化、脱落并传递给其它受氢体或中间传递体91、FADorFMN为辅酶的脱氢酶类(黄素酶)受氢体的不同分2类:⑴需氧黄(素)酶(Aerobicflavoenzyme)氧为直接受氢体,2H+O2H2O2S-2HFMNorFADH2O2SFMNH2orFADH2O2(已氧化代谢物)----2H2H----需氧黄酶10⑵不需氧黄酶(Anaerobicflavoenzyme)氧不为直接受氢体,催化底物脱下的氢先传给中间传递体,再传给分子氧而生成水。S-2HFMNorFAD传递体-2H½[琥珀酸脱氢酶](FAD)AcylCoADHase[脂肪酰CoA脱氢酶](FAD)2H----2H----2H----不需氧黄酶