第四章? 生物氧化與氧化磷酸化

1． 生物氧化： 生物體內(nèi)有機物質(zhì)氧化而產(chǎn)生大量能量的過程稱為生物氧化。生物氧化在細胞內(nèi)進行，氧化過程消耗氧放出二氧化碳和水，所以有時也稱之為“細胞呼吸”或“細胞氧化”。生物氧化包括：有機碳氧化變成CO2；底物氧化脫氫、氫及電子通過呼吸鏈傳遞、分子氧與傳遞的氫結(jié)成水；在有機物被氧化成CO2 和H2O的同時，釋放的能量使ADP 轉(zhuǎn)變成ATP。

2． 呼吸鏈：有機物在生物體內(nèi)氧化過程中所脫下的氫原子，經(jīng)過一系列有嚴格排列順序的傳遞體組成的傳遞體系進行傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，這樣的電子或氫原子的傳遞體系稱為呼吸鏈或電子傳遞鏈。電子在逐步的傳遞過程中釋放出能量被用于合成ATP，以作為生物體的能量來源。

3． 氧化磷酸化：在底物脫氫被氧化時，電子或氫原子在呼吸鏈上的傳遞過程中伴隨ADP 磷酸化生成ATP 的作用，稱為氧化磷酸化。氧化磷酸化是生物體內(nèi)的糖、脂肪、蛋白質(zhì)氧化分解合成ATP 的主要方式。

4、磷氧比：電子經(jīng)過呼吸鏈的傳遞作用最終與氧結(jié)合生成水，在此過程中所釋放的能量用于ADP 磷酸化生成ATP。經(jīng)此過程消耗一個原子的氧所要消耗的無機磷酸的分子數(shù)（也是生成ATP 的分子數(shù)）稱為磷氧比值（P／O）。如NADH 的磷氧比值是3，F(xiàn)ADH2 的磷氧比值是2。

5． 底物水平磷酸化：在底物被氧化的過程中，底物分子內(nèi)部能量重新分布產(chǎn)生高能磷酸鍵（或高能硫酯鍵），由此高能鍵提供能量使ADP（或GDP）磷酸化生成ATP（或GTP）的過程稱為底物水平磷酸化。此過程與呼吸鏈的作用無關(guān)，以底物水平磷酸

化方式只產(chǎn)生少量ATP。如在糖酵解（EMP）的過程中，3-磷酸甘油醛脫氫后產(chǎn)生的1,3-二磷酸甘油酸，在磷酸甘油激酶催化下形成ATP 的反應(yīng)，以及在2-磷酸甘油酸脫水后產(chǎn)生的磷酸烯醇式丙酮酸，在丙酮酸激酶催化形成ATP 的反應(yīng)均屬底物水平的磷酸化反應(yīng)。另外，

在三羧酸環(huán)（TCA）中，也有一步反應(yīng)屬底物水平磷酸化反應(yīng)，如α-酮戊二酸經(jīng)氧化脫羧后生成高能化合物琥珀?！獵oA，其高能硫酯鍵在琥珀酰CoA 合成酶的催化下轉(zhuǎn)移給GDP 生成GTP。然后在核苷二磷酸激酶作用下，GTP 又將末端的高能磷酸根轉(zhuǎn)給ADP 生成ATP。

6．能荷：能荷是細胞中高能磷酸狀態(tài)的一種數(shù)量上的衡量，能荷大小可以說明生物體

中ATP-ADP-AMP 系統(tǒng)的能量狀態(tài)。

能荷=[ATP]+12 [ADP][ATP]+[ADP]+[AMP]