Page 135 - 第九版生物化学

吃 kky, 20 1 8

化学物质在生物体内的 氧 化分解过程称为生物氧化 (biological oxidation) 。 由于机体的反应条件
温和，因此生物氧化有其特点 ： 需要有酶催 化，而且是分阶段 、逐步完成。细胞 胞质 、线粒 体、微粒体等
均可进行生物氧化，但氧化过程及产物各不相同 。 在线粒体内的生物氧化，其产物是 CO2 和 H20, 需
要消耗氧并 伴随能量的产生，能 量主要 用于生成 ATP 等。 而在微粒体 、内质 网等发生的 氧化反应主
要是对底物进行氧化修饰、转化等，并无 ATP 的生成 。 本章重点介绍线粒体氧化体系及能量的产生
机制 。

第一节 线粒体氧化体系与呼吸链

线粒体氧化体系的主要功能是为机体提供能量，包括热能、 ATP 等 。 在线粒体内，糖、脂肪、蛋白
质等营养物质在被彻底氧化分解为 CO2 和 H20 的过程中释放能量，但其氧化过程需要在酶的催化下
逐步进行，能量也不会在瞬间大量释放产生高温 、 高热，而是逐渐释放并储存在 ATP 中 。 营养物质被

氧化时常发生脱 氢反应，脱 下来的氢 (W + e-) 以 NADH+W( 简写为 NADH) 、 FADH2 等 形式存在 。

NADH 和 FAD比在线粒体被 氧 化时，需要一系列的酶催化 ，逐步脱氢、失 电子，最终将电子和甘传递

给氧而生成水，同时释放能 痲用千生成 ATP 岱。 因 此， 线粒体需要多种具有传递氢和电子的组分参

与氧化还原反应 。

一、线粒体氧化体系含多种传递氢和电子的组分

底物脱氢和失去电子是生物氧 化的 基本化学过程 。 能够传递氢和电子的物质，如金属离子、小分
子有机化合物、某些蛋白质等称之为递电子体或递氢体 。线 粒体氧 化体 系主要将 NADH 和 FADH2 中
的 W 和电子传递给氧，参与其过程的递氢体和递电子体如下 。

( —)烟酰胺腺噤呤核昔酸传递氢和电 子
烟酰胺腺嗦呤二核昔酸 (nicotinamide adenine dinucleotide , NAD 勹（图 6 -1 ) , 通过烟酰胺环传递 H +
和电子 。 烟酰胺环的五价氮原子，能接受 2H 中的双电子成为三价氮，为双电子传递体，同时芳环接受
一个 W 进行加 氢反应。由千 此反应只能接受 l 个 W 和 2 个电子，游离出一个 W 在介质中，因此将还

0-CONH, 勹 N>NH,

~:~-:.~!:~1~:~?,J.

图 6-1 NAO (P) 十 的结构式

120