王鏡巖生化課件12生物氧化sha

《王鏡巖生化課件12生物氧化sha》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、第十二章生物氧化第一節(jié)生物能學的幾個概念一、?化學反應中的自由能變化及其意義1、??化學反應中的自由能自由能：在一個體系中，能夠用來做有用功的那一部分能量稱自由能，用符號G表示。在恒溫、恒壓下進行的化學反應，其產生有用功的能力可以用反應前后自由能的變化來衡量。自由能的變化：△G=G產物—G反應物=△H_T△S△G代表體系的自由能變化，△H代表體系的焓變化，T代表體系的絕對溫度，△S代表體系的熵變化。焓與熵都是體系的狀態(tài)函數。焓代表體系的內能與壓力P*體積V之和：H=U+P*VdH=dU+P*dV+V*dP熵代表體系中能量的分散程度，

2、也就是體系的無序程度：△S=dQ／T，△S=△S體系+△S環(huán)境，只有△S≥0，過程才能自發(fā)進行。2、??△G是判斷一個過程能否自發(fā)進行的根據△G<0，反應能自發(fā)進行，能做有用功。△G>0，反應不能自發(fā)進行，必須供給能量。△G=0，反應處于平衡狀態(tài)。一個放熱反應(或吸熱反應)的總熱量的變化（△H），不能作為此反應能否自發(fā)進行的判據，只有自由能的變化才是唯一準確的指標。△G<0僅是反應能自發(fā)進行的必要條件，有的反應還需催化劑才能進行，催化劑（酶）只能催化自由能變化為負值的反應，如果一個反應的自由能變化為正值，酶也無能為力。當△G為正值時

3、，反應體系為吸能反應，此時只有與放能反應相偶聯，反應才能進行。二、標準自由能變化及其與化學反應平衡常數的關系aA+bB→cC+dD標準自由內能變化：在規(guī)定的標準條件下的自由能變化，用△G°表示。標準條件：25℃，參加反應的物質的濃度都是1mol∕L（氣體則是1大氣壓）。若同時定義pH=7.0，則標準自由能變化用△G°′表示。對于一個溶液中的化學反應：aAbB→cC+dD當反應達到平衡時，△G=0K/是化學反應的平衡常數，因此，△G°/也是一個常數。對于一個溶液中的化學反應：aAbB→cC+dD常見物質的標準生成自由能△G°′已經列在

4、各種化學手冊中，可以根據△G°′=-RTlnK的公式求出平衡常數K′。P15舉例說明如何用K/求出△Go/和△G從例子可以看出△Go/和△G實際上是兩個不同條件下的自由能變化值。（1）△Go/是標準條件下的自由能變化，既反應物A、B、C、D的起始濃度都為1mol/L，溫度為25℃，pH=7.0時的△G。每一個化學反應都有其特定的標準自由能變化（既△Go/），是一個固定值，△G是任意給定條件下的自由能變化，它是反應物A、B、C、D的起始濃度、溫度、pH的狀態(tài)函數，在一個自發(fā)進行的化學反應中，自由能總是在降低，△G總是負值，隨著反應向平

5、衡點的趨近，△G的絕對值逐漸縮小，直到為0。（2）從△Go/=-RTlnK/，可以求出K/及△Go/，根據△Go/、△G與K/可以判斷任何條件下反應進行的方向及程度。三、自由能變化的可加和性。在偶聯的幾個化學反應中，自由能的總變化等于每一步反應自由能變化的總和。例如：Glc+ATP→G—6—P+ADP（總反應）第一步，Glc+Pi→G—6—P+H2O,此反應不能自發(fā)進行。第二步，ATP+H2O→ADP+Pi總反應：Glc+ATP→G—6—P+ADP.因此，一個熱力學上不能進行的反應，可與其它反應偶聯，驅動整個反應進行。此類反應在生物

6、體內是很普遍的。四、高能磷酸化合物高能化合物：水解時釋放5000卡/mol及以上自由能的化合物。高能磷酸化合物：水解每摩爾磷酸基能釋放5000cal以上能量的磷酸化合物。P21表10-2某些磷酸化合物水解時的標準自由能變化。（一）高能化合物的類型P18—191、磷氧鍵型。（1）、酰基磷酸化合物。3—磷酸甘油酸磷酸，乙酰磷酸，氨甲酰磷酸，酰基腺苷酸，氨酰腺苷酸。（2）、焦磷酸化合物。無機焦磷酸，ATP，ADP（3）、烯醇式磷酸化合物。磷酸烯醇式丙酮酸。2、氮磷鍵型。磷酸肌酸，磷酸精氨酸。3、硫酯鍵型。3’一磷酸腺苷一5’一磷酰硫酸，酰

7、基輔酶A。4、甲硫鍵型。S一腺苷甲硫氨酸。（二）ATP的特殊的作用。1、是細胞內產能反應和需能反應的化學偶聯劑。2、在磷酸基轉移中的作用。Glc進入血液中，唯一出路是磷酸化。G-6-P是Glc的一種活化形式。已糖激酶催化：Glc+ATP→G-6-P+ADP。3一磷酸甘油是甘油的活化形式，能參與脂肪合成。甘油激酶：甘油+ATP→3一磷酸甘油+ADP。（三）磷酸肌酸、磷酸精氨酸的儲能作用P23磷酸肌酸是易興奮組織（如肌肉、腦、神經）唯一的能起暫時儲能作用的物質。磷酸精氨酸是無脊椎動物肌肉中的儲能物質第二節(jié)生物氧化、氧化電子傳遞鏈和氧化磷

8、酸化作用一、生物氧化的概念和特點。糖，脂，蛋白質等有機物質在細胞中進行氧化分解，生成CO2，H2O并釋放出能量，這個過程稱生物氧化。生物氧化是需氧細胞呼吸代謝過程中的一系列氧化還原作用，又稱細胞氧化或細胞呼吸。特點：反應條件溫和，多步