入：

营养物质如糖、脂类经过一系列代谢反应后最终会生成水和二氧化碳，并为机体的各项活动提供能量。水如何生成的？能量如何产生的？将在这一章中进行解答。

生物氧化(biological oxidation)：

  营养物质在生物体内进行的氧化称为生物氧化，主要是指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO₂和H₂O的过程。

生物氧化的方式包括加氧、脱氢、失电子。

生物氧化的一般过程：

第一节  氧化呼吸链是由具有电子传递功能的复合体组成

氧化呼吸链(respiratorychain)：

代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链，又称电子传递链(electron transfer chain)。

组成：递氢体和电子传递体（2H → 2H⁺ + 2e）

一、氧化呼吸链由4种具有传递电子能力的复合体组成

呼吸链各复合体在线粒体内膜上的位置：

1. 复合体Ⅰ将NADH+H⁺中的电子传递给泛醌

1.1 功能:

将电子从NADH传递给泛醌（NADH → FMN → Fe-S → CoQ）

1.2 NADH作用机制：

NAD⁺和NADP⁺是不需氧脱氢酶的辅酶，结构中的尼克酰胺部可逆的受氢或脱氢，在进行加氢反应时，只接受1个H和1个e，1个H接于吡啶环C₄上，一个电子与吡啶环的N⁺结合，将另1个H⁺游离出来。

1.3 FMN作用机制：

FMN和FAD是不需氧脱氢酶的辅酶，结构中含核黄素，发挥功能的结构是异咯嗪环，属双电子传递体。

1.4 铁硫蛋白作用机制：

铁硫蛋白又称铁硫中心，铁硫簇（Fe-S）含有等量的Fe和S（Fe₂S₂, Fe₄S₄），可进行电子传递。

1.5 泛醌作用机制：

在各复合体间募集并穿梭传递还原当量和电子,在电子传递和质子移动的偶联中起着核心作用。

2. 复合体Ⅱ将电子从琥珀酸传递给泛醌

2.1 功能:

将电子从琥珀酸传递给泛醌：琥珀酸 → FAD → Fe-S → CoQ

3. 复合体Ⅲ将电子从还原型泛醌传递至细胞色素c

3.1 功能:

将电子从泛醌传递给细胞色素c：CoQH₂→Cyt b→Cytc₁→Cytc

3.2 细胞色素作用机制：

细胞色素（Cyt）是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类。

Fe²⁺  Fe³⁺+e（单电子传递体）

3.3 细胞色素氧化酶：

Cyta和Cyta₃结合在同一条多肽链上，二者结合紧密，很难分离，故将二者合称为Cytaa₃。Cytaa₃可以直接将电子传递给氧，使氧被激活成氧离子，故亦称为细胞色素氧化酶。

4. 复合体Ⅳ将电子从细胞色素c传递给氧

4.1 功能:

将电子从细胞色素c传递给氧：Cytc→CuA→Cytaa₃→CuB→O₂

二、NADH和FADH₂是氧化呼吸链的电子供体

1. 呼吸链成分排列的确定实验

1.1 实验方法：

标准氧化还原电位、拆开和重组、

特异抑制剂阻断、还原状态呼吸链缓慢给氧

1.2 以测定标准氧还电位为例：

呼吸链中氢和电子的传递顺序及方向主要是根据各种递氢体和递电子体的标准氧化还原电位的数值确定。电子总是从低氧还电位向高氧还电位流动，因此氧化呼吸链组分也按氧化还原电位由低到高的顺序排列。

2. 体内两条重要的呼吸链

2.1 NADH氧化呼吸链:

    机体内大多数代谢物如苹果酸、乳酸等脱下的氢被NAD⁺接受生成NADH+H⁺，然后将2H通过复合体Ⅰ传递给CoQ生成CoQH₂，后者把2H中的2H⁺释放于介质中，而将2e经复合体Ⅲ传给Cytc，然后传至复合体Ⅳ，最后交给O₂，使氧激活生成O^2-，O^2-再与介质中的2H⁺结合生成H₂O。

NADH→FMN(Fe-S)→CoQ→Cytb→Cytc₁→Cytc→Cytaa₃→O₂

2.2 琥珀酸氧化呼吸链:

琥珀酸在琥珀酸脱氢酶的催化下，脱下的2H经复合体Ⅱ传递给CoQ生成CoQH₂，再往下的传递与NADH氧化呼吸链相同。α-磷酸甘油脱氢酶及脂酰CoA脱氢酶催化代谢物脱下的氢也由FAD接受，通过此呼吸链被氧化。

琥珀酸→FAD(Fe-S)→CoQ→Cytb→Cytc₁→Cytc→Cytaa₃→O₂

2.3 水如何产生？