第六章生物氧化
（一）教学要求
在知识传授方面，通过本章节的学习，使学生掌握生物氧化和呼吸链的概念，掌握线粒体的两条呼吸链（NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链）的组成成分和排列顺序；掌握氧化磷酸化的概念及氧化磷酸化的偶联部位；掌握抑制剂对呼吸链的影响；掌握胞液中NADH氧化的两种转运机制：α-磷酸甘油穿梭及苹果酸天冬氨酸穿梭。熟悉影响氧化磷酸化的因素、高能磷酸化合物的类型及ATP的利用；了解ATP合酶的结构及ATP合成的机制；了解化学渗透假说；了解机体其他氧化与抗氧化体系。
在能力培养方面，培养学生运用所学知识解释临床上遇到相关病例的能力；让学生了解火灾求生姿势的原理、CO中毒的处理方法；树立学生对物质代谢整体观；培养学生自主学习能力。
在核心素养方面，对学生进行实事求是，尊重科学，依靠科学的教育；引导学生形成从现象到本质，简单到复杂，感性到理性的认识方法；通过知识结合临床案例让学生认识到掌握基本的生活常识和急救知识的重要性，提高健康意识；结合知识培养学生的奉献精神。
（二）知识点提示
物质在生物体内的氧化分解称为生物氧化。在细胞的线粒体内和线粒体外均可进行。生物氧化主要是指供能物质在体内分解时，逐步释放能量，以维持生命活动，并最终生成CO2和H2O的过程。
物质中储存能量的释放主要通过代谢物脱下2H，经呼吸链中多种酶和辅酶逐步传递最终与O2结合生成H2O完成的。
用去垢剂处理线粒体内膜，可将呼吸链分离得到四种功能复合体：NADH-泛醌还原酶（复合体Ⅰ）、琥珀酸-泛醌还原酶（复合体Ⅱ）、泛醌-细胞色素C还原酶（复合体Ⅲ）和细胞色素C氧化酶（复合体Ⅳ）。CoQ和Cytc不包含在这些复合体中。
通过测定呼吸链各组分的标准氧化还原电位，利用呼吸链各组分特有的吸收光谱，测定离体线粒体缓慢给氧时光吸收的改变，以及采用特殊的抑制剂对呼吸链阻断等实验，推论得出呼吸链各组分电子传递顺序。
根据传递顺序的不同体内存在两条呼吸链：NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链。
呼吸链电子传递过程中释放的能量，大约有40%可使ADP磷酸化生成ATP，此过程称为氧化磷酸化偶联。通过测定不同底物经呼吸链氧化的P/O比值及通过呼吸链各组分之间电位差与自由能变化之间的关系计算所得的结果表明，NADH氧化呼吸链存在3个偶联部位，琥珀酸氧化呼吸链存在2个偶联部位。此外体内还有一种磷酸化方式称为底物水平磷酸化，即代谢物分子中能量直接转移生成ATP。
化学渗透假说是解释氧化磷酸化机制的主要学说。该假说认为，电子经呼吸链传递释放的能量，可将H＋从线粒体内膜的基质侧泵到内膜外侧，产生质子电化学梯度储存能量。当质子顺梯度经ATP合酶F0回流时，F1催化ADP和Pi生成并释放ATP。实验证明，复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均有质子泵的作用。
氧化磷酸化可受一些化合物的抑制。呼吸链抑制剂阻断呼吸链某一部位使电子不能传递给氧；解偶联剂使氧化和磷酸化偶联过程脱离；氧化磷酸化抑制剂对电子传递和磷酸化均有抑制作用。此外氧化磷酸化还受细胞内ADP/ATP比值，以及甲状腺素的调控。线粒体DNA突变也可影响氧化磷酸化的功能。
生物体内能量的转化、储存和利用都以ATP为中心。在肌和脑中，磷酸肌酸可作为ATP末端高能磷酸键的储存形式。
线粒体内膜中各种转运蛋白对进出线粒体物质进行转运以保证生物氧化顺利进行。胞浆中生成的NADH不能直接进入线粒体，而必须经α-磷酸甘油穿梭或苹果酸-天冬氨酸穿梭进入线粒体后才能进行氧化，分别生成1.5分子和2.5分子ATP。
除线粒体的氧化体系外，在微粒体、过氧化物酶体以及细胞其他部位还存在其他氧化体系，参与呼吸链以外的氧化过程，其特点是不伴随磷酸化，不生成ATP，主要与体内代谢物、药物和毒物的生物转化有关。
（三）教学内容
第一节 线粒体氧化体系与呼吸链 呼吸链的概念、成分及顺序。
第二节氧化磷酸化与ATP的生成 氧化磷酸化的概念及机制； ATP合酶的组成及工作机制； ATP循环与高能磷酸键，ATP的利用，其他高能磷酸化合物。
第三节 氧化磷酸化的影响因素 影响氧化磷酸化的因素；通过线粒体内膜的物质转运。
第四节 其它氧化与抗氧化体系 需氧脱氢酶、氧化酶、过氧化物酶体的氧化酶、超氧化物歧化酶和微粒体氧化酶的作用及过程。
（四）思考题
1. 名词解释：氧化磷酸化、底物水平磷酸化、呼吸链、P/O比值。
2. 简述体内两条主要呼吸链的组成、排列顺序及氧化磷酸化的偶联部位。