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定义:生物氧化是指化学物质在生物体内的氧化分解过程。有机化合物在细胞中氧化分解,产生CO₂和H₂O,同时放出能量,又称为呼吸作用。生物体内进行生命活动所需要的能量基本上来源于生物氧化。
氧化方式:有加氧、脱氢、失电子,遵循氧化还原反应的一般规律,其中以脱氢为主,并非代谢物与氧直接结合。
反应条件温和:生物氧化是在一系列酶的催化下完成的,反应条件温和,温度近于体温,酸碱度近于中性。
逐步反应:
脱氢脱羧:首先在酶的作用下,氢原子失去电子变成H⁺,再脱下来,逐步脱氢(氧化的一种方式),脱羧(脱CO₂的一种方式),脱下的氢在线粒体中经一连串的递氢体和递电子体组成的呼吸链传递,最后同氧结合成水。在此过程中,逐步释出能量,不会产生高热。催化这些反应的酶有氧化酶、脱氢酶以及递氢体和递电子体等。例如组成呼吸链的成分包括各种递氢体和递电子体,呼吸链中的电子按一定顺序传递,从电位低的物质向电位高的物质传递(因为电子由低电位流向高电位,所以电位低的物质容易失去电子而被氧化,电位高的物质容易获得电子而被还原)。
能量转化:根据可逆过程可做最大功的原则,部分释出的能量可以转化成三磷酸腺苷(ATP)中的高能磷酸键的化学能形式,供体内各种生理、生物化学活动的需要。例如糖、脂肪、蛋白质在体内氧化降解过程中会进行这样的能量转化。并且体内氧化所释出的总能量与体外氧化者完全等同,但体外氧化所释出的能量全部以热能的形式散失,而体内氧化所释出的能量中,有一部分(约262千卡)可转化为ATP的形式,供做有用功之用,其余散发为热。
二氧化碳来源:生物氧化中CO₂是经有机酸脱羧生成的,并非由氧气与有机物的碳原子反应产生。
水的产生:生物氧化产生的水是质子和电子经过呼吸链逐步传递给氧气产生
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