20的生成 代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载体 (NAD+、NADP+、FAD、FMN等)所接受,再 通过一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成H2O 例: 乙醇脱氢酶 CHCHOH CH CHO NAD+ NADH+H e 12O2 电子传递链 NAD+ 2H
H2O的生成 代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载体 (NAD+ 、NADP+ 、FAD、FMN等)所接受,再 通过一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成H2O 。 CH3CH2OH CH3CHO NAD+ NADH+H+ 乙醇脱氢酶 例: 1\2 O2 NAD+ 电子传递链 H2O 2e O= 2H+
生物氧化的三个阶段 脂肪 多糖 蛋白质 大分子降解 Stage 成基本结构 单位 脂肪酸、甘油 葡萄糖、 氨基酸 其它单糖 小分子化合物 分解成共同的 Stage 中间产物(如 丙酮酸、乙酰 乙酰COA CoA等) 共同中间物进 CoA 入三羧酸循环, ATP ADP+Pi 磷酸 氧化脱下的氢由 羧酸 s 电子传递链传递 电子传递 生成H2O,释放 (氧化) 循环 出大量能量,其 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中 2 CO
脂肪 葡萄糖、 其它单糖 三羧酸 电子传递 (氧化) 循环 蛋白质 脂肪酸、甘油 多糖 氨基酸 乙酰CoA e - 磷酸化 +Pi 小分子化合物 分解成共同的 中间产物(如 丙酮酸、乙酰 CoA等) 共同中间物进 入三羧酸循环, 氧化脱下的氢由 电子传递链传递 生成H2O,释放 出大量能量,其 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中。 大分子降解 成基本结构 单位 生物氧化的三个阶段
三、生物能学简介 1、生物能的转换及生物系统中的能流 2、直由能的概念及化学反应自由能的计算
三、生物能学简介 1、生物能的转换及生物系统中的能流 2、自由能的概念及化学反应自由能的计算
自由能( free energy)的概念 定义式:△G=△H-T△S 物理意义:一ΔG=W*(体系中能对环境作功的能量) ●自由能的变化能预示某一过程能否自发进行,即: △G<0,反应能自发进行 △G>0,反应不能自发进行 △G=0,反应处于平衡状态 在参与反应的物质浓度为1moL.L1,温度为25C,pH=0的条件下进行 反应,其自由能的变化称为标准自由能变化,用△G0表示。由于机体内的 生化反应一般是在pH-=7的条件下进行,在pH=7和上述浓度、压力、温度下 的标准自由能变化用△G0表示
自由能(free energy)的概念 定义式:ΔG=ΔH-TΔS 物理意义:-ΔG=W* (体系中能对环境作功的能量) •自由能的变化能预示某一过程能否自发进行,即: ΔG<0,反应能自发进行 ΔG>0,反应不能自发进行 ΔG=0,反应处于平衡状态 • 在参与反应的物质浓度为1moL.L -1 ,温度为250C,pH=0的条件下进行 反应,其自由能的变化称为标准自由能变化,用ΔG0表示。由于机体内的 生化反应一般是在pH=7的条件下进行,在pH=7和上述浓度、压力、温度下 的标准自由能变化用ΔG0 表示
化学反应自由能的计算 °利用化学反应平衡常数计算 基本公式:△G′=△G°′+ RTInQc(Qc浓度商) △G° RTInKeg 例:计算磷酸葡萄糖异构酶反应的自由能变化 °利用标准氧化还原电位(E°')计算(限于氧化还原反应) 基本公式:△G°1=-nF△E° (△E°=E°′-E°′) 例:计算NADH氧化反应的△G°′
化学反应自由能的计算 •利用化学反应平衡常数计算 基本公式:ΔG′=ΔG°′+ RTlnQc (Qc-浓度商) ΔG°′= - RTlnKeq 例:计算磷酸葡萄糖异构酶反应的自由能变化 •利用标准氧化还原电位(E°)计算(限于氧化还 原反应) 基本公式:ΔG°′=-nFΔE°′ (ΔE°′=E+ °′-E-°′) 例:计算NADH氧化反应的ΔG°′