生物氧化的方式

二、生物氧化的方式

生物体内有机物质氧化的终产物和体外氧化一样，都是二氧化碳和水，但生物氧化中二氧化碳和水的生成方式与体外不同。

1.二氧化碳的生成

生物氧化作用中所产生的二氧化碳并不是代谢物中的碳原子与氧直接结合产生的，而是有机酸在酶催化下发生脱羧反应（decarboxylation）后产生的。根据产生二氧化碳的羧基在有机酸分子中的位置，把脱羧作用分为α-脱羧和β-脱羧两种类型；脱羧过程有的伴有氧化过程，称为氧化脱羧，有的没有氧化作用，称为直接脱羧或单纯脱羧。

（1）α-直接脱羧。如丙酮酸脱羧反应（图11-1）。

（2）β-直接脱羧。如草酰乙酸脱羧反应（图11-2）。

（3）α-氧化脱羧。如丙酮酸氧化脱羧反应（图11-3）。

（4）β-氧化脱羧。如苹果酸氧化脱羧反应（图11-4）。

2.水的生成

生物氧化中所生成的水是代谢物脱下的氢，经特殊传递体最后传给氧形成的。脱氢是氧化的一种主要方式，如醇氧化为醛（图11-5）。

糖、脂、氨基酸等代谢物所含的氢，在一般情况下是不活泼的，必须先通过相应的脱氢酶使之激活才能脱落。由于体内并不存在游离的氢原子，故脱氢反应脱下的氢由相应的氢载体（NAD+、NADP+、FAD、FMN等）所接受。进入体内的氧也必须经过氧化酶激活后才能变成活性很高的氧化剂，而且激活的氧在多数情况下并不能直接氧化氢载体上的氢，需要中间传递体将氢和电子传递给氧才能生成水。生物体内主要是以脱氢酶、传递体和氧化酶组成生物氧化体系促进水的生成，见图11-6。