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机体内进行的脱氢,加氧等氧化反应总称为生物氧化,按照生理意义不同可分为两大类,一类主要是将代谢物或药物和毒物等通过氧化反应进行生物转化,这类反应不伴有ATP的生成;另一类是糖、脂肪和蛋白质等营养物质通过氧化反应进行分解,生成H2O和CO2,同时伴有ATP生物能的生成,这类反应进行过程中细胞要摄取O2,释放CO2故又形象地称之为细胞呼吸(cellularrespiration)。
代谢物在体内的氧化可以分为三个阶段,首行是糖、脂肪和蛋白质经过分解代谢生成乙酰辅酶A中的乙酰基;接着乙酰辅酶A进入三羧酸循环脱氢,生成CO2并使NAD+和FAD还原成NADH+H+、FADH2;第三阶段是NADH+H+和FADH2中的氢经呼吸链将电子传递给氧生成水,氧化过程中释放出来的能量用于ATP合成。从广义来讲,上述三个阶段均为生物氧化,狭义地说只有第三个阶段才算是生物氧化,这是体内能量生成的主要阶段,有关的前两个阶段已在代谢各章中讲述,本章只讨论第三个阶段,即代谢物脱下的氢是如何交给氧生成水的。细胞通过什么方式将氧化过程中释放的能量转变成ATP分子中的高能键的。