1 第五讲 生物氧化与氧化磷酸化 一、知识要点 生物氧化的实质是脱氢、失电子或与氧结合，消耗氧生成 CO2 和 H2O，与体外有机物的化学氧化（如燃烧）相同，释放总能量都相同。生物氧化的特点是：作用条件温和，通常在常温、常压、近中性 pH 及有水环境下进行；有酶、辅酶、电子传递体参与，在氧化还原过程中逐步放能；放出能量大多转换为 ATP 分子中活跃化学能，供生物体利用。体外燃烧则是在高温、干燥条件下进行的剧烈游离基反应，能量爆发释放，并且释放的能量转为光、热散失于环境中。 （一）氧化还原电势和自由能变化 1．自由能 生物氧化过程中发生的生化反应的能量变化与一般化学反应一样可用热力学上的自由能变化来描述。自由能（free energy）是指一个体系的总能量中，在恒温恒压条件下能够做功的那一部分能量，又称为 Gibbs 自由能，用符号G 表示。物质中的自由能（G）含量是不易测定的，但化学反应的自由能变化（Δ G）是可以测定的。Δ G 很有用，它表示从某反应可以得到多少有用功，也是衡量化学反应的自发性的标准。例如，物质 A 转变为物质 B 的反应： BA Δ G＝GB—GA 当Δ G 为负值时，是放能反应，可以产生有用功，反应可自发进行；若Δ G 为正值时，是吸能反应，为非自发反应，必须供给能量反应才可进行，其逆反应是自发的。 ][][ln BARTGGo 如果Δ G＝0 时，表明反应体系处于动态平衡状态。此时，平衡常数为 Keq，由已知的 Keq 可求得Δ G°： Δ G°＝－RTlnKeq 2． 2．化还原电势 在氧化还原反应中，失去电子的物质称为还原剂，得到电子的物质称为氧化剂。还原剂失去电子的倾向（或氧化剂得到电子的倾向）的大小，则称为氧化还原电势。将任何一对氧化还原物质的氧化还原对连在一起，都有氧化还原电位的产生。如果将氧化还原物质与标准氢电极组成原电池，即可测出氧化还原电势。标准氧还原电势用 E°表示。E°值愈大，获得电子的倾向愈大；E°愈小，失去电子的倾向愈大。 3．氧化还原电势与自由能的关系 在一个氧化还原反应中，可从反应物的氧还电势 E 0＇，计算出这个氧化还原反应的自由能变化（Δ G）。Δ G°与氧化还原电势的关系如下： Δ G°= － nFΔ E° n 表示转移的电子数，F 为法拉第常数（1 法拉第＝96485 库仑／摩尔）。Δ E°的单位为伏特，Δ G°的单位为焦耳／摩尔。当Δ E°为正值时，Δ G°为负值，是放能反应，反应...
