水体中生物氧化进行的顺序_水体中生物氧化进行的顺序是

生物氧化的三种方式

1、脱氢：底物在脱氢酶的催化下脱氢。2、加氧：底物分子中加入氧原子或氧分子。3、脱电子：底物脱下电子，使其原子或离子价增加而被氧化，失去电子的反应为氧化反应，获得电子的反应为还原反应。

水体中生物氧化进行的顺序_水体中生物氧化进行的顺序是

生物氧化

生物氧化是在生物体，从代谢物脱下的氢及电子﹐通过一系列酶促反应与氧化合成水﹐并释放能量的过程。也指物质在生物体的一系列氧化过程。主要为机体提供可利用的能量。在真核生物细胞，生物氧化都是在线粒体进行，原核生物则在细胞膜上进行。

生物氧化和有机物质体外燃烧在化学本质上是相同的，遵循氧化还原反应的一般规律，所耗的氧量、终产物和释放的能量均相同。

1、是在细胞进行酶催化的氧化过程，反应条件温和（水溶液中PH约为7和常温）。

2、在生物氧化的过程中，同时伴随生物还原反应的产生。

3、水是许多生物氧化反应的供氧体，通过加水脱氢作用直接参与了氧化反应。

生物化学专业，一分子的丙酮酸氧化成水和二氧化碳的化学过程

解析：

分两个阶段：

【1】丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A：

该过程发生在线粒体的基质中，释放出1分子CO2，生成一分子NADH+H+。

【2】乙酰辅酶A参与三羧酸循环，产生二氧化碳：

主要事件顺序为：

（1）乙酰CoA与草酰乙酸结合，生成六碳的柠檬酸，放出CoA。柠檬酸合成酶。

（2）柠檬酸先失去一个H2O而成顺乌头酸，再结合一个H2O转化为异柠檬酸。顺乌头酸酶

（3）异柠檬酸发生脱氢、脱羧反应，生成5碳的a-酮戊二酸，放出一个CO2，生成一个NADH+H+。 异柠檬酸脱氢酶

（4） a-酮戊二酸发生脱氢、脱羧反应，并和CoA结合，生成含高能硫键的4碳琥珀酰CoA，放出一个CO2，生成一个NADH+H+。 酮戊二酸脱氢酶

（5）碳琥珀酰CoA脱去CoA和高能硫键，放出的能量用于驱动GTP(哺乳动物中)或ATP(植物和一些细菌中)的合成。琥珀酰辅酶A合成酶

（6）琥珀酸脱氢生成延胡索酸，生成1分子FADH2，琥珀酸脱氢酶

（7）延胡索酸和水化合而成苹果酸。延胡索酸酶

（8）苹果酸氧化脱氢，生成草酸乙酸，生成1分子NADH+H+。苹果酸脱氢酶

小结：

一次循环，消耗一个2碳的乙酰CoA，共释放2分子CO2，8个H，其中四个来自乙酰CoA，另四个来自H2O，3个NADH+H+，1FADH2。此外，还生成一分子ATP。

三羧酸循环总反应：

乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi—→2CO2+3NADH+FADH2+GTP（ATP）+2H+ +CoA-SH

再加上丙酮酸氧化脱羧形成一分子NADH，所以生：4个NADH、1个FADH2和1个GTP（ATP）

一分子NADH通过电子传递链的氧化，形成2.5分子ATP；一分子FADH2通过电子传递链的氧化，形成1.5分子ATP。【《生物化学》王镜岩 第三版 下册 107页】

一分子丙酮酸在线粒体内氧化成二氧化碳和水可生成ATP分子的数目为：

2.5×4 + 1.5 + 1 = 12.5 即，可以生成12.5分子的ATP

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旧版生物化学教材中：一分子NADH通过电子传递链的氧化，形成3分子ATP；一分子FADH2通过电子传递链的氧化，形成2分子ATP。

所以，按照旧版的算法是：3×4 + 2 + 1 = 15 即，可以生成15分子的ATP

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不过，现在一般是按照新版教材的数据来算，所以应该是12.5分子的ATP

生物氧化的方式

生物氧化是指有机物质在生物体内与氧气反应的过程，主要分为两种方式：有氧呼吸和无氧发酵。

1. 有氧呼吸：有氧呼吸是在含氧环境下进行的氧化过程，需要有氧气的存在。有氧呼吸是生物体内能量产生的主要方式。在这种氧化过程中，有机物质经过多步骤逐渐被氧化分解成CO2和H2O，并释放出可用的化学能（ATP）。

2. 无氧发酵：无氧发酵是在缺氧状态下进行的氧化过程。在这种情况下，生物体内无法使用氧气作为氧化剂，而是使用有机物质内部储存的氧化剂进行氧化过程。无氧发酵是一种不断产生乳酸、酯类、醇和CO2的过程。

【拓展内容】

常见的生物体内氧化方式主要通过呼吸作用，是由呼吸链内的各种蛋白质、酶参与调节和催化的。此外，一些微生物还可以通过其他特殊的代谢途径来氧化有机物质，例如存在于一些硫化细菌中的氧化硫代谢和甲烷化细菌中的甲烷代谢等。

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生物氧化的水的生成

代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体，后与激活的氧结合生成水的全部体系，此过程与细胞呼吸有关，所以将此传递链称为呼吸链（respiratory chain）或电子传递链（electron transfer chain）。

三种生物大分子怎么经过生物氧化变成二氧化碳和水?

通过有氧呼吸和无氧呼吸,将他们分解。

其中ATP学名叫作腺苷三磷酸,是由一个腺苷酸和三个磷脂集团以高能磷酸键的形式结合的,断开一个高能磷酸键,就会放出能量,反之,形成一个键,就会吸收能量。

ATP是生物体内的直接供能物质,糖类、蛋白质都虽然是供能物质,但是不能直接提供能量,都得转化成ATP的形式,来释放能量。

微生物入侵通过一些有氧和无氧分解将氨基酸分解成了碳水化合物，后就成了二氧化碳和水了。

地下水系统的氧化还原条件及其影响因素

地下水系统的氧化还原条件变化很大，影响因素众多，主要包括：地下水中氧化剂及还原剂的种类和数量，地下水的循环过程，地下水中所含微生物及有机物的种类、数量等，下面分别对其予以分析。

2.4.4.1 氧化剂及还原剂的种类和数量

地下水系统是一个由水、岩、大气、生物等环境要素构成的统一体，其中含有大量无机或有机的氧化剂和还原剂。溶解氧就是常见的一种氧化剂，它可以使许多物质氧化。在农业区，由于施用化肥而产生的也是一种常见的氧化剂。其他的氧化剂一般来源于含水层中的固相物质。例如：可来源于石膏和硬石膏的溶解，或来源于黄铁矿的氧化；三价铁及锰可存在于组成含水介质的氧化物或硅酸盐矿物中；CO2可通过碳酸平衡或有机碳的氧化而形成，在一定条件下，它也可以作为一种电子受体而存在于地下水中。

按照氧化能力依次递减的顺序，地下水中常见的氧化剂主要有：O2、、Fe3+、、S、CO2、；按照还原能力依次递减的顺序，地下水中常见的还原剂主要有：有机物、H2S、S、FeS、。每一种氧化剂及其相应的还原剂共同组成了一个氧化还原单体系，地下水的氧化还原电位通常介于各单个体系的氧化还原电位之间，且更接近于含量较大的单体系的氧化还原电位，这里称该单体系为地下水系统的“决定电位体系”。例如，下例中的Fe3+|Fe2+体系就是决定电位体系。

【例】已知某水溶液中仅含有Cu 2+|Cu+、Fe3+|Fe2+两个氧化还原单体系，且各组分的初始含量分别如下：[Cu2+]=0.00001 mol/L、[Cu+]=0.0001 mol/L、[Fe3+]=0.001 mol/L、[Fe2+]=0.1 mol/L，试分析水溶液的决定电位体系。

【解】查附录Ⅱ有：

水文地球化学

根据能斯特方程，初始状态下Cu2+|Cu+、Fe3+|Fe2+体系的氧化还原电位分别为：

水文地球化学

当上述两个电极处于同一体系中时，将发生下述的氧化还原反应：

水文地球化学

反应进行完毕后，水溶液中的Cu+被全部氧化，铜电极将不复存在，这时铁电极中各组分的浓度分别为：［Fe3+］=0.0009 mol/L、［Fe2+］=0.1001 mol/L，故体系的氧化还原电位为：

水文地球化学

可见，该水溶液的氧化还原电位并不是Cu 2+|Cu+、Fe3+|Fe2+两个单体系氧化还原电位的简均值；与初始状态相比，达到平衡状态后水溶液的氧化还原电位仅比 Fe3+|Fe2+体系的氧化还原电位减小了2 mV，但比Cu2+|Cu+体系的氧化还原电位增高了559 mV。故在该水溶液中，Fe3+|Fe2+体系是决定电位体系。

由于O2普遍存在于各种类型的地下水中，且可以通过与大气交换或通过大气降水及地表水的补给而得到不断补充，因此氧体系常常是地下水系统的电位决定体系。在含有大量有机质的环境中，有机质体系也可成为地下水系统的决定电位体系。此外，铁、锰、硫等作为自然界中广泛分布的变价元素，在某些情况下，它们也可能成为决定电位体系。至于微量的变价元素，如重金属铜、汞、钒、铬等，由于其含量甚微，对地下水的氧化还原电位往往不起多大作用。相反，正是地下水系统的电位控制着它们在环境中的行为。

2.4.4.2 地下水循环过程的影响

图2-4-7示意性地表示出了地下水的氧化还原条件随其循环过程的变化情况，图中假定含水层中有充足的有机物存在。

图2-4-7 地下水循环过程中氧化还原条件转化示意图

在理想情况下，当地下水是由大气降水或地表水所补给时，在补给区，由于水中有充足的溶解氧，因此地下水通常处于较强的氧化状态。而且，只要有游离氧存在，它便是有机物氧化过程中被喜氧微生物所利用的电子受体。随着地下水的径流，地下水中的溶解氧被不断地消耗，其含量不断降低，当游离氧消耗殆尽时，变成了被利用的电子受体。消耗的微生物具有兼性特征，它既可以存在于好氧环境中，也可以存在于厌氧环境中。的还原过程通常被称为反硝化作用，在该作用过程中，首先被还原为不稳定的中间产物，并终转化为N2。随着的不断被消耗，当其含量减小到一定程度时，地下水系统从氧化状态转化成了亚氧化状态，在该状态下，Fe3+一般是被利用的氧化剂。随着反应的进一步进行，Fe3+的含量不断减小，微生物便开始利用来还原含水层中的有机物，并在水溶液中不断地形成H2S。由于Fe2+可与H2S结合形成了硫化物沉淀，故这种作用的结果也使得水溶液中Fe2+的含量同步减小。当消耗殆尽后，如果含水层中还含有充足的有机碳，则系统可达到强还原状态，该状态以甲烷生成作用为其重要的特征。在该作用过程中，CO2是电子受体，并且被还原成了CH4。该过程的重要标志就是不断增加的CH4及Fe2+浓度，当然，Fe2+浓度增大的前提是H2S已全部被消耗。

在实际中，由于氧化还原反应进行的速度通常都很慢，因此地下水的氧化还原电位常常取决于地下水在含水层中的滞留时间，而后者又受到了地下水的迁移速度以及其从补给区到区的距离的控制。一般来说，地下水在含水层中的滞留时间越长，其氧化还原电位越低。

2.4.4.3 微生物及有机物的影响

微生物的生长和繁殖需要碳、氢、氧、氮等各种成分和能量，通过摄取有机物正好可以满足这种要求。对复杂的有机物或大分子有机物，微生物一般不能直接摄取，而是首先在细胞体外对其加以分解，这时进行的常常是水解反应，其能量变化很小。有机物在微生物体外分解为简单的化合物后，才能透过细胞壁进入微生物体内进一步地发生反应。这时的反应常常是氧化反应，涉及到了较大的能量变化。微生物氧化各种有机物并从中获取能量的过程被称为呼吸作用。当有自由O2存在时，O2通常作为电子受体，这种氧化作用称为有氧氧化；在无自由O2的情况下，其他氧化剂可作为电子受体，这种氧化称为无氧氧化。只能在有氧条件下生活的微生物称为好氧微生物，只能在无氧条件下生活的微生物称为厌氧微生物，在两种条件下都能生活的微生物称为兼性微生物。表2-4-3列出了地下水系统中一些常见的有机物的氧化反应，这类反应的结果，一方面使得水中的有机物发生了降解，消耗了地下水中的氧化剂，同时也使地下水系统呈现更强的还原性质。尽管微生物不影响氧化还原反应的方向，但它的参与却大大地加快了反应的速度，这一结论已被大量的室内和现场试验结果所证实（沈照理等，1993）。

表2-4-3 地下水系统中常见的有机物的降解反应 微生物参与下所发生的有机物氧化反应的主要特征是：

（1）这是一类以微生物为催化剂的生物化学过程，因此与温度有密切的关系；

（2）当有机物含量有限时，主要进行有氧氧化，产物为H2O、CO2、等；

（3）当有机物输入量很大时，主要进行缺氧分解，产物一般为NH3、CH4、H2S等。

由于地下水中有机物的降解是一个逐渐耗去水中溶解氧的过程，故在该过程中，水环境产生了亏氧作用，亏氧的程度可用水样的实测需氧量（BOD、COD）来衡量。如果进入地下水的有机物不多，其耗氧量没有超过地下水中氧的补充量，则溶解氧将保持在一定水平上，这表明地下水尚具有自净能力，通过其内部一系列的物理、化学和生物作用，能够使地下水逐渐恢复到原来的状态。如果进入地下水中的有机物很多，则会使地下水质严重恶化。