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生物氧化作用英文解释翻译、生物氧化作用的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 bio-oxidation

分词翻译:

生物的英语翻译:

being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【医】 bio-; living being; organism

氧化作用的英语翻译:

【化】 adduction

专业解析

生物氧化作用(Biological Oxidation)是生物体内通过酶催化反应将有机物质分解并释放能量的代谢过程。其核心在于通过电子传递链(Electron Transport Chain)将还原性物质(如NADH、FADH₂)中的化学能转化为三磷酸腺苷(ATP),同时消耗氧气并生成水。该过程主要发生于真核生物的线粒体内膜或原核生物的细胞膜上。

定义与机制

生物氧化作用包含脱氢、递氢和受氢三个阶段。底物(如葡萄糖、脂肪酸)在脱氢酶作用下释放氢原子,产生的电子通过细胞色素系统传递,最终与氧结合生成水。能量通过氧化磷酸化储存在ATP中,其总反应式可表示为:

$$

text{C}6text{H}{12}text{O}_6 + 6text{O}_2 → 6text{CO}_2 + 6text{H}_2text{O} + text{能量(ATP)}

$$

此过程遵循热力学定律,能量转化效率约为34%(参考:Lehninger生物化学教材。

生物学意义

  1. 能量供给:生物氧化是细胞获取ATP的主要途径,例如1分子葡萄糖彻底氧化可生成30-32分子ATP(参考:NCBI生物医学数据库。
  2. 代谢平衡:通过调控氧化速率维持细胞内氧化还原稳态,例如NAD⁺/NADH比值影响糖酵解与三羧酸循环(参考:Nature代谢研究综述。
  3. 环境适应:需氧生物依赖生物氧化实现高效能量利用,与无氧呼吸相比能量产率提升约15倍(参考:Science细胞呼吸专题报告。

应用领域

在生物工程中,生物氧化原理被用于污水处理(如活性污泥法)和生物燃料电池开发。医学领域则通过研究线粒体氧化功能障碍,探索神经退行性疾病的治疗策略(参考:Cell代谢疾病研究。

网络扩展解释

生物氧化作用是生物体内有机物通过一系列酶促反应逐步分解,释放能量并生成ATP的过程。其核心是通过电子传递链将储存的化学能转化为可直接利用的生物能,主要分为以下要点:

  1. 基本定义
    生物氧化是细胞将糖类、脂肪、蛋白质等有机物分解为CO₂和H₂O,同时通过电子传递链释放能量并合成ATP的过程。与体外燃烧不同,它是在温和条件下由酶催化、分步骤完成的。

  2. 主要阶段

    • 糖酵解:在细胞质中进行,1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸,生成少量ATP和NADH。
    • 三羧酸循环(TCA循环):在线粒体基质中完成,彻底分解丙酮酸为CO₂,生成NADH、FADH₂和少量ATP。
    • 氧化磷酸化:在线粒体内膜上,通过电子传递链将NADH/FADH₂的电子传递给O₂,同时建立质子梯度驱动ATP合酶生成大量ATP。
  3. 关键特点

    • 能量逐步释放:通过多步骤反应避免能量一次性释放造成的细胞损伤。
    • 辅酶参与:NAD⁺和FAD作为电子载体,在反应中反复氧化还原。
    • 终产物与能量:1分子葡萄糖完全氧化可生成约30-32分子ATP(理论值38,实际存在损耗)。
  4. 生物学意义
    为细胞代谢提供直接能源(ATP),同时中间产物为其他生物合成提供原料(如氨基酸、脂类前体)。其效率远高于无氧呼吸,是高等生物能量代谢的核心途径。

  5. 相关扩展
    在缺氧条件下,生物体会通过无氧呼吸(如乳酸发酵)暂时替代,但产能效率显著降低。此外,某些微生物可利用硫、硝酸盐等替代氧气作为最终电子受体。

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