细胞生物学11 乙醛酸循环是什么
乙醛酸循环 glyoxylate cycle 存在于微生物和植物的以乙酸作为碳源,并作为能源来利用时所进行的代谢途径.另外也是种子在靠贮藏脂肪发芽时,把腈肪酸分解成乙酰辅酶A的循环代谢过程.其特点是异柠檬酸通过异柠檬酸酶(isocitratas EC.4.1.3.1)分解成琥珀酸和乙醛酸以及乙醛酸和乙酰辅酶A(CoA)结合而形成苹果酸.苹果酸台成酶(malate Synthase EC.4.13.2)对这一反应有催化作用,苹果酸接着被氧化成为草酸乙酸,结果沿此循环,由两个分子的乙酰辅酶A合成一分子的琥珀酸,同时二个原子的氢被氧化即在乙酸的碳链合成和能量的产生两个方面进行反应.在这个循环中的植物酶,是存在于称为乙醛酸循环体(glyoxysome)的细胞内的小颗粒中,而这种小颗粒,只存在于能把脂肪酸转变成糖类的植物细胞中,因含有大量过氧化氢酶,所以认为是与过氧化物酶体(peroxisome)有关.
乙酰乙酸彻底氧化过程生成19ATP的原因:乙酰乙酸由β-酮脂酰辅酶A转移酶或乙酰乙酸硫激酶催化生成乙酰乙酰辅酶A,分别消耗0和2分子ATP。
乙酰乙酰辅酶A由硫解酶催化,生成2分子乙酰辅酶A,无能量代谢,乙酰辅酶A理论上经TCA循环一周生成2分子CO2,四次脱氢和一次底物水平磷酸化共产生12分子ATP,2分子乙酰辅酶A产生24分子ATP,此反应共产生ATP为27分子,ATP消耗为2分子,故合计产生ATP为24+3-2=25分子。
脂酰CoA的转移:
是在胞液中进行的,而催化脂肪酸氧化的酶系又存在于线粒体基质内,故活化的脂酰CoA必须先进入线粒体才能氧化,但已知长链脂酰辅酶A是不能直接透过线粒体内膜的,因此活化的脂酰CoA要借助肉碱(camitine),即L-3羟-4-三甲基铵丁酸,而被转运入线粒体内,在线粒体内膜的外侧及内侧分别有肉碱脂酰转移酶I和酶Ⅱ,两者为同工酶。
以上内容参考:百度百科-β氧化
酒精经胃肠道吸收进入人体血液,先经乙醇脱氢酶氧化成乙醛,再经醛脱氢酶的作用迅速转化成无毒性的乙酸.
乙酸的去路比较复杂,几乎可进入大多数人体内的代谢循环。包括我们熟悉的TCA循环(三羧酸或柠檬酸循环)
柠檬酸循环(tricarboxylicacidcycle):也称为三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle,TCA),Krebs循环。是用于将乙酰—CoA中的乙酰基氧化成CO2的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。在三羧酸循环中,反应物葡萄糖或者脂肪酸会变成乙酰辅酶A(cetyl-CoA)。这种"活化醋酸"(一分子辅酶和一个乙酰相连),会在循环中分解生成最终产物二氧化碳并脱氢,质子将传递给辅酶--烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 和黄素腺嘌呤(FAD),使之成为NADH + H+和FADH2。 NADH + H+ 和 FADH2 会继续在呼吸链中被氧化成NAD+ 和FAD,并生成水。这种受调节的"燃烧"会生成ATP,提供能量。 真核生物的线粒体和原核生物的细胞质是三羧酸循环的场所。它是呼吸作用过程中的一步,但在需氧型生物中,它先于呼吸链发生。厌氧型生物则首先遵循同样的途径分解高能有机化合物,例如糖酵解,但之后并不进行三羧酸循环,而是进行不需要氧气参与的发酵过程。
在厌氧条件下,可以通过碳酸盐呼吸形成甲烷产能.
乙酸和异丙醇反应的化学方程式为CH3COOH+HOCH(CH3)2==H+==CH3COOCH(CH3)2,属于酯化反应。酯化反应是一类有机化学反应,是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应三类。
酯化反应的基本含义
两种化合物形成酯(典型反应为酸与醇反应形成酯),这种反应叫酯化反应。
分两种情况:羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应。
羧酸跟醇的反应过程一般是:羧酸分子中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水,其余部分互相结合成酯。这是曾用示踪原子证实过的。口诀:酸脱羟基醇脱氢(酸脱氢氧醇脱氢)。羧酸跟醇的酯化反应是可逆的,并且一般反应极缓慢,故常用浓硫酸作催化剂。多元羧酸跟醇反应,则可生成多种酯。
举例如下:
1)乙酸和乙醇在浓硫酸加热的条件下反应生成乙酸乙酯和水
CH3COOH+C2H5OH<------>CH3COOC2H5+H2O
2)乙二酸跟甲醇可生乙二酸氢甲酯或乙二酸二甲酯
HOOC—COOH+CH3OH<------>HOOC—COOCH3+H2O
3)无机强酸跟醇的反应,其速度一般较快,如浓硫酸跟乙醇在常温下即能反应生成硫酸氢乙酯。
C2H5OH+HOSO2OH<------>C2H5OSO2OH+H2O
4)硫酸氢乙酯
C2H5OH+C2H5OSO2OH→(可逆符号)(C2H5O)2SO2+H2O
多元醇跟无机含氧强酸反应,也生成酯。
在有氧条件下,糖酵解产生的丙酮酸经过一系列的反应最终生成草酰乙酸的过程.由于在循环的一系列反应中关键的化合物是柠檬酸故称为柠檬酸循环.又因为柠檬酸有三个羧基故称为三羧酸循环.为了纪念德国科学家Hans Krebs在阐明柠檬酸循环所做出的贡献,这一循环又称为[Krebs循环].柠檬酸循环是在细胞的线粒体中进行的.丙酮酸经过柠檬酸循环进行脱羧和脱氢反应;羧基形成二氧化碳,氢原子则随着载体进入电子传递链进行氧化磷酸化形成水分子并释放出能量合成ATP.柠檬酸循环是丙酮酸、脂肪酸、氨基酸等各种燃料分子氧化分解所经历的共同途径.
乙酰-CoA进入由一连串反应构成的循环体系,被氧化生成H2O和CO2.由于这个循环反应开始于乙酰CoA与草酰乙酸(oxaloaceticacid)缩合生成的含有三个羧基的柠檬酸,因此称之为三羧酸循环或柠檬酸循环(citratecycle).在三羧酸循环中,柠檬酸合成酶催化的反应是关键步骤,草酰乙酸的供应有利于循环顺利进行.其详细过程如下:
1、乙酰-CoA进入三羧酸循环
乙酰CoA具有硫酯键,乙酰基有足够能量与草酰乙酸的羧基进行醛醇型缩合.首先柠檬酸合酶的组氨酸残基作为碱基与乙酰-CoA作用,使乙酰-CoA的甲基上失去一个h+,生成的碳阴离子对草酰乙酸的羰基碳进行亲核攻击,生成柠檬酰-CoA中间体,然后高能硫酯键水解放出游离的柠檬酸,使反应不可逆地向右进行.该反应由柠檬酸合成酶(citratesynthase)催化,是很强的放能反应.由草酰乙酸和乙酰-CoA合成柠檬酸是三羧酸循环的重要调节点,柠檬酸合成酶是一个变构酶,ATP是柠檬酸合成
酶的变构抑制剂,此外,α-酮戊二酸、NADH能变构抑制其活性,长链脂酰-CoA也可抑制它的活性,AMP可对抗ATP的抑制而起激活作用.
2、异柠檬酸形成
柠檬酸的叔醇基不易氧化,转变成异柠檬酸而使叔醇变成仲醇,就易于氧化,此反应由顺乌头酸酶催化,为一可逆反应.
3、第一次氧化脱酸
在异柠檬酸脱氢酶作用下,异柠檬酸的仲醇氧化成羰基,生成草酰琥珀酸(oxalosuccinicacid)的中间产物,后者在同一酶表面,快速脱羧生成α-酮戊二酸(αketoglutarate)、NADH和co2,此反应为β-氧化脱羧,此酶需要Mg2+作为激活剂.此反应是不可逆的,是三羧酸循环中的限速步骤,ADP是异柠檬酸脱氢酶的激活剂,而ATP,NADH是此酶的抑制剂.
4、第二次氧化脱羧
在α-酮戊二酸脱氢酶系作用下,α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰-CoA、NADH·H+和co2,反应过程完全类似于丙酮酸脱氢酶系催化的氧化脱羧,属于α氧化脱羧,氧化产生的能量中一部分储存于琥珀酰coa的高能硫酯键中.α-酮戊二酸脱氢酶系也由三个酶(α-酮戊二酸脱羧酶、硫辛酸琥珀酰基转移酶、二氢硫辛酸脱氢酶)和五个辅酶(tpp、硫辛酸、hscoa、NAD+、FAD)组成.此反应也是不可逆的.α-酮戊二酸脱氢酶复合体受ATP、GTP、NADH和琥珀酰-CoA抑制,但其不受磷酸化/去磷酸化的调控.
5、底物磷酸化生成ATP
在琥珀酸硫激酶(succinatethiokinase)的作用下,琥珀酰-CoA的硫酯键水解,释放的自由能用于合成gtp,在细菌和高等生物可直接生成ATP,在哺乳动物中,先生成GTP,再生成ATP,此时,琥珀酰-CoA生成琥珀酸和辅酶A.
6、琥珀酸脱氢
琥珀酸脱氢酶(succinatedehydrogenase)催化琥珀酸氧化成为延胡索酸.该酶结合在线粒体内膜上,而其他三羧酸循环的酶则都是存在线粒体基质中的,这酶含有铁硫中心和共价结合的fad,来自琥珀酸的电子通过fad和铁硫中心,然后进入电子传递链到O2,丙二酸是琥珀酸的类似物,是琥珀酸脱氢酶强有力的竞争性抑制物,所以可以阻断三羧酸循环.
三羧酸循环7、延胡索酸的水化
延胡索酸酶仅对延胡索酸的反式双键起作用,而对顺丁烯二酸(马来酸)则无催化作用,因而是高度立体特异性的.
8、草酰乙酸再生
在苹果酸脱氢酶(malicdehydrogenase)作用下,苹果酸仲醇基脱氢氧化成羰基,生成草酰乙酸(oxalocetate),nad+是脱氢酶的辅酶,接受氢成为NADH·H+(图4-5).
在此循环中,最初草酰乙酸因参加反应而消耗,但经过循环又重新生成.所以每循环一次,净结果为1个乙酰基通过两次脱羧而被消耗.循环中有机酸脱羧产生的二氧化碳,是机体中二氧化碳的主要来源.在三羧酸循环中,共有4次脱氢反应,脱下的氢原子以NADH+H+和FADH2的形式进入呼吸链,最后传递给氧生成水,在此过程中释放的能量可以合成ATP.乙酰辅酶A不仅来自糖的分解,也可由脂肪酸和氨基酸的分解代谢中产生,都进入三羧酸循环彻底氧化.并且,凡是能转变成三羧酸循环中任何一种中间代谢物的物质都能通过三羧酸循环而被氧化.所以三羧酸循环实际是糖、脂、蛋白质等有机物在生物体内末端氧化的共同途径.三羧酸循环既是分解代谢途径,但又为一些物质的生物合成提供了前体分子.如草酰乙酸是合成天冬氨酸的前体,α-酮戊二酸是合成谷氨酸的前体.一些氨基酸还可通过此途径转化成糖.
三羧酸循环 - 循环总结
三羧酸循环
乙酰-CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi—→2Co2+3NADH+FADH2+GTP+2H++CoA-SH
1、CO2的生成,循环中有两次脱羧基反应(反应3和反应4)两次都同时有脱氢作用,但作用的机理不同,由异柠檬酸脱氢酶所催化的β氧化脱羧,辅酶是nad+,它们先使底物脱氢生成草酰琥珀酸,然后在Mn2+或Mg2+的协同下,脱去羧基,生成α-酮戊二酸.α-酮戊二酸脱氢酶系所催化的α氧化脱羧反应和前述丙酮酸脱氢酶系所催经的反应基本相同.应当指出,通过脱羧作用生成Co2,是机体内产生Co2的普遍规律,由此可见,机体Co2的生成与体外燃烧生成Co2的过程截然不同.
2、三羧酸循环的四次脱氢,其中三对氢原子以NAD+为受氢体,一对以FAD为受氢体,分别还原生成NADH+H+和FADH2.它们又经线粒体内递氢体系传递,最终与氧结合生成水,在此过程中释放出来的能量使adp和pi结合生成ATP,凡NADH+H+参与的递氢体系,每2H氧化成一分子H2O,生成3分子ATP,而FADH2参与的递氢体系则生成2分子ATP,再加上三羧酸循环中有一次底物磷酸化产生一分子ATP,那么,一分子柠檬酸参与三羧酸循环,直至循环终末共生成12分子ATP.
3、乙酰-CoA中乙酰基的碳原子,乙酰-CoA进入循环,与四碳受体分子草酰乙酸缩合,生成六碳的柠檬酸,在三羧酸循环中有二次脱羧生成2分子Co2,与进入循环的二碳乙酰基的碳原子数相等,但是,以Co2方式失去的碳并非来自乙酰基的两个碳原子,而是来自草酰乙酸.
4、三羧酸循环的中间产物,从理论上讲,可以循环不消耗,但是由于循环中的某些组成成分还可参与合成其他物质,而其他物质也可不断通过多种途径而生成中间产物,所以说三羧酸循环组成成分处于不断更新之中.
例如草楚酰乙酸——→天门冬氨酸
α-酮戊二酸——→谷氨酸
草酰乙酸——→丙酮酸——→丙氨酸
其中丙酮酸羧化酶催化的生成草酰乙酸的反应最为重要.因为草酰乙酸的含量多少,直接影响循环的速度,因此不断补充草酰乙酸是使三羧酸循环得以顺利进行的关键.三羧酸循环中生成的苹果酸和草酰乙酸也可以脱羧生成丙酮酸,再参与合成许多其他物质或进一步氧化.
2后肠微生物发酵类型为乙酸发酵型。
3甲氧基甲基萘乙酸是非固醇抗炎药的一种商标名.zaojv乙酸造句
4多效唑处理使花期提前,萘乙酸处理延迟了花期的到来。
5目的:测定乌药中的冰片乙酸脂的含量。
6由氰乙酸乙酯与氨反应生成氰乙酰胺
再经过消除反应制得丙二腈.
7考虑乙酸与丙酸于气相因结合作用在气相形成二聚体及三聚体。
8以冰醋酸、异丁醇为原料
硫酸高铈为催化剂合成乙酸异丁酯.
9研究了以硫酸氢钠为催化剂,乙酸和正己醇为原料合成乙酸正己酯,并考察了反应条件对酯化率的影响。
10目的:研究砂仁挥发油主要成分乙酸龙脑酯的药理作用.
11首次用路易斯酸作为催化剂,以水杨酸和乙酸酐为原料合成乙酰水杨酸。
12乙酸钠是一种在很多移动暖炉内发现的化学物质,如果你准备一瓶饱和溶液,将其倒在籽晶上,乙酸钠就会猛地变成晶体。
13结果鬼针草乙酸乙酯提取物能显著降低糖尿病大鼠的血糖值。
14以无水乙醇为浸提溶剂时,茄尼醇浸提率高于以冰乙酸为浸提溶剂时的溶剂。
15通过防腐剂抑菌实验,得出苯甲酸双乙酸钠复合防腐剂为一种可用于萝卜干防腐的高效防腐剂。
16水中无机硫化物的干扰用乙酸铜均匀沉淀法去除。
17在水溶液体系中
用苯羟乙酸直接与碳酸稀土作用
合成了十四种苯羟乙酸稀土配合物.
18萘乙酸处理对萌发后幼根、幼芽生长影响不明显。
19萘乙酸增加了红小豆的株高、叶面积和分枝数,略微降低了主茎节数,对茎粗的影响效果不明显。
20报道了甲醇羰基化反应制乙酸的高分子催化剂的反应介质对材质腐蚀的原因,比较了不同金属的抗腐实验结果。
21乙酰乙酸甲酯的工业化生产方法是双乙烯酮与甲醇在催化剂存在下进行酯化反应,再经粗分馏、精馏得成品。
22本文介绍了氯乙酸的合成技术进展情况以及可制造的下游产品,并对今后几年的市场消费进行了预测。
23相似的,柠檬酸循环逐步氧化乙酸盐为CO2,并产生能量。
24采用高氯酸电位滴定法,测定了乙酸酐非水体系中石油亚砜浓度。
25利用无水乙醇作为溶剂,比较了冰乙酸、氯化钙这两种添加剂对悬浮液以及沉积过程的影响。
26*弯扁柏心材丙酮萃取物之乙酸乙酯层,运用矽胶薄层分析、高效液相层析仪及再结晶等方法进行进一步的分离纯化。
27氯苯基甲氧基甲基吲哚乙酸是一种非固醇抗炎药物的商标名称.
28乙酸宫颈视检呈阳性的妇女立刻接受了进一步的治疗,这包括冷冻摘除所有癌变组织,如果怀疑癌症发生了扩散,她们将被安排转诊治疗。
29在这里二氧化碳不是与核酮糖二磷酸接合而是与磷酸烯醇式丙酮酸接合形成草酰乙酸,进一步还原为苹果酸,积累于液泡中。
30采用溶剂萃取法,以五倍子为原料,水为溶媒进行浸提,再用乙酸乙酯为溶剂进行萃取,通过脱色制备高纯度食品鞣酸。
醋酸酯是醋酸酯类产品,广泛套用于溶剂、增塑剂、表面活性剂及聚合物单体等领域
基本介绍中文名 :醋酸酯 化学式 :CH3COOR简介,生产工艺,醋酸乙酯,醋酸丁酯,生产技术,世界市场分析,我国市场分析, 简介 近年来国内涂料行业根据环保要求正逐步停止使用高VOC的溶剂,如甲乙酮、甲基异丁基酮等,而醋酸酯属于环保型溶剂。醋酸酯类产品主要指醋酸乙酯、醋酸丁酯。 生产工艺 套用可再生催化剂由丙烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯等低级稀烃分别和醋酸或其它羧酸催化直接加成酯化生产相应的醋酸异丙酯、醋酸仲丁酯、醋酸异丁酯等其它醋酸酯以及其它羧酸酯。目前具有最广泛市场前景的产品是醋酸异丙酯和醋酸仲丁酯醋。 醋酸乙酯 醋酸乙酯(EA)具有优异的溶解能力.可用作快干性溶剂。醋酸乙酯有三种等级:85%88%、99%和99.5%,通用级为99%。醋酸乙酯主要用作涂料(油漆和瓷漆)、油墨和粘合剂配方中的活性溶剂:也可用作制药和有机化学合成的工艺溶剂:又因为醋酸乙酯是存在于许多水果中的天然化合物。故在食品工业中有很多套用.可以作为调味剂和工艺萃取剂据统计。醋酸乙酯作为优良溶剂,正逐步替代一些低档溶剂.发展潜力较大。 1.1生产技术 醋酸乙酯合成路线主要有4种:一是醋酸酯化法(醋酸和乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应);二是乙醛缩合法(2个分子乙醛在乙醇铝催化下,与醇盐发生Tishchenko催化缩合反应):三是乙醇脱氢歧化法:四是乙烯加成法(乙烯/醋酸在杂多酸催化下直接合成)。 1.2世界产能分析 2009年全球醋酸乙酯总生产能力约178万t/a.总产量约162万t。 1.3国内市场分析 我国醋酸乙酯1990年生产能力仅4万t/a.2001年达到3l万t/a.2005年和2006年产能分别达到87万t/a和l13.3万t/a.2009年产能达到142万t/a。 醋酸丁酯 醋酸丁酯有4种异构体.但仅醋酸正丁酯和醋酸异丁酯在工业中最为有用醋酸丁酯主要用途是用作油漆用溶剂.因其有很好的流动性和抗擦伤能力,可用于薄膜涂层树脂中。如硝酸纤维素、醋酸丁酯纤维素、聚苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯树脂。它也可广泛用作制造人造皮革、纺织品和塑胶用溶剂,用作油类和医药用萃取剂,以及用作香料和合成香精组分。醋酸丁酯还可用作脱水剂。它们与水可形成三元共沸物。 生产技术 醋酸丁酯工业生产催化剂目前主要以硫酸为主.利用醋酸与丁醇在硫酸催化剂存在下酯化生产。醋酸、丁醇和硫酸在反应器中加热至89℃。反应后除去含有醋酸丁酯、丁醇和水的蒸气并冷凝,上层送入下部有重沸器的塔器.未反应醇闪蒸并循环至反应器粗酯混合物经第二次蒸馏从其他副产物中分离出醋酸丁酯。 世界市场分析 2009年全球醋酸丁酯生产能力约125.75万t/a. 2010年后醋酸丁酯市场的年增长率为1%~2%。 我国市场分析 我国生产醋酸丁酯的原有企业规模均较小,国内产量产不足需。2009年我国醋酸丁酯产能为58.5万t/a。中英合资扬子江乙酰化工公司(重庆)采用BP公司可切换式酯化法切换生产醋酸乙酯和醋酸丁酯技术.建成我国目前规模最大的8万ta醋酸酯装置.从而缓解了我国对醋酸丁酯和醋酸乙酯的需求。江阴长华化工公司投资的连续法自动化生产醋酸丁酯生产线年产能力达10万t/a.产品质量各项指标跃居国内同行首位.各项技经指标均达国际先进水平。3万t/a醋酸乙酯、2万t/a醋酸异丁酯和1万t/a氯乙酸甲酯等工程也已投产。塞拉尼斯扩增昆明、南通和珠海的烟用醋酸酯过滤器纤维束合资企业产能,使上述三地的产能翻番。