为什么乙酰乙酸彻底氧化过程生成19ATP
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
醋的主要酸性成分是醋酸,或者再加上苹果酸、柠檬酸等,这些成分确实都是人体在呼吸代谢过程中所必需的;不过,只要饮食均衡,一般人从食物或水果中就能充分摄取,要不然人体也能从代谢过程中自行产生类似的化合物,并非一定要喝醋才可获得。虽然,目前的人体实验证实,在饮食中添加醋,可降低饭后血糖的数值,但是所需要的量,也仅仅如沙拉酱中的含醋量就已足够,并不需额外摄取,甚至喝得过多。因为,当人体摄入过多的醋酸时,体内反而会合成脂肪酸贮存;而空腹时,也不适合喝醋,以免胃酸过多伤害胃壁。其实,直至目前为止,尚未有科学文献证明多喝醋有益健康,一般流传的有关醋的保健功效,都还只停留在民间偏方或个人案例;尤其是醋的主要成分—醋酸,既然能在一般食物或水果中充分获得,或人体自行产生以供所需,因此实在没有必要多花钱去买所谓的「健康醋」来喝。
2 磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸生成丙酮酸,催化的酶:丙酮酸激酶,产生一分子ATP
3 丙酮酸进线粒体脱氢脱羧生成一分子乙酰CoA,同时生成一分子NADH(2.5分子ATP)
4 乙酰CoA进入三羧酸循环,成生10分子ATP(一轮三羧酸循环可生成3个NADH、1个FADH2和1个GTP,合计10个ATP)
此过程共产生12.5个ATP
(不同教材上对于NADH和FADH2产生ATP的数目是不一样的,我这里列举的是按1个NADH产生2.5个ATP,1个FADH2产生1.5个ATP来算的,如果按3和2来算的话,最后的结果就是15分子ATP)
三羧酸循环的详细过程可参照http://baike.baidu.com/subview/22876/13221942.htm?fr=aladdin
第1步是糖异生中的步骤,可参照 http://baike.baidu.com/view/28687.htm
第
乳酸+NAD→丙酮酸+NADH H+(乳酸脱氢酶),此反应在细胞溶胶(细胞浆)中进行.在肝脏细胞匀浆体系中,细胞溶胶中生成的NADH是通过苹果酸-天冬氨酸穿梭进入线粒体内氧化.
丙酮酸+NAD→乙酰辅酶A + NADH H+ (线粒体,丙酮酸脱氢酶系)
乙酰辅酶进入TCA循环:(线粒体,三羧酸循环相关酶)
乙酰辅酶A + 3NAD+ + FAD+ + GDP + Pi→2摩尔CO2 + 3NADH H+ + FADH2 + GTP
1mol乳酸彻底氧化成CO2和H2O生成ATP的为:5*2.5+1*1.5+1(GTP)=15mol
②丙氨酸彻底氧化成CO2和H2O的途径如下:
丙氨酸首先脱氨生成丙酮酸
丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA,此反应脱下一对H进入呼吸链产生3个ATP
乙酰CoA进入TCA循环彻底氧化生成CO2和H2O,并产生12分子ATP,其中经过4次脱氢,生成3分子NADH+H和1分子FADH2,一次底物水平磷酸化。
所以1mol丙氨酸完全氧化共可以产生15molATP
③β-羟丁酸彻底氧化成CO2和H2O的途径如下:
β-羟丁酸需经脱氢,活化和TCA循环进行代谢
β-羟丁酸由脱氢酶催化脱氢生成乙酰乙酸和NADH,NADH进入呼吸链产生3分子ATP
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,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
2.以八碳的脂肪酸为例,简要说明其彻底氧化的过程及生成ATP数:八碳的脂肪酸氧化在胞液和线粒体进行,氧化过程可分为四个阶段.
⑴该脂肪酸在胞液脂酰辅酶A合成酶催化下活化生成相应的八碳脂酰辅酶A.
⑵八碳脂酰基在肉碱,肉碱脂酰转移酶和肉碱-脂酰肉碱转位酶的作用下进入线粒体.
⑶在线粒体基质中,脂酰基从β-碳原子开始进行脱氢,加水,再脱氢和硫解连续的反应过程,每进行1次β-氧化,生成1分子乙酰CoA和1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA.如此反复进行,直到该八碳脂酰CoA全部分解为乙酰CoA.
⑷乙酰CoA的彻底氧化.
1分子八碳脂肪酸需经3次β-氧化生成4分子乙酰辅酶A,其彻底氧化生成的ATP数是3×(2+3)+4×12-2=61
3.甘油在体内异生为糖的过程:
①甘油经甘油激酶催化生成3-磷酸甘油,后者经3-磷酸甘油脱氢酶催化生成磷酸二羟丙酮
②磷酸二羟丙酮异构为3-磷酸甘油醛,二者在醛缩酶催化下缩合为1,6-二磷酸果糖
③1,6-二磷酸果糖在果糖二磷酸酶的作用下生成6-磷酸果糖,后者异构为6-磷酸葡萄糖
④6-磷酸葡萄糖经葡萄糖-6-磷酸酶的催化生成葡萄糖
4.丙酮酸在体内可通过哪些代谢途径(名称)转变为哪些物质:1.可以氧化脱羧生成乙酰CoA进入三羧酸循环;2.丙酮酸可以通过糖异生途径生成葡萄糖;3.丙酮酸由乳酸脱氢酶催化脱氢变为乳酸;4.还可以在丙酮酸脱羧酶作用下脱羧变为乙醛,然后成为乙醇
其过程为:乙酰CoA→乙酰乙酰CoA →HMG-CoA→乙酰乙酸。生成的乙酰乙酸再通过加氢反应转变为β-羟丁酸或经自发脱羧生成丙酮。
2.酮体的利用:利用酮体的酶有两种,即琥珀酰CoA转硫酶(主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中,不消耗ATP)和乙酰乙酸硫激酶(主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中,需消耗2分子ATP)。
其氧化利用酮体的过程为:β-羟丁酸→乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA→乙酰CoA→三羧酸循环。
3.酮体生成及利用的生理意义: ①正常情况下,酮体是肝脏输出能源的一种形式②在饥饿或糖供给不足情况下,为心、脑等重要器官提供必要的能源③酮体利用的增加可减少糖的利用,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗
乙酰-CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸,进入三羧酸循环氧化分解为CO2和H2O,产生大量能量。具体步骤随便找一本生物化学书就能找到,不一一叙述了。
三羧酸循环中共有4个脱氢步骤,其中:
①有3对电子经NADH传递给最后的氧结合生成水。
每对电子通过化学计算产生2.5个ATP分子,3对电子共产生7.5个ATP分子。
②有1对电子经FADH2转移给电子传递链,化学计算产生1.5个ATP分子。
③另外通过三羧酸循环本身,还产生1个ATP(GTP)分子。
因此,根据化学计算每循环一次最终可形成7.5+1.5+1=10个ATP分子。(以往是9+2+1=12个ATP分子)
见王镜岩《生物化学》第三版,下册107页。不过书上有个地方印错了,你仔细看很容易发现。
注:前面所提到的H2O,CO2,FADH2中的“2”均为下标。
线粒体是真核生物进行氧化代谢的部位,是糖类、脂肪和氨基酸最终氧化释放能量的场所。线粒体负责的最终氧化的共同途径是三羧酸循环与氧化磷酸化,分别对应有氧呼吸的第二、三阶段。
细胞质基质中完成的糖酵解和在线粒体基质中完成的三羧酸循环在会产还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和还原型黄素腺嘌呤二核苷酸等高能分子,而氧化磷酸化这一步骤的作用则是利用这些物质还原氧气释放能量合成ATP。
在有氧呼吸过程中,1分子葡萄糖经过糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化将能量释放后,可产生30-32分子ATP(考虑到将NADH运入线粒体可能需消耗2分子ATP)。如果细胞所在环境缺氧,则会转而进行无氧呼吸。
此时,糖酵解产生的丙酮酸便不再进入线粒体内的三羧酸循环,而是继续在细胞质基质中反应(被NADH还原成乙醇或乳酸等发酵产物),但不产生ATP。所以在无氧呼吸过程中,1分子葡萄糖只能在第一阶段产生2分子ATP。
扩展资料:
人体中的ATP:
人体内约有50.7gATP,只能维持剧烈运动0.3秒,ATP与ADP可迅速转化,保持一种平衡。ADP转化成ATP过程,需要能量。当ADP与磷酸基结合并获得8千卡能量,可形成ATP。
对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。对于绿色植物来说,除了依赖呼吸作用所释放的能量外,在叶绿体内进行光合作用时,ADP转化为ATP还利用了光能。
ATP发生水解时,形成ADP并释放一个磷酸根,同时释放能量。这些能量在细胞中就会被利用,肌肉收缩产生的运动,神经细胞的活动,生物体内的其他一切活动利用的都是ATP水解时产生的能量。
参考资料来源:百度百科——线粒体
草酰乙酸→PEP,消耗一个ATP
PEP→丙酮酸,产生一个ATP
丙酮酸→乙酰辅酶A,产生1个NADH,一个NADH相当于3个ATP
乙酰辅酶A→进入三羧酸循环彻底氧化分解,产生3个NADH,1个FADH2和1个GTP.一个FADH相当于2个ATP,1个GTP相当于1个ATP.所以,共12个ATP.
所以,草酰乙酸彻底氧化分解产生15个ATP.