计算1分子草酰乙酸、乳酸、甘氨酸被彻底氧化解为CO2和H2O后,可分别为机体提供多少ATP?
草酰乙酸:
草酰乙酸→PEP→丙酮酸→乙酰辅酶A→进入三羧酸循环彻底氧化分解
-1+1+3+12=15ATP
乳酸:
乳酸→丙酮酸→乙酰辅酶A→进入三羧酸循环彻底氧化分解
3+3+12=18ATP
甘氨酸:
这个就不是很清楚了。甘氨酸是个生糖氨基酸,应该也是要代谢成丙酮酸琥珀酸之类的再转变为乙酰辅酶A进入三羧酸循环。我们的生化书上没讲甘氨酸,只讲了丙氨酸谷氨酸天冬氨酸
可以作为糖异生的原料,剧烈运动时产生的大量乳酸会迅速剧烈运动时产生的大量乳酸会迅速扩散到血液,随血流流至肝脏,先氧化成丙酮酸,再经过糖异生作用转变为葡萄糖,进而补充血糖,也可重新合成肌糖原被贮存起来。这有利于回收乳酸分子中的能量,更新肌糖原,防止乳酸酸中毒的发生。这一乳酸——葡萄糖的循环过程称为Cori循环或乳酸循环。
(糖异生:糖异生又称为葡糖异生,是由简单的非糖前体(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)转变为糖(葡萄糖或糖原)的过程。凡是能生成草酰乙酸的物质都可以变成葡萄糖。例如三羧酸循环的中间物,柠檬酸、异柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸都可以转变成草酰乙酸而进入糖异生途径。)
糖异生
(资料来源于百度百科)
丙酮酸在丙酮酸羧化酶催化下转化为草酰乙酸,这是三羧酸循环的一个重要回补途径,该反应需要生物素作为辅基,消耗一分子ATP。
苹果酸在苹果酸脱氢酶作用下被NAD+氧化脱氢生成草酰乙酸,再生的草酰乙酸可再次进入三羧酸循环用于柠檬酸的合成。
扩展资料:
丙酮酸在空气中颜色变暗。加热时缓慢聚合,富有反应性,容易与氮化物、醛、卤化物、磷化物等反应,参与生物体的糖代谢、胶质、氨基酸、蛋白质等的生化合成、代谢、醇的发酵等。
当用力时,在肌肉中被还原为乳酸,休息时再次氧化并部分转变为糖原,丙酮酸是人体的一种成分,在人体内主要参与糖、脂肪等的代谢,也是碳水化合物代谢的中间产物之一。
如下:
丙酮酸羧化成草酰乙酸需要丙酮酸羧化酶的催化。丙酮酸羧化酶以一个共价键结合的生物素作为辅基。生物素起CO2载体作用。生物素的末端羧基与酶分子的一个赖氨酸残基的ε-氨基乙酰胺键相连,使生物素和赖氨酸形成丙酮酸羧化酶的一个长摆臂:
丙酮酸羧化分为2步:
1)丙酮酸羧化酶在ATP参与下与CO2结合使CO2成为活化形式,ATP水解推动此反应的进行:
2)活化羧基从羧化生物素转移到丙酮酸上形成草酰乙酸。
总结:
丙酮酸羧化总反应式:
糖异生的作用
一、糖异生作用的主要生理意义是保证在饥饿情况下,血糖浓度的相对恒定。
血糖的正常浓度为3.89-11mmol/L,即使禁食数周,血糖浓度仍可保持在3.40mmol/L左右,这对保证某些主要依赖葡萄糖供能的组织的功能具有重要意义,停食一夜(8-10小时)处于安静状态的正常人每日体内葡萄糖利用。
脑约125g,肌肉(休息状态)约50g,血细胞等约50g,仅这几种组织消耗糖量达225g,体内贮存可供利用的糖约150g,贮糖量最多的肌糖原仅供本身氧化供能,若只用肝糖原的贮存量来维持血糖浓度最多不超过12小时,由此可见糖异生的重要性。
二、糖异生作用与乳酸的作用密切关系
在激烈运动时,肌肉糖酵解生成大量乳酸,后者经血液运到肝脏可再合成肝糖原和葡萄糖,因而使不能直接产生葡萄糖的肌糖原间接变成血糖,并且有利于回收乳酸分子中的能量,更新肌糖原,防止乳酸酸中毒的发生。
三、协助氨基酸代谢
实验证实进食蛋白质后,肝中糖原含量增加;禁食、晚期糖尿病或皮质醇过多时,由于组织蛋白质分解,血浆氨基酸增多,糖的异生作用增强,因而氨基酸成糖可能是氨基酸代谢的主要途径。
四、促进肾小管泌氨的作用
长期禁食后肾脏的糖异生可以明显增加,发生这一变化的原因可能是饥饿造成的代谢性酸中毒,体液pH降低可以促进肾小管中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的合成,使成糖作用增加。
当肾脏中α-酮戊二酸经草酰乙酸而加速成糖后,可因α-酮戊二酸的减少而促进谷氨酰胺脱氨成谷氨酸以及谷氨酸的脱氨,肾小管细胞将NH3分泌入管腔中,与原尿中H+结合,降低原尿H+的浓度,有利于排氢保钠作用的进行,对于防止酸中毒有重要作用。
1分子3-磷酸甘油醛产生19个或20个,1分子草酰乙酸彻底氧化分解生成12_5ATP,1分子乳酸完全氧化分解生成12~13分子ATP。
一分子三磷酸甘油醛彻底氧化在脑,骨骼肌组织中产生19个,在肝,心脏中是20个,第一阶段:3-磷酸甘油醛---丙酮酸(细胞液)其中产物2ATP+1NADH,第二阶段:丙酮酸----乙酰辅酶A(线粒体)产物1NADH,第三阶段:乙酰辅酶A进入三羧酸循环(线粒体)产12ATP,最后算ATP的时候要注意以下:在脑,骨骼肌组织中, NADH进入线粒体是 α-磷酸甘油穿梭,产2分子ATP而在肝,心脏中是苹果酸-天冬氨酸穿梭,产3分子ATP,显然,由于第一阶段反应不在线粒体中进行,那么其产物NADH就应按以上两种方式进入线粒体才得以氧化产生ATP。而其它阶段都在线粒体中进行,所以所有NADH可直接产生3ATP。 最后总计为19或20ATP。
草酰乙酸生成磷酸烯醇式丙酮酸耗一个gtp,pep生成丙酮酸生成一个atp,丙酮酸脱氢生成乙酰Coa和nadh,乙酰Coa再三羧酸循环一次nadh=2_5atp,一共12_5;
二分子乳酸经过乳酸循环在肝内生成一分子葡萄糖要消耗6分子ATP,所以一分子乳酸生成0.5分子葡萄糖消耗3分子。而一分子葡萄糖完全氧化分解生成30到32分子ATP。所以0.5分子葡萄糖可生成15~16分子ATP。因此一分子乳酸完全氧化分解生成12~13分子ATP。