草酰乙酸为何不能直接变为丙酮酸?
首先由丙酮酸羧化酶催化,将丙酮酸转变为草酰乙酸,然后再由磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化,由草酰乙酸生成磷酸烯醇式丙酮酸。
这个过程中消耗两个高能键(一个来自ATP,另一个来自GTP),而由磷酸烯醇式丙酮酸分解为丙酮酸只生成1个ATP。
由于丙酮酸羧化酶仅存在于线粒体内,胞液中的丙酮酸必须进入线粒体,才能羧化生成草酰乙酸,而磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶在线粒体和胞液中都存在,因此草酰乙酸可在线粒体中直接转变为磷酸烯醇式丙酮酸再进入胞液中,也可在胞液中被转变为磷酸烯醇式丙酮酸。但是,草酰乙酸不能通过线粒体膜,其进入胞液可通过两种方式将其转运:一种是经苹果酸脱氢酶作用,将其还原成苹果酸,然后通过线粒体膜进入胞液,再由胞液中NAD+-苹果酸脱氢酶将苹果酸脱氢氧化为草酰乙酸而进入糖异生反应途径,由此可见,以苹果酸代替草酰乙酸透过线粒体膜不仅解决了糖异生所需要的碳单位,同时又从线粒体内带出一对氢,以NADH+H+形成使1,3-二磷酸甘油酸生成3磷酸甘油醛,从而保证了糖异生顺利进行。另一种方式是经谷草转氨酶的作用,生成天门冬氨酸后再逸出线粒体,进入胞液中的天门冬氨酸再经胞液中谷草转氨酶催化而恢复生成草酰乙酰。有实验表明,以丙酮酸或能转变为丙酮酸的某些成糖氨基酸作为原料成糖时,以苹果酸通过线粒体方式进行糖异生,而乳糖进行糖异生反应时,它在胞液中变成丙酮酸时已脱氢生成NADH+H+,可供利用,故常在线粒体内生成草酰乙酸后,再变成天门冬氨酸而出线粒体内膜进入胞浆。
1 草酰乙酸生成磷酸烯醇式丙酮酸,催化的酶:磷酸稀醇式丙酮酸羧激酶,消耗一分子GTP
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
以上反应相当于OAA脱羧生成一个丙酮酸,不消耗能量物质.就是说OAA的能量与丙酮酸相当,一个丙酮酸彻底氧化直接生成1个ATP,4个NADH,1个FADH2.4NADH和1FADH2经呼吸链产生大约12个ATP,所以OAA氧化产生约13个ATP.
lcy19712008说得应该不错,那个好像叫糖的异生途径吧?不知道有无什么条件?我的书借人了,自己又忘记了...
我说的途径是参考植物生理学的有机酸的氧化途径的