丙酮酸转换成乙酸的能量可以合成atp吗
会,丙酮酸分解放出能量,ADP和磷酸基团吸能生成ATP。
无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二 氧化碳或乳酸,同时释放少量能量的过程。
指生活细胞对有机物进行的不完全的氧化。这个过程没有分子氧参与,其氧化后的不完全氧化产物主要是酒精。总反应式:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+226千焦耳(54千卡)在高等植物中常将无氧呼吸称为发酵。其不完全氧化产物为酒精时,称为酒精发酵;为乳酸则称为乳酸发酵。在缺氧条件下,只能进行无氧呼吸,暂时维持其生命活动。无氧呼吸最终会使植物受到危害,其原因,一方面可能是由于有机物进行不完全氧化、产生的能量较少。于是,由于巴斯德效应,加速糖酵解速率,以补偿低的ATP产额。随之又会造成不完全氧化产物的积累,对细胞产生毒性;此外,也加速了对糖的消耗,有耗尽呼吸底物的危险。
答:
12.5分子ATP
解析:
分两个阶段:
【1】丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A:
该过程发生在线粒体的基质中,释放出1分子CO2,生成一分子NADH+H+.
【2】乙酰辅酶A参与三羧酸循环,产生二氧化碳:
主要事件顺序为:
(1)乙酰CoA与草酰乙酸结合,生成六碳的柠檬酸,放出CoA.柠檬酸合成酶.
(2)柠檬酸先失去一个H2O而成顺乌头酸,再结合一个H2O转化为异柠檬酸.顺乌头酸酶
(3)异柠檬酸发生脱氢、脱羧反应,生成5碳的a-酮戊二酸,放出一个CO2,生成一个NADH+H+.异柠檬酸脱氢酶
(4) a-酮戊二酸发生脱氢、脱羧反应,并和CoA结合,生成含高能硫键的4碳琥珀酰CoA,放出一个CO2,生成一个NADH+H+.酮戊二酸脱氢酶
(5)碳琥珀酰CoA脱去CoA和高能硫键,放出的能量用于驱动GTP(哺乳动物中)或ATP(植物和一些细菌中)的合成.琥珀酰辅酶A合成酶
(6)琥珀酸脱氢生成延胡索酸,生成1分子FADH2,琥珀酸脱氢酶
(7)延胡索酸和水化合而成苹果酸.延胡索酸酶
(8)苹果酸氧化脱氢,生成草酸乙酸,生成1分子NADH+H+.苹果酸脱氢酶
小结:
一次循环,消耗一个2碳的乙酰CoA,共释放2分子CO2,8个H,其中四个来自乙酰CoA,另四个来自H2O,3个NADH+H+,1FADH2.此外,还生成一分子ATP.
三羧酸循环总反应:
乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi—→2CO2+3NADH+FADH2+GTP(ATP)+2H+ +CoA-SH
再加上丙酮酸氧化脱羧形成一分子NADH,所以共产生:4个NADH、1个FADH2和1个GTP(ATP)
一分子NADH通过电子传递链的氧化,形成2.5分子ATP;一分子FADH2通过电子传递链的氧化,形成1.5分子ATP.【《生物化学》王镜岩 第三版 下册 107页】
一分子丙酮酸在线粒体内氧化成二氧化碳和水可生成ATP分子的数目为:
2.5×4 + 1.5 + 1 = 12.5 即,可以生成12.5分子的ATP
第二阶段是,丙酮酸在不同的酶的催化下,分解生成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸.
无论是分解成酒精和二氧化碳或者乳酸,无氧呼吸只在第一阶段释放出少量能量,生成少量ATP.
厌氧条件下,丙酮酸在丙酮酸甲酸裂解酶作用下形成乙酰辅酶A(CoA)和甲酸,再由乙酰CoA经PTA-ACK途径生成乙酸。
书上都有公式的
有氧呼吸的三个阶段
A、第一阶段:在细胞质的基质中,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,同时脱下4个[H]酶;在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生少量的ATP。反应式:C6H12O6酶→2丙酮酸+4[H]+少量能量
B、第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个[H],丙酮被氧化分解成二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,产生少量的能量。反应式:2丙酮酸+6H2O酶→20[H]+6CO2+少量能量
C、第三阶段:在线粒体的内膜上,前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水;在此过程中释放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生大量的能量。反应式:24[H]+6O2酶→12H2O+大量能量
[H]是一中十分简化的表示方式。这一过程中实际上是氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化成还原性辅酶Ⅰ(NADH)。
无氧呼吸公式:
酒精发酵:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2↑+能量
(箭头上标:酶,此反应主要发生在植物中)
乳酸发酵:C6H12O6→2C3H6O3+能量
然后就是三大营养物质的互相转换,丙酮酸是中间产物
【1】丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A:该过程发生在线粒体的基质中,释放出1分子CO2,生成一分子NADH+H+。
【2】乙酰辅酶A参与三羧酸循环,产生二氧化碳:主要事件顺序为:
(1)乙酰CoA与草酰乙酸结合,生成六碳的柠檬酸,放出CoA。柠檬酸合成酶。
(2)柠檬酸先失去一个H2O而成顺乌头酸,再结合一个H2O转化为异柠檬酸。
顺乌头酸酶(3)异柠檬酸发生脱氢、脱羧反应,生成5碳的a-酮戊二酸,放出一个CO2,生成一个NADH+H+。
异柠檬酸脱氢酶(4) a-酮戊二酸发生脱氢、脱羧反应,并和CoA结合,生成含高能硫键的4碳琥珀酰CoA,放出一个CO2,生成一个NADH+H+。
酮戊二酸脱氢酶(5)碳琥珀酰CoA脱去CoA和高能硫键,放出的能量用于驱动GTP(哺乳动物中)或ATP(植物和一些细菌中)的合成。
琥珀酰辅酶A合成酶(6)琥珀酸脱氢生成延胡索酸,生成1分子FADH2,琥珀酸脱氢酶(7)延胡索酸和水化合而成苹果酸。
延胡索酸酶(8)苹果酸氧化脱氢,生成草酸乙酸,生成1分子NADH+H+。
苹果酸脱氢酶
丙酮酸在转氨酶的作用下转化成非必须氨基酸.
在有氧呼吸作用过程中,先是在细胞质基质中葡萄糖分解为两分子丙酮酸与还原态
氢。然后是在线粒体中丙酮酸与水彻底分解为二氧化碳和还原态氢。接着还是在线
粒体中氢与氧反应结合成水,放出大量能量。
在无氧呼吸作用过程中,先是在细胞质基质中葡萄糖分解为两分子丙酮酸与还原态
氢。然后是依据是植物还是动物不彻底地分解形成酒精还是乳酸。
所以说,丙酮酸是呼吸作用的中间产物,同时也是合成氨基酸的原料。
丙酮酸,是三羧酸循环的起始底物,也是糖酵解的最终产物,因此它是连接两个过程的关键产物。另外还可以在无氧条件下生成乳酸,同时可以生成乙醇。
丙酮酸是葡萄糖氧化分解的中间产物,进而分解为二氧化碳和水(或者是酒精)。也是糖类和蛋白质类的联系产物,蛋白质脱氨基后就形成了酮酸,这也就成为了必要氨基酸和非必要氨基酸的分类标准(必要氨基酸是氧化糖类氧化分解后行不成的氨基酸,必须靠就食来获取)。