请问一分子草酰乙酸彻底氧化分解成二氧化碳和水,产生多少分子ATP?
草酰乙酸糖异生成磷酸烯醇式丙酮酸消耗1个GTP相当于1个ATP,磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸产生1个GTP变成ATP,丙酮酸经过三羧酸循环产生12.5个ATP。
综上所述,产生12.5个ATP
c4途径中二氧化碳受体是草酰乙酸。草酰乙酸是一种有机物,化学式为C?H?O?。别名2-羰基丁二酸。它是三羧酸循环的一个重要环节,是由苹果酸脱氢酶的催化下由苹果酸生成的,它与乙酰辅酶A缩合生成柠檬酸,开始新的循环。
因为二氧化碳中的氧是来源于第二阶段的丙酸酮和水,而丙酸酮又是来自于第一阶段的葡萄糖,所以二氧化碳中的氧来自于葡萄糖。
而水中的氧是因为有氧呼吸第一阶段和第二阶段中产生的【h】(还原剂氢)和有氧呼吸中的氧气条件结合生成的,所以水中的氧来自于氧气。
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反应物乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)(一分子辅酶A和一个乙酰相连)是糖类、脂类、氨基酸代谢的共同的中间产物,进入循环后会被分解最终生成产物二氧化碳并产生H,H将传递给辅酶--尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),使之成为NADH + H+和FADH2。
在卡尔文循环中大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)的第二位碳原子上。
而有一些植物对 CO2的固定反应是在叶肉细胞的 胞质溶胶中进行的,在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的催化下将CO2连接到 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)上.形成四碳酸: 草酰乙酸(oxaloacetate),这种固定CO2的方式称为C4途径。
景天科酸代谢途径是许多肉质植物的一种特殊代谢方式,简称CAM。它们的绿色组织上的气孔夜间开放,吸收并固定CO2,形成以苹果酸为主的有机酸;白天则气孔关闭,不吸收CO2,但同时却通过光合碳循环将从苹果酸中释放的CO2还原为糖。这种代谢方式首先在景天科植物中被发现,从而得名。
C4途径的CO2受体是:磷酸烯醇式丙酮酸
C4途径的CO2受体是C4植物叶肉细胞胞质中的磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenol pyruvate,PEP),在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化下,固定HCO3-(CO2溶解于水),生成草酰乙酸(oxaloacetic acid, OAA)。草酰乙酸由NADP-苹果酸脱氢酶(malic acid dehydrogenase)催化,被还原为苹果酸(malic acid,Mal),反应在叶绿体中进行。
但是,也有植物,其草酰乙酸与谷氨酸在天冬氨酸转氨酶(aspartate amino transferase)作用下,OAA接受谷氨酸的氨基,形成天冬氨酸(aspartic acid,Asp),反应在细胞质中进行。这些苹果酸或天冬氨酸接着被运到维管束鞘细胞(bundle sheath cell,BSC)中去。四碳二羧酸在BSC中脱羧后变成的丙酮酸(pyruvic acid),再从维管束鞘细胞运回叶肉细胞。
在叶绿体中,经丙酮酸磷酸双激酶(pyruvatephosphatedikinase,PPDK)催化和ATP作用,生成CO2的受体PEP,使反应循环进行,而四碳二羧酸在BSC叶绿体中脱羧释放的CO2,由BSC中的C3途径同化。
C3途径C4途径及景天酸代谢:
相同点是都需要经过卡尔文循环;
不同点是C4途径比C3途径多了一个独特的固定CO2的途径,它们固定CO2的最初产物是草酰乙酸(4碳化合物),因此这条途径叫C4途径.
对于景天科植物来说,气孔白天关闭,夜间开放。因而在夜间吸进CO2,与PEP结合,生成草酰乙酸,进一步形成苹果酸。白天CO2从苹果酸释放出来参与卡尔文循环。景天酸代谢(CAM)途径与C4途径只是在时间及空间上不同。