丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖打印
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葡萄糖的有氧氧化作用:葡萄糖在有氧条件下,氧化分解生成二氧化碳和水的过程称为糖的有氧氧化,并释放出能量。
有氧氧化是糖分解代谢的在糖的有氧氧化中的关键酶是:丙酮酸脱氢酶系、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶,这三种酶在糖有氧氧化中起到关键作用。
糖的有氧氧化大致可分为三个阶段:第一阶段是糖酵解途径,葡萄糖转变成2分子丙酮酸,在胞液中进行;第二阶段就是乙酰辅酶A的生成,丙酮酸进入线粒体,由丙酮酸脱氢酶复合体催化,经氧化脱羧基转化成乙酰CoA。
第三阶段是三羧酸循环(三羧酸循环,TCA循环,TCA,Krebs循环。
是用于将乙酰CoA中的乙酰基氧化成二氧化碳和还原当量的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
反应物乙酰辅酶A(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I--尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) (或者叫烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),使之成为NADH + H+和FADH2。
NADH + H+和FADH2携带H进入呼吸链,呼吸链将电子传递给O2产生水,同时偶联氧化磷酸化产生ATP,提供能量。
真核生物的线粒体基质和原核生物的细胞质是三羧酸循环的场所。
它是呼吸作用过程中的一步,之后高能电子在NAHD+H+和FADH2的辅助下通过电子传递链进行氧化磷酸化产生大量能量)及氧化磷酸化(在真核细胞的线粒体或细菌中,是物质在体内氧化时释放的能量通过呼吸链供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应)。
糖的有氧氧化会生成ATP,给细胞提供能量。
能量计算:1.反应过程:反应式:1.EMP:Pi+2NAD++2ADP→2丙酮酸+2ATP+2(NADH)+22.TCA: 丙酮酸+4NAD++FAD+GDP+Pi→2CO2+3NADH2+FADH2+COA+ATP 释放能量:EMP:净生成能量2ATP+2(NADH2)TCA:净生成的能量为: 丙酮酸1ATP+4(NADH2+)+1FADH2乙酰COA1ATP+3(NADH2)+1FADH2释放的能量:氧化磷酸化NADH2=2.5ATP FADH2=1.5ATP如EMP中形成的NADH2经过磷酸甘油穿梭,则1NADH2=1FADH2=1.5ATP1mol葡萄糖有氧氧化生成多少mol ATP的药物能量计算根据有氧呼吸的三个阶段解: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]+2ATPB、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+2ATPC、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+34ATP[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).一共是38mol ATP。
糖的有氧氧化:指在机体氧供充足时,葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2,并释放出能量的过程。
是机体主要供能方式。
部位:胞液及线粒体有氧氧化的反应过程:第一阶段:酵解途径(跟糖酵解途径完全相同,在细胞液中进行)第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧,生成乙酰COA,在线粒体中进行。
注意:是由丙酮酸脱氢酶复合体催化的,反应不可逆。
有4步反应过程。
第三阶段:三羧酸(柠檬酸)循环(乙酰COA彻底氧化成H2O和CO2 ,通过三羧酸循环,在线粒体中进行)有8步反应过程。
三羧酸循环:也称为柠檬酸循环,这是因为循环反应中的第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。
由于Krebs(ATP循环之父)正式提出了三羧酸循环的学说,故此循环又称为Krebs循环,它由一连串反应组成。
:指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸,反复的进行脱氢脱羧,生成草酰乙酸,再重复循环反应的过程。
反应部位:所有的反应均在线粒体中进行。
有氧分解的生理意义:1.柠檬酸循环可产生大量的ATP,是机体利用糖或其他物质获取能量的最有效途径。
2.柠檬酸循环不仅是糖彻底氧化的途径,而且也是脂肪、蛋白质、氨基酸等最终彻底氧化途径。
3.柠檬酸循环是糖、脂、蛋白质相互转变、相互联系的枢纽;三羧酸循环的要点:一次三羧酸循环,消耗一分子乙酰CoA,经四次脱氢,二次脱羧,一次底物水平磷酸化。
生成1分子FADH2,3分子NADH+ H+,2分子CO2,1分子GTP。
关键酶有:柠檬酸合酶(第1步)异柠檬酸脱氢酶(第3步)α-酮戊二酸脱氢酶复合体(第4步)整个循环反应为不可逆反应葡萄糖有氧氧化生成的ATP糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。
它不仅产能效率高,而且由于产生的能量逐步分次释放,相当一部分形成ATP,所以能量的利用率也高。
简述葡萄糖有氧氧化的atp生成情况
葡萄糖有氧氧化是指在细胞线粒体中,通过氧化葡萄糖分子来产生能量的过程。
在这个过程中,葡萄糖会被分解成两个分子的丙酮酸,然后经过三羧酸循环和呼吸链的作用,最终产生大量的ATP。
具体过程如下:
1. 糖酵解:葡萄糖分子在胞质中被分解为两个分子的丙酮酸。
在这个过程中,每个葡萄糖分子会产生两个ATP分子和两个NADH分子。
2. 三羧酸循环:每个丙酮酸分子都会进入线粒体的三羧酸循环,逐步被氧化为二氧化碳。
在这个过程中,每个丙酮酸分子会产生三个NADH分子、一个FADH2分子和一个ATP分子。
3. 呼吸链:NADH和FADH2会进入线粒体内膜上的呼吸链,
通过电子传递产生能量。
在这个过程中,氧气作为最终电子受体接受电子,同时与带正电荷的氢离子结合形成水。
这个过程产生的能量用于驱动ATP合成酶酶作用,产生更多的ATP分子。
总结起来,每个葡萄糖分子有氧氧化能够产生约36-38个ATP 分子,同时释放大量的能量供细胞使用。
这是因为每个葡萄糖分子在糖酵解阶段产生2个ATP,三羧酸循环产生2个ATP,而呼吸链产生32-34个ATP。
然而,这个数字可能会因个体差异、细胞类型、氧气水平以及其他因素而有所差异。