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来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/23 03:07:52
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求有氧呼吸与无氧呼吸的全过程
请以生物化学的角度回答,详细告诉我有氧呼吸的22步及无氧呼吸的10多步各是什么,
PS:不必回答我高中生物书上的那个梗概,那个我能背出来

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有氧呼吸
一、糖酵解
(1)葡萄糖磷酸化
葡萄糖氧化是放能反应,但葡萄糖是较稳定的化合物,要使之放能就必须给与活化能来推动此反应,即必须先使葡萄糖从稳定状态变为活跃状态,活化一个葡萄糖需要消耗1个ATP,一个ATP放出一个高能磷酸键,大约放出30.5kj自由能,大部分变为热量而散失,小部分使磷酸与葡萄糖结合生成葡萄糖-6-磷酸.催化酶为己糖激酶.
(2)葡萄糖-6-磷酸重排生成果糖-6-磷酸.催化酶为葡萄糖磷酸异构酶.
(3)生成果糖-1、6-二磷酸.催化酶为6-磷酸果糖激酶-1.
1个葡萄糖分子消耗了2个ATP分子而活化,经酶的催化生成果糖-1,6-二磷酸分子.
(4)果糖-1、6-二磷酸断裂成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮,催化酶为醛缩酶.
(5)磷酸二羟丙酮很快转变为3-磷酸甘油醛.催化酶为丙糖磷酸异构酶.
以上为第一阶段,1个6C的葡萄糖转化为2个3C化合物PGAL,消耗2个ATP用于葡萄糖的活化,如果以葡萄糖-1-磷酸形式进入糖酵解,仅消耗一个ATP.这一阶段没有发生氧化还原反应.
(6)3-磷酸甘油醛氧化生成1、3-二磷酸甘油酸,释放出两个电子和一个H+,传递给电子受体NAD+,生成NADH+ H+,并且将能量转移到高能磷酸键中.催化酶为3-磷酸甘油脱氢酶.
(7)不稳定的1、3-二磷酸甘油酸失去高能磷酸键,生成3-磷酸甘油酸,能量转移到ATP中,一个1、3-二磷酸甘油酸生成一个ATP.催化酶为磷酸甘油酸激酶.此步骤中发生第一次底物水平磷酸化
(8)3-磷酸甘油酸重排生成2-磷酸甘油酸.催化酶为磷酸甘油酸变位酶.
(9)2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸PEP.催化酶为烯醇化酶.
(10)PEP将磷酸基团转移给ADP生成ATP,同时形成丙酮酸.催化酶为丙酮酸激酶.此步骤中发生第二次底物水平磷酸化.
二、 丙酮酸的氧化
丙酮酸氧化生成乙酰CoA
三、 三羧酸循环
(1)乙酰-CoA进入三羧酸循环
乙酰CoA具有硫酯键,乙酰基有足够能量与草酰乙酸的羧基进行醛醇型缩合.首先柠檬酸合酶的组氨酸残基作为碱基与乙酰CoA作用,使乙酰CoA的甲基上失去一个h+,生成的碳阴离子对草酰乙酸的羰基碳进行亲核攻击,生成柠檬酰CoA中间体,然后高能硫酯键水解放出游离的柠檬酸,使反应不可逆地向右进行.该反应由柠檬酸合成酶(citrate synthase)催化,是很强的放能反应.
由草酰乙酸和乙酰CoA合成柠檬酸是三羧酸循环的重要调节点,柠檬酸合成酶是一个变构酶,ATP是柠檬酸合成酶的变构抑制剂,此外,α-酮戊二酸、NADH能变构抑制其活性,长链脂酰CoA也可抑制它的活性,AMP可对抗ATP的抑制而起激活作用.
(2)异柠檬酸形成
柠檬酸的叔醇基不易氧化,转变成异柠檬酸而使叔醇变成仲醇,就易于氧化,此反应由顺乌头酸酶催化,为一可逆反应.
(3)第一次氧化脱羧
在异柠檬酸脱氢酶作用下,异柠檬酸的仲醇氧化成羰基,生成草酰琥珀酸(oxalosuccinic acid)的中间产物,后者在同一酶表面,快速脱羧生成α-酮戊二酸(αketoglutarate)、NADH和co2,此反应为β-氧化脱羧,此酶需要Mg2+作为激活剂.
此反应是不可逆的,是三羧酸循环中的限速步骤,ADP是异柠檬酸脱氢酶的激活剂,而ATP,NADH是此酶的抑制剂.
(4)第二次氧化脱羧
在α-酮戊二酸脱氢酶系作用下,α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA、NADH·H+和CO2,反应过程完全类似于丙酮酸脱氢酶系催化的氧化脱羧,属于α氧化脱羧,氧化产生的能量中一部分储存于琥珀酰CoA的高能硫酯键中.
α-酮戊二酸脱氢酶系也由三个酶(α-酮戊二酸脱羧酶、硫辛酸琥珀酰基转移酶、二氢硫辛酸脱氢酶)和五个辅酶(tpp、硫辛酸、hscoa、NAD+、FAD)组成.
此反应也是不可逆的.α-酮戊二酸脱氢酶复合体受ATP、GTP、NADH和琥珀酰CoA抑制,但其不受磷酸化/去磷酸化的调控.
(5)底物磷酸化生成ATP
在琥珀酸硫激酶(succinate thiokinase)的作用下,琥珀酰CoA的硫酯键水解,释放的自由能用于合成GTP,在细菌和高等生物可直接生成ATP,在哺乳动物中,先生成GTP,再生成ATP,此时,琥珀酰CoA生成琥珀酸和辅酶A.
(6)琥珀酸脱氢
琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase)催化琥珀酸氧化成为延胡索酸.该酶结合在线粒体内膜上,而其他三羧酸循环的酶则都是存在线粒体基质中的,这酶含有铁硫中心和共价结合的FAD,来自琥珀酸的电子通过FAD和铁硫中心,然后进入电子传递链到O2,丙二酸是琥珀酸的类似物,是琥珀酸脱氢酶强有力的竞争性抑制物,所以可以阻断三羧酸循环.
(7)延胡索酸的水化
延胡索酸酶仅对延胡索酸的反式双键起作用,而对顺丁烯二酸(马来酸)则无催化作用,因而是高度立体特异性的.
(8)草酰乙酸再生
在苹果酸脱氢酶(malic dehydrogenase)作用下,苹果酸仲醇基脱氢氧化成羰基,生成草酰乙酸(oxalocetate),NAD+是脱氢酶的辅酶,接受氢成为NADH·H+(图4-5).
(9)草酰乙酸返回第一步
无氧呼吸
糖酵解+丙酮酸无氧氧化
丙酮酸无氧氧化:
1、乳酸发酵:丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化作用下,被途径中生成的NADH还原为乳酸
2、乙醇发酵:丙酮酸在丙酮酸脱羧酶作用下脱羧生成乙醛,再在乙醇脱氢酶的作用下,乙醛转变成乙醇

有氧呼吸
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];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。
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ATP。...

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有氧呼吸
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];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。
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ATP。
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ATP。
在有氧呼吸过程中,葡萄糖彻底氧化分解,1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后,共释放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量储存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失了。
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
(箭头上标:酶,此反应主要发生在动物中,但并不绝对,如马铃薯块茎和甜菜块根也会发生此反应)
无氧呼吸的全过程
第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。
第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。 须特别注意的是,丙酮酸转化为酒精或者乳酸的过程中并不产生能量。

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见图

有氧呼吸三个阶段:
1.C16H12O6在酶的作用下生成2个丙酮酸+少量H+少量能量
2.丙酮酸+水在酶的作用下生成CO2+H+少量能量
3.少量H+H+O2在酶的作用下生成水+大量能量
无氧呼吸:
C6H12O6在酶的作用下生成2C3H6O3+少量能量

C6H12O6在酶的作用下生成2C2H5OH+2CO2+少年能量
这是有氧呼...

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有氧呼吸三个阶段:
1.C16H12O6在酶的作用下生成2个丙酮酸+少量H+少量能量
2.丙酮酸+水在酶的作用下生成CO2+H+少量能量
3.少量H+H+O2在酶的作用下生成水+大量能量
无氧呼吸:
C6H12O6在酶的作用下生成2C3H6O3+少量能量

C6H12O6在酶的作用下生成2C2H5OH+2CO2+少年能量
这是有氧呼吸与无氧呼吸的主要过程

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