生物化学复习题 考研资料(2)
本站小编 免费考研网/2016-05-13
② 1.6—二磷酸果糖可以使丙酮酸激酶活化
(四)3一磷酸甘油醛脱氢酶的调控:此酶可被NAD+激活。总之,在糖酵解的整个过程中,是多个因素参与了有关酶活性的调节。
(1)过程为10个酶催化的11步反应
1)葡萄糖在己糖激酶的催化下生成6-磷酸葡萄糖:消耗第一个ATP,该反应位不可逆反应,时葡萄糖代谢的第一个限速反应;
2)6-磷酸葡萄糖被磷酸葡萄糖异构酶催化为6-磷酸果糖;
3)6-磷酸果糖在磷酸果糖激酶催化(PFK)的催化下磷酸化,消耗第二个ATP该反应为不可逆的限速反应;
4)1,6-二磷酸果糖由醛缩酶催化裂解,产生两个三碳糖,即3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮;
5)磷酸丙糖异构酶催化磷酸二羟丙酮转化为3-磷酸甘油醛;
6)3-磷酸甘油醛在3-磷酸甘油醛脱氢酶催化转化为1,3-二磷酸甘油酸,第一个高能中间物的生成:,并需要无机磷酸和NAD+参与反应,产物为NADH和1,3-二磷酸甘油酸,其中1,3-二磷酸甘油酸是高能化合物;
7)磷酸甘油酸激酶催化生成3-磷酸甘油酸,第一对ATP生成:属于底物水平磷酸化作用, 8)3-磷酸甘油酸被磷酸甘油酸变位酶转化为2-磷酸甘油酸;
9)烯醇化酶催化2-磷酸甘油酸脱氢生成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)是第二个高能化合物;
10)丙酮酸激酶催化磷酰基从PEP转到ADP上,生成丙酮酸和第二对ATP,属于底物水平磷酸化作用,该反应位不可逆反应,是糖酵解过程第三个限速反应;
烯醇式丙酮酸不稳定,无需酶的作用即可形成丙酮酸。
总反应方程式:
CHO COOH
| |
(CHOH)4 + 2H3PO4 + 2NAD+ + 2ADP → 2 C=O + 2ATP +2NADH +2H+ + 2H2O
| |
CH2OH CH3
(2)EMP途径有三个不可逆反应:1)、3)、10);有两次底物水平磷酸化作用:7)、10)
以糖酵解途径为基础的发酵种类:
1、同型乳酸发酵:就是利用乳酸菌产生活性很强的乳酸脱氢酶,在无氧条件下,将丙酮酸还原为乳酸的过程。
2、乙醇发酵:酵母菌在无氧条件下,首先假将葡萄糖经酵解过程转化为丙酮酸,丙酮酸脱羧酶再以焦磷酸硫胺素(TPP)为辅酶,催化丙酮酸脱羧生成乙醛,最后,乙醇脱氢酶一NADH为辅酶,将乙醛还原生成乙醇。
3、甘油发酵:正常的乙醇发酵会产生少量甘油,这是因为乙醇发酵之初,细胞内没有足够的乙醛作为受氢体,致使NADH浓度升高,被ɑ-磷酸甘油脱氢酶用于磷酸二羟丙酮的还原反应,生成ɑ-磷酸甘油,NADH被氧化成NAD+。ɑ-磷酸甘油则在ɑ-磷酸甘油酸酯酶的水解作用下生成甘油。发酵过程中将受氢体乙醛去除作为控制发酵的条件,从而使发酵液中积累甘油,这是酵母菌甘油发酵的基本原理。
TCA循环中:主要步骤、关键反应的酶、辅助因子、生理意义
三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle TCA):Krebs提出,在有氧的条件下,糖酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成乙酰CoA,乙酰CoA必须通过一组循环反应才能彻底氧化成C02和水,并产生大量ATP,这个循环的第一个产物是柠檬酸,柠檬酸上有三个羧基,因此叫三羧酸循环。它是物质代谢的枢纽,是生物体获取能量(ATP)的主要途径。
三羧酸循环具有普遍的生物学意义:
①提供大量的能量,供有机体生命活动的需要;
②三羧酸循环是各种营养物质氧化的最终途径,是物质代谢的枢纽,通过三羧酸循环使三大代谢彼此联系在一起;
③三羧酸循环产生的各种中间产物是合成其它生命物质的碳骨架来源;
④对某些植物来说,三羧酸循环中的二羧酸、三羧酸是某些器官的积累物,并影响果实品质,如柠檬酸、苹果酸等等。
柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶三羧酸循环关键酶
三羧酸循环的关键酶
柠檬酸合酶(限速酶):受ATP、NADH、琥珀酰CoA及脂酰CoA抑制。
受乙酰CoA、草酰乙酸激活
异柠檬酸脱氢酶:NADH、ATP可抑制此酶;ADP可活化此酶,当缺乏ADP时就失去活性。α-酮戊二酸脱氢酶:受NADH和琥珀酰CoA抑制。
反应过程:
TCA循环:每轮循环有2个C原子以乙酰CoA形式进入,有2个C原子完全氧化成CO2放出,分别发生4次氧化脱氢,共释放12ATP。
1.乙酰CoA+草酰乙酸→柠檬酸
柠檬酸合酶,TCA中第一个调节酶:受ATP、NADH、琥珀酰CoA、和长链脂肪酰CoA的抑制;受乙酰CoA、草酸乙酸激活。
2.柠檬酸→异柠檬酸
这是一个不对称反应,由顺鸟头酸酶催化
3.异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸和NADH
这是三羧酸循环中第一次氧化脱羧反应,异柠檬酸脱氢酶,TCA中第二个调节酶:
Mg2+(Mn2+ )、NAD+和ADP可活化此酶,NADH和ATP可抑制此酶活性。
细胞在高能状态:ATP/ADP、NADH/NAD+比值高时,酶活性被抑制。
4.α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA和NADH
α-酮戊二酸脱氢酶系,TCA循环中的第三个调节酶:受NADH、琥珀酰CoA、Ca2+、ATP、GTP抑制
α-酮戊二酸脱氢酶系为多酶复合体,与丙酮酸脱氢酶系相似(先脱羧,后脱氢)
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