NADH,FAD
运动生物化学复习题
运动生物化学复习题一、名词解释1. 衰老:是人体随年龄增长而发生的一系列复杂的生物学过程。
包括机体内组织器官、细胞和亚细胞、代谢及其调节等机能水平的降低,自身调节代偿能力和应激能力的逐渐衰退。
2. 运动生物化学:是生物化学的一个分支学科。
是用生物化学的理论及方法,研究人体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调节的特点与规律,研究运动引起体内分子水平适应性变化及其机理的一门学科。
3. 血尿素:指血液中存在的尿素。
正常生理状态,尿素的生成和排泄处于动态平衡,血尿素保持相对稳定;当运动引起蛋白质分解代谢增强时血尿素升高。
4. 脂肪动员:脂肪细胞内储存的脂肪经脂肪酶的催化水解释放出脂肪酸,并进入血液循环供给全身各组织摄取利用的过程,称为脂肪动员。
5. 运动性疲劳:机体的生理过程不能持续其机能在一特点水平或不能维持预定的运动强度的状态。
1. 氨基酸代谢库:食物蛋白经消化吸收的氨基酸(外源性氨基酸)与体内组织蛋白降解产生的氨基酸(内源性氨基酸)混在一起,分布于体内各处参与代谢,称为氨基酸代谢库。
2. 氧化磷酸化:在生物氧化过程中,电子沿呼吸链向氧分子传递,逐步释放能量,使ADP 磷酸化合成ATP,这种氧化释放能量与ADP磷酸化相偶联的过程,称氧化磷酸化。
3. 脂肪酸的ß-氧化:脂肪酸的氧化发生在脂酰基β-炭原子上,氧化成一个新的羧基,故称β-氧化,每次β-氧化包括脱氢、水化、再脱氢、硫解四个步骤。
4. 呼吸链:在线粒体内膜上,一系列递氢或递电子体按一定顺序排列成一系列的链锁反应体系,此反应体系与细胞摄取氧的呼吸过程有关,故称呼吸链。
5. 尿肌酐系数:指24小时尿中每公斤体重的肌酐毫克数。
1. 酮体:脂肪酸不完全氧化生成的乙酰乙酸、β羟丁酸和丙酮统称为酮体2. 糖异生作用:指非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程。
3. 生物氧化:指物质在体内氧化分解生成二氧化碳和水并释放大量能量的过程。
4. 尿肌酐系数:指24小时尿中每公斤体重的肌酐毫克数。
三羧酸循环的直接产物
三羧酸循环的直接产物三羧酸循环是生物体内进行有氧呼吸的重要过程之一,其产物包括ATP、NADH和FADH2等能量分子,以及CO2和水等废物。
本文将重点介绍三羧酸循环的直接产物,包括ATP、NADH和FADH2。
一、ATPATP是细胞内最基本的能量分子,是生命活动所必需的能量来源。
在三羧酸循环中,ATP的产生主要通过氧化磷酸化反应来完成。
具体来说,在三羧酸循环中,乳酸、葡萄糖或其他有机物被氧化成乙醛酸或丙酮酸等中间产物,并释放出电子和质子。
这些电子和质子被转移到NAD+或FAD上,形成NADH或FADH2,并进入呼吸链进行氧化磷酸化反应。
在这个过程中,ATP通过磷酸化反应从ADP和Pi中合成而来。
二、NADHNADH是三羧酸循环中另一个重要的直接产物。
在三羧酸循环中,乳酸、葡萄糖或其他有机物被氧化成乙醛酸或丙酮酸等中间产物,并释放出电子和质子。
这些电子和质子被转移到NAD+上,形成NADH。
NADH可以通过呼吸链进一步氧化,释放出能量,并驱动ATP的合成。
此外,NADH还可以作为一种还原剂,在细胞内参与许多重要的代谢反应,如脂肪酸的合成和胆固醇代谢等。
三、FADH2FADH2是三羧酸循环中另一个重要的直接产物。
在三羧酸循环中,柠檬酸被氧化成丙酮酸,并释放出电子和质子。
这些电子和质子被转移到FAD上,形成FADH2。
与NADH类似,FADH2也可以通过呼吸链进一步氧化,释放出能量,并驱动ATP的合成。
四、总结三羧酸循环是生物体内进行有氧呼吸的重要过程之一,其直接产物包括ATP、NADH和FADH2等能量分子。
其中,ATP是细胞内最基本的能量分子,在三羧酸循环中通过氧化磷酸化反应合成而来;NADH 和FADH2可以通过呼吸链进一步氧化,释放出能量,并驱动ATP的合成。
这些直接产物为细胞提供了必要的能量和原料,是维持生命活动所必需的重要物质。
生物化学的生物氧化部分
(2) 高能磷酸化合物 大多数高能化合物都含有可水解的磷酸 基团,所以又称为高能磷酸化合物。 但并不是所有含磷酸基团的化合物都属
于高能磷酸化物,如6-磷酸葡萄糖等就属于
低能磷酸化合物。
线粒体内膜和嵴上有许多球状突出,就是ATP合
成酶系或称FoF1ATP酶,由三部分组成: ①头部 也称偶联因子F1,它位于线粒体内膜的基 质侧表面,由5种亚基组成,是9聚体 (α3β3γδε),含有ATP合成酶活性,其中α 和β亚基上有ADP和ATP的结合位点;β亚基有催化 活性,称为催化亚基;γ亚基可调节质子从Fo蛋白 向F1蛋白的流动,起阀门的作用。
能 能 能
氧化磷酸化偶联部位
ATP
ATP
ATP
ATP的生理功能
1. ATP与能量转换 2. 转变为其它三磷酸核苷,供生物合成所需能量。 ATP + UDP → ADP + UTP 合成多糖
ATP + CDP → ADP + CTP 合成磷脂 ATP + GDP → ADP + GTP 3. 生物合成RNA的原料 合成蛋白质
Fe3+ + e → Fe
2+
是呼吸链中将电子从CoQ传递到O2的专一酶类。
线粒体中的Cyt多数与膜紧密结合,只有Cytc结
合得比较疏松,容易提纯。Cyta和Cyta3现在还不 能分开,把a和a3合称为细胞色素氧化酶。
在Cytaa3分子中除铁卟啉外,还含有2个Cu原子,
依靠其化合价的变化,把电子从a3传到O2: Cu2+ + e → Cu
各种辅酶的作用
一、NAD(辅酶I)是尼克酰胺(脱氢酶)的辅酶,参与TAC的第一个辅酶1、结构:其化学本质是尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸,其前体是维生素尼克酰胺,过去称为“维生素PP”,现有人称为维生素B3。
(1)NAD参与糖、脂肪、蛋白质、核酸和能量代谢中的大量氧化还原反应,达数百种,是最普遍的氧化还原酶的辅酶(2)所有细胞都需要NAD、NADP2、NAD的功能:NAD+/NADH存在于一切细胞中,是最普遍的氧化还原酶的辅酶。
参于糖、脂肪、蛋白质和能量形成的代谢。
NAD+/NADH参与分解代谢NADP+/NADPH参于合成代谢。
从能量代谢看,NAD+/NADH能迅速促进能量形成代谢,细胞内NADH增加,能量即刻增加;有氧条件能促进有氧化代谢,无氧条件下,促进酵解产生大量能量;一种强的抗氧化剂,可清除自由基,而自由基是导致细胞膜损伤和细胞功能障碍的重要因素。
促进肾上腺素Dopamine和神经递质的合成。
促进细胞的调控和DNA修复,修复遗传损伤NDP→dNDP反应一定需NADP+/NADP和谷胱苷肽参与。
增强白细胞的功能,增强免疫反应免疫缺损,自身免疫病和类风湿关节炎等的疾病的效果。
从能量角度,NAD+/NADH有提高人体功能,体力劳动学习的效率,促进大脑清醒和注意力集中。
3、NAD的药理作用(1)最有效的能量形成促进剂(促进有氧代谢和无氧代谢)(2)提高体力、体育运动成绩和学习效率(3)促进大脑清醒(alertness)和集中注意力(4)促进细胞DNA修复和遗传损伤修复(5)一种强的抗氧化剂,清除自由基,自由基破坏,细胞的完整性,与肝病、心肌损伤、Alzheimer病、Parkinson氏病和自身免疫病相关联(6)NADH促进肾上腺素、Dopamine等神经递质的合成,激活酪氨酸羟化酶,促进Dopamine 合成。
FDA证明它能够治疗慢性疲劳综合症和免疫功能失调综合症,调节和增强白细胞功能、增强免疫作用4、1998年,美国FDA报告NADH作为一种营养补充剂,却有辅助治疗慢性疲劳综合症(CFSChronicfatiguesyndrom)和免疫失调综合症(Immnedisfunctionsyndrom)这是FDA 支持的一个营养剂治疗作用的研究。
氧化呼吸链排列顺序
2021/3/2
氧化呼吸链排列顺序
37
(一) 激素 甲状腺素 促进细胞膜上的Na+-K + -ATPase 的生成,
促进ATP的分解
Na+-K+ ATP酶活性 ATP分解 ADP/ATP 氧化磷酸化
2021/3/2
氧化呼吸链排列顺序
38
(二) ADP/ATP
定义式:能荷=
[ATP]+0.5[ADP] —————————
43
2,4一二硝基酚(DNP)
使电子传递和ATP两个过程分离,失掉它们的
紧密联系,只抑制ATP的形成过程,但不抑制
电子传递过程
2021/3/2
氧化呼吸链排列顺序
44
解偶联作用机制
H+
H+
H+
解偶联蛋白
H+
2021/3/2
氧化呼吸链排列顺序
ADP+
热
H+
ATP+H
P
2
i
45O
氧化磷酸化抑制剂
直接干扰 ATP的生成 过程
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3-PG
氧化呼吸链排列顺序
6
COOH H—C—O— P
CH2—OH
Enolase
COOH C—O~ P + H2O CH2 PEP
COOH
COOH
C—O~ P +ADP Pyr kinase C—OH + ATP
CH2
CH2
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氧化呼吸链排列顺序
7
(二)氧化磷酸化的概念:
2021/3/2
氧化呼吸链排列顺序
19
(一)能量偶联假说 1953年 Edward Slater 化学偶联假说 1964年 Paul Boyer 构象偶联假说 1961年 Peter Mitchell 化学渗透假说
NADPH与NADH区别
生化二第二次小组作业--------------NADH与NADPH区别1.NADHNADH,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,还原态,还原型辅酶Ⅰ。
N指烟酰胺,A指腺嘌呤,D是二核苷酸。
NADH产生于糖酵解和细胞呼吸作用中的柠檬酸循环。
NAD+ 则是氧化态。
葡萄糖代谢时直接经代谢所产生的ATP是十分少的,而代谢产生的NADH或FADH2经由一个电子传递与氧化磷酸反应可产生大量的ATP。
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(氧化态)NAD+烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(还原态)NADH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(还原态)NADPH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(氧化态) NADP+NAD+ + H+ + 2e- = NADHNADP+ + H+ + 2e- = NADPH 他们都是辅酶,用来实现电子传递。
基本上涉及到氧化还原的反应都用得到,比如呼吸作用,光合作用等等,氨会抑制呼吸过程中的电子传递系统,尤其是NADH。
2.NADPHNADPH 是一种辅酶,叫还原型辅酶Ⅱ,学名还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,曾经被称为三磷酸吡啶核苷酸,英文triphosphopyridine nucleotide,使用缩写TPN,亦写作[H],亦叫作还原氢。
N指烟酰胺,A指腺嘌呤,D是二核苷酸,P是磷酸基团。
在很多生物体内的化学反应中起递氢体的作用,具有重要的意义。
它是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)中与腺嘌呤相连的核糖环系2'-位的磷酸化衍生物,参与多种合成代谢反应,如脂类、脂肪酸和核苷酸的合成。
这些反应中需要NADPH作为还原剂、氢负离子的供体,NADPH是NADP+的还原形式。
NADPH是最终电子受体NADP+接受电子后的产物。
NAD+和NADP+:即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+,辅酶Ⅰ)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+,辅酶Ⅱ,是NADPH的氧化形式)。
NAD+和NADP+主要作为脱氢酶的辅酶,在酶促反应中起递氢体的作用。
NADPH通常作为生物合成的还原剂,并不能直接进入呼吸链接受氧化。
简述糖酵解的主要过程
简述糖酵解的主要过程糖酵解是一种广泛存在于生物体内的能量产生过程。
在糖酵解中,葡萄糖被分解成较小的分子,产生能量并生成一系列有机物质。
这个过程分为三个主要阶段:糖的分解,中间代谢和产能。
下面我们将详细介绍这三个阶段的主要过程。
第一阶段:糖的分解糖的分解是糖酵解的第一步。
在这个阶段,葡萄糖被分解成两个分子的三碳糖醛酸(pyruvate)。
这个过程中,葡萄糖被磷酸化,形成葡萄糖-6-磷酸(G6P),接着G6P被分解成两个三碳的磷酸甘油醛(GAP)。
GAP被进一步转化成三碳糖醛酸,同时产生两个ATP和两个NADH。
葡萄糖 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+第二阶段:中间代谢在中间代谢阶段,三碳糖醛酸被进一步代谢成为乙酸、二氧化碳和能量。
这个过程分为两条途径:乳酸发酵和酒精发酵。
在乳酸发酵中,三碳糖醛酸被还原成乳酸,同时NADH被氧化成NAD+。
这个过程可以在一些微生物和动物细胞中发生,例如人体肌肉在缺氧状态下就会进行乳酸发酵。
pyruvate + NADH + H+ → lactate + NAD+在酒精发酵中,三碳糖醛酸被分解成乙醛和二氧化碳。
乙醛进一步被还原成乙酸,同时NADH被氧化成NAD+。
这个过程可以在酵母和某些微生物中发生。
pyruvate + NADH + H+ → acetaldehyde + CO2 + NADH + H+ acetaldehyde + NADH + H+ → ethanol + NAD+第三阶段:产能在产能阶段,通过氧化磷酸化反应产生大量的ATP。
这个过程需要氧气参与,因此也被称为氧化磷酸化。
在这个过程中,NADH和FADH2被氧化成NAD+和FAD,同时ADP被磷酸化成ATP。
这个过程分为两个部分:三羧酸循环和呼吸链。
三羧酸循环是细胞内的一个循环过程,它将乙酰辅酶A(Acetyl CoA)通过一系列反应转化成CO2和H2O。
生物化学第三版习题答案第八章
生物化学第三版习题答案第八章自养生物分解代谢糖代谢包括异养生物自养生物合成代谢异养生物能量转换〔能源〕糖代谢的生物学功能物质转换〔碳源〕可转化成多种中间产物,这些中间产物可进一步转化成氨基酸、脂肪酸、核苷酸。
糖的磷酸衍生物能够构成多种重要的生物活性物质:NAD、FAD、DNA、RNA、ATP。
分解代谢:酵解〔共同途径〕、三羧酸循环〔最后氧化途径〕、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。
合成代谢:糖异生、糖原合成、结构多糖合成以及光合作用。
分解代谢和合成代谢,受神经、激素、别构物调剂操纵。
第一节糖酵解glycolysis一、酵解与发酵1、酵解glycolysis 〔在细胞质中进行〕酵解酶系统将Glc降解成丙酮酸,并生成ATP的过程。
它是动物、植物、微生物细胞中Glc分解产生能量的共同代谢途径。
在好氧有机体中,丙酮酸进入线粒体,经三羧酸循环被完全氧化成CO2和H2O,产生的NADH经呼吸链氧化而产生ATP 和水,因此酵解是三羧酸循环和氧化磷酸化的前奏。
假设供氧不足,NADH把丙酮酸还原成乳酸〔乳酸发酵〕。
2、发酵fermentation厌氧有机体〔酵母和其它微生物〕把酵解产生的NADH上的氢,传递给丙酮酸,生成乳酸,那么称乳酸发酵。
假设NAPH中的氢传递给丙酮酸脱羧生成的乙醛,生成乙醇,此过程是酒精发酵。
、视网膜。
二、糖酵解过程〔EMP〕Embden-Meyerhof Pathway ,1940在细胞质中进行1、反应步骤P79 图13-1 酵解途径,三个不可逆步骤是调剂位点。
(1)、葡萄糖磷酸化形成G-6-P反应式此反应差不多不可逆,调剂位点。
△G0= - 4.0Kcal/mol使Glc活化,并以G-6-P形式将Glc限制在细胞内。
催化此反应的激酶有,已糖激酶和葡萄糖激酶。
激酶:催化ATP分子的磷酸基〔r-磷酰基〕转移到底物上的酶称激酶,一样需要Mg2+或Mn2+作为辅因子,底物诱导的裂缝关闭现象看起来是激酶的共同特点。
脂肪酸β氧化的整个过程
脂肪酸β氧化的整个过程
1、脂肪酸β氧化的整个过程
脂肪酸β氧化是指脂肪酸经过氧化反应,将碳链上取代氢原子的醛基,转变为更稳定的酮基,并放出大量的能量。
脂肪酸β氧化的过程是通过机体内的酶来完成的,其重要步骤有脱氢和氧化两部分组成。
(1)脱氢反应
在脱氢反应中,在脂肪酸的碳链上的末端的醛基被还原原子链上的氢原子取代,形成脱氢物,产物为醇,过程中需要NADH和FAD作
为因子,其反应方程式如下:
R-C=O + 2H+ + NADH+FAD –> R-CH2OH + NAD+ + FADH2 (2)氧化反应
在氧化反应中,醇会在碳链上的游离羰基环上产生双键,发生氧化反应,得到特定异构体的酮,过程中需要NAD+和FADH2作为因子,其反应方程式如下:
R-CH2OH + O2 + NAD+ + FADH2 –> R-CO-CH3 + H2O + NADH+FAD 完整的脂肪酸β氧化过程如下:
R-C=O + 2H+ + NADH+FAD –> R-CH2OH + NAD+ + FADH2
R-CH2OH + O2 + NAD+ + FADH2 –> R-CO-CH3 + H2O + NADH+FAD 该过程为一种动力学氧化过程,可以放出大量的能量,被广泛应用于机体内的能量收集和利用。
- 1 -。
细胞能量代谢的货币——ATP详解
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件
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复合体Ⅱ功能是将电子从琥珀酸传递到泛醌
❖ 复合体Ⅱ是三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶, 又称琥珀酸-泛醌还原酶。
❖ 电子传递:琥珀酸→FAD→几种Fe-S→CoQ ❖ 复合体Ⅱ没有H+泵的功能。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件
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复合体Ⅱ的电子传递
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8.1.1 呼吸链
8.1.1.1 呼吸链的概念
❖ 代谢物脱下的氢和电子经过一系列酶和辅酶所组成 的传递体系逐步传递,最终与氧结合生成水,同时 逐步释放能量,使ADP磷酸化生成ATP。该过程与 细胞呼吸有关,又称为呼吸链(respiratory chain)。
❖ 在呼吸链中,酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体内 膜上,其中传递氢的酶或辅酶称之为递氢体,传递 电子的酶或辅酶称之为电子传递体。所以呼吸链又 称电子传递链(electron transfer chain)。
❖ P/O比值是分析线粒体功能的重要参数。
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线粒体离体实验可测得底物的P/O比值 ❖ 通过测定离体线粒体内物质氧化时的P/O比值,
可以大体推测出偶联部位及ATP的生成数。
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电子传递时自由能变化确定偶联部位
细胞有氧呼吸
细胞有氧呼吸1.细胞有氧呼吸中ATP的产生和消耗在细胞有氧呼吸的过程中,ATP有产生,也有消耗。
细胞的有氧呼吸过程需要经过一系列复杂的化学反应,它们可以概括为以下三个阶段。
糖酵解这是指葡萄糖在无氧条件下进行分解而形成丙酮酸的过程(图12)。
这一过程可以分为以下两步:第一步是1分子葡萄糖经过两次磷酸化,而形成1分子的1,6-二磷酸果糖,这一过程要消耗2分子的ATP;第二步是1分子的1,6-二磷酸果糖,在有关酶的催化作用下,最终形成2分子的丙酮酸,并将2分子的氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)还原成2分子的还原型辅酶Ⅰ(NADH),这一过程生成2分子的ATP。
三羧酸循环这一循环过程的最初中间产物是柠檬酸,而柠檬酸是一种三羧基酸,所以这个过程叫做三羧酸循环,也叫做柠檬酸循环(图13)。
概括地说,这一过程一共发生了5次脱氢,其中4次脱出的氢都被NAD+携带),并着,形成NADH,另一次则被黄酶(FAD)携带着,形成还原型黄酶(FADH2形成2分子ATP。
氧化磷酸化在这一过程中,NADH中的H传递给了FAD,于是NADH被氧化成NAD+,而FAD则被还原成FADH2。
FADH2中的H2则分离成游离的氢离子(H+)和电子(e):FADH2→FAD+2H+ + 2e电子e可以在多种细胞色素中按顺序传递,最终传递给氧,再加上由FADH2游离出来的H+,最终生成H2O。
这一过程中,H+和e在各传递体中依次传递,共同构成了一条链,因此叫做细胞呼吸电子传递链,或简称为呼吸链。
在电子传递过程中,因为氧化NADH和FADH2而释放出的能量形成了ATP,并且这一氧化作用与磷酸化作用总是偶联在一起的,所以这一过程叫做氧化磷酸化(图14)。
在氧化磷酸化过程中,1分子NADH彻底被氧化,需要发生3次磷酸化,生成3分子的ATP;1分子的FADH2彻底被氧化,则生成2分子的ATP。
这样,1分子葡萄糖被氧化磷酸化的情况,可以概括如下:(2)三羧酸循环:因为1 mol的物质含有×1023个分子,所以,每氧化1 mol的葡萄糖,则生成6 mol的二氧化碳和6 mol的水,并生成38 mol的ATP。
【生物化学】第五章-生物氧化-第二节-电子传递链
② 铁硫蛋白(Fe-S) (非血红素蛋白)
与电子传递有关
与其他递氢体或电 子传递体结合成复 合物存在
②铁硫蛋白(Iron-sulfur protein, Fe-S)
又叫铁硫中心或铁硫簇。 含有等量铁原子和硫原子。 铁除与硫连接外,还与肽链中Cys残基的巯 基连接。 铁原子可进行Fe2+ Fe3++e 反应传递电子, 为单电子传递体。
Cyt-Fe2+
2e-21 O2
b
c1
c
a
a3
Fe -S
CoQH2 2e- Cyt-Fe3+
Cyt-Fe2+ 2e- Cyt-Fe3+ Cyt-Fe2+ 2e- Cyt-Fe3+ O2- H2O
2H+
复合物III (泛醌-细胞色素 c还原酶)
复合物IV (细胞色素 c氧化酶)
-
2.电子传递链的成员组成
细胞色素a、b、c的区别
Cytb
辅基
原卟啉Ⅸ (血红素)
颜色 α带波长 与酶蛋白连接 红色 560nm 非共价结合
Cytc
原卟啉Ⅸ (血红素)
红色
550nm
与多肽链中 Cys 的 –SH相连
Cyta 血红素A 绿色 600nm 非共价结合
Cytochrome bc1 complex (complex III)
Reduced
The end of Chap1 !
电子传递的方向为:琥珀酸→FAD→Fe-S→Q。
复合体Ⅱ
琥珀酸→ Fe-S1; b560; FAD; Fe-S2 ; Fe-S3 →CoQ
琥珀酸
FAD
2Fe2+-S Q
fad 氧化还原
fad 氧化还原FAD氧化还原是一种化学反应,也被称为脱氢酶反应。
作为细胞呼吸的关键环节,FAD氧化还原是分解羟基化合物(比如葡萄糖)以产生能量的过程,其实也是细胞燃料。
该反应的发生是靠FAD(叶酸盐基二聚氧化物),为一种有机脱氢酶。
它位于质子泵机构内,通过它可以改变氧化状态,使能量被释放出来,从而进行细胞的燃料转换。
FAD氧化还原的反应机理,主要涉及FAD的氧化还原反应,是将FAD连接到一个甘油三酯脂质,其糖原脂蛋白结合也参与其中。
然后FAD作为催化剂,将甘油三酯中的一氧化碳去除,形成二氧化碳和一个脱氢脂质,同时交换氧和氢,从而改变FAD的氧化状态。
在FAD氧化还原反应过程中,发生了一系列催化反应,使糖原脂蛋白得到脱氢,形成一氧化碳和一个脱氢脂质,同时交换氧和氢,从而改变FAD的氧化状态。
FAD的氧化还原反应的反应机理不仅涉及FAD的氧化还原,还涉及质子泵的活动。
质子泵的活动能够发挥催化作用,以有效改变FAD 的氧化还原状态,从而使能量被释放出来。
FAD的氧化还原反应需要ATP(能量质子)和NADH(电子载体)的参与,以及由细胞呼吸产生的氧。
FAD的氧化还原反应能够有效地将化学能转化为热能,为细胞提供能量,从而保持细胞的正常功能。
FAD的氧化还原反应最重要的作用,在于将细胞内的能量转换成活动能,并使细胞生长、发育和繁殖,以及细胞内的其他生化反应。
FAD氧化还原反应是一种生物反应,它涉及到很多生物体,不仅仅是人类,还有鱼、鸟、昆虫、植物、真菌和细菌等,其中在细胞呼吸中都有重要作用。
FAD氧化还原反应不仅可以在生物体内发生,而且在化学实验室中也可以进行。
总之,FAD氧化还原反应是一种重要的化学反应,在细胞内有着重要的作用,包括维持细胞正常活动,产生能量等。
它可以通过FAD 的氧化还原,实现糖原脂蛋白的脱氢和能量的释放,使细胞燃料得到转换。
通过FAD的氧化还原,也可以在实验室中实现。
氧化型辅酶2的化学方程式
氧化型辅酶2的化学方程式氧化型辅酶2(FAD)是一种重要的辅酶,它在许多生物化学反应中发挥着关键作用。
化学方程式可以简单地描述FAD的氧化过程。
该方程式如下:FAD + 2H+ + 2e- → FADH2这个方程式表示氧化型辅酶2(FAD)与两个质子(H+)和两个电子(e-)发生反应,生成还原型辅酶2(FADH2)。
在这个方程式中,FAD是一种带有两个邻苯二酮(flavin adenine dinucleotide)分子的辅酶。
它在生物体内起着电子传递的重要角色。
FAD的还原型(FADH2)是FAD接受了两个电子和两个质子后的形式。
FAD的氧化过程可以在细胞呼吸、脂肪酸代谢、蛋白质代谢等多种生物化学反应中发生。
在这些反应中,FAD接受氢原子,从而转化为FADH2,同时也转移了电子。
这些电子可以进一步参与其他生物化学反应。
FAD的氧化形式和还原形式之间的转化是生物体内能量转换的一个重要步骤。
在细胞呼吸中,FAD接受氢原子和电子,并将它们转移到细胞色素c上。
这个过程释放出的能量用于产生细胞内的三磷酸腺苷(ATP),这是细胞内能量的主要形式。
FAD还参与了脂肪酸代谢过程中的β氧化反应。
在这些反应中,FAD接受氢原子和电子,并将它们转移到辅酶NAD+上。
这个过程生成了FADH2和还原型辅酶NADH,同时也释放出能量。
FAD还参与了蛋白质代谢中的氧化脱氨反应。
在这些反应中,FAD 接受氢原子和电子,并将它们转移到酮酸上。
这个过程生成了FADH2和酮酸的氧化产物。
氧化型辅酶2(FAD)在许多生物化学反应中起着重要的作用。
通过接受氢原子和电子,FAD可以转化为还原型辅酶2(FADH2),并参与能量转换和代谢过程。
这个化学方程式简洁地描述了FAD的氧化过程,并为我们理解生物体内的许多关键反应提供了基础。
2020年(生物科技行业)生物化学第三版习题答案第八章
(生物科技行业)生物化学第三版习题答案第八章第八章糖代谢自养生物分解代谢糖代谢包括异养生物自养生物合成代谢异养生物能量转换(能源)糖代谢的生物学功能物质转换(碳源)可转化成多种中间产物,这些中间产物可进壹步转化成氨基酸、脂肪酸、核苷酸。
糖的磷酸衍生物能够构成多种重要的生物活性物质:NAD、F AD、DNA、RNA、A TP。
分解代谢:酵解(共同途径)、三羧酸循环(最后氧化途径)、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。
合成代谢:糖异生、糖原合成、结构多糖合成以及光合作用。
分解代谢和合成代谢,受神经、激素、别构物调节控制。
第一节糖酵解glycolysis一、酵解和发酵1、酵解glycolysis(在细胞质中进行)酵解酶系统将Glc降解成丙酮酸,且生成A TP的过程。
它是动物、植物、微生物细胞中Glc分解产生能量的共同代谢途径。
在好氧有机体中,丙酮酸进入线粒体,经三羧酸循环被彻底氧化成CO2和H2O,产生的NADH 经呼吸链氧化而产生A TP和水,所以酵解是三羧酸循环和氧化磷酸化的前奏。
若供氧不足,NADH把丙酮酸仍原成乳酸(乳酸发酵)。
2、发酵fermentation厌氧有机体(酵母和其它微生物)把酵解产生的NADH上的氢,传递给丙酮酸,生成乳酸,则称乳酸发酵。
若NAPH中的氢传递给丙酮酸脱羧生成的乙醛,生成乙醇,此过程是酒精发酵。
有些动物细胞即使在有O2时,也会产生乳酸,如成熟的红细胞(不含线粒体)、视网膜。
二、糖酵解过程(EMP)Embden-MeyerhofPathway,1940在细胞质中进行1、反应步骤P79图13-1酵解途径,三个不可逆步骤是调节位点。
(1)、葡萄糖磷酸化形成G-6-P反应式此反应基本不可逆,调节位点。
△G0=-4.0Kcal/mol使Glc活化,且以G-6-P形式将Glc限制在细胞内。
催化此反应的激酶有,已糖激酶和葡萄糖激酶。
激酶:催化A TP分子的磷酸基(r-磷酰基)转移到底物上的酶称激酶,壹般需要Mg2+或Mn2+作为辅因子,底物诱导的裂缝关闭现象似乎是激酶的共同特征。
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維持生命運作的複雜結構必須不時更新,因為運作中的機器總會受損或是出錯,為了避免錯誤的累積,及平衡修補的效率,以確保生命正確的運作,新陳代謝是必要的;不斷把舊的物質分解並製造新的材料,或是把外界複雜的「食物」分解成簡單的分子,同時釋放身體可以運用的能量。
目前地球上大部分的生物都以葡萄糖作為主要能量的來源,一莫耳葡萄糖氧化燃燒產生二氧化碳和水,可以放出686仟卡的能量。
如此巨大的能量如果一次放出,細胞會被熱死而無福消受。
因此葡萄糖在體內是逐步分解,能量是一點一點慢慢釋放出來的,這個過程稱為糖解作用(glycolysis)。
不論新陳代謝或是糖解作用,都包含了許多不同的化學反應連串在一起。
但是一般化學反應往往需要在高溫高壓下才能進行(想想化學工廠!),但是在細胞內的化學反應都必須在常溫常壓下進行,所以需要有非常好的催化劑來催化反應的進行。
酵素就是細胞裏負責讓化學反應可以在常溫常壓下進行的催化劑。
酵素是一種蛋白質,它對細胞內化學反應的作用是降低反應進行所需要的活化能、提高反應速率、改變反應路徑,讓反應容易發生。
酵素催化化學反應的能力稱為酵素的活性。
每一種酵素只會催化一種特定的化學反應。
這種性質我們稱為酵素的特異性。
酵素活性的高低與它對化學反應的特異性對於我們了解生命現象的運作非常重要。
生物能量
在整個生物界,能量有共通的能量貨幣(energy currency)。
不論是在人體或是大腸桿菌內,所使用的能量貨幣都是一樣的,即ATP和NADP二種。
ATP是一個含高能量的磷酸化合物,因為有太多電荷彼此互相排斥,造成分子的不穩定,當磷酸根之間的鍵結被打斷,能量就被釋放出來。
1莫耳的ATP可以產生約8仟卡的能量。
NAD(nicotinamide adenine dinucleotide)是另一能量儲存之所在,其能量是以還原型態來儲存。
當NAD+與一個氫原子結合,就形成NADH。
1莫耳的NADH變回NAD+和二個電子時,約可產生53仟卡的能量。
如此大的能量細胞無福消受,必須先轉變成ATP 才可被利用。
但是一個NADH只能轉變成3個ATP,所以在細胞內能量的轉換,永遠會有一些損失,不過生物系統裡能量轉換的效率比起人工的機器是高明的多,以上面的例子來說,NADH變成ATP,能量轉換的效率約為百分之四十五(3x8 / 53)。
目前火力發電廠最好的效率也不會超過百分之三十。
NAD+:1.是一種轉遞質子的輔酶,更準確來說是氫離子的輔酶,它出現在細胞很多代謝反應中。
2.NADH或更準確NADH + H+是它的還原形式。
它可以被還原,最多攜帶兩個
質子(寫為NADH + H+)。
NAD氧化還原
NAD+:是脫氧酶的輔酶,如乙醇脫氧酶(ADH),用於氧化乙醇。
它在糖解作用、葡萄糖產生、三羧酸循環及呼吸鏈中發揮著不可替代的作用。
中間產物會將脫下的氫
遞給NAD,使之成為NADH + H+。
而NADH + H+則會作為氫的載體,在呼吸鏈中通過化學滲透偶聯的方式,合成
ATP。
在吸光方面,NADH+H+在260nm和340nm處各有一吸收峰,而NAD+則只有260nm 一處吸收峰,這是區別兩者的重要屬性。
這同時也是很多代謝試驗中,測量代謝率的物理依據。
NAD在260nm的吸光係數為1.78*104L /(mol*cm),而NADH在340nm的吸光係數為6.2*10³L/(mol*cm)。
FAD:1.又稱活性型維生素B2、核黃素-5'-腺苷二磷酸
2.FAD是一種參與重要代謝的反應
3.FAD是一種比NAD和NDP更強的氧化劑,能被1個電子或2個電子途徑還原。
FAD的氧化還原態
上面反應中,左邊是FAD,它通過得到2個電子轉化為右邊的FADH2。
因此,FAD 可起到一種傳遞質子(電子)的作用。
FAD的意義
FAD廣泛參與體內各種氧化還原反應,可促進糖、脂肪和蛋白質的代謝。
同時FAD 作為一種維生素B2衍生物,對維持皮膚、粘膜和視覺的正常機能均有一定作用。
特別是在細胞呼吸中。