第3章 第二节柠檬酸循环

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第6章 糖代谢 作业答案习题

第6章 糖代谢 作业答案习题

一,名词解释

1.糖酵解

糖酵解是指葡萄糖生成丙酮酸的过程,是糖(葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等)的共同分解途径。

2.氧化磷酸化

当电子从NADH或FADH2经电子传递链传递至氧生成水时,产生的能量使ADP磷酸化生成ATP的作用称氧化磷酸化作用。

3.底物水平磷酸化

指ATP的形成的形成直接与一个中间代谢物(如磷酸烯醇式丙酮酸)上的磷酸基团转移偶联的作用。如磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸时产生的ATP,琥珀酰CoA生成琥珀酸时释放的能量用于生成GTP,GTP可转变为ATP。

4.柠檬酸循环

柠檬酸循环时以乙酰CoA和草酰乙酸缩合成柠檬酸后在经过一系列的反应又重新生成草酰乙酸的环状途径。由于途径的第一个代谢物是柠檬酸,故称为柠檬酸循环;又由于柠檬酸含有三个羧基,故也称其为三羧酸循环。

5.磷酸戊糖途径

磷酸戊糖途径发生在胞质中,该途径从6-磷酸葡萄糖开始,经脱氢、脱羧等反应生成5-磷酸核酮糖,5-磷酸核酮糖可转变为5-磷酸核糖供RNA、DNA及多种辅酶合成的需要。

5-磷酸核酮糖经转醛和转酮反应再次生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖与糖酵解途径相连接。由于该途径是产生5-磷酸戊糖的重要途径,所以称为磷酸戊糖途径,又由于反应的起始物为6-磷酸葡萄糖,故亦称其为磷酸己糖支路。

6.糖原

糖原是动物体内葡萄糖的贮存形式,是具有分支的葡萄糖多聚物,存在于肌肉中的糖原称为肌糖原,存在于肝脏中的糖原称为肝糖原。

7.Cori循环

肌肉中积累的乳酸经血液循环进入肝脏,在肝脏异生为葡萄糖后又回到肌肉中被利用的过程称为Cori循环。

二,填空题

第15章 柠檬酸循环

第15章 柠檬酸循环
它激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶,从而激活丙酮酸脱氢酶复合 物,产生乙酰CoA。 Ca2+还激活异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊 二酸脱氢酶。 因此,Ca2+ 不仅是刺激肌肉收缩的信号,而且也促进ATP 的生成,以提供能量。
丙酮酸脱氢酶复合体: 抑制:ATP,乙酰 CoA,NADH,脂肪酸 激活:AMP,CoA,NAD+,Ca2+ 柠檬酸合酶: 抑制:ATP 琥珀酰CoA NADH 柠檬酸 激活:ADP 异柠檬酸脱氢酶: 抑制:ATP,NADH 激活:ADP Ca2+ α-酮戊二酸脱氢酶复合体: 抑制: 琥珀酰CoA NADH,ATP 激活: ADP Ca2+
这类砷化物同样表现在对酮戌二酸脱氢酶系的 抑制上。
R-As=O + HS HS R
S R’-As S R + H 2O
(四)丙酮酸脱氢酶复合体的调控
1、 产物的调控: NADH和乙酰CoA和酶的作用底物NAD 和CoA-SH竞争酶的活性部位 ,它们是竞 争性抑制 乙酰CoA抑制E2(二氢硫辛酸转乙酰基酶) NADH抑制E3(二氢硫辛酸脱氢酶) 抑制效应可被相应的反应物CoA和NAD+ 所逆转。
23
二 三羧酸循环概述
* 反应部位
所有的反应均在真 核生物线粒体基质 中进行。
2015/1/5
海洋生命学院
24

生物化学第23章柠檬酸循环

生物化学第23章柠檬酸循环

每个葡萄糖分子(2个丙酮酸)在进入柠檬酸循环 后可以产生25个ATP。
每个葡萄糖分子在糖酵解中可以产生 2 个 ATP 和 2 个NADH,共产生 2(ATP)+ 2.5×2(NADH)= 7个ATP
每个葡萄糖分子彻底氧化后共产生32个ATP。
五、柠檬酸循环的调控
在柠檬酸循环中,虽然有 8 种酶参加反应,
柠檬酸循环
柠檬酸循环(citric acid cycle)也叫三羧酸循
环(tricarboxylic acid cycle, TCA循环), 因
为德国科学家Hans Krebs在阐明柠檬酸循环中作出
了突出贡献,又将此途径称为Krebs循环。
在有氧条件下,糖酵解途径产生的丙酮酸进入
线粒体,先转变成乙酰 CoA ,乙酰 CoA 再进入柠檬
在 E2 的外面。 E2 有一个由赖氨酸残基与硫辛酰 胺相连的长链,这个长臂伸长后可达1.4nm,它
具有极大的转动灵活性,可将底物从一个酶转送
到另一个酶。
丙酮酸脱氢酶复合体
硫辛酰赖氨酰臂
丙酮酸转变为乙酰CoA的总图
砷化物对硫辛酰胺的毒害作用
丙酮酸脱氢酶复合体的调控
丙酮酸脱氢酶复合体催化的这个反应是哺乳动物 体内使丙酮酸转变为乙酰 CoA 的唯一途径。乙酰 CoA 既是柠檬酸循环的入口,又是脂类生物合成的起始物 质。 1.产物控制 产物NADH抑制E3,乙酰CoA抑制E2。 2.磷酸化和去磷酸化的调控 E2分子上结合着两种特殊的酶,一种是激酶,另 一种是磷酸酶,它们分别使 E1磷酸化和去磷酸化,去 磷酸化形式是 E1 的活性形式。 Ca2+通过激活磷酸酶的 作用,也能使E1活化。

生物化学名词解释

生物化学名词解释

生物化学名词解释(英汉)

第八章

1,分解代谢反应(catabolic reaction):降解复杂分子为生物体提供小的构件分子和能量的代谢反应。

2,合成代谢反应(anablic reaction):合成用于细胞维持和生长所需分子的代谢反应。

3,反馈抑制(feedback inbition):催化一个代谢途径中前面反应的酶受到同一途径终产物抑制的现象

4,前馈激活(feed-forward activition):代谢途径中一个酶被该途径中前面产生的代谢物激活的现象。

5,标准自由能变化(△GO):相应于在一系列标准条件(温度298K,压力1atm(=101.325KPa),所有溶质的浓度都是mol/L)下发生的反应自由能变化。△GO′表示pH7.0条件下的标准自由能变化。

6,标准还原电动势(EO′):25℃和pH7.0条件下,还原剂和它的氧化形式在1mol/L浓度下表现出的电动势.

第九章

1,酵解(glycolysis):由10步酶促反应组成的糖分解代谢途径。通过该途径,一分子葡萄糖转化为两分子丙酮酸,同时净生成两分子A TP和两分子NADH。

2,发酵(fermentation):营养分子(Eg葡萄糖)产能的厌氧降解。在乙醇发酵中,丙酮酸转化为乙醇和CO2。

3,巴斯德效应(Pasteur effect):氧存在下,酵解速度放慢的现象。

4,底物水平磷酸化(substrate phosphorlation):ADP或某些其它的核苷-5′—二磷酸的磷酸化是通过来自一个非核苷酸底物的磷酰基的转移实现的。这种磷酸化与电子的传递链无关。5,柠檬酸循环(citric acid cycle):也称为三羧酸循环(TAC)、Krebs循环。是用于乙酰CoA 中的乙酰基氧化成CO2的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA经草酰乙酸缩合形成柠檬酸。

王镜岩版生物化学总复习习题

王镜岩版生物化学总复习习题

生物化学各章复习题

第 3 章氨基酸

回答问题 :

1. 什么是蛋白质的酸水解、碱水解和酶水解,各有何特点?

2. 写出 20 种基本氨基酸的结构、三字母缩写和单字母缩写。

3. 甘氨酸、组氨酸和脯氨酸各有何特点?

4. 什么是氨基酸的等电点?写出下了列氨基酸的结构、解离过程,并计算等电点:缬氨酸、谷氨酸和精氨酸。

5. 在多肽的人工合成中,氨基酸的氨基需要保护,有哪些反应可以保护氨基?

6. Sanger 试剂、 Edman 试剂分别是什么?与氨基酸如何反应,此反应有何意义?

7. 试写出半胱氨酸与乙撑亚胺的反应,此反应有何意义?

8. 写出氧化剂和还原剂打开胱氨酸二硫键的反应。

9. 蛋白质有紫外吸收的原因是什么,最大吸收峰是多少?

10. 什么是分配定律、分配系数?分配层析的原理是什么?

11. 什么是 HPLC?

12. 课本 P156,15 题。

第 4 、 5 章蛋白质的共价结构,三维结构

一.名词解释:

单纯蛋白(举例),缀合蛋白(举例),辅基,配体,蛋白质的一、二、三、四级结构,超二级结构,结构域,

肽平面(酰胺平面),谷胱甘肽(结构式),对角线电泳,完全水解,部分水解,同源蛋白质,不变残基,可变残基,

α - 螺旋β - 折叠,膜内在蛋白,脂锚定膜蛋白,蛋白质的变性与复性,单体,同聚体,杂多聚蛋白

二.回答问题:

1. 试举例说明蛋白质功能的多样性?

2. 那些实验能说明肽键是蛋白质的连接方式?

3. 试述肽键的性质。

4. 试述蛋白质一级结构测定的策略。

5. 如何测定 N- 端氨基酸?

6. 图示胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、嗜热菌蛋白酶及胃蛋白酶的作用专一性。

动物生物化学习题集二

动物生物化学习题集二

动物生物化学习题集二

第3章蛋白质

A型题

一、名词解释

1.肽键2.肽平面3.多肽链

4.肽单位5.蛋白质的一级结构6.氨基末端

7.多肽8.氨基酸残基9.蛋白质二级结

10.超二级结构11亚基12.蛋白质三级结

13.蛋白质四级结构14.二硫键15.二面角

18.β–转角16.α–螺旋17.β–折叠或β–折

叠片

19.蛋白质的高级结构20.寡聚蛋白21.蛋白质激活

22.氨基酸的等电点23.蛋白质沉淀24.分子病

25.变构效应26.蛋白质变性27.蛋白质复性

28.蛋白质的等电点29.电泳30.蛋白质的颜色

反应

31.盐析32.简单蛋白质33.结合蛋白质二、填空题

1.天然氨基酸的结构通式为______________。

2.氨基酸在等电点时主要以________离子形式存在,在pH>pI时的溶液中,大部分以______离子形式存在,在pH<pI的溶液中主要以_________离子形

式存在。

3.在紫外光区有吸收光能力的氨基酸只有________、_________、________三种。

4.当氨基酸在等电点时,由于静电引力的作用,其_________最小,容易发生沉淀。

5.所谓的两性离子是指____________________。

6.在一定的实验条件下,___________是氨基酸的特征常数。

7.在常见的20种氨基酸中,结构最简单的氨基酸是________。

8.蛋白质中氮元素的含量比较恒定,平均值为_______。

9.蛋白质中不完整的氨基酸被称为________。

10.维系蛋白质二级结构的最主要的力是________ 。

第3章 第四节糖原的分解和生物合成(总)

第3章 第四节糖原的分解和生物合成(总)

旋受体
特点:均有TPK活性
富 含 Cys 区 段
TPK EGF-R
IGF-I-R
免 疫 球 蛋 白 样 序 列
膜 激 酶 插 入 序 列 PDGF-R FGF-R
6. 糖原累积症
• 由于先天缺乏糖原代谢的有关 酶,造成某些组织器官糖原大量 堆积。
糖原积累症分型
型别 Ⅰ Ⅱ


Ⅴ Ⅵ Ⅶ
缺陷的酶 葡萄糖-6-磷酸酶缺陷 溶酶体α1→4和1→6葡 萄糖苷酶 脱支酶缺失
第三章 糖代谢
第一节 糖酵解作用 第二节 柠檬酸循环 第三节 磷酸戊糖途径和糖的其他代谢途径 第四节 糖原的分解和生物合成
第四节 糖原的分解和生物合成
一、概述
糖原是动物体内葡萄糖的贮存形式。 肝和肌肉是贮存糖原的主要器官。
糖原的生物学意义: 肌糖原与能量供应有关,而肝糖原在维持血糖水平 的稳定中起着重要作用。
高血糖及糖尿的病理和生理原因
a. 持续性高血糖和糖尿,主要见于糖尿病(diabetes mellitus, DM)。 糖尿病可分为二型: Ⅰ型(胰岛素依赖型) Ⅱ型(非胰岛素依赖型)
b. 血糖正常而出现糖尿,见于慢性肾炎、肾病综合 征等引起肾对糖的吸收障碍。
c. 生理性高血糖和糖尿可因情绪激动而出现。
H2O Pi
G-6-P G-6-P酶
G

高中生物 第3章 细胞的代谢 第4节 细胞呼吸习题 浙科1

高中生物 第3章 细胞的代谢 第4节 细胞呼吸习题 浙科1

第3章细胞的代谢第4节细胞呼吸

[随堂检测]

1.细胞呼吸的实质是()

A.分解有机物,贮藏能量 B.合成有机物,贮藏能量

C.分解有机物,释放能量D.合成有机物,释放能量

解析:选C。细胞呼吸的实质是分解有机物的同时释放能量,释放的能量一部分以热能的形式散失,一部分能量转移至ATP中.

2.(2015·10月浙江选考)下列关于人体需氧呼吸的叙述,正确的是()

A.电子传递链产生的ATP最多

B.柠檬酸循环中O2与[H]结合生成水

C.与糖酵解有关的酶分布在线粒体的嵴上

D.丙酮酸在细胞溶胶中分解产生二氧化碳

答案:A

3.现有酵母菌甲进行需氧呼吸,酵母菌乙进行发酵,若它们消耗了等量的葡萄糖,则它们放出的二氧

化碳与酵母菌吸入的氧气之比为()

A.1∶2 B.2∶3

C.3∶4 D.4∶3

解析:选D。根据酵母菌进行需氧呼吸和厌氧呼吸的反应式可知,需氧呼吸消耗1分子葡萄糖需吸收6分子氧气和释放6分子二氧化碳,而厌氧呼吸不吸收氧气并释放2分子二氧化碳,所以二氧化碳的总释放量为8分子,氧气的吸收量为6分子,D项正确。

4。某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图,请指出图中产生ATP的途径及一处错误的地方分别是()

A.①②③④、人体内无③过程

B.①②③④、人体内无②过程

C.①④、人体内无③过程

D.①④、人体内无②过程

解析:选D.厌氧呼吸的第二阶段没有ATP的生成,

人体细胞在暂时缺氧条件下可以进行生成乳酸的厌氧呼吸。

5。下图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程,下列相关叙述中正确的是()

①图解中的a、b两物质依次是H2O和O2

高中生物 第3章 细胞的代谢 3

高中生物 第3章 细胞的代谢 3

第4节细胞呼吸

-—三羧酸循环

三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)

由乙酰CoA和草酰乙酸缩合成有三个羧基的柠檬酸,柠檬酸经一系列反应,一再氧化脱羧,经α酮戊二酸、琥珀酸,再降解成草酰乙酸。而参与这一循环的丙酮酸的三个碳原子, 每循环一次, 仅用去一分子乙酰基中的二碳单位,最后生成两分子的CO2,并释放出大量的能量.

柠檬酸循环(Citric acid cycle):也称为三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TAC),Krebs循环.是用于乙酰CoA中的乙酰基氧化成CO2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。

(一)三羧酸循环的过程

乙酰CoA进入由一连串反应构成的循环体系,被氧

化生成H2O和CO2。由于这个循环反应开始于乙酰Co A与草酰乙酸(oxaloacetic acid)缩合生成的含有三个羧基的柠檬酸,因此称之为三羧酸循环或柠檬酸循环(citr ate cycle)。在三羧酸循环中,柠檬酸合成酶催化的反应是关键步骤,草酰乙酸的供应有利于循环顺利进行。其详细过程如下:

(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.

414生物化学复习指南书

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414生物化学复习指南书第1章蛋白质

1.1 蛋白质的结构

1.1.1 一级结构

1.1.2 二级结构

1.1.3 三级结构

1.1.4 四级结构

1.2 蛋白质的功能

1.2.1 酶

1.2.2 结构蛋白

1.2.3 运输蛋白

1.2.4 信号蛋白

第2章核酸

2.1 DNA的结构和复制

2.1.1 DNA的双螺旋结构

2.1.2 DNA的复制机制

2.2 RNA的种类和功能

2.2.1 mRNA

2.2.2 tRNA

2.2.3 rRNA

2.3 蛋白质的合成

第3章酶

3.1 酶的命名和分类

3.2 酶的结构和活性中心3.3 酶的作用机理

3.4 影响酶活性的因素3.5 酶在生物体内的应用

第4章代谢

4.1 糖代谢

4.1.1 糖酵解

4.1.2 柠檬酸循环

4.2 脂肪代谢

4.3 蛋白质代谢

4.4 能量转移和ATP

第5章生物信号传导5.1 受体和信号分子

5.2 信号转导途径

5.3 细胞周期调控

5.4 癌症与信号传导

第6章生物化学实验技术6.1 蛋白质分离和纯化6.2 核酸的提取和分析

6.3 酶活性测定

6.4 基因克隆和序列分析

生物化学下册复习提纲重点版(华南理工)

生物化学下册复习提纲重点版(华南理工)

物质代谢(合成代谢、分解代谢):从物质代谢来说,新陈代谢包括分解代谢和合成代谢。

分解代谢——生物大分子通过一系列的酶促反应步骤,转变为教小的、较简单的物质的过程。

合成代谢——生物体利用小分子或大分子的结构元件合成自身生物大分子的过程。

能量代谢:在生物体内,以物质代谢为基础,与物质代谢过程相伴随发生的,是蕴藏在化学物质中的能量转化,统称为能量代谢。

一、名词解释

高能磷酸化合物:机体内有许多磷酸化合物,当其磷酰基水解时,释放出大量的自由能。

这类化合物为高能磷酸化合物。

高能键:高能磷酸化合物分子中的酸酐键,能释放出大量自由能,称之为“高能键”。

二、高能磷酸键化合物及其他高能化合物的类型

(一)磷氧型

1、酰基磷酸化合物

(1)乙酰磷酸

(2)氨甲酰磷酸

(3)1,3-二磷酸甘油酸

(4)酰基腺苷酸

(5)氨酰腺苷酸

2、焦磷酸化合物

(1)焦磷酸

(2)二磷酸腺苷

3、烯醇式磷酸化合物

磷酸烯醇式丙酮酸

(二)氮磷型

胍基磷酸化合物

(1)磷酸肌酸

(2)磷酸精氨酸

(三)硫酯键型

活性硫酸基

(1)3’-腺苷磷酸5’-磷酰硫酸

(2)酰基辅酶A

(四)甲硫键型

活性甲硫氨酸

一、名词解释

被动运输:指物质从高浓度的一侧,通过膜运输到低浓度的一侧,物质顺浓度梯度的方向跨膜运输的过程,是不需要消耗代谢能的穿膜运

输。

主动运输:指物质逆浓度梯度的穿膜运输过程。需消耗代谢能,并需专一性的载体蛋白。

协同运输:小分子的跨膜运送大都是通过专一性运送蛋白的作用实现的。

如果只是运输送一种分子由膜的一侧到另一侧,称为单向运输;

如果一种物质的运输与另一种物质的运输相关而且方向相同,称为同向运输。

生物医学概论生化第3章物质代谢

生物医学概论生化第3章物质代谢

ATP
ADP
磷酸果糖激酶-1
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸激酶
葡糖-6-磷酸 果糖-1,6-二磷酸
丙酮酸
目录
➢ 产能的方式和数量 方式:底物水平磷酸化 定义:底物分子内部能量重新分布,生成高 能键,反应中使ADP(或GDP)磷酸化生成 ATP (或GTP)的过程。 净生成ATP数量:从葡萄糖开始 2ATP
氧化磷酸化:代谢物脱下的H(H+ + e)经 呼吸链彻底氧化生成H2O 的同时,释放的能量 用于使ADP偶联磷酸化生成ATP。
[O] NADH+H+
[O] FADH2
H2O、2.5ATP H2O、1.5ATP
目录
ATP的生成和利用
ATP
肌酸
磷酸 肌酸
氧化磷酸化 底物水平磷酸化 ~P
ADP
生物体内能量的储存和利 用都以ATP为中心。
目录
4. 肌中产生的乳酸运输至肝进行糖异生形成 乳酸循环
➢ 肌收缩(尤其是供氧不足时)通过糖酵解生成乳酸。 肌内糖异生活性低,所以乳酸通过细胞膜弥散进入 血液后,再入肝,在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释 入血液后又可被肌摄取,这就构成了一个循环,此 循环称为乳酸循环,也称Cori循环。
目录
第二节 脂类代谢
➢ 糖酵解的调控是对3个关键酶活性的调节,其中6磷酸果糖激酶-1对调节酵解途径的流量最重要

第21章柠檬酸循环

第21章柠檬酸循环
● 在好氧真核生物线粒体基质或好氧原核生物细胞 质中,葡萄糖酵解产物丙酮酸脱羧、脱氢,彻
底 氧化为CO2、H2O并产生ATP的过程.
第3页/共46页
二、丙酮酸氧化脱羧形成乙酰-CoA: Pyruvate Is Oxidized to Acetyl-CoA and CO2
丙酮酸
丙酮酸脱氢酶系
乙酰-CoA
一、糖的有氧氧化(aerobic oxidation)
1、糖有氧氧化的反应过程:
分三个阶段:
糖酵解途径:葡萄糖
丙酮酸
丙酮酸
乙酰-CoA
三羧酸循环和氧化磷酸化
第2页/共46页
2、柠檬酸循环(Citric Acid Cycle)或 三羧酸循环(Tricarboxylic Acid Cycle )或 Krebs循环的概念:
CO2
异柠檬酸
异柠檬酸脱氢酶
氧化脱羧
△G0'= -20.9 kJ/moαl 酮戊二酸
异柠檬酸脱氢酶
NAD为辅酶,需Mg2+ Mn2+ (线粒体) NADP为辅酶(线粒体、胞质)
第24页/共46页
4、α酮戊二酸氧化脱羧形成琥珀酰-CoA Oxidation of α-Ketoglutarate to Succinyl-
琥珀酸
]马来酸
马来酸
L-苹果酸
D-苹果酸

还原型三羧酸循环

还原型三羧酸循环

还原型三羧酸循环

三羧酸循环,又称柠檬酸循环或克雷布循环,是生物体内一种重要的代谢途径,它在细胞内发挥着能量产生、碳源供应和合成物质生成的重要作用。下面将以人类的视角,详细描述还原型三羧酸循环的全过程。

还原型三羧酸循环是细胞内主要的能量产生途径之一,其开始于丙酮酸分子的结合。丙酮酸进入线粒体内,经过一系列酶的催化作用,转化为柠檬酸。柠檬酸再经过一系列反应逐步分解,并释放出能量。首先,柠檬酸被水解成顺式-异柠檬酸,然后顺式-异柠檬酸通过脱水反应生成顺式-苹果酸。最后,顺式-苹果酸通过氧化还原反应生成丙酮酸,完成一轮循环。

在还原型三羧酸循环中,丙酮酸在与辅酶A结合后形成乙酰辅酶A,它是循环的起点。乙酰辅酶A进入柠檬酸合成酶的作用下,与草酸结合生成柠檬酸。柠檬酸在水合酶的作用下发生水解反应,生成顺式-异柠檬酸。顺式-异柠檬酸经过异柠檬酸脱水酶的作用,失去一个水分子,生成顺式-苹果酸。在顺式-苹果酸脱氢酶的作用下,顺式-苹果酸被氧化,产生丙酮酸和NADH。

NADH是还原型三羧酸循环中的重要辅酶,它在循环过程中不断被氧化还原。在顺式-苹果酸被氧化为丙酮酸的过程中,NADH被氧化为NAD+,释放出两个电子和一个质子。这两个电子和一个质子被

传递到呼吸链中,参与细胞内氧化磷酸化反应,最终产生ATP,为细胞提供能量。

在还原型三羧酸循环中,丙酮酸是循环的终点产物,它可以通过其他途径进一步代谢。丙酮酸可以转化为乳酸,参与乳酸发酵过程,或者转化为乙醇,参与乙醇发酵过程。这些代谢途径在一些微生物和某些情况下的动物细胞中发生,但在正常情况下,丙酮酸主要进入线粒体进行还原型三羧酸循环。

第三章 柠檬酸生产原料及生产方法ppt课件

第三章  柠檬酸生产原料及生产方法ppt课件

(三)葡萄糖母液
葡萄糖母液是提炼葡萄糖结晶后的不能结 晶的糖液。由于淀粉糖化制葡萄糖的方法 不同而分为酸糖化母液和酶糖化母液。以 后者质量好,前者含杂较高。 作为柠檬酸发酵原料,葡萄糖和蔗糖之间 无根本区别,不同点是杂质影响,特别是 灰分中的金属离子含量。蔗糖中含锌离子 高,而葡萄糖中含铁、锰、铜离子高。这 四种离子对柠檬酸发酵的影响很大,尤其 是锰离子的负作用。
2、糖蜜的采购和运输、贮藏
糖蜜质量对柠檬酸发酵影响很大,因此 糖蜜的采购、验收和贮藏非常重要 。要 求糖蜜的采购要新鲜,不受污染和变质。 对糖蜜的质量要求符合理化指标和感官 指标外,应做发酵试验,不影响柠檬酸 发酵产酸。
糖蜜的感官要求:液体浓稠均匀,色棕 黄至褐色,无夹杂物、无异味和发酵现 象。 糖蜜在贮藏的过程中会发生分解变质, 主要现象有:产生大量泡沫,可能溢出 罐外;温度剧升;产生异味、颜色异变。 糖蜜由于渗透压很高,一般微生物不能 生长,但总是带菌的(一般多为芽孢杆 菌)。

B、调节pH值 糖蜜本身有酸性的,也有碱性的,在黄血 盐或其他方法处理前要根据不同的情况加以 调节。为了得到较高和稳定的发酵产酸率, 调酸度时还要考虑温度和加热时间的影响。 对于酸性原料,pH应该调得比碱性原料 要高些,因为它具有延时缓冲性,它配制的 培养基在灭菌后会酸化,称为返酸,而碱性 原料的性质正好相反。pH调节一般用H2SO4 或Na2CO3,参考调节范围在pH值6~7.2。

第三篇第二章柠檬酸发酵

第三篇第二章柠檬酸发酵

§第四章柠檬酸发酵机制与代谢调控

一、行业简介

柠檬酸被称为第一食用酸味剂

饮料——不仅赋予饮料水果风味,而且具有增溶、缓冲、

抗氧化等作用,能是饮料中的糖、香精、色素等

成分交融协调

果酱和果冻,酿造酒,冰激淋和人造奶油(增加乳化稳定

性)、腌制品(除腥去臭、抗氧化)、罐头食品、豆制

品和调味品

国外柠檬酸发酵技术发展的三个历史时期

1893年至1917年:青霉菌生产(德国微生物学者Wehmer

首先用青霉菌生产柠檬酸);

1917年至1938年:黑曲霉,浅盘发酵,奠定了大规模生

产的基础;

1938年至1951年:深层发酵,用糖蜜为原料(1951年美

国Miles公司首先采用深层发酵法)。

近几年柠檬酸工业高速发展,产量跃居世界之首,出口额突破了2亿美元,成为我国单项化工产品出口额第一的产

品。

提取工艺落后,收率、产品纯度等方面与国外先进水平相比尚有一定的差距,产品的收得率与国外的水平相比相差

十个百分点以上,而且柠檬酸生产是重污染行业之一。

由于产量迅速增长而内需不旺,迫使企业加入残酷的价格大战。柠檬酸出口价格呈持续下滑趋势。出口价格不断下

跌已引起相关国家的抵制。遭到反倾销投诉和他国对柠檬

酸进口实施保障措施。

补充资料:

柠檬酸又称为:枸橼酸,是目前由微生物发酵生产应用最为广泛、产量最高的有机酸。其主要用途:食品、饮料、医药、化妆品、洗涤剂、建材等领域。

最早的柠檬酸是从柠檬中提取的,故命名为柠檬酸。后来采用发酵法生产。世界上最早的发酵法柠檬酸生产是1923年的比利时,采用浅盘法发酵生产?。

1952年,美国的Miles 公司以淀粉质为原料,经水解后,深层发酵获得成功。我国1953年刚开始也是采用浅盘法发酵生产柠檬酸,60年代后期,开始采用液体深层发酵法生产柠檬酸。

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第二节
柠檬酸循环
(三羧酸循环)
(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)
柠檬酸循环途径的发现
C2
C4
C6
CO2
CO2 C5
• 柠檬酸循环概念:由乙酰CoA与草 酰乙酸缩合成柠檬酸开始,经反复脱 氢、脱羧再生成草酰乙酸的循环反应 过程。 •又叫三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TAC)和Krebs循环。
一、丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段 ——形成乙酰辅酶A
COO CH3 丙酮酸 NAD
+
NADH+H
+
C O + HSCoA 丙酮酸脱氢酶 复合体
• 反应不可逆。 • 在线粒体内进行。
-
H3C C ~ SCoA + CO2 乙酰 CoA
O
HSCoA
丙酮酸脱氢酶复合体:
NAD+
丙酮酸脱氢酶组分(E1) ※由三种酶组成 二氢硫辛酰转乙酰基酶(E2) 二氢硫辛酸脱氢酶(E3) ※五种辅助因子:TPP(VB1)、NAD+(Vpp)、硫 辛酸、FAD(VB2)、HSCoA(泛酸)

NAD+
NADH+H+

CO2
⑤ CoASH CO2 CoASH
TAC 1、2、3、4
FAD
• 草酰乙酸是再生的底物,而乙酰-CoA是 被消耗的底物。 • 脱下的羧基是草酰乙酸分子上的羧基。
四、柠檬酸循环的化学总计算
z
总反应式: 乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O
→ 2CO2+3NADH+3H++FADH2+GTP+CoASH
(二)柠檬酸异构化形成异柠檬酸
• 催化此反应的酶是乌头酸酶 • 反应可逆
(三)异柠檬酸氧化形成α-酮戊二酸
NAD+ 异柠檬酸 NADH 草酰琥珀酸 H+ CO2 α-酮戊二酸
• 第一次氧化脱羧。 • 催化此反应的酶是异柠檬酸脱氢酶,ADP变构激 活,NADH 、ATP变构抑制。
(四)α-酮戊二酸氧化脱羧形成 琥珀酰-CoA
• 经过一次TAC: 消耗1分子乙酰CoA; 2 次脱羧反应(生成 2 个CO2 ) ; 4 次脱氢反应(3 次以 NAD+为受氢体,1 次 以FAD为受氢体); 1 次底物水平磷酸化(生成1分子GTP); 可产生10个ATP分子(NADH氧化产生2.5个 ATP分子;FADH2氧化产生1.5个ATP分子)
• 底物水平磷酸化反应
(六)琥珀酸脱氢形成延胡索酸
FAD 琥珀酸
琥珀酸脱氢酶
FADH2 延胡索酸
• 丙二酸是琥珀酸脱氢酶的强抑制剂 • 琥珀酸脱氢酶位于线粒体内膜上
(七)延胡索酸水合形成L-苹果酸
H2 O 延胡索酸
延胡索酸酶
苹果酸
(八)L-苹果酸脱氢形成草酰乙酸
NAD+ 苹果酸
苹果酸脱氢酶
NADH(H+) 草酰乙酸
胞液 第一阶段 G 丙酮酸 (同酵解)
乳酸
线粒体 第二阶段 第三阶段 丙酮酸 CO2 + H2O+ATP 乙酰CoA 三羧酸循环 氧化磷酸化
无氧氧化
有氧氧化
第三章 糖 代 谢
主要内容
第一节 糖酵解作用 第二节 柠檬酸循环 第三节 磷酸戊糖途径和糖的其他代谢途径 第四节 糖原的分解和生物合成
S TPP NADH + H+ NAD+ S TPP S FADH2 OH CH3CH TPP S FAD
催化反应的简单图解 (二)丙酮酸脱氢酶复合体
E1
E2
E3
CH3COCOO CO2 S S
-
FAD
E1
E2
E3
HS
E1
E2
E3
TPP
HS
FAD
O HS TPP CH3 C S
FAD
E1
E2
E3
O CH3 C S CoA
•磷酸化与去磷酸化的控制
⑵ 共价修饰调节
二、柠檬酸循环概貌
C2
C4
C6
CO2
CO2 C5
FAD
wenku.baidu.com
三、柠檬酸循环的反应机制
(一)草酰乙酸与乙酰-CoA缩合形成柠檬酸
H2O 草酰乙酸 + 乙酰CoA
柠檬酸合酶
HSCoA 柠檬酸
• 柠檬酸合酶是柠檬酸循环的限速酶,它受ATP 、 NADH、琥珀酰CoA、酯酰CoA、丙酮酰CoA等抑制。 • 氟乙酸--杀虫剂
二氢硫辛酸
辅酶A结构:
OH CH3 HS CH2CH2NH C CH2CH2 NH C C O O H CH3 OH OH
C CH2 O P O P O O O
3'AMP
巯基乙胺
β -丙氨酸 泛酸
丁酸
焦磷酸
(一)丙酮酸转变为乙酰CoA的反应步骤
1. 丙酮酸脱羧反应 (1)丙酮酸脱羧产生羟乙基残基 (2)羟乙基氧化形成乙酰基 2. 乙酰基转移到CoA分子上形成乙酰-CoA 3. 还原型E2氧化形成氧化型E2 4. 还原型的E3再氧化
N H3C C N C H C C
NH2 HC N C H2
+
S C C CH2CH2 O CH3
OP O
OO P O O-
焦磷酸硫胺素(TPP)
H2 C H2C S S CH (CH2)4 COOH
+2H - 2H
H2C SH
H2 C CH (CH2)4 COOH SH
硫辛酸(lipoic acid)
H2O
H2O

NADH+H+ NAD+ CoASH

H2O


GTP
核苷二磷酸激酶 ⑦
GDP
ADP
H2O
FADH2

ATP
FAD
①柠檬酸合酶 ②顺乌头酸梅 ③异柠檬酸脱氢酶 ④α-酮戊二酸脱氢酶复合体 ⑤琥珀酰CoA合成酶 ⑥琥珀酸脱氢酶 ⑦延胡索酸酶 ⑧苹果酸脱氢酶
GDP+Pi GTP
NAD+ NADH+H+
E1
E2
E3
CoA-SH
(三)丙酮酸脱氢酶复合体结构
E2
E3
E1
(四)砷化物对硫辛酰胺的毒害作用 (五)丙酮酸脱氢酶复合体的调控
⑴ 别构调节
• 产物控制
别构抑制剂:乙酰CoA; NADH; ATP 别构激活剂:AMP; ADP; NAD+ * 乙酰CoA/HSCoA↑或 NADH/NAD+↑时,其 活性也受到抑制。
糖代谢分解途径: (1)在无氧情况下,葡萄糖(糖原)经酵解 生成乳酸。 (2)在有氧情况下,葡萄糖(糖原)最后经 三羧酸循环彻底氧化为水和二氧化碳。 (3)葡萄糖(糖原)经戊糖磷酸循环被氧化 为二氧化碳等。 植物体的分解代谢,除上述动物体的3条 途径外,还有生醇发酵及乙醛酸循环。
糖有氧氧化的反应过程分为三个阶段:
α-酮戊二酸 + NAD+ + HSCoA 琥珀酰CoA + NADH + H+ + CO2 • 第二次氧化脱羧。 • 催化此反应的酶是α-酮戊二酸脱氢酶复合体,它 与丙酮酸脱氢酶复合体相似。
(五)琥珀酰-CoA转化成琥珀酸 并产生一个高能磷酸键
GDP+Pi 琥珀酰CoA CoASH GTP 琥珀酸
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