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糖的有氧氧化
鎖定
糖的有氧氧化會生成ATP，給細胞提供能量。
- 中文名
- 糖的有氧氧化
- 外文名
- aerobic oxidation
- 生化反應類型
- 葡萄糖有氧呼吸作用
目錄
- 1 物質概述
- 2 反應過程
- ▪ 1、葡萄糖→丙酮酸
- ▪ 2、丙酮酸→乙酰輔酶A
- ▪ 3、乙酰輔酶A+草酰乙酸→檸檬酸
- ▪ 4、檸檬酸→異檸檬酸
糖的有氧氧化物質概述
葡萄糖在有氧條件下，氧化分解生成二氧化碳和水的過程稱為糖的有氧氧化(aerobic oxidation)，並釋放出能量。有氧氧化是糖分解代謝的主要方式，大多數組織中的葡萄糖均進行有氧氧化分解供給機體能量。
糖的有氧氧化主要發生在線粒體中，分為三個階段：第一階段為糖酵解途徑，葡萄糖轉變成2分子丙酮酸，在胞液中進行；第二階段為乙酰輔酶A的生成，丙酮酸進入線粒體，由丙酮酸脱氫酶複合體催化，經氧化脱羧基轉化成乙酰CoA；第三階段為三羧酸循環，包括電子的跨膜傳遞生成的ATP和底物水平磷酸化生成的ATP，同時生成二氧化碳和水。
毎分子葡萄糖經有氧氧化生成H2O和CO2時，可淨產生32分子ATP或30分子ATP。
糖的有氧氧化反應過程
糖的有氧氧化1、葡萄糖→丙酮酸
糖的有氧氧化2、丙酮酸→乙酰輔酶A
該反應不可逆，且產物乙酰輔酶A不能自由通過線粒體
糖的有氧氧化3、乙酰輔酶A+草酰乙酸→檸檬酸
開啓三羧酸循環，由檸檬酸合酶催化
糖的有氧氧化4、檸檬酸→異檸檬酸
由順烏頭酸酶催化
糖的有氧氧化5、異檸檬酸→α-酮戊二酸
糖的有氧氧化6、α-酮戊二酸→琥珀酰輔酶A
由α-酮戊二酸脱氫酶複合體催化，氧化脱羧，產生2分子CO2和5分子ATP
糖的有氧氧化7、琥珀酰輔酶A→琥珀酸
糖的有氧氧化8、琥珀酸→延胡索酸
由琥珀酸脱氫酶催化，屬於可逆反應，產生3分子ATP
糖的有氧氧化9、延胡索酸→蘋果酸
補水，屬於可逆反應
糖的有氧氧化10、蘋果酸→草酰乙酸
由蘋果酸脱氫酶催化，屬於可逆反應，產生5分子ATP
產物草酰乙酸再次從第3步開始循環
糖的有氧氧化ATP、CO2產生情況彙總
階段 | 反應 | 催化酶 | 輔酶 | ATP | CO2 |
胞質反應 | 葡萄糖→6-磷酸葡萄糖 | 己糖激酶 | - | -1 | - |
6-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖 | 磷酸果糖激酶-1 | -1 | |||
2×3-磷酸甘油醛→2×1,3-二磷酸甘油酸 | 3-磷酸甘油醛脱氫酶 | 2NADH | 3或5 | ||
2×1,3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸 | 磷酸甘油酸激酶 | - | 2 | ||
2×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸 | 丙酮酸激酶 | 2 | |||
線粒體基質反應 | 2×丙酮酸→2×乙酰輔酶A | 丙酮酸脱氫酶複合體 | 2NADH | 5 | 2 |
三羧酸循環 | 2×異檸檬酸→2×α-酮戊二酸 | 異檸檬酸脱氫酶 | 2NADH | 5 | 2 |
2×α-酮戊二酸→2×琥珀酰輔酶A | α-酮戊二酸脱氫酶複合體 | 2NADH | 5 | 2 | |
2×琥珀酰輔酶A→2×琥珀酸 | 琥珀酰輔酶A合成酶 | - | 2 | - | |
2×琥珀酸→2×延胡索酸 | 琥珀酸脱氫酶 | 2FADH2 | 3 | ||
2×蘋果酸→2×草酰乙酸 | 蘋果酸脱氫酶 | 2NADH | 5 | ||
總計 | 葡萄糖→6×CO2+6×H2O | - | - | 30或32 | 6 |
糖的有氧氧化三羧酸循環的意義
糖的有氧氧化1、機體獲取能量的主要方式
1分子葡萄糖經無氧酵解僅淨生成2分子ATP，而經有氧氧化可淨生成32分子ATP
其中三羧酸循環生成20分子ATP，是有氧氧化生成ATP最多的階段
糖的有氧氧化2、三大營養物質分解產能的共同通路
三羧酸循環是糖，脂肪和蛋白質三種主要有機物在體內徹底氧化的共同代謝途徑，三羧酸循環的起始物乙酰輔酶A，不但是糖氧化分解產物，它也可來自脂肪的甘油、脂肪酸和來自蛋白質的某些氨基酸代謝。因此三羧酸循環實際上是三種主要有機物在體內氧化供能的共同通路，人體內大約2/3的有機物是通過三羧酸循環而被分解的
糖的有氧氧化3、三大營養物質代謝聯繫的樞紐
糖、脂肪、氨基酸通過三羧酸循環在一定程度上互相轉變
