一分子丙酮酸完全氧化产生多少atp
一份子丙酮酸完全氧化生成12.5分子的ATP。1、丙酮酸氧化脱羧:产生1分子NADH和H离子,通过呼吸链可生成2.5分子ATP,在三羧酸循环中,有4次脱氢,其中3次产生NADH和H离子,因此生成2.5*3=7.5分子ATP。2、乙酰辅酶A参与三羧酸循环,产生二氧化碳:一次循环中,消耗一个乙酰CoA,共释放2分子CO₂,8个H,其中四个来自乙酰CoA,另四个来自H₂O,3个NADH+和H+,1FADH₂,此外,还生成一分子ATP。所以共产生2.5+7.5+1+1.5=12.5分子ATP。过程:当胞液中NADH浓度升高时,由苹果酸脱氢酶催化,使草酰乙酸还原成苹果酸。苹果酸在线粒体内膜转位酶的催化下穿过线粒体内膜,进入线粒体。在线粒体内,通过苹果酸脱氢酶作用,脱氢生成草酰乙酸,生成NADH+H+。生成的NADH+H+通过呼吸电子链传递进行氧化磷酸化,生成2.5分子ATP。草酰乙酸不能直接透过线粒体内膜返回胞液,其在天冬氨酸转氨酶作用下从谷氨酸接受氨基生成天冬氨酸,谷氨酸转出氨基后生成α-酮戊二酸。α-酮戊二酸与天冬氨酸能在膜上转位酶的作用下,穿过线粒体内膜进入胞液,在胞液中的天冬氨酸与α-酮戊二酸在天冬氨酸转氨酶的作用下,又重新合成草酰乙酸和谷氨酸,草酰乙酸又可重新参与苹果酸穿梭作用。扩展资料1、丙酮酸是糖酵解途径产物,在正常情况下通过三羧酸循环氧化成二氧化碳和水,使血内乳酸/丙酮酸比值维持在9左右。当机体处于缺氧状态,丙酮酸则被还原成乳酸,该比值上升,缺氧越严重比值越高。该比值测定可推测循环衰竭的严重程度。轻微的活动会引起乳酸和丙酮酸同时升高,但比值不变。2、血液丙酮酸的测定主要用于维生素B1缺乏症的诊断。维生素B1的焦磷酸酯是丙酮酸在细胞内进一步氧化分解为乙酰辅酶A时的脱羧辅酶。维生素B1缺乏时,体内丙酮酸的氧化发生障碍,使丙酮酸的含量增加。3、血中丙酮酸增高还见于糖尿病、心力衰竭、腹泻,严重肝损伤、急性感染等。参考资料来源:百度百科-丙酮酸
一分子丙酮酸完全氧化产生多少atp
12.5分子ATP
解析:
分两个阶段:
【1】丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A:
该过程发生在线粒体的基质中,释放出1分子CO2,生成一分子NADH+H+.
【2】乙酰辅酶A参与三羧酸循环,产生二氧化碳:
主要事件顺序为:
(1)乙酰CoA与草酰乙酸结合,生成六碳的柠檬酸,放出CoA.柠檬酸合成酶.
(2)柠檬酸先失去一个H2O而成顺乌头酸,再结合一个H2O转化为异柠檬酸.顺乌头酸酶
(3)异柠檬酸发生脱氢、脱羧反应,生成5碳的a-酮戊二酸,放出一个CO2,生成一个NADH+H+.异柠檬酸脱氢酶
(4) a-酮戊二酸发生脱氢、脱羧反应,并和CoA结合,生成含高能硫键的4碳琥珀酰CoA,放出一个CO2,生成一个NADH+H+.酮戊二酸脱氢酶
(5)碳琥珀酰CoA脱去CoA和高能硫键,放出的能量用于驱动GTP(哺乳动物中)或ATP(植物和一些细菌中)的合成.琥珀酰辅酶A合成酶
(6)琥珀酸脱氢生成延胡索酸,生成1分子FADH2,琥珀酸脱氢酶
(7)延胡索酸和水化合而成苹果酸.延胡索酸酶
(8)苹果酸氧化脱氢,生成草酸乙酸,生成1分子NADH+H+.苹果酸脱氢酶
小结:
一次循环,消耗一个2碳的乙酰CoA,共释放2分子CO2,8个H,其中四个来自乙酰CoA,另四个来自H2O,3个NADH+H+,1FADH2.此外,还生成一分子ATP.
三羧酸循环总反应:
乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi—→2CO2+3NADH+FADH2+GTP(ATP)+2H+ +CoA-SH
再加上丙酮酸氧化脱羧形成一分子NADH,所以共产生:4个NADH、1个FADH2和1个GTP(ATP)
一分子NADH通过电子传递链的氧化,形成2.5分子ATP;一分子FADH2通过电子传递链的氧化,形成1.5分子ATP.【《生物化学》王镜岩 第三版 下册 107页】
一分子丙酮酸在线粒体内氧化成二氧化碳和水可生成ATP分子的数目为:
2.5×4 + 1.5 + 1 = 12.5 即,可以生成12.5分子的ATP
丙酮酸在哪里彻底氧化分解
丙酮酸彻底氧化分解是在三羧酸循环中而三羧酸循环中的酶有的在线粒体内膜上,所以不区分在膜上还是在基质里。三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle)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(Citricacidcycle):也称为三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle,TCA),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CoA与草酰乙酸(oxaloaceticacid)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(citratecycle)。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(citratesynthase)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(oxalosuccinicacid)的中间产物,后者在同一酶表面,快速脱羧生成α-酮戊二酸(αketoglutarate)、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(succinatethiokinase)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(succinatedehydrogenase)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