呼吸代謝
| A+醫(yī)學(xué)百科 >> 呼吸代謝 |
學(xué)科：生物學(xué)
詞目：呼吸代謝
英文：respiratory metabolism
釋文：呼吸代謝一般系指由多數(shù)酶、輔酶以及其他一些有機(jī)、無機(jī)因素參與的一系列的酶反應(yīng)過程。由于呼吸代謝，使多種多樣的化合物被氧化。呼吸基質(zhì)可因生物的種類和器宮、組織的種類或其所處的環(huán)境而有不同。但通常多利用碳水化合物、脂類和蛋白質(zhì)。同一基質(zhì)在整個(gè)生物界，其呼吸的代謝途徑大致是相同的，碳水化合物經(jīng)過糖酵解途徑（Embden-Meyerhof途徑，簡稱EM途徑），每一分子己糖可生成二分子3-磷酸甘油醛。然后再各自經(jīng)過丙酮酸、乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)，其中經(jīng)脫氫和脫二氧化碳而被分解。在脂類，通過水解生成的脂肪酸，一面脫氫，一面每次脫下二個(gè)碳原子（β-氧化）而形成乙酰CoA，最后乙酰Co通過三羧酸循環(huán)而被完全分解。蛋白質(zhì)通過水解生成的氨基酸，經(jīng)過氨基轉(zhuǎn)移、氧化脫氨而生成酮酸，最后生成丙酮酸、乙酰輔酶 A（乙酰Co）、 α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和草酰乙酸等而進(jìn)入三羧酸循環(huán)（TCA），再進(jìn)行脫氫脫羧。在上述各個(gè)過程中，脫氫反應(yīng)是由脫氫酶進(jìn)行的，而氫原子被傳遞給 NAD和黃素系的輔酶，并且把它們還原。以后這些還原型輔酶將氫原子或氫離子脫掉電子而再被氧化。另外電子則通過電子傳遞系統(tǒng)被傳遞給為細(xì)胞色素氧化酶活化的氧和氫離子而生成水。在此電子傳遞過程中，每氧化1克分子還原型NAD，則產(chǎn)生 3克分子ATP，每氧化 1克分子還原型黃素，則產(chǎn)生 2克分子 ATP（氧化磷酸化反應(yīng)）。1克分子葡萄糖在完全氧化的情況下，經(jīng)過 EM途徑產(chǎn)生 2克分子ATP，在三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生2克分子ATP，經(jīng)氧化磷酸化產(chǎn)生34克分子ATP，共生成38克分子ATP分子。因?yàn)?克分子葡萄糖完全氧化時(shí)，約生成自由能690千卡，如果從ADP生成ATP所必需的自由能約按12千卡計(jì)算時(shí)，通過呼吸就約有 460千卡即約為 66％的效率被固定下來。在酒精發(fā)酵中，每克分子葡萄糖只生成2克分子ATP，因此呼吸中獲得的能量均為其20倍。在真核生物中，呼吸系中的三羧酸循環(huán)、β-氧化以及電子傳遞系中的各種酶，存在于線粒體中。以上所述是典型的呼吸途徑。在動(dòng)物的紅血球和肝臟組織以及許多植物的組織中，碳水化合物的相當(dāng)部分并不通過EM途徑——三羧酸循環(huán)，而是經(jīng)過磷酸五碳糖支路進(jìn)行氧化，在這支路中，是直接脫氫和脫羧（NADP是受氫體）而使糖分解的。在許多植物和微生物中，乙酰輔酶 A的一部分是通過乙醛酸支路（循環(huán)）[glyoxylate by-pass]進(jìn)行代謝的，另外在這些生物中，碳水化合物的分解常常是不完全的，有有機(jī)酸的積累。此外，在微生物，特別是在一部分細(xì)菌的呼吸系統(tǒng)中有缺乏EM途徑和三羧酸循環(huán)的，其細(xì)胞色素系的組成和線粒體型不同的也不少。也有進(jìn)行硝酸呼吸、硫酸呼吸的。一般生物作為其氧的吸收途徑。除電子傳遞系—一細(xì)胞色素氧化酶外，還有銅蛋白酶、酚氧化酶、黃素系的氨基酸氧化酶、乙醇酸氧化酶，以及各種加氧酶等。尤其在動(dòng)物和一部分微生物的微粒體中，有由 NAD （NADP）、黃素酶、細(xì)胞色素、加氧酶組成的電子傳遞體進(jìn)行著數(shù)種有機(jī)化合物的羥化反應(yīng)等。
| 關(guān)于“呼吸代謝”的留言： |  訂閱討論RSS
|
|
目前暫無留言 | |
| 添加留言 | |