一分子葡萄糖有氧氧化时,经底物水平磷酸化方式可产生的ATP是多少

一分子葡萄糖有氧氧化时,经底物水平磷酸化方式可产生的ATP是多少,第1张

底物水平磷酸是在酶的催化下,在底物的水平上直接生成ATP

在一分子葡萄糖有氧氧化时,先生成2分子3-磷酸甘油醛,准备阶段消耗两个ATP

一分子3-磷酸甘油醛,再生成1,3-二磷酸甘油酸,一直到最后的丙酮酸,有2次磷酸基团的转移,这都属于底物水平的磷酸化,生成ATP。

所以糖酵解中,一共生成4个ATP,净生成2个ATP

一分子丙酮酸变成乙酰CoA后进入在柠檬酸循环,在琥珀酰CoA到琥珀酸的过程有生成一个GTP,是GDP与Pi直接生成,也是底物水平磷酸化。

1在TCA循环中底物(含丙酮酸)脱下5对氢原子,其中4对氢在丙酮酸、异柠檬酸、α-酮戊二酸氧化脱羧和苹果酸氧化时用以还原NAD+,一对氢在琥珀酸氧化时用以还原FAD。生成的NADH和FADH2,经呼吸链将H+和电子传给O2生成H2O,同时偶联氧化磷酸化生成ATP。此外,由琥珀酰CoA形成琥珀酸时通过底物水平磷酸化生成ATP。因而,TCA循环是生物体利用糖或其它物质氧化获得能量的有效途径。

2乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸,使两个碳原子进入循环。在两次脱羧反应中,两个碳原子以CO2的形式离开循环,加上丙酮酸脱羧反应中释放的CO2,这就是有氧呼吸释放CO2的来源,当外界环境中二氧化碳浓度增高时,脱羧反应减慢,呼吸作用就减弱。TCA循环中释放的CO2中的氧,不是直接来自空气中的氧,而是来自被氧化的底物和水中的氧。

3在每次循环中消耗2分子H2O。一分子用于柠檬酸的合成,另一分子用于延胡索酸加水生成苹果酸。水的加入相当于向中间产物注入了氧原子,促进了还原性碳原子的氧化。

三羧酸循环中有底物水平磷酸化的反应是琥珀酰辅酶A→琥珀酸         

三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径。原核生物中分布于细胞质,真核生物中分布在线粒体。

因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的有机酸,例如柠檬酸(C6),所以叫做三羧酸循环,又称为柠檬酸循环(citric acid cycle)或者是TCA循环;或者以发现者Hans Adolf Krebs(英1953年获得诺贝尔生理学或医学奖)的姓名命名为Krebs循环。

三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。

三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)是一个由一系列酶促反应构成的循环反应系统,在该反应过程中,首先由乙酰辅酶A(C2)与草酰乙酸(OAA)(C4)缩合生成含有3个羧基的柠檬酸(C6),经过4次脱氢(3分子NADH+H+和1分子FADH2),1次底物水平磷酸化,最终生成2分子CO2,并且重新生成草酰乙酸的循环反应过程。

糖酵解途径

(7)13-二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应

在磷酸甘油酸激酶(phosphaglycerate

kinase,pgk)催化下,13-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸,同时其c1上的高能磷酸根转移给adp生成atp,这种底物氧化过程中产生的能量直接将adp磷酸化生成atp的过程,称为底物水平磷酸化(substrate

level

phosphorylation)。此激酶催化的反应是可逆的。

选b

糖酵解中只有两步是底物水平磷酸化

1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸

以及磷酸瑞烯醇式丙酮酸生产丙酮酸,这两步反应都生成ATP,一个葡萄糖可生成两个丙酮酸,即一个葡萄糖可合成4个ATP,由于之前葡萄糖磷酸化反应消耗2个ATP,因此糖酵解反应中,一个葡萄糖总共可生成2个atp

三者都是特指生成ATP的过程,通过磷酸化ADP生成ATP的过程。底物水平磷酸化有时也包括其它类似但非腺苷的情况。磷酸化并没有泛指对任何底物的磷酸化。其它旁产物或副产物有所不同,但主要产物都是ATP。三者的相同点并不太多。产物应该算是主要的相同点。

不知你有多少热力学和物理化学的背景。只是简单说,底物水平磷酸化的意思是直接通过化学反应,用ADP作为底物之一,将磷酸基团转移到ADP进行磷酸化,形成ATP。而另外两种光合和氧化磷酸生成ATP的途径是相对间接的,通过在半透膜两侧形成离子梯度(主要是质子即氢离子的浓度差)的电势差驱动ATP合酶进行ADP磷酸化。从机制可以看出对反应场所的要求,光合和氧化磷酸化都需要在膜结构的细胞器进行,分别位于叶绿体和线粒体。产生电势差的机制类似,但利用的能量来源和酶有所不同。

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