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三羧酸循环和糖酵解

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

三羧酸循环和糖酵解之间的区别

三羧酸循环 vs. 糖酵解

三羧酸循環(tricarboxylic acid cycle) ,亦作檸檬酸循環(citric cycle),是有氧呼吸的第二階段。該循環以循環中一個重要中間體檸檬酸命名,又因爲檸檬酸是一種,該反應又稱爲三羧酸循環。該循環亦因由德國生物化學家克雷布斯(Krebs)發現而稱爲克雷布斯循環(Krebs cycle),克雷布斯亦因此項貢獻獲1953年諾貝爾生理學或醫學獎。丙酮酸在經過丙酮酸脫氫酶系氧化,生成乙酰輔酶A(acetyl-CoA)後,與四碳二元羧酸草酰乙酸化合,生成檸檬酸,進入檸檬酸循環。隨後,經過一系列反應,兩個碳原子轉化爲二氧化碳(CO2)分子,檸檬酸中蘊藏的化學能轉化至還原的輔酶中。檸檬酸循環的終產物仍然是草酰乙酸,這使得該循環能源源不斷地氧化輸入循環的乙酰輔酶A。 一般情況下,檸檬酸循環產生的還原輔酶會連同糖酵解過程產生的還原輔酶一同,在氧化磷酸化過程中氧化,生成大量的ATP。一分子的乙酰輔酶A在被檸檬酸循環代謝後,可產生兩分子的CO2分子、三分子NADH、一分子FADH2,以及一分子GTP。 檸檬酸循環可以代謝糖類、脂質,以及大部分氨基酸,因爲這三類物質都能轉換爲乙酰輔酶A或檸檬酸循環的中間體,從而進入檸檬酸循環之中。另外,檸檬酸循環的許多中間體可供生物體利用。當中間產物不足時,可通過添補反應對中間產物進行補充。生物體最重要的填補反應是在丙酮酸羧化酶催化下,以一分子丙酮酸和一分子二氧化碳分子爲原料,合成一分子草酰乙酸的反應。 檸檬酸循環發生於線粒體基質中,但也會部分地在線粒體內膜或嵴膜上發生。. 糖酵解(glycolysis--是把葡萄糖(C6H12O6)转化成丙酮酸(CH3COCOO− + H+)的代谢途径。在这个过程中所释放的自由能被用于形成高能量化合物ATP和NADH。 糖解作用是所有生物细胞糖代谢過程的第一步。糖解作用是一个有10个步骤酶促反应的确定序列。在该过程中,一分子葡萄糖会经过十步酶促反应转变成两分子丙酮酸(严格来说,应该是丙酮酸盐,即是丙酮酸的阴离子形式)。 糖解作用及其各种变化形式发生在几乎所有的生物中,无论是有氧和厌氧。糖酵解的广泛发生显示它是最古老的已知的代谢途径之一。事实上,糖解作用及其并行途径戊糖磷酸途径,构成了反应,这些反应发生在还在不存在酶的条件下进行金属催化的太古宙海洋。糖解作用可能因此源于生命出现之前世界的化学约束。 糖解作用发生在大多数生物体中的细胞的胞质溶胶。最常见的和研究最彻底的糖解作用形式是双磷酸己糖降解途径(Embden-Meyerhof-Parnas途径,简称:EMP途径),这是被Gustav Embden,奥托·迈尔霍夫,和Jakub Karol Parnas所发现的。糖解作用也指的其他途径,例如,脱氧酮糖酸途径()各种异型的和同型的发酵途径,糖解作用一词可以用来概括所有这些途径。但是,在此处的讨论却是局限于双磷酸己糖降解途径(EMP途径)。 整个糖解作用途径可以分成两个阶段:.

之间三羧酸循环和糖酵解相似

三羧酸循环和糖酵解有(在联盟百科)14共同点: 三磷酸腺苷丙酮酸乳酸二氧化碳呼吸作用糖异生糖酵解線粒體细胞质基质烟酰胺腺嘌呤二核苷酸葡萄糖肝臟電子傳遞鏈

三磷酸腺苷

三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP;也称作腺苷三磷酸、腺嘌呤核苷三磷酸)在生物化學中是一种核苷酸,作为細胞内能量传递的“分子通货”,储存和传递化学能。ATP在核酸合成中也具有重要作用。它也是RNA序列中的鳥嘌呤二核苷酸,在DNA進行轉錄或複製時可做為替補。.

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丙酮酸

丙酮酸(pyruvic acid,化學式:CH3COCOOH)是一種α-酮酸,其燃点为82 °C,在生物化學代謝途徑中扮演重要角色。丙酮酸的羧酸鹽陰離子(carboxylate anion)被稱之為丙酮酸鹽(pyruvate,這個字在中文裡也經常簡單地稱作丙酮酸)。.

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乳酸

乳酸(IUPAC學名:2-羥基丙酸)是一种化合物,它在多种生物化学过程中起作用。它是一种羧酸,分子式是C3H6O3。它是一个含有羟基的羧酸,因此是一个α-羟酸(AHA)。在水溶液中它的羧基释放出一个质子,而产生乳酸根离子CH3CHOHCOO−。 乳酸有手性,有两个旋光异构体。一个被称为L-(+)-乳酸或(S)-乳酸,另一个被称为D-(-)-乳酸或(R)-乳酸。L-(+)-是在生物学上重要的异构体。.

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二氧化碳

二氧化碳(IUPAC名:carbon dioxide,分子式:CO2)是空氣中常見的化合物,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空氣中有微量的二氧化碳,約佔0.04%。二氧化碳略溶於水中,形成碳酸,碳酸是一種弱酸。 在二氧化碳分子中,碳原子的成键方式是sp杂化轨道与氧原子成键。碳原子的两个sp杂化轨道分别与两个氧原子生成两个σ键。碳原子上两个没有参加杂化(混成)的p轨道与成键的sp杂化轨道成90°的直角,并同氧原子的p轨道分别发生重叠,故缩短了碳氧键的间距。 二氧化碳平均约占大气体积的400ppm,不過每年因為人為的排放增加,比率還在逐步上升。2018年4月大氣二氧化碳月均濃度超過410ppm,為過去80萬年來最高。大气中的二氧化碳含量随季节变化,这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时,植物由于光合作用消耗二氧化碳,其含量随之减少;反之,当秋冬季来临时,植物不但不进行光合作用,反而制造二氧化碳,其含量随之上升。 二氧化碳常壓下為無色、無味、不助燃、不可燃的氣體。二氧化碳是一種溫室氣體。二氧化碳的濃度自1900年至2016年11月增長了約127ppm。.

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呼吸作用

呼吸作用,又称為细胞呼吸(Cellular respiration),是生物体细胞把有机物氧化分解並转化能量的化學过程,也稱為釋放作用。无论是否自养,细胞内完成生命活动所需的能量,都是来自呼吸作用。真核細胞中,粒線體是與呼吸作用最有關聯的胞器,呼吸作用的幾個關鍵性步驟都在其中進行。 呼吸作用是一種酶促氧化反应。雖名為氧化反應,不論有否氧气参与,都可称作呼吸作用(這是因為在化學上,有電子轉移的反應過程,皆可稱為氧化)。有氧气参与時的呼吸作用,稱之為有氧呼吸;没氧气参与的反應,則称为无氧呼吸。 呼吸作用的目的,是透過釋放食物裡之能量,以製造三磷酸腺苷,即細胞最主要的直接能量供應者。呼吸作用的氢與氧的燃燒,但兩者間最大分別是:呼吸作用透過一連串的反應步驟,一般的一次性釋放。在呼吸作用中,三大营养物质:碳水化合物、蛋白质和脂質的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸,被分解成更小的分子,透過數個步驟,将能量转移到还原性氢(化合价为0的氢)中。最後經過一連串的電子傳遞鏈,氢被氧化生成水;原本貯存在其中的能量,則转移到ATP分子上,供生命活动使用。.

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糖异生

糖异生(Gluconeogenesis)又稱糖質新生作用、糖原異生作用,指的是非碳水化合物(乳酸、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸等)转变为葡萄糖的过程。糖异生保证了机体的血糖水平处于正常水平。糖异生的主要器官是肝。肾在正常情况下糖异生能力只有肝的十分之一,但长期饥饿时肾糖异生能力可大为增强。.

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糖酵解

糖酵解(glycolysis--是把葡萄糖(C6H12O6)转化成丙酮酸(CH3COCOO− + H+)的代谢途径。在这个过程中所释放的自由能被用于形成高能量化合物ATP和NADH。 糖解作用是所有生物细胞糖代谢過程的第一步。糖解作用是一个有10个步骤酶促反应的确定序列。在该过程中,一分子葡萄糖会经过十步酶促反应转变成两分子丙酮酸(严格来说,应该是丙酮酸盐,即是丙酮酸的阴离子形式)。 糖解作用及其各种变化形式发生在几乎所有的生物中,无论是有氧和厌氧。糖酵解的广泛发生显示它是最古老的已知的代谢途径之一。事实上,糖解作用及其并行途径戊糖磷酸途径,构成了反应,这些反应发生在还在不存在酶的条件下进行金属催化的太古宙海洋。糖解作用可能因此源于生命出现之前世界的化学约束。 糖解作用发生在大多数生物体中的细胞的胞质溶胶。最常见的和研究最彻底的糖解作用形式是双磷酸己糖降解途径(Embden-Meyerhof-Parnas途径,简称:EMP途径),这是被Gustav Embden,奥托·迈尔霍夫,和Jakub Karol Parnas所发现的。糖解作用也指的其他途径,例如,脱氧酮糖酸途径()各种异型的和同型的发酵途径,糖解作用一词可以用来概括所有这些途径。但是,在此处的讨论却是局限于双磷酸己糖降解途径(EMP途径)。 整个糖解作用途径可以分成两个阶段:.

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線粒體

--(mitochondrion)是一种存在于大多数真核细胞中的由两层膜包被的细胞器,直径在0.5到10微米左右。除了溶组织内阿米巴、篮氏贾第鞭毛虫以及几种微孢子虫外,大多数真核细胞或多或少都拥有线粒体,但它们各自拥有的线粒体在大小、数量及外观等方面上都有所不同。这种细胞器拥有自身的遗传物质和遗传体系,但因其基因组大小有限,所以线粒体是一种半自主细胞器。线粒体是细胞内氧化磷酸化和合成三磷酸腺苷(ATP)的主要场所,为细胞的活动提供了化学能量,所以有“細胞的發電站”(the powerhouse of the cell)之称。除了为细胞供能外,线粒体还参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程,并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。 英文中的“线粒体”(mitochondrion,复数形式为“mitochondria”)一词是由希腊语中的“线”(“μίτος”或“mitos”)和“颗粒”(“χονδρίον”或“chondrion”)组合而成的。在“线粒体”这一名称出现前后,“粒体”“球状体”等众多名字曾先后或同时被使用。这些现在已不再继续使用的名称包括:blepharoblast、condriokont、chondriomite、chondrioplast、chondriosome、chondrioshere、filum、fuchsinophilic granule、interstitial body、körner、fädenkörner、mitogel、parabasal body、plasmasome、plastochondria、plastome、sphereoplast和vermicle等(按首字母在英文字母表中的顺序排列),其中“chondriosome”(可译为“颗粒体”)直至1982年仍见诸欧洲各国的科学文献。.

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细胞质基质

细胞质基质(cytoplasmic matrix、intracellular fluid(ICF)),又称胞质溶胶(cytosol)、基本细胞质(fundamental或ground cytoplasm)、透明质(hyaloplasm)。为细胞质中除去细胞器和内容物以外较为均质、半透明的液态胶状物质。.

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烟酰胺腺嘌呤二核苷酸

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(简称:辅酶Ⅰ,Nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+),是一种转递質子(更准确来说是氢离子)的辅酶,它出现在细胞很多代谢反应中。NADH或更准确NADH + H+是它的还原形式,最多携带两个質子(写为NADH + H+),其標準電極電勢為-0.32V。 NAD+是脱氢酶的辅酶,如乙醇脱氢酶(ADH),用于氧化乙醇。它在糖酵解、糖异生、三羧酸循环及呼吸链中发挥着不可替代的作用。中间产物会将脱下的氢递给NAD,使之成为NAD + H+。 而NAD+ H+则会作为氢的载体,在電子傳遞鏈中通过化学渗透偶联的方式,合成ATP。 在吸光方面,NADH在260nm和340nm处各有一吸收峰,而NAD+则只有260nm一处吸收峰,这是区别两者的重要属性。这同时也是很多代谢试验中,测量代谢率的物理依据。NAD在260nm的吸光系数为1.78x104L /(mol·cm),而NADH在340nm的吸光系数为6.2x103 L/(mol·cm)。 在生物體內中,NAD可以由簡單的構建塊與氨基酸色氨酸或天冬氨酸合成。以替代方式,將更複雜的酶組合從食物中攝取,這維生素被稱為烟酸。通過分解NAD結構的反應釋放相似的化合物。這些預製組件然後通過一個回收通道,將其回收成活性形式。一些NAD也轉化為煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP);這種相關輔酶的化學成分與NAD類似,但在新陳代謝中具有不同的作用。在代謝中,NAD+參與氧化還原反應,將電子從一個反應攜帶到另一個反應。因此,輔酶在細胞中以兩種形式存在:NAD+是一種氧化劑,能接受來自其他分子的電子。該反應形成NADH,然後又可以用作為還原劑來給電子。這些電子轉移反應是NAD的主要功能。然而,它也用於其他細胞過程中,最顯著的是添加或除去蛋白質中的化學基團的酶的底物。由於這些功能的重要性,發現NAD代謝的酶是藥物的目標。儘管NAD+在特定氮原子上的正電荷而被寫入上標加號,但在生理pH大部分情況下,實際上是單電荷的陰離子(負電荷為1),而NADH為雙電荷陰離子。.

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葡萄糖

葡萄糖(法语、德语、英語:glucose;又称血糖、玉米葡糖、玉蜀黍糖)是自然界分布最广、且最为重要的一種单糖。 因為擁有6個碳原子,被歸為己糖或六碳糖。葡萄糖是一种多羟基醛,分子式為C6H12O6。其水溶液旋光向右,故亦称“右旋糖”。葡萄糖在生物学领域具有重要地位,是活細胞的能量來源和新陳代謝的中间产物。植物可通过行光合作用產生葡萄糖。.

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肝臟

Labeled human liver 肝脏(英語:liver)為脊椎動物體內的一種器官,以代謝功能為主,並扮演著除去毒素,儲存醣原(肝醣),分泌性蛋白質合成等角色。肝臟也會製造膽汁。在醫學用字上,常以拉丁語字首hepato-或hepatic來描述肝臟。.

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腎(Kidney)是脊椎动物體內的一種器官,屬於泌尿系統的一部分,负责過濾血液中的雜質、維持體液和電解質的平衡,最後產生尿液經由後續管道排出體外;同時也具備內分泌的功能以調節血壓。在正常成人人体中,具備兩枚腎臟,位於腰部兩側後方,因此又稱為腰子,狀似拳頭大小的扁豆子,儘管尺寸不大,通過腎臟的血流卻佔有總血量的四分之一。在生理上,腎臟主要可影響血流量、血液組成、血壓調節、骨骼發育,並帶有部分重要的代謝功能,因此若有相關病變可引起發育異常、水腫或脫水、免疫系統的破壞,甚至可導致死亡。.

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電子傳遞鏈

電子傳遞鏈又稱呼吸鏈,是氧化磷酸化的一部分,位于原核生物細胞膜或者真核生物的粒線體内膜上,葉綠體在類囊體膜上所進行的進行光合磷酸化過程,高能電子在膜上一系列蛋白傳送的過程,藉由膜蛋白的氧化與還原將其能量逐漸釋放出來,造成膜外與膜內質子濃度的差異(proton-gradient),而這些質子再由高濃度往低濃度運送,及一對質子(H+離子)的轉移這電子轉移穿膜,這產生的電化學質子濃度的差異驅動ATP合成,或形成化學能三磷酸腺苷(ATP)的產生。電子在電子傳遞鏈中的最終受體是氧分子。 電子傳遞鏈通過氧化還原反應,從陽光在光合作用中,或者如在醣類,細胞呼吸氧化的情況下獲取能量。在真核生物中,一個重要的電子傳遞鏈在線粒體內膜發現,通過使用ATP合成酶作氧化磷酸化反應。還發現在有光合作用的真核生物葉綠體的類囊體膜上。在細菌中電子傳輸鏈位於其細胞膜上。 在葉綠體中,光驅動水轉化為氧,並藉由傳遞H+離子跨越葉綠體膜轉化NADP+成NADPH。在粒線體中,則是將氧轉化成水,NADH至NAD+和琥珀酸鹽至富馬酸鹽建立質子梯度。 包括了四個膜蛋白複合物和脂溶性電子載體,用於將還原電勢轉化爲跨膜的質子梯度。.

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三羧酸循环和糖酵解之间的比较

三羧酸循环有53个关系,而糖酵解有78个。由于它们的共同之处14,杰卡德指数为10.69% = 14 / (53 + 78)。

参考

本文介绍三羧酸循环和糖酵解之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问:

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