酶和黄素单核苷酸

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酶和黄素单核苷酸之间的区别

酶 vs. 黄素单核苷酸

酶（Enzyme（ ））是一类大分子生物催化劑。酶能加快化學反應的速度（即具有催化作用）。由酶催化的反應中，反應物稱爲底物，生成的物質稱爲產物。幾乎所有細胞內的代謝過程都離不開酶。酶能大大加快這些過程中各化學反應進行的速率，使代謝產生的物質和能量能滿足生物體的需求。細胞中酶的類型對可在該細胞中發生的代謝途徑的類型起決定作用。對酶進行研究的學科稱爲「酶學」（enzymology）。 目前已知酶可以催化超過5000種生化反應。大部分酶是蛋白質，有少部分酶是具有催化活性的RNA分子，这些酶被称为核酶。酶的特異性是由其獨特的三級結構決定的。 和所有的催化劑一樣，酶通過降低反應活化能加快化學反應的速率。一些酶可以將底物轉化爲產物的速率提高數百萬倍。一個比較極端的例子是。該酶可以使在無催化劑條件下需要進行數百萬年的化學反應在幾毫秒內完成。從化學原理上講，酶和其它所有催化劑一樣，反應不會使其物質量發生變化。酶亦不能改變化學平衡，這一點和其它催化劑也是一樣的。酶和其它催化劑的不同之處在於，它們的專一性要強得多。一些分子可以影響酶的活性。如酶抑制劑能降低酶的活性，酶激活劑能提高酶的活性。許多藥物及毒物是酶的抑制劑。當超出適宜的溫度和pH值後，酶的活性會顯著下降。 酶在工业和人们的日常生活中的应用也非常广泛。例如，药厂用特定的合成酶来合成抗生素；洗衣粉中添加酶能加速附着在衣物上的蛋白质、淀粉或脂肪漬的分解；嫩肉粉中加入木瓜蛋白酶能將蛋白質分解爲稍小的分子，使肉的口感更嫩滑。. 素单核苷酸（Flavin mononucleotide，FMN）是一个由核黄素激酶自核黄素（维生素B2）产生出来的生物分子，其功能包括了NADH脱氢酶在内的多种氧化还原酶的辅基并且作为生物感蓝光蛋白的辅因子。在催化性循环中，氧化型（FMN）、半醌型（FMNH•与还原型（FMNH2）这几种形式的可逆互变在多种氧化还原酶中发生。黄素单核苷酸是一个比烟酰胺腺嘌呤二核苷酸更强的氧化剂，并且因为它可以参与传递一个或两个电子，故其在此方面尤其有用。论到它在感蓝光蛋白中的作用，（氧化型）黄素单核苷酸从‘普通的’感光蛋白中“脱颖而出”作为信号状态而不是E/Z异构化。 它是在细胞与组织中存在的核黄素的主要形式。生产它需要更多的能量，但它比核黄素的可溶性更好。 它的E编码被定为是“E101a”，并被作为食用色素使用。 编号为“E106”的物质是一个与黄素单核苷酸密切相关的食用色素，即核黄素-5'-磷酸钠，它主要由核黄素5'-一磷酸酯的单钠盐构成。在摄取后它很快就转变为游离的核黄素。它存在于很多婴儿与幼儿用的食物之中，例如果酱、牛奶以及糖果与糖制品。.

细胞

细胞（Cell）是生物体结构和功能的基本单位。它是除了病毒之外所有具有完整生命力的生物的最小单位，也经常被称为生命的积木（病毒仅由DNA/RNA组成，并由蛋白质和脂肪包裹其外）。 in Chapter 21 of fourth edition, edited by Bruce Alberts (2002) published by Garland Science.

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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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食糖

糖（sugar）泛指各種可食用的帶有甜味的晶體，有甜味、短鏈、可溶於水的有機化合物，許多會用在食品中。糖在有機化學中屬於醣類，由碳、氫及氧三種原子組成。單醣是結構較簡單的糖，包括葡萄糖、果糖及半乳糖。日常用的蔗糖則屬於雙醣，在人體中會分解成葡萄糖及果糖。其他的雙醣有麥芽糖及乳糖。較長鏈的糖稱為寡醣。有些化學結構不同的物質也有甜味，但不會歸類為糖，有些會用來代替食物中的糖，稱為甜味劑，一般俗稱代糖。 大部份植物的組織中都有糖分，但只有在甘蔗及糖用甜菜中才有夠高的濃度。依全球性的生產比例來看，蔗糖約占七成，甜菜糖約占三成。自古在南亞及東南亞等熱帶氣候地區都有種植甘蔗，在18世紀在西印度群島及美洲開始開設製糖工廠，其產量大幅增加。這是首次使糖成为普通民众的日常消费品，之前只能靠蜂蜜使食物有甜味。糖用甜菜是甜菜的一個栽培品种，在較寒冷的氣候中成長，在十九世紀發現萃取糖的技術後，也成為糖的主要來源。糖的生產及交易在許多方面都改變了人類歷史，包括殖民的形成、奴隶制度的出現、契約勞工的產生、19世紀時因為糖交易控制國家而產生的人民遷徙及戰爭，以及新大陸的民族組成及政治結構。 全世界在2011年消耗了1.68億噸的糖，每人每年平均消耗24公斤的糖（若在工業化國家中，每人年均消耗量則為33.1公斤），相當每人每天從糖攝取了260卡路里。在二十世紀後期開始質疑高糖分（特別是精製糖分）的飲食到底對人類是否有益。食糖已確定和肥胖有關，也懷疑和糖尿病、心血管疾病、癡呆、黃斑變性及蛀牙有關。許多研究都試著找出其中的關係，但結果各有不同，原因是很難找到完全不攝取糖，或是幾乎不攝取糖的控制組族群。.

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氧化還原酶

氧化還原酶是一種催化電子由一個分子（即還原劑，又名氫受體或電子供體）傳送往另一個分子（即氧化劑，又名氫供體或電子受體）的酶。舉例來說，若一種酶能催化以下的反應就是氧化還原酶： 在這個例子，A就是還原劑（電子供體），而B就是氧化劑（電子受體）。 在生物化學反應中，氧化還原反應有時會較難界定，就如糖酵解： 在這個反應中，NAD+是一個還原劑（氫受體），而G3P（即3-磷酸甘油醛）是一個氧化劑（氫供體）。.

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