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乙醛酸循环

指数 乙醛酸循环

乙醛酸循環(Glyoxylate cycle)又稱乙醛酸途徑、乙醛酸旁路,其名稱來自於此路徑經由產生乙醛酸來節省檸檬酸循環所會損失的兩個二氧化碳。此路徑只存在於植物和微生物中。其與檸檬酸循環的差異在於以透過乙醛酸途径使異檸檬酸轉為琥珀酸與乙醛酸,後者再與乙酰-CoA藉酵素轉為蘋果酸,從而回到檸檬酸循環。.

27 关系: 天冬氨酸天冬氨酸氨基转移酶三羧酸循环三酸甘油酯乙醛酸乙醛酸循环体二氧化碳代謝途徑异柠檬酸异柠檬酸裂合酶微生物琥珀酸種子糖异生細胞器線粒體烟酰胺腺嘌呤二核苷酸谷氨酸黄素腺嘌呤二核苷酸葡萄糖苹果酸苹果酸合酶苹果酸脱氢酶植物檸檬酸

天冬氨酸

天冬氨酸(aspartic acid,可簡寫為Asp或D)是一种α-氨基酸,其化學式為HOOCCH2CH(NH2)COOH。天冬氨酸的L-異構物是20种蛋白胺基酸之一,即蛋白質的构造单位。它的密碼子是GAU和GAC。它与谷氨酸同為酸性氨基酸。天冬氨酸普遍存在于生物合成作用中。.

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天冬氨酸氨基转移酶

天冬氨酸氨基转移酶(Aspartate Transaminase,缩写 AST),也称作谷草转氨酶(SGOT),是一种磷酸吡哆醛蛋白质,也可以作用于L-苯丙氨酸、L-酪氨酸和L-色氨酸()。.

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三羧酸循环

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。.

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三酸甘油酯

--(triglyceride, TG, triacylglycerol, TAG, or triacylglyceride),亦作--,常稱為油脂,為動物性油脂與植物性油脂的主要成分,一種由一個甘油分子和三個脂肪酸分子組成的酯類有機化合物,可以透過日常飲食攝取。 熔點則取決於其脂肪酸部分的種類,由碳數較多的飽和脂肪酸所形成的--在常溫下多為固體(如牛油、豬油),即稱為脂肪(fat)。由碳數較少的飽和脂肪酸(椰子油)或雙鍵的不飽和脂肪酸(花生油)所形成的--在常溫下多為液體,即稱為油(oils)。市上販售的固態植物奶油是將植物油加氫成為飽和脂肪酸後加上牛奶與人工色素而得。.

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乙醛酸

乙醛酸由一个醛基(-CHO)与一个羧基(-COOH)构成,其结构简式为HOCCOOH,分子式C2H2O3。.

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乙醛酸循环体

乙醛酸循环体是一种含有参与乙醛酸循环的酶的细胞器,是植物细胞内一种特异化的过氧化物酶体。乙醛酸循环体常见于出芽的种子或真菌的脂肪储存组织中。 与其他一般过氧化物酶体一样,在乙醛酸循环体中脂肪酸由过氧化物酶体中的β-氧化酶类水解为乙酰-CoA。但除了具有一般过氧化物酶体所具有的过氧化功能,乙醛酸循环体还额外包含乙醛酸循环中重要的酶(如异柠檬酸裂合酶及苹果酸合酶等),这些酶是完成乙醛酸循环旁路的关键。 因此,乙醛酸循环体与其他一般过氧化物酶体一样,包含可以起始脂肪酸分解的酶并另外拥有催化在糖异生过程中合成糖类物质需要的媒介产物的酶。在能通过光合作用合成足够糖类物质之前,发芽中的植物都需要利用这些转化自脂肪的糖来提供能量。.

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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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代謝途徑

代謝途徑(metabolic pathway)在生物化學中,是一連串在細胞內發生的化學反應,並由酶所催化,形成使用或儲存的代謝物,或引發另一個代謝途徑(稱為「流量控制反應」)。多種途徑都是精細的,並涉及原來物質逐步修飾成所需的化學結構的化合物。在分子生物学中常被称作代谢通路,通常是指某个或某几个基因表达所涉及的全部酶或信号分子。在某一特定时间点的细胞内所有表达的基因的集合称为基因表达谱通常用RNA-seq来测定。 細胞內不同代謝途徑組成了代謝網絡。底物是否進入代謝途徑,要視乎細胞的需要,即合成代謝物及分解代謝物濃度的獨特組合(流量控制反應的動力)。代謝途徑包括主要的代學反應(一般都是需要酶的)令生物保持牠的內環境穩態。.

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异柠檬酸

异柠檬酸(Isocitric acid)是质子化了的异柠檬酸盐,是三羧酸循环中的一个酶作用物。异柠檬酸是在乌头酸酶的酶促反应下由柠檬酸生成的,在异柠檬酸脱氢酶的作用下形成草酰琥珀酸。它的盐和酯被称为异柠檬酸盐。 异柠檬酸常被作为检测水果类产品特别是柑橘类果汁真假和质量的一个指标。例如,在正宗的橙汁中柠檬酸量与D-异柠檬酸之间的比率通常小于130,如果异柠檬酸值比这个高的话就可能表示这是搀假货。 Category:羟基酸 Category:三羧酸 Category:三羧酸循环化合物.

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异柠檬酸裂合酶

有关缩写为ICL的其他条目,请参见此 异柠檬酸裂合酶(Isocitrate lyase,缩写ICL,)是以一种在乙醛酸循环中将异柠檬酸切割为乙醛酸和琥珀酸的酶。其产物再通过苹果酸合酶合成苹果酸,跳过了三羧酸循环(TCA循环)中脱去CO2的两步。这一途径广泛存在于细菌、真菌与植物中。.

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微生物

微生物通常是所有难以用肉眼直接看到或看不清楚的一切微小生物的总称,包括细菌、真菌、放线菌、原生动物、藻类等有细胞结构的微生物,也包括病毒、支原体、衣原体等无完整细胞结构的微生物。一般需要借助显微镜来观察研究。微生物个体微小(直径小于0.1毫米),种类繁多(99%都是未知品種,且不斷增加),之於生態圈卻非常重要(能量來源與物質循環利用),是地球最多的生命形式,可以佔據上所有生物(這裡包含植物、海草等)總重量的一半之多,与人类日常生活、健康关系密切。微生物应用领域日益拓展,广泛应用在食品、医药、环保等领域。.

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琥珀酸

琥珀酸(IUPAC中文名稱為丁二酸;傳統認為它是琥珀的精髓)是一種二羧酸,化學式为HOOC–CH2–CH2–COOH。 在常溫的情況下,純琥珀酸是固體,呈無色無味的晶体。它的熔點及沸點分別是185°C及235°C。它形成的陰離子稱為琥珀酸根离子,是三羧酸循環其中的一分子,且是能夠在以下化學反應中放出電子予電子傳遞鏈: 這個過程由琥珀酸脫氫酶(或是由粒線體電子傳遞鏈中的複合物II)所催化。該複合物是4亞單位膜結合脂蛋白,配合琥珀酸的氧化作用及泛醌的還原作用。中介電子載體為黃素腺嘌呤二核苷酸及3個B亞單位Fe2S2群集部份。 琥珀酸的酯稱為琥珀酸酯。.

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種子

种子是种子植物的胚珠经受精后长成的结构,一般有种皮、胚和胚乳等组成。胚是种子中最主要的部分,萌发后长成新的个体。胚乳含有营养物质。 种子是裸子植物、被子植物特有的繁殖体,由胚珠经过传粉受精形成。.

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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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細胞器

细胞器(organelle,或稱--)是细胞的一部分, 是细胞中通过生物膜与细胞中其他部分分隔开来的、功能上独立的亚细胞结构,与细胞质基质和细胞骨架统称为“细胞质”。 细胞器可依各自拥有膜的层数大致分为三类(广义的細胞器还包括囊泡及核小体等):.

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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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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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谷氨酸

谷氨酸(英語:Glutamic acid)是α-氨基戊二酸是组成生物体内各种蛋白质的20種氨基酸之一。.

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黄素腺嘌呤二核苷酸

素腺嘌呤二核苷酸(FAD),又称活性型维生素B2、核黄素-5'-腺苷二磷酸,是一种参与了重要的代谢反应的氧化还原辅酶。FAD是一种比NAD和NADP更强的氧化剂,能被1个电子或2个电子途径还原。.

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胺(英語:amine)是氨分子(NH3)中的氢被烃基取代后形成的一类有机化合物。氨基(-NH2、-NHR、-NR2)是胺的官能团。 如果氮原子连着羰基(C.

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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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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。.

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苹果酸

苹果酸即2-羟基丁二酸,是一个二羧酸,化学式为C4H6O5。分子中含有一个不对称碳原子,因此有两种旋光异构体和一种外消旋体。它是三羧酸循环的中间物之一,由反丁烯二酸水合生成,继续氧化得到草酰乙酸。存在于苹果、葡萄、山楂等果实中,苹果酸首先从苹果汁中分离出来,是苹果汁酸味的来源,并因此得名。它也用作食品添加剂。.

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苹果酸合酶

苹果酸合酶(malate synthase,)是能催化如下反应的酶: 该酶属于轉移酶中的一类,并在转移过程中把酰基转化为烷基。苹果酸合酶参与了乙醛酸循环。.

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苹果酸脱氢酶

苹果酸脱氢酶(Malate dehydrogenase,)是一种在三羧酸循环中催化L-苹果酸转变为草酰乙酸(使用NAD+)的酶。苹果酸脱氢酶不应与苹果酸酶相混淆,后者催化苹果酸变为丙酮酸,产生的是NADP+。.

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植物

植物(Plantae)是生命的主要形態之一,並包含了如乔木、灌木、藤類、青草、蕨類及綠藻等熟悉的生物。種子植物、苔蘚植物、蕨類植物和擬蕨類等植物,據估計現存大約有350000個物種。直至2004年,其中的287655個物種已被確認,有258650種開花植物15000種苔蘚植物(参见条目中表格)。綠色植物大部份的能源是經由光合作用從太陽光中得到的。.

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檸檬酸

柠檬酸,化學式為 C6H8O7,(Citric Acid,亦称为枸橼酸)它包括3個羧基(R-COOH)基團。是一种中強度有機酸,這是自然在柑橘類水果中產生的一種天然防腐劑,也是食物和饮料中的酸味添加劑。在生物化学中,它是檸檬酸循環的重要中间产物,因此在几乎所有生物的代谢中起到重要作用。此外,它也是一种对环境无害的清洁剂。 很多种水果和蔬菜,尤其是柑橘属的水果中都含有较多的柠檬酸,特别是柠檬和青檸——它们含有大量柠檬酸,在干燥之后,含量可达8%(在果汁中的含量大约为47 g/L)。在柑橘属水果中,柠檬酸的含量介于橙和葡萄柚的0.005 mol/L和柠檬和青柠的0.30 mol/L之间。这个含量随着不同的栽培種和植物的生长情况而有所变化。.

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乙醛酸循環乙醛酸途径

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