1.请帮忙解释一下三羧酸循环(包括失氢、脱羧以及能量的消耗与产生)2.请解释有氧呼吸的第三步——电子的传递与氧化磷酸化

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 05:47:26
1.请帮忙解释一下三羧酸循环(包括失氢、脱羧以及能量的消耗与产生)2.请解释有氧呼吸的第三步——电子的传递与氧化磷酸化

1.请帮忙解释一下三羧酸循环(包括失氢、脱羧以及能量的消耗与产生)2.请解释有氧呼吸的第三步——电子的传递与氧化磷酸化
1.请帮忙解释一下三羧酸循环(包括失氢、脱羧以及能量的消耗与产生)
2.请解释有氧呼吸的第三步——电子的传递与氧化磷酸化

1.请帮忙解释一下三羧酸循环(包括失氢、脱羧以及能量的消耗与产生)2.请解释有氧呼吸的第三步——电子的传递与氧化磷酸化
1. 三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)是需氧生物体内普遍存在的环状代谢途径.因为此代谢途径中有几个中间代谢物具有三个羧基,故称三羧酸循环.又因此循环由柠檬酸开始,故也称柠檬酸循环,也可用发现者的名字命名为Krebs循环.此途径在真核细胞的线粒体中进行,催化每一步反应的酶均位于线粒体内.循环的第一步反应是乙酰辅酶A的乙酰基(2碳化合物)与草酰乙酸(4碳化合物)缩合生成柠檬酸(6碳化合物),后者经异构化并脱氢、脱羧生成α-酮戊二酸(5碳化合物),再脱氢、脱羧生成琥珀酸(4碳化合物).琥珀酸进一步经两次脱氢、一次水化又重新生成草酰乙酸.草酰乙酸又可和另1分子乙酰辅酶A作用再生成柠檬酸,这样就形成了一个循环(见图).通过三羧酸循环的反应过程,可以看出三羧酸循环具有如下特点:(1)在此循环中,最初草酰乙酸因参加反应而消耗,但经过循环又重新生成.所以每循环一次,净结果为1个乙酰基通过两次脱羧而被消耗.循环中有机酸脱羧产生的二氧化碳,是机体中二氧化碳的主要来源.(2)在三羧酸循环中,共有4次脱氢反应,脱下的氢原子以NADH+H+和FADH2的形式进入呼吸链,最后传递给氧生成水,在此过程中释放的能量可以合成ATP.(3)乙酰辅酶A不仅来自糖的分解,也可由脂肪酸和氨基酸的分解代谢中产生,都进入三羧酸循环彻底氧化.并且,凡是能转变成三羧酸循环中任何一种中间代谢物的物质都能通过三羧酸循环而被氧化.所以三羧酸循环实际是糖、脂、蛋白质等有机物在生物体内末端氧化的共同途径.(4)三羧酸循环?是分解代谢途径,但又为一些物质的生物合成提供了前体分子.如草酰乙酸是合成天冬氨酸的前体,α-酮戊二酸是合成谷氨酸的前体.一些氨基酸还可通过此途径转化成糖.因而三羧酸循环构成了对合成代谢和分解代谢都可以通行的中心途径,故也称中心代谢途径.
2.呼吸链在传递氢或电子的过程中,通过与氧化磷酸化作用的偶联,产生了生物的通用能源——ATP.其中包括的机制,目前仍在继续研究中.至今能获得多数学者接受的是1978年诺贝尔奖获得者英国学者P.Mitchell在1961年所提出的化学渗透学说(chemiosmotichypothesis).该学说认为,在氧化磷酸化过程中,通过呼吸链酶系的作用,将底物分子上的质子从膜的内侧传递至外侧,从而造成了质子在膜的两侧分布的不均衡,亦即形成了质子梯度差(△μH+,或称质子动势、pH梯度等).这个梯度差就是产生ATP能量的来源,因为它可通过ATP酶的逆反应,把质子从膜的外侧再输回到内侧,结果,一方面消除了质子梯度差,同时就合成了ATP.
3.光合作用的过程:1.光反应阶段 光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光能才能进行,这个阶段叫做光反应阶段.光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的.暗反应阶段 光合作用第二个阶段中的化学反应,没有光能也可以进行,这个阶段叫做暗反应阶段.暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的.光反应阶段和暗反应阶段是一个整体,在光合作用的过程中,二者是紧密联系、缺一不可的.光合作用的重要意义 光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源.因此,光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义.第一,制造有机物.绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的.据估计,地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物,这远远超过了地球上每年工业产品的总产量.所以,人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”.绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物.人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物. 第二,转化并储存太阳能.绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能,并储存在光合作用制造的有机物中.地球上几乎所有的生物,都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的.煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量,归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的.
第三,使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定.据估计,全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧,平均为10000 t/s(吨每秒).以这样的消耗氧的速度计算,大气中的氧大约只需二千年就会用完.然而,这种情况并没有发生.这是因为绿色植物广泛地分布在地球上,不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧,从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定. 第四,对生物的进化具有重要的作用.在绿色植物出现以前,地球的大气中并没有氧.只是在距今20亿至30亿年以前,绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后,地球的大气中才逐渐含有氧,从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展.由于大气中的一部分氧转化成臭氧(O3).臭氧在大气上层形成的臭氧层,能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线,从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活.经过长期的生物进化过程,最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物.
4.光呼吸(photorespiration)
a某些植物在有光下会刺激光呼吸作用
1.光呼吸作用有别于有氧呼吸,无能量携带及黑暗中进行.
2.rubisco作用于rubp,当含高量co2,rubisco会催化外加co2到rubp;当o2浓度高,rubisco会催化外加o2到rubp.这个反应最后的产物氧化co2,但不会形成atp或nadph;能量损失严重.
3.c3植物:光呼吸速率高;c4植物光呼吸速率低或几乎为零.
viii.影响生产力的因子
a.植物可被培育成具有最大生产力
1.遗传特性会影响生产力,如光呼吸作用.
b.环境的变化会改变光合作用的速率
1.温度、光线、co2、水及微量元素会影响生产力.