圖解生物化學

『叄』 生物化學 ATP

化學滲透假說的證明實驗中提到：每對電子通過復合體1和復合體3時（即生成1摩爾ATP），分別有4個質子從基質中泵出，通過復合體4時有2個質子泵出。途中也是這樣表示的，你仔細看一下，化學滲透假說通過的是哪個復合物。

『肆』 真核生物染色體結構中染色質絲的逐級組裝過程圖解，人衛出版的生物化學，裡面圖看不怎麼懂，請高手幫忙呀

其實你屬於原理不清，導致不懂！染色體結構中，前期紡錘體解體，出現紡錘絲；中期染色畝侍體分離，現染爛耐敏色單體；後期染色單體長大飢枝並分離；末期染色單體變成染色體，紡錘絲消失，出現紡錘體

『伍』 動物細胞有氧呼吸總共能夠產生多少ATP

第一階段

有氧呼吸過程示意

[H]是一種十分簡化的表示方式。這一過程中實際上是氧化型輔酶Ⅰ（NAD+）轉化成還原性輔酶Ⅰ（NADH + H+），和FAD+轉化為FADH2。

有氧呼吸主要在線粒體內,而無氧呼吸主要在細胞基質內。

有氧呼吸需要氧氣分子參加,而無氧呼吸不需要氧氣分子參加。

有氧呼吸分解產物是能量（ATP）和二氧化碳，水,而無氧呼吸分解產物主要是酒精或乳酸以及少量能量。

有氧‍呼吸釋放能量較多,無氧呼吸釋放能量較少。

‍總反應式

C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量（最多38個ATP，一般是29-30個ATP）

‍過程中的能量變化

在有氧呼吸過程中，葡萄糖徹底氧化分解，1mol的葡萄糖在徹底氧分解以後，共釋放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量儲存在ATP中，1709kJ以熱能形式散失。利用率為40.45%

前者計算方法是每個NADH經電子傳遞鏈、氧化磷酸化後產生了3個ATP，FADH2產生了2個ATP：

2（糖酵解凈得ATP）+2（三羧酸循環凈得ATP）+30（每個NADH經電子傳遞鏈、氧化磷酸化後產生了3個ATP，共10個NADH）+4（每個FADH2經電子傳遞鏈、氧化磷酸化後產生了2個ATP，共2個FADH2）+2(琥珀醯輔酶A →琥珀酸：底物磷酸化)=38

後者的計算方法是根據最新測定計算，每個NADH經電子傳遞鏈、氧化磷酸產生了2.5個ATP，FADH2產生了1.5個ATP：

2（糖酵解凈得ATP）+2（三羧酸循環凈得ATP）+25（每個NADH經電子傳遞鏈、氧化磷酸化後產生了2.5個ATP，共10個NADH）+3（每個FADH2經電子傳遞鏈、氧化磷酸化後產生了1.5個ATP，共2個FADH2）+2(琥珀醯輔酶A →琥珀酸：底物磷酸化)=32

需要說明的是，不論是36或38個ATP還是30或32個ATP，這其中2個ATP差異產生的原因是有些細胞如心臟、肝、腎等細胞中經糖酵解產生的NADH在進入線粒體時是通過蘋果酸－天冬氨酸環路來實現的，無需消耗ATP，而有些細胞是通過磷酸甘油環路需要消耗1分子ATP，方能使1分子NADH間接進入線粒體完成氧化磷酸化過程，所以就有了2個ATP的差別。

細胞呼吸過程中，1分子葡萄糖完全氧化產生多少個分子ATP?這是高中生物學教學中常常需要討論的問題。其實這個問題尚未完全解決。長期以來，教科書中的答案是36或38。但是20世紀90年代中期以後，許多生物化學教科書中答案已改為最可能是30或32。原因在於P/O比的測定值（註：P/O比值是指代謝物氧化時每消耗1摩爾氧原子所消耗的無機磷原子的摩爾數，即合成ATP的摩爾數）。P/O比是被磷酸化的ADP分子數和消耗的O原子數之比。以前認為NADH氧化的P/O比是3，FADH2被氧化的P/O比是2。90年代以後的測定值分別是2.5和1.5。不過真實的數據還因具體的代謝條件而異，可能比這兩個數據為低。教學中如果一定要說出具體數字，不要咬定38或36，可以說許多個或30多個。（吳相鈺《一分子葡萄糖完全氧化產生多少個ATP》《生物學通報2004年第39卷第10期》）

附兩大穿梭機制：

一、蘋果酸-天冬氨酸穿梭機制

在哺乳動物的肝臟和其它的某些組織，存在著活躍的蘋果酸-天冬氨酸穿梭機制(下圖)。這一穿梭機制涉及胞液和基質中的蘋果酸脫氫酶和天冬氨酸轉氨酶，以及線粒體內膜中的轉運體。

首先，在蘋果酸脫氫酶的催化下，胞液NADH將草醯乙酸還原為蘋果酸。
其次，蘋果酸經二羧酸轉位酶進入線粒體基質。
在基質中，線粒體蘋果酸脫氫酶催化蘋果酸重新氧化為草醯乙酸，使線粒體內的NAD＋還原為NADH，經呼吸鏈氧化。
草醯乙酸在線粒體天冬氨酸轉氨酶的催化下，與谷氨酸反應生成a-酮戊二酸和天冬氨酸。
a-酮戊二酸經二羧酸轉位酶運出線粒體。
天冬氨酸經谷氨酸-天冬氨酸轉位酶與谷氨酸交換運出線粒體。
在胞液中，天冬氨酸和a-酮戊二酸在天冬氨酸轉氨酶的作用下生成谷氨酸和草醯乙酸，谷氨酸在與天冬氨酸的交換中重新進入線粒體，而草醯乙酸與胞液中的另一分子NADH反應，重復上述循環。
胞液中的NADH經蘋果酸-天冬氨酸穿梭途徑可以轉換為線粒體中的NADH，再經電子傳遞和氧化磷酸化過程，所以胞液中的一分子NADH也可以生成3分子ATP。
二、甘油磷酸穿梭機制：

甘油磷酸穿梭機制及兩個酶，胞液中依賴於NAD＋的甘油-3-磷酸脫氫酶和跨膜的甘油-3-磷酸脫氫酶復合物。
首先，在胞液甘油-3-磷酸脫氫酶催化下，NADH使磷酸二羥丙酮還原生成甘油-3-磷酸
然後，甘油-3-磷酸被跨膜的甘油-3-磷酸脫氫酶復合物轉換回二羥丙酮磷酸。
在轉換過程中，兩個電子被轉移到跨膜酶的FAD輔基上生成FADH2。FADH2將兩個電子轉給可移動的電子載體Q，然後再轉給泛醌-細胞色素c氧化還原酶（復合物III）。

酶-FAD＋甘油-3-磷酸酶-FADH2＋二羥丙酮磷酸
（下圖）胞液中的NADH通過這一途徑轉換成QH2後氧化所產生的能量（2個ATP）比線粒體內NADH氧化的能量（3個ATP）少。