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乳酸在美容上的作用(乳酸护肤的作用)(乳酸在身体起什么作用(乳酸是什么作用))

来源:http://1zy.cn/ 作者:http://1zy.cn/ 发表于:2023-06-30 22:35:43  点击:1
今天给各位分享乳酸在美容上的作用(乳酸护肤的作用)的知识,其中也会对乳酸在身体起什么作用(乳酸是什么作用)进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!本文导读目录:1、乳酸在美容上的作用(乳酸护肤的作用)2、乳酸在身体起什么作用(乳酸是什么作用)3、乳酸奶有补钙作用吗(酸奶补钙的
今天给各位分享乳酸在美容上的作用(乳酸护肤的作用)的知识,其中也会对乳酸在身体起什么作用(乳酸是什么作用)进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

本文导读目录:

1、乳酸在美容上的作用(乳酸护肤的作用)

2、乳酸在身体起什么作用(乳酸是什么作用)

3、乳酸奶有补钙作用吗(酸奶补钙的效果好吗)

4、乳酸对离体心脏的作用(乳酸对心功能的影响)

乳酸在美容上的作用(乳酸护肤的作用)

护肤品乳酸是有机弱酸,属于酸类。

原味发酵乳是可以敷脸的,发酵乳含有大量的乳酸,作用温和,而且安全可靠。发酵乳是利用这些乳酸,来发挥剥离性面膜的功效,每日使用会使肌肤柔嫩、细腻。发酵乳面膜的做法:材料:发酵乳一杯、面粉适量、小钵一个。使用方法:

1.洗净面部,最好用热水洗脸,这样面部毛孔易扩张,以便于营养成份的吸收。

2.将原味发酵乳面膜涂抹于脸上,待15分钟—30分钟后,洗净面部。注意要用温水。

3.用化妆棉蘸少许弱酸性化妆水拍打面部,待其自然风干。

4.最后还可把发酵乳当作护肤品涂抹在脸上。使用发酵乳面膜后,不需再用别的面膜。但是在使用面膜前,需做皮肤测试。有些过敏体质的人做完皮肤测试没有异常反应后再用。

乳糖酸原液可以日夜使用,何时使用可以根据大家的实际情况选择。乳酸类产品含有较多的营养成分,能促进胶原蛋白合成,帮助改善毛孔,加速皮肤角质细胞脱落,保持皮肤光滑完好,避免一些皮肤问题。一般可以早晚使用,配合面膜或其他护肤品。一般一次用1~2滴就够了,不允许用太多,否则可能导致面部皮肤营养过剩。

可以直接将乳酸涂在脸上或肘部等死皮较多的部位,保持5-15分钟后洗净即可。必要时,可配合一些按摩动作,用手指轻轻地在涂抹部位以画圈的方式揉搓。

如果想得到更好的效果,可以用半杯酸奶混合3勺捣碎的木瓜或南瓜,也可以加入一些蜂蜜,从而舒缓皮肤,解决粗糙问题。

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乳酸在身体起什么作用(乳酸是什么作用)

生成乳酸的事生物无氧呼吸时发生的1、像乳酸菌这样的微生物只能进行无氧呼吸,也只能产生乳酸,也亏如此,我们才能够喝到美味的酸牛奶2、当羊供应不足时,高等生物也会进行无氧呼吸为产生乳酸,比如,不经常运动的人,突然进行了大量的活动,如长跑等。这时,人的小腿就会痛。

乳酸菌的工业用途

常用于制造酸奶、乳酪、德国酸菜、啤酒、葡萄酒、泡菜、腌渍食品和其他发酵食品。在牛奶中加入乳酸菌可提高牛奶保健作用。

经乳酸菌发酵的乳酸菌奶酪蛋白及乳脂被转化为短肽、氨基酸和小分子的游离脂类等更易被人体吸收的小分子。奶中丰富的乳糖已被分解成乳酸,乳酸与钙结合形成乳酸钙,极易被人体吸收,也可被乳糖不耐症人群选用。

  醋酸,也叫乙酸(36%--38%)、冰醋酸(98%),化学式CH3COOH,是一种有机一元酸,为食醋内酸味及刺激性气味的来源。纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为16.6℃(62℉),凝固后为无色晶体。尽管根据乙酸在水溶液中的解离能力它是一种弱酸,但是乙酸是具有腐蚀性的,其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。   乳酸(IUPAC学名:2-羟基丙酸)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?。

乳酸的用途:

1、乳酸有很强的防腐保鲜功效,可用在果酒、饮料、肉类、食品、糕点制作、蔬菜(橄榄、小黄瓜、珍珠洋葱)腌制以及罐头加工、粮食加工、水果的贮藏,具有调节 pH 值、抑菌、延长保质期、调味、保持食品色泽、提高产品质量等作用。

2、调味料方面,乳酸独特的酸味可增加食物的美味,在色拉、酱油、醋等调味品中加入一定量的乳酸,可保持产品中的微生物的稳定性、安全性,同时使口味更加温和。

3、由于乳酸的酸味温和适中,还可作为精心调配的软饮料和果汁的首选酸味剂。

4、在酿造啤酒时,加入适量乳酸既能调整 pH 值促进糖化,有利于酵母发酵,提高啤酒质量,又能增加啤酒风味,延长保质期。

在白酒、清酒和果酒中用于调 pH ,防止杂菌生长,增强酸味和清爽口感;缓冲型乳酸可应用于硬糖,水果糖及其它糖果产品中,酸味适中且糖转化率低。乳酸粉可用于各类糖果的上粉,作为粉状的酸味剂。

5、天然乳酸是乳制品中的天然固有成分,它有着乳制品的口味和良好的抗微生物作用,已广泛用于调配型酸奶奶酪、冰淇淋等食品中,成为倍受青睐的乳制品酸味剂。

6、乳酸粉末是用于生产荞头的直接酸味调节剂。乳酸是一种天然发酵酸,因此可令面包具有独特口味;乳酸作为天然的酸味调节剂,在面包、蛋糕、饼干等焙烤食品用于调味和抑菌作用,并能改进食品的品质,保持色泽,延长保质期

乳酸在体内积累过多对人体肯定是有害的.因为人体在正常状况下,是以有氧呼吸为主,只有在剧烈运动时和人体处于不正常状况时,才会进行无氧呼戏产生乳酸.所以乳酸是有机物不彻底分解的产物.甚至可以说是对有机物的浪废.此外,过多的乳酸在体内积累,会破坏人体的微碱环境,对机体的调节有较大坏处.但是也并非全无好处,少量的乳酸可以杀灭皮肤表面的细菌,所以我们也需要一定的剧烈运动.

乳酸酯在化工、医药、食品等行业具有广泛的用途。溶剂级乳酸丁酯是优质的绿色环保型高沸点溶剂,用于天然树脂、合成树脂、香料、油漆、印刷油墨、干洗液、粘结剂。特殊规格DL平衡型环保溶剂应用于电子、涂料、油墨等领域。独特的高纯度及低金属含量满足了半导体工业对高质量的要求。作为一种安全的有机溶解剂可用于感光材料的清洗。随着社会环保意识的整体提高,人们对生存环境的要求越来越高,而大多数溶剂均为有毒溶齐U,乳酸丁酯作为绿色环保型溶剂具有良好的市场应用前景。

乳酸是一种羧酸,分子式是C3H6O3,摩尔质量90.08g/mol,含有羟基,属于α-羟酸。

乳酸有很强的防腐保鲜功效,可用在果酒、饮料、肉类、食品、糕点制作、蔬菜 ( 橄榄、小黄瓜、珍珠洋葱 ) 腌制以及罐头加工、粮食加工、水果的贮藏,具有调节pH值、抑菌、延长保质期、调味、保持食品色泽、提高产品质量等作用。

人体乳酸是无氧糖酵解的代谢产物,在还原型辅酶Ⅰ和乳酸脱氢酶的作用下,由丙酮还原而来,这个过程是可逆性的,体内多数组织,比如骨骼肌、红细胞、白细胞、血小板都可以产生乳酸,释放到血液中的乳酸对肝脏和肾脏等器官重新摄取,在有氧和辅酶Ⅰ存在时,迅速的转化为丙酮酸,或者转化为二氧化碳和水,或者经过糖异生途径合成葡萄糖。当组织缺氧时丙酮酸脱氢酶的活性就会受到抑制,丙酮酸不能进入三羧酸循环,加之ATP生成不足妨碍了丙酮酸羧化酶的活性,糖异生受损后大量的丙酮酸转化为乳酸。

在我们日常运动过程当中,体内葡萄糖代谢过程也会产生中间代谢产物乳酸。由于运动过度超过了有氧运动的强度,就会导致体内产生的乳酸,不能在短时间之内进一步分解为水和二氧化碳。氧气供应不足而形成的无氧代谢,从而导致大量的过度产物乳酸在体内堆积,乳酸堆积会引起局部肌肉的酸痛,产生了乳酸堆积症。如果要加速乳酸的排泄,持续有氧运动使得乳酸随着能量的代谢加速排出体外。另外,通过桑拿甚至温水浴,也能够加速乳酸的排泄。

乳酸菌是一类以糖为原料产乳酸为主的细菌的总称,乳酸菌不是分类学上的名词,属于真细菌纲(Eubacteriac)真细菌目(Eabacteriales)中的乳酸细菌科(lactobacillaceae)。

在伯杰氏系统细菌分类学上,目前已发现的乳酸菌,至少分布于乳杆菌属(Lactobacillus)、链球菌属(Strptococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc),乳球菌属(Lactococcus)等19个属的微生物中。

其中,在食品、医药等领域应用较多的乳酸菌主要分布在乳杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、片球菌属和明串珠菌属等七个属种。

乳酸奶有补钙作用吗(酸奶补钙的效果好吗)

如果喝奶的目的是补钙,牛奶和酸奶都可以。牛奶中不但含钙丰富,其所含的乳清蛋白、酪蛋白磷酸肽、乳糖、维生素D等,均有利于钙质的吸收,因此牛奶是人体获得钙质的理想来源。

酸奶是由纯牛奶发酵而成,保留了纯牛奶的全部营养成分。酸奶的含钙量并不逊于纯牛奶,同时酸奶中所含的乳酸与钙结合更能促进钙质的吸收。酸奶中的大部分乳糖被乳酸菌分解,同时乳酸菌在发酵的过程中会产生乳糖酶,因此酸奶更适合于乳糖不耐受的人群饮用。总体来说,乳制品是补充钙质的最佳饮品,至于选择牛奶还是酸奶,还是要根据个人的需求,以及身体情况来判断,适合自己的就最好。

不会,通常来说,较好的酸奶,含钙量大于纯奶(可以去看一下标签验证),所以酸奶是不错的补钙食品。再者酸奶中的酸性物质是乳酸,并不会导致钙流失。

 晚上喝补钙效果最好  酸奶是食物中钙的良好来源,从补钙的角度看,晚上喝酸奶好处更多。因为晚间12点至凌晨是人体血钙含量最低的时候,有利于食物中钙的吸收。同时,这一时间段中人体内影响钙吸收的因素也较少。  虽然牛奶中也含有很高的钙,但与它比起来,酸奶中所含的乳酸与钙结合,更能起到促进钙吸收的作用。不过,晚上喝酸奶时一定要记住,酸奶中的某些菌种及酸性物质对牙齿有一定的损害,喝完后应及时刷牙。

红枣酸奶跟纯酸奶哪个补钙效更好?

我认为红枣酸奶和纯酸奶补钙都很好的,因为都是酸奶补钙的作用应该是一样的,只不过有人喜欢喝添加红枣的,有的人喜欢喝添加菠萝味的酸奶,有的人喜欢添花生味的酸奶,根据个人喜好选择喝什么样的酸奶补钙的一成份是一样的。

酸奶的营养实际上营养都是差不多的,只不过是因为他们的品牌不同,所以价格才会有差距。酸奶含有蛋白质、乳酸菌、钙,还有多种维生素,如维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12等。有滋润皮肤、补钙补磷。

口感:个人觉得认养一头牛这个口感不好喝,就感觉它有点说不上来的奇怪味道,(个人观点)我觉得还是安慕希的好喝点喝。

有没有含钙:我想说有含钙的,因为酸奶本身就是有含钙的补钙,虽然牛奶中也含有很高的钙,但与它比起来,酸奶中所含的乳酸与钙结合,更能起到促进钙吸收的作用。一般来说,饭后30分钟到2个小时之间饮用酸奶效果最佳。 在晚上血液中的钙质比较低,容易引起骨钙质的流失,建议在睡前饮用酸奶,补充钙质,效果更好。

乳酸对离体心脏的作用(乳酸对心功能的影响)

蛙心灌流中加入乳酸会影响挖心灌流的正常生长。頭條萊垍

乳酸(IUPAC学名:2-羟基丙酸)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

发酵反应的意思就是指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵有时也写作酦酵,其定义由使用场合的不同而不同。通常所说的发酵,多是指生物体对于有机物的某种分解过程。发酵是人类较早接触的一种生物化学反应,如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。其也是生物工程的基本过程,即发酵工程。对于其机理以及过程控制的研究,还在继续。

例如酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵。

可以

来自罗格斯癌症研究所和普林斯顿大学的研究人员通过多项实验发现,乳酸可以作为组织内和组织间互相传递的重要能源物质,而且心脏、肌肉、肝脏、大脑都能利用乳酸作为能量来源。

乳酸虽然的确可以影响我们的运动表现,让我们的肌肉感觉疲劳,但它却并非是个一无是处的「代谢废物」,反而是重要的能量来源。

一般来说,乳酸有三种消除途径:  

1.在骨骼肌、心肌、等组织氧化成二氧化碳和水。

2.在肝和骨骼肌内重新合成葡萄糖和糖原。

3.在肝脏内合成脂肪和某种氨基酸等。  

首先,我们在运动之后要大量喝水,帮助机体代谢掉乳酸。

其次在饮食上要注重碱性食物的摄入,因为体内的大量乳酸堆积会影响体液的酸碱平衡,为了调解和保持体液的酸碱平衡就需要在运动后多吃水果、蔬菜等碱性食物。还有就是要多注意休息。如果条件允许的话可以进行按摩理疗,来加速乳酸的消除。  

乳酸的消除最多三天时间,如果您很久没有运动了,偶然一次运动,而且时间稍微久了一点,会有四天时间感觉到肌肉酸疼也是正常的。这又说明,乳酸的消除和运动水平的高低是有关系的,运动水平越高,乳酸消除越快。一般我们在运动的时候应当控制好运动强度,让肌肉酸疼的感觉控制在三天以内是比较理想的运动强度。  

在乳酸形成的第二天最好不要完全的休息,因为低强度的运动要比完全静止的休息乳酸消除速率快。我们在肌肉训练的第二天,可以进行低强度的慢跑或者是自行车练习会使乳酸消除更快。

心绞痛的原因是心肌供血不足,导致心肌缺血缺氧。心肌细胞中会有太多的代谢物,如乳酸和丙酮酸。这些酸性物质会刺激心脏自主神经的传入纤维末梢,将刺激传递到病人的大脑,从而产生疼痛感。同时,这种刺激传递往往会扩散到相。同一脊髓节段的浅皮神经引起放射痛。心绞痛的常见病因有疲劳、剧烈运动、感冒、感染、饱食、情绪激动等,心绞痛的主要病因是冠状动脉绝对狭窄,如冠状动脉粥样硬化、冠状动脉相对狭窄,如心肌桥形成、冠状动脉痉挛等。

三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径。特点是三羧酸循环组成成分处于不断更新之中。生物学意义是三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。

三羧酸循环用于将乙酰中的乙酰基氧化成二氧化碳和还原当量的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。

反应物乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)(一分子辅酶A和一个乙酰相连)是糖类、脂类、氨基酸代谢的共同的中间产物,进入循环后会被分解最终生成产物二氧化碳并产生H。

H将传递给辅酶I--尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(或者叫烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)。

真核生物的线粒体基质和原核生物的细胞质是三羧酸循环的场所。它是呼吸作用过程中的一步,之后高能电子的辅助下通过电子传递链进行氧化磷酸化产生大量能量。

扩展资料

三羧酸循环是糖、脂,蛋白质,甚至核酸代谢,联络与转化的枢纽。

(1)此循环的中间产物(如草酰乙酸、α-酮戊二酸)是合成糖、氨基酸、脂肪等的原料。

其中OAA可以脱羧成为PEP,参与糖异生,重新合成生物体内的能源。acetylCOA可以合成丙二酰ACP,参与软脂酸合成。

OAA可以在转氨酶的参与下,进行转氨基作用,生成Asp,参与urea

cycl,合成精氨酸代琥珀酸等尿素前体物质。其中某些代谢物质,还能参与嘌呤和嘧啶的合成,甚至合成卟啉ring,参与血红蛋白合成。

(2)TCA是糖、蛋白质和、和脂肪彻底氧化分解的共同途径:蛋白质的水解产物(如谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等脱氨后或转氨后的碳架)要通过三羧酸循环才能被彻底氧化,产生大量能量;

脂肪分解后的产物脂肪酸经β-氧化后生成乙酰CoA以及甘油,甘油经过EMP途径也生成乙酰CoA,最终也要经过三羧酸循环而被彻底氧化。糖代谢的所有途径最后生成Pyruvate,脱氢成为acetyl-CoA,参与TCA。

三羧酸循环

三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径。原核生物中分布于细胞质,真核生物中分布在线粒体。因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的有机酸,例如柠檬酸(C6),所以叫做三羧酸循环,又称为柠檬酸循环(citric acid cycle)或者是TCA循环;或者以发现者Hans Adolf Krebs(英1953年获得诺贝尔生理学或医学奖)的姓名命名为Krebs循环。三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。

中文名

三羧酸循环

外文名

The tricarboxylic acid cycle

别名

柠檬酸循环

领域

生物化学

三羧酸循环03步骤、三个关键酶、四次脱氧反应、能量生成、糖酵解

定义

三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle )是一个由一系列酶促反应构成的循环反应系统,在该反应过程中,首先由乙酰辅酶A(C2)与草酰乙酸(OAA)(C4)缩合生成含有3个羧基的柠檬酸(C6),经过4次脱氢(3分子NADH+H+和1分子FADH2),1次底物水平磷酸化,最终生成2分子CO2,并且重新生成草酰乙酸的循环反应过程。

简介

糖类物质如葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化,产生二氧化碳和水,并释放出能量的过程称为糖的有氧氧化。人们发现,肌肉糜在有氧存在时,没有乳酸的生成,也没有丙酮酸的累积,但仍有能量放出。著名生物化学家H.Kreb等为阐明在有氧情况下丙酮酸的代谢,作了大量的研究工作,提出了糖的有氧氧化途径,为此获1953年诺贝尔奖。

糖的有氧氧化与糖的无氧酵解有一段共同途径,即葡萄糖一丙酮酸,所不同的是在生成丙酮酸以后的反应。在有氧情况下,丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系的催化下,氧化脱羧生成乙酰CoA,后者再经三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)氧化成CO2,和H2O。

在有氧情况下,肌糖原酵解的产物乳酸也可能转变成丙酮酸。例如,血乳酸可被心肌等组织利用作为能源,是人体在激烈运动后的恢复期所进行的一个反应。在这段恢复时间,呼吸仍加快加深,乳酸重新氧化成丙酮酸,后者再进一步氧化成水和CO2[1]。

共2张

Kerbs Cycle(三羧酸循环)

发现过程

克雷布斯博士在第二次世界大战爆发期间因受到纳粹的迫害,不得不逃往英国。虽然在德国,他是位非常优秀的医生,但是在英国,由于没有行医许可证,得不到社会的承认,他只能转而从事基础医学的研究。

刚开始选择课题时,仅仅因为他对食物在体内究竟是如何变成水和二氧化碳这一课题充满了兴趣,他便毫不犹豫地选择了这个课题,并且着手调查前人研究这一课题的各种材料。在报告中,他看到有的学者报告说:“A物质经过氧化变成了B物质。”又有学者说:“C物质经过氧化变成了D物质,然后又进一步变成E物质。”还有学者认为:“C物质是从B物质中得到的。或者可以说,是F物质变成了G物质。”另外一些学者则认为,是“G物质经过氧化变成A物质”等等。看着来自四面八方的研究报告,克雷布斯想,如果把这些零散的数据整理出来,说不定可以发现食物代谢的结构。就像玩解谜游戏那样,克雷布斯将这些数据仔细整理了一番,结果发现食物在体内是按F、G、A、B、C、D、E这样一个顺序变化的。再仔细了解从A到F这些化学物质,发现E和F之间断了链。如果E和F之间存在一种X物质,那么,这条食物循环反应链就完整了。马上集中精力,全力寻找X物质。4年后终于查明,X物质就是如今放在饮料中作为酸味添加剂的柠檬酸。他完成了食物的循环链,并且将它命名为柠檬酸循环。克雷布斯的循环理论解释了食物在体内进入柠檬酸循环后,按照A、B、C、D、E、X、F、G的顺序循环反应,最终氧化成二氧化碳和水。他的伟大不仅仅在于发现了几个化学物质的变化,而且在于将每一个活的变化整理出来,找出了可以解释动态生命现象的结构。由于这一业绩,他在1953年获诺贝尔生理学或医学奖。柠檬酸循环也叫三羧酸循环或TCA循环。进入体内的营养成分在糖酵解→柠檬酸循环→电子传递等一系列呼吸作用下得到分解,产生能量。

化学反应

乙酰辅酶A在循环中出现:柠檬酸(I)是循环中第一个产物,它是通过草酰乙酸(X)和乙酰辅酶A(XI)的乙酰基间的缩合反应生成的。如上所述,乙酰辅酶A是早先进行的糖酵解,氨基酸降解或脂肪酸氧化的一个产物。

化学反应

总化学反应式

反应式

Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 3 H2O →CoA-SH + 3 NADH + 3 H+ + FADH2 + GTP + 2 CO2

值得注意的是,CO2的两个C并不来源于乙酰CoA,而是OAA。

原理

两个碳原子以CO2的形式离开循环。循环最后草酰乙酸会再次生成,再次从乙酰辅酶A中得到两个碳原子。就是说,一分子六碳化合物(柠檬酸)经过多部反应分解成一分子四碳化合物(草酰乙酸)。草酰乙酸会在接下来的反应中遵循同样的途径获得两个碳原子,再次成为柠檬酸。

能量会在接下来的其中一步反应里以GTP的形式释放(和ATP一样,是细胞的能量货币)。但是循环中生成的氢载体(NADH + H and FADH2)将会在细胞呼吸链里释放更多的能量 ,这也正是细胞呼吸的主要目的。柠檬酸循环的前提是,早先进行的糖酵解等过程能提供足够的活化乙酸,以乙酰辅酶A的形式出现在循环。NADH + H 和 FADH2是辅酶,它们能携带质子和电子,并在需要的时候释放它们。

循环中产生的总能量为一分子ATP(准确来说是:GTP),而细胞呼吸的全部四步反应(包括呼吸链中的内呼吸),一个葡萄糖分子则产生32分子的ATP。2002年之前一直认为是38ATP,当时认为一个FADH2可以产生2个ATP,一个NADH2可以产生3个ATP,这是理想化化学计算的结果。实测一个FADH2可以产生1.5个ATP,一个NADH2可以产生2.5个ATP。详情请查阅电子传递链与氧化磷酸化。

如进行苹果酸穿梭则不会减少能量,还是32ATP,在脑等部位会进行3磷酸甘油穿梭,减少2分子ATP,最终净产生30ATP。所以说,在生物化学专业答题时需回答32或30。

循环过程

乙酰-CoA进入由一连串反应构成的循环体系,被氧化生成H2O和CO2。由于这个循环反应开始于乙酰CoA与草酰乙酸(oxaloaceticacid)缩合生成的含有三个羧基的柠檬酸,因此称之为三羧酸循环或柠檬酸循环(citratecycle)。在三羧酸循环中,柠檬酸合成酶催化的反应是关键步骤,草酰乙酸的供应有利于循环顺利进行。其详细过程如下:

三羧酸循环

1、乙酰-CoA进入三羧酸循环

乙酰CoA具有硫酯键,乙酰基有足够能量与草酰乙酸的羧基进行醛醇型缩合。首先柠檬酸合酶的组氨酸残基作为碱基与乙酰-CoA作用,使乙酰-CoA的甲基上失去一个H+,生成的碳阴离子对草酰乙酸的羰基碳进行亲核攻击,生成柠檬酰-CoA中间体,然后高能硫酯键水解放出游离的柠檬酸,使反应不可逆地向右进行。该反应由柠檬酸合酶(citratesynthase)催化,是很强的放能反应。由草酰乙酸和乙酰-CoA合成柠檬酸是三羧酸循环的重要调节点,柠檬酸合酶是一个变构酶,ATP是柠檬酸合酶的变构抑制剂,此外,α-酮戊二酸、NADH能变构抑制其活性,长链脂酰-CoA也可抑制它的活性,AMP可对抗ATP的抑制而起激活作用。

2、异柠檬酸形成

柠檬酸的叔醇基不易氧化,转变成异柠檬酸而使叔醇变成仲醇,就易于氧化,此反应由顺乌头酸酶催化,为一可逆反应。

3、第一次脱氢——异柠檬酸脱氢酶

在异柠檬酸脱氢酶作用下,异柠檬酸的仲醇氧化成羰基,生成草酰琥珀酸(oxalosuccinicacid)的中间产物,后者在同一酶表面,快速脱羧生成α-酮戊二酸(α-ketoglutarate)、NADH和CO2,此反应为β-氧化脱羧,此酶需要镁离子作为激活剂。此反应是不可逆的,是三羧酸循环中的限速步骤,ADP是异柠檬酸脱氢酶的激活剂,而ATP,NADH是此酶的抑制剂。

4、第二次脱氢——α-酮戊二酸脱氢酶

在α-酮戊二酸脱氢酶系作用下,α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰-CoA、NADH·H+和CO2,反应过程完全类似于丙酮酸脱氢酶系催化的氧化脱羧,属于α-氧化脱羧,氧化产生的能量中一部分储存于琥珀酰coa的高能硫酯键中。α-酮戊二酸脱氢酶系也由三个酶(α-酮戊二酸脱羧酶、硫辛酸琥珀酰基转移酶、二氢硫辛酸脱氢酶)和五个辅酶(tpp、硫辛酸、hscoa、NAD+、FAD)组成。此反应也是不可逆的。α-酮戊二酸脱氢酶复合体受ATP、GTP、NADH和琥珀酰-CoA抑制,但其不受磷酸化/去磷酸化的调控。

5、底物磷酸化生成ATP

在琥珀酸硫激酶(succinatethiokinase)的作用下,琥珀酰-CoA的硫酯键水解,释放的自由能用于合成gtp,在细菌和高等生物可直接生成ATP,在哺乳动物中,先生成GTP,再生成ATP,此时,琥珀酰-CoA生成琥珀酸和辅酶A。

6、第三次脱氢——琥珀酸脱氢酶

琥珀酸脱氢酶(succinatedehydrogenase)催化琥珀酸氧化成为延胡索酸。该酶结合在线粒体内膜上,而其他三羧酸循环的酶则都是存在线粒体基质中的,这酶含有铁硫中心和共价结合的FAD,来自琥珀酸的电子通过FAD和铁硫中心,然后进入电子传递链到O2,丙二酸是琥珀酸的类似物,是琥珀酸脱氢酶强有力的竞争性抑制物,所以可以阻断三羧酸循环。

7、延胡索酸的水化

延胡索酸酶仅对延胡索酸的反式双键起作用,而对顺丁烯二酸(马来酸)则无催化作用,因而是高度立体特异性的。

8、第四次脱氢——苹果酸脱氢酶(草酰乙酸再生)

在苹果酸脱氢酶(malicdehydrogenase)作用下,苹果酸仲醇基脱氢氧化成羰基,生成草酰乙酸(oxalocetate),NAD+是脱氢酶的辅酶,接受氢成为NADH·H+。

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。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。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。三羧酸循环既是分解代谢途径,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。

三羧酸循环

循环总结

乙酰-CoA+3NAD++FAD+ADP+Pi+CoA-SH—→2CO2+3NADH+FADH2+ATP+3H++CoA-SH

1、CO2的生成,循环中有两次脱羧基反应(反应3和反应4)两次都同时有脱氢作用,但作用的机理不同,由异柠檬酸脱氢酶所催化的β氧化脱羧,辅酶是nad+,它们先使底物脱氢生成草酰琥珀酸,然后在Mn2+或Mg2+的协同下,脱去羧基,生成α-酮戊二酸。α-酮戊二酸脱氢酶系所催化的α氧化脱羧反应和前述丙酮酸脱氢酶系所催经的反应基本相同。应当指出,通过脱羧作用生成CO2,是机体内产生CO2的普遍规律,由此可见,机体CO2的生成与体外燃烧生成Co2的过程截然不同。

2、三羧酸循环的四次脱氢,其中三对氢原子以NAD+为受氢体,一对以FAD为受氢体,分别还原生成NADH+H+和FADH2。它们又经线粒体内递氢体系传递,最终与氧结合生成水,在此过程中释放出来的能量使adp和pi结合生成ATP,凡NADH+H+参与的递氢体系,每2H氧化成一分子H2O,生成分子2.5ATP,而FADH2参与的递氢体系则生成1.5分子ATP,再加上三羧酸循环中一次底物磷酸化产生一分子ATP,那么,一分子柠檬酸参与三羧酸循环,直至循环终末共生成10分子ATP。

三羧酸循环

3、乙酰-CoA中乙酰基的碳原子,乙酰-CoA进入循环,与四碳受体分子草酰乙酸缩合,生成六碳的柠檬酸,在三羧酸循环中有二次脱羧生成2分子CO2,与进入循环的二碳乙酰基的碳原子数相等,此时乙酰辅酶A中的2个碳已全部转变为CO2,同时其中的一部分能量已转变成了NADH和ATP中的能量。

4、三羧酸循环的中间产物,从理论上讲,可以循环不消耗,但是由于循环中的某些组成成分还可参与合成其他物质,而其他物质也可不断通过多种途径而生成中间产物,所以说三羧酸循环组成成分处于不断更新之中。

下面以转氨基作用偶联尿素循环为例,TCA的中间产物可以作为其他代谢途径的前体。

例如草酰乙酸——→天冬氨酸(Asp)

α-酮戊二酸——→谷氨酸(Glu)

草酰乙酸——→丙酮酸——→丙氨酸(Ala)

其中丙酮酸羧化酶催化的生成草酰乙酸的反应最为重要。因为草酰乙酸的含量多少,直接影响循环的速度,因此不断补充草酰乙酸是使三羧酸循环得以顺利进行的关键。三羧酸循环中生成的苹果酸和草酰乙酸也可以脱羧生成丙酮酸,再参与合成许多其他物质或进一步氧化。

调节功能

糖有氧氧化分为两个阶段,第一阶段糖酵解途径的调节在糖酵解部分已探讨过,下面主要讨论第二阶段丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA并进入三羧酸循环的一系列反应的调节。丙酮酸脱氢酶复合体、柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶复合体是这一过程的限速酶。

丙酮酸脱氢酶复合体受别构调控也受化学修饰调控,该酶复合体受它的催化产物ATP、乙酰-CoA和NADH有力的抑制,这种别构抑制可被长链脂肪酸所增强,当进入三羧酸循环的乙酰-CoA减少,而AMP、CoA和NAD+堆积,酶复合体就被别构激活,除上述别位调节,在脊椎动物还有第二层次的调节,即酶蛋白的化学修饰,PDH含有两个亚基,其中一个亚基上特定的一个丝氨酸残基经磷酸化后,酶活性就受抑制,脱磷酸化活性就恢复,磷酸化-脱磷酸化作用是由特异的磷酸激酶和磷酸蛋白磷酸酶分别催化的,它们实际上也是丙酮酸酶复合体的组成,即前已述及的调节蛋白,激酶受ATP别构激活,当ATP高时,PDH就磷酸化而被激活,当ATP浓度下降,激酶活性也降低,而磷酸酶除去PDH上磷酸,PDH又被激活了。

对三羧酸循环中柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶的调节,主要通过产物的反馈抑制来实现的,而三羧酸循环是机体产能的主要方式。因此ATP/ADP与NADH/NAD+两者的比值是其主要调节物。ATP/ADP比值升高,抑制柠檬酸合成酶和异柠檬酶脱氢酶活性,反之ATP/ADP比值下降可激活上述两个酶。NADH/NAD+比值升高抑制柠檬酸合成酶和α-酮戊二酸脱氢酶活性,除上述ATP/ADP与NADH/NAD+之外其它一些代谢产物对酶的活性也有影响,如柠檬酸抑制柠檬酸合成酶活性,而琥珀酰-CoA抑制α-酮戊二酸脱氢酶活性。总之,组织中代谢产物决定循环反应的速度,以便调节机体ATP和NADH浓度,保证机体能量供给。

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三羧酸循环


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