【生物化学三大循环背诵口诀】在生物化学的学习中,三大循环(糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化)是理解能量代谢的核心内容。为了帮助学生更高效地记忆和掌握这些复杂的过程,许多同学总结出了便于记忆的“背诵口诀”。以下是对这三大循环的总结,并结合口诀进行整理,方便学习和复习。
一、糖酵解(Glycolysis)
口诀:
“葡萄糖进,丙酮酸出,两步产能,六碳变三。”
总结:
糖酵解是葡萄糖分解为丙酮酸的过程,发生在细胞质中,不依赖氧气。整个过程共分为10个步骤,其中有两个阶段产生ATP,即底物水平磷酸化。
步骤 | 反应类型 | 关键酶 | 产物 |
1 | 磷酸化 | 己糖激酶 | 葡萄糖-6-磷酸 |
2 | 异构化 | 磷酸葡萄糖异构酶 | 果糖-6-磷酸 |
3 | 磷酸化 | 磷酸果糖激酶-1 | 果糖-1,6-二磷酸 |
4 | 裂解 | 醛缩酶 | 甘油醛-3-磷酸 + 二羟基丙酮磷酸 |
5 | 异构化 | 磷酸丙糖异构酶 | 甘油醛-3-磷酸 |
6 | 氧化脱氢 | 甘油醛-3-磷酸脱氢酶 | 1,3-二磷酸甘油酸 |
7 | 底物水平磷酸化 | 磷酸甘油酸激酶 | 3-磷酸甘油酸 |
8 | 异构化 | 磷酸甘油酸变位酶 | 2-磷酸甘油酸 |
9 | 脱水 | 烯醇化酶 | 磷酸烯醇式丙酮酸 |
10 | 底物水平磷酸化 | 丙酮酸激酶 | 丙酮酸 + ATP |
总反应式:
C₆H₁₂O₆ + 2NAD⁺ + 2ADP + 2Pi → 2C₃H₄O₃ + 2NADH + 2ATP + 2H₂O
二、三羧酸循环(TCA Cycle / Krebs Cycle)
口诀:
“乙酰辅酶A入,柠檬酸起,四次脱氢,两次裂解,最后再生。”
总结:
三羧酸循环是在线粒体中进行的,主要作用是将乙酰辅酶A彻底氧化,生成CO₂、NADH和FADH₂,为后续的电子传递链提供还原当量。
步骤 | 反应类型 | 关键酶 | 产物 |
1 | 缩合 | 柠檬酸合酶 | 柠檬酸 |
2 | 异构化 | 顺乌头酸酶 | 异柠檬酸 |
3 | 氧化脱氢 | 异柠檬酸脱氢酶 | α-酮戊二酸 + NADH + CO₂ |
4 | 氧化脱氢 | α-酮戊二酸脱氢酶复合体 | 琥珀酰辅酶A + NADH + CO₂ |
5 | 底物水平磷酸化 | 琥珀酰CoA合成酶 | 琥珀酸 + GTP |
6 | 氧化脱氢 | 琥珀酸脱氢酶 | 延胡索酸 + FADH₂ |
7 | 水合 | 延胡索酸酶 | 苹果酸 |
8 | 氧化脱氢 | 苹果酸脱氢酶 | 草酰乙酸 + NADH |
总反应式:
乙酰辅酶A + 3NAD⁺ + FAD + GDP + Pi + 2H₂O → 2CO₂ + 3NADH + FADH₂ + GTP + CoA-SH
三、氧化磷酸化(Oxidative Phosphorylation)
口诀:
“电子传,质子泵,ATP合,能量高。”
总结:
氧化磷酸化是细胞呼吸中产生最多ATP的阶段,发生在线粒体内膜上,通过电子传递链将NADH和FADH₂的还原能转化为ATP。
阶段 | 名称 | 主要功能 | 相关蛋白/酶 |
1 | 电子传递链 | 传递电子,建立质子梯度 | 复合体I~IV |
2 | 质子泵 | 将H+泵入膜间隙 | 复合体I、III、IV |
3 | ATP合成 | 利用质子梯度合成ATP | ATP合酶(复合体V) |
4 | 氧化还原 | 供氢体被氧化,最终接受者为O₂ | 细胞色素c等 |
总反应式:
NADH + H⁺ + ½O₂ → NAD⁺ + H₂O(伴随ATP合成)
总结表格对比
循环名称 | 发生部位 | 是否需氧 | 关键产物 | 能量来源 | 能量储存形式 |
糖酵解 | 细胞质 | 无氧 | 丙酮酸、ATP、NADH | 葡萄糖 | ATP |
三羧酸循环 | 线粒体 | 有氧 | CO₂、NADH、FADH₂ | 乙酰辅酶A | NADH、FADH₂ |
氧化磷酸化 | 线粒体 | 有氧 | ATP | NADH、FADH₂ | ATP |
通过以上口诀与总结,可以更直观地理解三大循环的流程与关键点。建议结合图示与实际例题反复练习,以达到灵活运用的目的。
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