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简答题用捣碎的肌肉组织进行的早期实验表明,柠檬酸循环是需氧途径,通过此循环代谢的物质最终氧化成CO2。但是加入循环中间产物会导致消耗比预期多的氧气。例如肌肉 匀浆中加入1μmol的延胡索酸,需要消耗25μmoL的氧气,但下面的氧化反应方程式显示,只需要3μmoL氧气就能完全氧化1μmol的延胡索酸。当琥珀酸、苹果酸和草酰乙酸加入肌肉匀浆液中时也有类似现象。试解释为什么这些中间物的加入会导致比预期多的氧气消耗。 --OOCCH=CHCOO+3O2→4CO2+2H2O
  • 在柠檬酸循环过程中O2的消耗是必不可少的,因为需要氧化在丙酮酸转化为CO2
    的过程中生成的NADH和QH2,当柠檬酸循环的速度增加时,O2的消耗速率也增加,
    因为柠檬酸循环为环式,因而柠檬循环的中间体极大地剌激了O2的利用。延胡索酸并不是被氧化生成4个CO2(该过程需要3个O2),相反它进入柠檬酸循环生成一个
    分子的草酰乙酸,草酰乙酸在柠檬酸合成酶的催化作用下可与一分子的乙酰CoA缩合生成一分子的柠檬酸,从柠檬酸开始又可再生一分子延胡索酸,所以没有净消耗,它起着催化剂的作用,是加快了柠檬酸循环,这当然比它直接氧化消耗的氧多得多。当然要观察到这些催化效应,在该组织中必须供给足够的丙酮酸或乙酰CoA。
    其它中间产物如琥珀酸、苹果酸和草酰乙酸进入柠檬酸循环,也是通过增加循环中间体的浓度,加速了整个柠檬酸循环的速度,因此极大地剌激了O2的消耗。
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