两种[H]是同一种物质吗

区别两种[H]

侯宝石 (渭南高级中学)

苏教版高中生物(必修一)《分子与细胞》在讲述光合作用和细胞呼吸的两个生理过程中,均有[H]的形成和消耗。那么这两个过程中产生的[H]是同一种物质吗?它们有相同的生理功能吗?

要对这两个过程中产生的[H]进行比较,需要说明酶的种类。按照化学组成将酶分为单纯酶和结合酶两大类。单纯酶只由氨基酸脱水缩合而成;结合酶除了氨基酸脱水缩合形成的蛋白质部分外,还含有对热稳定的非蛋白质的小分子物质,前者称为酶蛋白,后者称为辅因子。酶蛋白与辅因子单独存在时均没有活力,只有酶蛋白和辅因子结合成完整的分子时,才具有活力。

酶的辅因子有的是金属离子,有的是小分子有机化合物。通常把这些小分子有机化合物称为辅酶或辅基。辅酶通常与酶蛋白结合比较松,用透析法可以除去。辅基通常与酶蛋白结合比较紧密,用透析法不易除去。知道了辅酶这个概念我们就容易理解光合作用和细胞呼吸中的[H]。

光合作用和细胞呼吸过程中的[H]都是辅酶。这两个过程中的[H]其实是简化的表示方式,光合作用过程中的[H]是 NADPH(简称还原型辅酶Ⅱ),细胞呼吸过程中的[H]主要是NADH(简称还原型辅酶Ⅰ),(细胞呼吸过程中的三羧酸循环中异柠檬酸脱氢酶的辅酶可

++以是NADP也可以是NAD,琥珀酸脱氢酶的辅酶是FAD,其它反应过程中的辅酶都是NADH所以说细胞呼吸过程中的[H]主要是NADH)。光合作用过程中[H]的合成与消耗过程可表示为:

细胞呼吸过程中[H]的合成与消耗的过程主要为:

以上两个关系式中的NAD和NADP分别称之为氧化型辅酶Ⅰ和氧化型辅酶Ⅱ。在生物氧化反应中,由脱氢酶激活而脱落的氢,与氧化酶激活的氧不能直接结合,必需一些传递体

++进行传递才能结合生成水,这里的NADP和NAD就是传氢体。它们的学名分别为尼克酰胺腺

嘌呤二核苷酸磷酸和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸,从学名上可以看出差异很小,就差一个磷酸基团(如图1的R及部位)。它们的结构图如图1所示。这两种辅酶在氧化型和还原型上的转变结构图如图2所示。

++

综上所述,在高中阶段光合作用和细胞呼吸中产生的[H],可以认为前者是NADPH后者主要是NADH,两者是不同的物质。但有着相似的作用,都具备还原性。在生化反应中一个物质接受H后就被还原,就意味着化学能的蓄积。实验表明,在氧化分解反应中,两种氧化型辅酶将氢传递给氧时分别可以生成3个ATP。从图1也可看出两种辅酶均有AMP并与另一个磷酸基团结合,所以两者都含有高能磷酸键。所以[H]在高中阶段可以读作“高能态的氢”或者“还原态的氢”。

区别两种[H]

侯宝石 (渭南高级中学)

苏教版高中生物(必修一)《分子与细胞》在讲述光合作用和细胞呼吸的两个生理过程中,均有[H]的形成和消耗。那么这两个过程中产生的[H]是同一种物质吗?它们有相同的生理功能吗?

要对这两个过程中产生的[H]进行比较,需要说明酶的种类。按照化学组成将酶分为单纯酶和结合酶两大类。单纯酶只由氨基酸脱水缩合而成;结合酶除了氨基酸脱水缩合形成的蛋白质部分外,还含有对热稳定的非蛋白质的小分子物质,前者称为酶蛋白,后者称为辅因子。酶蛋白与辅因子单独存在时均没有活力,只有酶蛋白和辅因子结合成完整的分子时,才具有活力。

酶的辅因子有的是金属离子,有的是小分子有机化合物。通常把这些小分子有机化合物称为辅酶或辅基。辅酶通常与酶蛋白结合比较松,用透析法可以除去。辅基通常与酶蛋白结合比较紧密,用透析法不易除去。知道了辅酶这个概念我们就容易理解光合作用和细胞呼吸中的[H]。

光合作用和细胞呼吸过程中的[H]都是辅酶。这两个过程中的[H]其实是简化的表示方式,光合作用过程中的[H]是 NADPH(简称还原型辅酶Ⅱ),细胞呼吸过程中的[H]主要是NADH(简称还原型辅酶Ⅰ),(细胞呼吸过程中的三羧酸循环中异柠檬酸脱氢酶的辅酶可

++以是NADP也可以是NAD,琥珀酸脱氢酶的辅酶是FAD,其它反应过程中的辅酶都是NADH所以说细胞呼吸过程中的[H]主要是NADH)。光合作用过程中[H]的合成与消耗过程可表示为:

细胞呼吸过程中[H]的合成与消耗的过程主要为:

以上两个关系式中的NAD和NADP分别称之为氧化型辅酶Ⅰ和氧化型辅酶Ⅱ。在生物氧化反应中,由脱氢酶激活而脱落的氢,与氧化酶激活的氧不能直接结合,必需一些传递体

++进行传递才能结合生成水,这里的NADP和NAD就是传氢体。它们的学名分别为尼克酰胺腺

嘌呤二核苷酸磷酸和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸,从学名上可以看出差异很小,就差一个磷酸基团(如图1的R及部位)。它们的结构图如图1所示。这两种辅酶在氧化型和还原型上的转变结构图如图2所示。

++

综上所述,在高中阶段光合作用和细胞呼吸中产生的[H],可以认为前者是NADPH后者主要是NADH,两者是不同的物质。但有着相似的作用,都具备还原性。在生化反应中一个物质接受H后就被还原,就意味着化学能的蓄积。实验表明,在氧化分解反应中,两种氧化型辅酶将氢传递给氧时分别可以生成3个ATP。从图1也可看出两种辅酶均有AMP并与另一个磷酸基团结合,所以两者都含有高能磷酸键。所以[H]在高中阶段可以读作“高能态的氢”或者“还原态的氢”。


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