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異化代謝路徑, 細胞呼吸 - Coggle Diagram
異化代謝路徑
氧化與還原反應
氧化
物質失去電子
還原
物質得到電子
使其他物質氧化的電子供給者
氧化劑
使其他物質還原的電子接收者
還原劑
不一定需要完整電子轉移
改變共價鍵電子共享程度就算
菸鹼胺醯腺嘌呤二核苷酸（NAD+）
電子（和質子）接受者
H—C—OH+NAD+—>C=O+NADH+H+
透過酵素酶
移除一對氫原子，將兩個電子和一個質子傳遞
輔酶
氧化劑
以兩個磷酸基相連的核苷酸
細胞呼吸(cellular respiration)
有氧呼吸(aerobic respiration)
有效率
消耗氧氣分解有機物
普遍
常被用來指稱此類型反應
每莫耳葡萄糖分解釋放686大卡的自由能
無氧呼吸
發酵作用(fermentation)
糖在沒有氧的情況下部分分解
將具有位能的複雜有機分子分解成位能較低的簡單廢棄物
過程中化學能可用以作功
透過ATP
電子傳遞鏈
真核細胞粒線體內膜
呼吸性原核細胞細胞膜上蛋白質
電子由頂端（NADH）流向底端
逐步消耗能量
用以合成ATP
底端物質具較高負電性
細胞呼吸
糖解作用
將葡萄糖分解為兩個丙酮酸
丙酮酸透過主動運輸進入粒線體基質
氧化為乙醯輔酶A
進入檸檬酸循環
羧基氧化形成二氧化碳脫離
二碳部分氧化形成乙酸鹽（CH3COO-）
酵素將電子轉移給NAD+
輔酶A（含硫化合物）將硫接至乙酸上，形成乙醯輔酶A
由丙酮酸去氫酶複合體催化
丙酮酸
CH3COCOO-
步驟
己糖激酶將ATP連結至葡萄糖
磷酸葡萄糖異構酶將之轉換為果糖6-磷酸
磷酸果糖激酶以ATP使之磷酸化
醛縮酶使分裂為二羥丙酮磷酸（DHAP）和甘油醛3-磷酸（G3P）
兩者可透過異構酶互相轉換
G3P由三碳糖磷酸去氫酶將NAD+氧化，並連接兩個磷酸基
G3P氧化為有機酸，磷酸基合成為ATP
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嚴謹定義中不包含於細胞呼吸
胞質液中
消耗兩個ATP，之後回收四個ATP
使2個NAD+還原
不涉及氧氣分解
檸檬酸循環
從丙酮酸分解開始
克氏循環
三羥酸循環
乙醯基和草醯乙酸合併為檸檬酸鹽加入循環
脫水後加入水，形成異檸檬酸
連續還原兩個NAD+，並脫出兩個CO2
連接至輔酶A，形成一單位GTP後脫離，形成琥珀酸
氧化並還原FAD為FADH2
加入水分子形成蘋果酸
氧化NAD+並再生為草醯乙酸
FAD
電子攜帶者輔酶
黃素腺嘌呤二核苷酸
由稱為核黃素的維生素B衍生而來
此步驟酵素位於粒線體內膜，其他皆位於基質
此步驟的兩個碳來自草醯乙酸
從乙醯輔酶A加入開始，共製造2個CO2、3個NADH、1個FADH2、1個GTP
電子傳遞鏈和氧化磷酸化
電子傳遞鏈
編碼為I至IV的多蛋白質複合體
複合體I
黃素蛋白
含有輔基：黃素單核苷酸（FMN）
鐵硫蛋白（Fe•S）
複合體III,IV大多為細胞色素
輔基為血質基
中央嵌有可接受電子的原子
最後一個細胞色素為cyt a3
將電子傳遞給氧
複合體II接收FAD的電子
能量僅NADP可提供的三分之二
輔基（prosthetic group）
酵素所需的非蛋白質成分
泛醌（ubiquinone）
傳遞鏈中唯一非蛋白質成員
輔酶Q（CoQ）
疏水性物質，在膜之間滑動
化學滲透
ATP的合成
受質層次磷酸化
酵素將受質分子的有機磷酸基轉移至ADP
糖解作用和檸檬酸循環
氧化磷酸化反應
電子傳遞鏈的氧化還原驅動無機磷酸根添加至ADP
透過電子傳遞鏈和化學滲透
大部分的ATP合成