【正文】 電位記作 E0′， 叫生化標(biāo)準(zhǔn)還原電位。已對(duì)生物系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)狀況作如下參考規(guī)定： 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 10 ①水的標(biāo)準(zhǔn)狀況規(guī)定為純液體的標(biāo)準(zhǔn)狀況。 當(dāng)然 ΔG 0′的值也可以通過查表獲得。例如： NAD+／ NADH+H+、 FAD/FADHCoQ / CoQH2 和 Fe3+／ Fe2+ 等。 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 43 還原當(dāng)量耦合 ⑴還原當(dāng)量，⑵還原當(dāng)量耦合 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 44 ⑴還原當(dāng)量 討論還原當(dāng)量耦合問題，首先必須弄清什么叫還原當(dāng)量。 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 55 盡管大多數(shù)脫氫酶（氧化酶）所催化的反應(yīng)是有專一性的，但這種共同的氧化還原耦合機(jī)制， 允許不同的酶催化的脫氫（氧化）反應(yīng)為同一個(gè)還原反應(yīng)提供還原當(dāng)量，允許同一個(gè)脫氫（氧化）反應(yīng)為許多其他還原反應(yīng)提供還原當(dāng)量。其機(jī)制分別是： 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 64 ①還原性化合物被氧化時(shí)放出的、并由還原型輔酶或輔基轉(zhuǎn)交的電子，經(jīng)電子傳遞鏈傳給最終電子受體（分子氧或含氧化合物），完成有氧呼吸或無氧呼吸。這時(shí)微生物細(xì)胞進(jìn)行 氧化性代謝 。 如 GA3P 脫氫時(shí)生成的 NADH 與乙醇脫氫酶催化的反應(yīng)相耦合，將乙醛還原成乙醇；另一個(gè)重要的輔酶 NADP（ 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸） ， 其還原形式 NADPH 主要與還原性合成反應(yīng)相耦合。 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 40 這類代謝中間化合物，也就是前面所謂酶的底物，包括酵解途徑中由脫氫酶催化的反應(yīng)生成的 1,32PGA， 由烯醇化酶催化生成的 PEP， TCA環(huán)中由 α KG脫氫酶催化生成的 ScCoA， 以及 PK 途徑中的由磷酸酮解酶（ phosphoketolase） 裂解酮糖生成的乙酰磷酸等高能化合物。廣義的電子載體又可以分為 氫載體 和電子載體 。 當(dāng) ΔG′＜ 0 時(shí)，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，并能放出自由能量； 當(dāng) ΔG′＝ 0 時(shí)，反應(yīng)已達(dá)到平衡； 當(dāng) ΔG′＞ 0 時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，必須 “注入” 代謝能才能進(jìn)行。 在物理化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀況下電極對(duì)的還原電位 ， 叫標(biāo)準(zhǔn)還原電位，記作 E0。因而，水的濃度（或活度）取作 1 ，盡管實(shí)際上水的摩爾濃度為 mol/L。 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 18 氧化還原電位的測定 及標(biāo)準(zhǔn)狀況的規(guī)定 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 19 在測量電極對(duì)的還原電位時(shí)，常用氫電極作為標(biāo)準(zhǔn)電極，并要求樣品半電池的氧化物、還原物對(duì)子的溶質(zhì)的濃度均為 l mol 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 29 高能（磷酸）鍵載體 及能量偶聯(lián) 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 30 根據(jù)熱力學(xué)第二定律，當(dāng)反應(yīng)體系的 ΔG ＞ 0 時(shí)反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，若要進(jìn)行，必須提供足夠的、可以被反應(yīng)體系利用的能量。 生物化學(xué)將相當(dāng)于一個(gè)電子或一個(gè)氫原子的還原力的量叫做一個(gè)還原當(dāng)量。 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 56 與呼吸、發(fā)酵對(duì)應(yīng)的 代謝能轉(zhuǎn)換機(jī)制 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 57 為了說明問題方便，以微生物對(duì)葡萄糖的降解代謝為例，來說明與呼吸、發(fā)酵對(duì)應(yīng)的代謝能轉(zhuǎn)換機(jī)制。在傳遞的過程中，把質(zhì)子從膜的一側(cè)送到另一側(cè)（因而電子傳遞鏈有“質(zhì)子泵”之稱），從而建立了跨膜的 Δp； 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 65 ② 質(zhì)子可借助于 ATP合成酶的質(zhì)子通道（因而 ATP 合成酶也有 “ 質(zhì)子泵 ” 之稱 ） 跨過膜，在 ATP 合成酶的催化下，由 ADP 和磷酸根合成 ATP， 按一定的計(jì)量關(guān)系將 Δp 轉(zhuǎn)化成 ATP。 2022/8/18 張星元：發(fā)酵原理 60