3個底物水平磷酸化的反應是糖酵解、檸檬酸-丙酮酸、三羧酸。
1、糖酵解途徑中的底物水平磷酸化
在糖酵解途徑中,葡萄糖經過壹系列的酶促反應,最終生成丙酮酸。在這個過程中,糖酵解途徑的最後壹步,即磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)生成丙酮酸,是底物水平磷酸化的反應。
具體來說,這個反應由丙酮酸激酶催化。首先,ATP與糖酵解途徑中生成的烯醇式丙酮酸結合,生成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)。然後,這個PEP再與ADP反應,生成ATP和丙酮酸。在這個過程中,糖酵解途徑的終產物丙酮酸與ATP結合,實現了底物水平磷酸化。
這個反應的特點是利用了糖酵解途徑的終產物作為磷酸基的供體,生成了高能化合物ATP。這個ATP可以用於各種生物合成反應,為細胞的生長和分裂提供能量。
2、檸檬酸-丙酮酸循環中的底物水平磷酸化
檸檬酸-丙酮酸循環是脂肪酸合成過程中的關鍵步驟之壹。在這個循環中,乙酰CoA與草酰乙酸在檸檬酸合酶的催化下生成檸檬酸。然後,檸檬酸在順烏頭酸酶的催化下,與ADP結合生成ATP和順烏頭酸。最後,順烏頭酸在異構酶的作用下,轉變為檸檬酸,完成循環。
在這個循環中,底物水平磷酸化發生在檸檬酸與ADP結合生成ATP的過程中。這個反應的特點是利用了脂肪酸合成過程中的中間產物作為磷酸基的供體,生成了高能化合物ATP。這個ATP同樣可以用於各種生物合成反應,為細胞的生長和分裂提供能量。
3、三羧酸循環中的底物水平磷酸化
三羧酸循環是線粒體內進行的壹系列的酶促反應,它是能量生成的主要過程之壹。在這個循環中,琥珀酰CoA在琥珀酰CoA合成酶的催化下,與GDP結合生成琥珀酰磷酸化酶和GTP。然後,琥珀酰磷酸化酶在異構酶的作用下,轉變為琥珀酸。
在這個循環中,底物水平磷酸化發生在琥珀酰CoA與GDP結合生成琥珀酰磷酸化酶和GTP的過程中。這個反應的特點是利用了線粒體內能量代謝過程中的中間產物作為磷酸基的供體,生成了高能化合物GTP。