生物能學與代謝
氧化還原反應與電子載體(NAD+/FAD)
/ REE-dox; N-A-D plus / F-A-D /
想像把一塊燒紅的炭從一隻手傳到另一隻手。誰拿著它,誰就帶著一點能量,而傳遞這塊炭,就改變了熱量在誰手裡。在細胞裡,這些「紅炭」是電子,隨它們一起移動的還有大量能量。把電子從一個分子傳給另一個分子的反應,叫氧化還原反應,細胞正是靠它來搬運能量。
Redox是還原(reduction)和氧化(oxidation)的合稱,二者總是成對發生。失去電子的分子被氧化;得到電子的分子被還原。富含能量的電子傾向於從抓得鬆的分子流向抓得緊的分子,一路上釋放能量。由於電子不能憑空亂飄,細胞便使用專門的電子載體,在一處把它們接住、再到另一處放下。兩種主要載體是NAD+和FAD:當NAD+抓住兩個電子(連同一個質子)時變成NADH,當FAD抓住它們時變成FADH2。裝載後的形式NADH和FADH2,就像充滿電的電池,把能量帶到後面去兌現。
這種電子穿梭是細胞從食物中提取能量的主幹。分解代謝把電子從燃料分子上剝下來,裝到NAD+和FAD上;隨後,電子傳遞鏈把這些裝載好的載體兌現,用來製造ATP。一個常見的困惑是那個加號和質子的記帳:只要記住NAD+是空載體,NADH是裝滿的載體,隨時準備交付它那些富能的電子。
在分解葡萄糖時,從糖上剝下的電子被裝到NAD+上,形成NADH,隨後它把這些電子送到電子傳遞鏈,被轉化為ATP。
NAD+和FAD把電子接住(變為NADH和FADH2),再把它們的能量帶到製造ATP的地方。
一個好用的口訣:失電子為氧化,得電子為還原(OIL RIG)。NAD+是空載體;NADH是裝滿的載體。
又稱
另見