
在化学和生物化学领域,供氢体(Hydrogen Donor) 指在氧化还原反应中提供氢原子(H)或氢离子(H⁺)的物质。其核心作用是将氢转移给其他物质(受氢体),自身则被氧化。以下是详细解释:
化学本质
供氢体通过失去氢原子(通常以质子H⁺和电子e⁻形式)参与还原反应,使反应物(如NAD⁺、醌类)被还原。例如,在光合作用中,水作为供氢体提供氢用于还原NADP⁺:
$$2H_2O + 2NADP^+ xrightarrow{text{光}} 2NADPH + 2H^+ + O_2$$
生物代谢中的角色
供氢体类型 | 英文术语 | 应用场景 |
---|---|---|
水 (H₂O) | Water | 光合作用光反应阶段 |
还原型辅酶 (NADH) | Nicotinamide adenine dinucleotide | 细胞呼吸电子传递链 |
有机酸 (如甲酸) | Formic acid | 工业催化加氢反应 |
明确定义供氢体为"在反应中提供氢原子的还原剂"(IUPAC Gold Book: Hydrogen Donor)。
《Lehninger生物化学原理》强调供氢体在电子传递链中的核心作用(参见第19章)。
参考资料来源:
供氢体(hydrogen donor)是氧化还原反应中能够脱去氢并被氧化的物质,其核心特点如下:
供氢体本质上是还原剂,通过脱氢(即失去氢原子)被氧化。脱氢过程实际是释放一个质子(H⁺)和一个电子(e⁻),因此供氢体也可称为供电子体(electron donor)。例如,生物代谢中的NADH在线粒体电子传递链中作为供氢体,传递质子和电子以生成ATP。
在线粒体内膜电子传递链中,同一物质(如辅酶Q)可能交替作为供氢体和受氢体,通过传递电子和质子完成氧化还原链式反应。
供氢体是供电子体的子集。所有供氢体均可视为供电子体,但并非所有供电子体都需脱氢(例如Fe²⁺仅提供电子)。
供氢体的核心功能是通过脱氢(释放H⁺和e⁻)参与氧化还原反应,其定义在生物化学中更强调氢的传递,而在广义化学中可扩展至电子供体概念。具体是否需含氢元素取决于应用场景的狭义或广义解释。
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