英語翻譯：

【化】 malic dehydrogenase
【醫】 malic dehydrogenase

相關詞條：

1.malatedehydrogenase  

分詞翻譯：

蘋果的英語翻譯：

apple
【醫】 apple

酸脫氫酶的英語翻譯：

【醫】 asidohydrogenase

專業解析

蘋果酸脫氫酶（Malate Dehydrogenase，簡稱MDH）是一種廣泛存在于生物體中的關鍵氧化還原酶，催化蘋果酸與草酰乙酸之間的可逆轉化，在能量代謝（如三羧酸循環）和蘋果酸-天冬氨酸穿梭等過程中起核心作用。

一、核心生化功能

1. 催化反應

   該酶催化以下可逆反應：

   $$ text{L-蘋果酸} + text{NAD}^+ rightleftharpoons text{草酰乙酸} + text{NADH} + text{H}^+ $$

   反應依賴于輔酶 NAD⁺/NADH，通過轉移氫離子實現底物間的互變。

2. 代謝定位

   • 線粒體MDH：主要參與三羧酸循環（TCA循環），将蘋果酸氧化為草酰乙酸，生成NADH供電子傳遞鍊使用。
   • 胞質MDH：在蘋果酸-天冬氨酸穿梭中起關鍵作用，将胞質NADH的還原力轉移至線粒體，支持有氧呼吸。

二、生物學意義

1. 能量代謝樞紐

   作為TCA循環的關鍵酶之一，直接關聯糖、脂肪、蛋白質的氧化供能過程。每分子葡萄糖經TCA循環可産生3分子NADH，其中1分子由MDH催化生成。

2. 還原力轉運

   胞質MDH通過蘋果酸-天冬氨酸穿梭系統，實現胞質NADH向線粒體的跨膜轉運，對維持細胞氧化還原平衡至關重要。

3. 植物光合作用

   在植物中，MDH參與葉綠體中的蘋果酸合成，與光呼吸和碳固定相關。

三、酶學特性

• 分類：EC 1.1.1.37（以NAD⁺為輔酶）。
• 結構：多為同源二聚體，活性中心含有保守的氨基酸序列（如底物結合位點Arg殘基）。
• 調控：受ATP、NADH等代謝物濃度反饋抑制，高濃度草酰乙酸可抑制線粒體MDH活性。

四、醫學與工業應用

• 臨床标志物：血清MDH活性升高與心肌梗死、肝病等組織損傷相關。
• 生物技術：在生物傳感器中用于檢測蘋果酸或NAD⁺，或作為代謝工程改造靶點優化微生物生産效率。

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參考文獻來源：

1. Enzyme Nomenclature Database (ExplorEnz)
2. Lehninger Principles of Biochemistry (7th Ed.)
3. Journal of Biological Chemistry - "Malate-Aspartate Shuttle Review"
4. Nature Reviews Molecular Cell Biology - "Metabolic Pathways Analysis"
5. Plant Physiology - "Photosynthetic Carbon Metabolism"
6. Protein Data Bank (PDB) - MDH Structure Analysis
7. Clinical Enzymology (Tietz Textbook)
8. Biotechnology Advances - "Enzyme Applications in Biosensors"

網絡擴展解釋

蘋果酸脫氫酶（Malate Dehydrogenase, MDH）是一種氧化還原酶，廣泛存在于動植物和微生物中，主要參與能量代謝的關鍵過程。以下是其核心信息的綜合闡述：

1.基本功能與催化反應

蘋果酸脫氫酶催化蘋果酸與草酰乙酸之間的可逆氧化還原反應，反應式為： $$ text{蘋果酸} + text{NAD}^+ leftrightarrow text{草酰乙酸} + text{NADH} + text{H}^+ $$ 該反應是三羧酸循環（TCA循環）的重要環節，為細胞提供能量（ATP）和還原當量（NADH）。

2.存在形式與同工酶

MDH有兩種主要同工酶：

• 線粒體型（m-MDH）：位于線粒體内膜，直接參與TCA循環，促進蘋果酸氧化生成草酰乙酸。
• 細胞質型（c-MDH）：存在于細胞質中，參與“蘋果酸穿梭”系統，幫助将糖酵解産生的NADH轉運至線粒體進行氧化。

3.結構特點

• 真核生物中MDH通常以同源二聚體形式存在，部分細菌中為四聚體。
• 其活性依賴輔酶NAD⁺或NADP⁺，不同來源的MDH催化機制高度保守。

4.生理與臨床意義

• 代謝關聯：除TCA循環外，還涉及光合作用、氨基酸合成、離子平衡等過程。
• 疾病标志物：活性異常與神經退行性疾病（如阿爾茨海默病）、心血管疾病相關，可能引發認知障礙或能量代謝紊亂。
• 診斷應用：肝髒功能評估中，MDH活性可作為代謝狀态的指标之一。

5.應用領域

• 醫學研究：用于疾病機制探索及藥物靶點開發。
• 農業與工業：在植物抗逆性研究和微生物發酵中具有應用潛力。

蘋果酸脫氫酶是能量代謝的核心酶類，其功能多樣性與結構保守性使其成為跨學科研究的重要對象。如需進一步了解其分子機制或具體應用，可參考高權威性文獻（如、7、10）。

分類

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