
在化學和生物化學領域,供氫體(Hydrogen Donor) 指在氧化還原反應中提供氫原子(H)或氫離子(H⁺)的物質。其核心作用是将氫轉移給其他物質(受氫體),自身則被氧化。以下是詳細解釋:
化學本質
供氫體通過失去氫原子(通常以質子H⁺和電子e⁻形式)參與還原反應,使反應物(如NAD⁺、醌類)被還原。例如,在光合作用中,水作為供氫體提供氫用于還原NADP⁺:
$$2H_2O + 2NADP^+ xrightarrow{text{光}} 2NADPH + 2H^+ + O_2$$
生物代謝中的角色
供氫體類型 | 英文術語 | 應用場景 |
---|---|---|
水 (H₂O) | Water | 光合作用光反應階段 |
還原型輔酶 (NADH) | Nicotinamide adenine dinucleotide | 細胞呼吸電子傳遞鍊 |
有機酸 (如甲酸) | Formic acid | 工業催化加氫反應 |
明确定義供氫體為"在反應中提供氫原子的還原劑"(IUPAC Gold Book: Hydrogen Donor)。
《Lehninger生物化學原理》強調供氫體在電子傳遞鍊中的核心作用(參見第19章)。
參考資料來源:
供氫體(hydrogen donor)是氧化還原反應中能夠脫去氫并被氧化的物質,其核心特點如下:
供氫體本質上是還原劑,通過脫氫(即失去氫原子)被氧化。脫氫過程實際是釋放一個質子(H⁺)和一個電子(e⁻),因此供氫體也可稱為供電子體(electron donor)。例如,生物代謝中的NADH線上粒體電子傳遞鍊中作為供氫體,傳遞質子和電子以生成ATP。
線上粒體内膜電子傳遞鍊中,同一物質(如輔酶Q)可能交替作為供氫體和受氫體,通過傳遞電子和質子完成氧化還原鍊式反應。
供氫體是供電子體的子集。所有供氫體均可視為供電子體,但并非所有供電子體都需脫氫(例如Fe²⁺僅提供電子)。
供氫體的核心功能是通過脫氫(釋放H⁺和e⁻)參與氧化還原反應,其定義在生物化學中更強調氫的傳遞,而在廣義化學中可擴展至電子供體概念。具體是否需含氫元素取決于應用場景的狹義或廣義解釋。
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