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乳酸脫氫酶（概述，結構，功能）
Release Time：2021-06-23乳酸脫氫酶概述
乳酸脫氫酶 (LDH) 是一種存在于大多數生物體中的酶，負責將丙酮酸（糖酵解的最終產物）轉化為乳酸。通過這種轉換，該分子還使用能量轉移分子NADH 的一個單位，釋放氫以產生 NAD +，從而使糖酵解繼續進行。當細胞幾乎沒有氧氣時，這種轉化是必要的，因為 NAD +是繼續通過糖酵解制造 ATP 所必需的。該酶在發酵反應中產生乳酸作為最終產物。當您劇烈運動時，乳酸會產生肌肉“燃燒”的感覺，因為它會在細胞中積聚。然而，乳酸脫氫酶的真正產物更多的是電子載體，特別是NAD+。乳酸脫氫酶存在于您身體的所有細胞中，并有助于維持在沒有氧氣的情況下保持體內平衡。當一個人劇烈運動時，肌肉組織內的氧含量會迅速下降。為了讓肌肉細胞保持功能，它們需要繼續產生 ATP。氧通常是電子傳遞鏈末端的最終電子受體。沒有它，該鏈與ATP 合酶一起停止。為了繼續運作，肌肉必須使用糖酵解過程產生的 ATP。這個過程要繼續，需要電子載體。乳酸脫氫酶在形成乳酸時從 NADH 中去除電子以完成該過程。這樣做時，會產生 NAD +，然后可用于糖酵解以產生更多 ATP。雖然該過程產生的 ATP 遠少于電子傳輸鏈，但它允許細胞在沒有充足氧氣的情況下繼續運作。
乳酸脫氫酶結構
乳酸脫氫酶由 4 個不同的亞基組成，它們作為一個內聚單元起作用。這 4 個亞基可以有不同的形式，由不同的基因編碼。在人體內，乳酸脫氫酶有 5 種不同的異構體或版本。這些不同的版本存在于不同的身體組織中，這可以幫助醫生確定乳酸脫氫酶的來源。例如，LDH-1（乳酸脫氫酶-1）存在于心臟、血細胞和腦細胞中。LDH-3 僅存在于肺部。醫生可以通過乳酸脫氫酶組成的不同亞基來識別不同版本的乳酸脫氫酶。LDH-5 可以在下圖中看到。不同的顏色代表構成酶的各個蛋白質單位。請記住，這些蛋白質在酶中作為一個單元起作用。
乳酸脫氫酶功能
1.無氧產生能量
雖然過程氧化磷酸化的線粒體產生最多的能量，一些能量通過葡萄糖分解成丙酮酸產生。這個糖酵解過程需要 NAD +，但會產生 ATP。細胞可以使用這少量的 ATP 來保持細胞運行，直到氧氣返回。而不是使用丙酮酸 克雷布斯循環，丙酮酸通過乳酸脫氫酶轉化為乳酸。這個過程會再生 NAD +，這是繼續糖酵解所必需的。持續的糖酵解會產生少量的 ATP，使細胞得以存活。
2.將乳酸轉化為能量
當氧氣返回時，酶可以逆轉其酶促功能。這個方向會產生丙酮酸，它可以被線粒體中的氧氣分解以產生大量的 ATP。雖然這似乎是一個罕見的事件，但即使是簡單的運動也會導致某些組織缺氧。乳酸脫氫酶允許這些組織在沒有氧氣的情況下繼續產生能量。這會導致乳酸在您的肌肉和組織中積聚，并且是您劇烈運動時感到“灼熱”的部分原因。當氧氣返回肌肉時，乳酸會轉化回丙酮酸，感覺就會停止。
