細胞能量轉換

1、關于細胞的能量轉換第一張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月可見線粒體是細胞內的能量轉換器第二張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、細胞內的供能物質糖類：最主要的供能物質脂肪：能量的濃縮貯存形式蛋白質：能量的來源之一第三張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月地球上一切生命活動所需要的能量主要來自于太陽能。沒有太陽，就沒有生命。第四張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月太陽提供了生命生存的能源 太陽能（光能） 光合作用 植物（化學能） 食物 動物（化學能） 能量轉移并儲存于動植物的有機物（蛋白質、脂肪、糖類等）中。第五張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞內供能物質中

2、能量的流動 食物（糖類、脂肪、蛋白質） 人（消化、吸收、運輸） 細胞 線粒體 ADP+Pi 二氧化碳和水 ATP 第六張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、細胞的能量利用形式 ATP高能磷酸鍵ATP表示為：A-P P P第七張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月ATP的作用： 細胞生命活動的直接供能者 細胞能量轉換的中間攜帶者，即“能量貨幣”。 細胞的能量獲得、轉換、儲存和利用的樞紐。ATPATP是一種高能磷酸化合物，能量儲存于其高能磷酸鍵中，可去磷酸化釋放能量供細胞利用，又可磷酸化儲存能量。 去磷酸化 A-PPP = A-PP+Pi+1.72KJ 磷酸化第八張，PPT共三十三頁，

3、創(chuàng)作于2022年6月食物中的能量如何轉換為 ATP? 食物（線粒體）ATP 細胞呼吸物質分解能量釋放能量轉移能量轉換ATP形成第九張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞呼吸（cellular respiration） 在氧氣的參與下，線粒體內分解各種大分子物質，產(chǎn)生二氧化碳，同時，分解代謝所釋放的能量儲存于ATP中，這一過程稱為細胞呼吸，又稱細胞氧化或生物氧化。第十張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞呼吸（細胞氧化）過程：三羧酸循環(huán)電子傳遞和氧化磷酸化乙酰輔酶A的形成糖酵解圖示 細胞呼吸的四個主要步驟第十一張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞呼吸的過程糖酵解乙酰輔酶

4、A的形成三羧酸循環(huán)電子傳遞和氧化磷酸化能量轉換ATP生成物質分解能量釋放第十二張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞中能量的釋放和轉移分解過程：糖酵解 乙酰輔酶A的形成 三羧酸循環(huán) 物質分解, 能量逐步釋放出來第十三張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月葡萄糖丙酮酸乙酰輔酶A-酮戊二酸檸檬酸琥珀酸延胡索酸草酰乙酸異檸檬酸蘋果酸順烏頭酸NADNADH2CO2NADNADH2CO2CO2NADNADH2NADH2NADFADFADH2NADH2NAD以葡萄糖為例，介紹細胞呼吸（能量轉換）的過程：糖酵解乙酰輔酶A的形成三羧酸循環(huán)第十四張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、糖酵解在

5、細胞質中進行經(jīng)過十幾步酶促化學反應結果：一分子葡萄糖 2分子丙酮酸 2分子 NADH+H+ （葡萄糖中能量轉移到丙酮酸和 NADH中）第十五張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、乙酰輔酶A（ CH3COSCOA）的生成： 在線粒體中進行。結果：2分子丙酮酸 2分子 CH3COSCOA 2分子 NADH+H+ 2分子 CO2（丙酮酸中能量轉移到CH3COSCOA和 NADH中）第十六張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、三羧酸循環(huán)第十七張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 三羧酸循環(huán)是物質氧化分解的中心。 在線粒體基質中進行，二十幾步酶促化學反應 。 結果： 2CH2COS

6、COA22CO2 23NADH+H+ 21FADH2 21ATP CH3COSCOA中能量轉移到NADH、FADH2 中第十八張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 至此，一分子葡萄糖已完全分解成分子CO2，能量已轉移到 NADH、FADH2、ATP中 即 G 10 NADH+H+ 2 FADH2 4ATP 6 CO2 下面的問題是 NADH、 FADH2中的能量如何轉移至ATP中。第十九張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月能量的轉換電子傳遞和氧化磷酸化 因為： C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O 前面產(chǎn)生的12對H必須進一步氧化為水，整個有氧氧化才告結束，但H不能與O2直接

7、結合，實際上H離解為 H+和e-（高能電子），電子經(jīng)過呼吸鏈傳遞，最終使1/2 O2還原為O2-與基質中的2H+化合生成水。這一過程在線粒體內膜上進行, 電子傳遞鏈(呼吸鏈)相當于“放能裝置”; ATP酶復合體相當于“換能裝置”。第二十張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月呼吸鏈(電子傳遞鏈)呼吸鏈的本質是線粒體內膜上的些氧化還原酶系，可進行一系列氧化還原反應，完成電子的傳遞和能量的釋放。第二十一張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 FADH2 2e - 2e- 2e- 2e- 2e- 2e- 2e- 2e-簡示為：NADH FMN COQ B C1 C aa3 1/2O2 ADP+

8、Pi ATP ADP+Pi ATP ADP+Pi ATP呼吸鏈（respiratory chain) ：線粒體內膜上一系列氫載體和電子載體蛋白，它們在內膜上有序地排列成相互關聯(lián)的鏈狀，稱為呼吸鏈。第二十二張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 呼吸鏈在傳遞電子時，是連續(xù)的進行一系列的氧化還原反應，在這個過程中能量逐步釋放出來，有三個部位釋放的能量較高。即 部位 NADH COQ 12.2千卡 部位 b C1 9.9千卡 部位 aa3 O2 23.8千卡 第二十三張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月已知： 7.3千卡 ADP+Pi ATP 所以，上述三個部位的能量足夠形成一個 ATP，

9、 電子傳遞和氧化磷酸化1分子NADH 3ATP 電子傳遞和氧化磷酸化 1分子FADH2 2ATP第二十四張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月基粒與氧化磷酸化基粒（ATP酶復合體）是氧化磷酸化部位。 ADP+Pi ATP 稱為磷酸化磷酸化：底物水平磷酸化氧化磷酸化動畫第二十五張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月基粒的結構：頭部（ATP酶復合體）柄部基片ADP+PiATP 頭部（ATP酶復合體）基粒 柄部 基片（插入膜中）動畫第二十六張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 12H 12H+12e-（經(jīng)呼吸鏈傳遞）同時： 12H+ + 6O2- 6H2O所以終反應式：C6H12O6+

10、6O2 6CO2+6H2O+能量 在體內細胞中的含義為： C6H12O6+6O2+36ADP+36Pi 6CO2+6H2O +36ATP+熱能底物水平磷酸化：由高能底物水解放能，直接將高能磷酸鏈從底物轉移到ADP上，使 ADP磷酸化生成 ATP的作用，稱為底物水平磷酸化。氧化磷酸化：高能電子在電子傳遞過程中釋放出的能量被F0F1ATP酶復合體用來催化 ADP磷酸化而合成 ATP，稱為氧化磷酸化。動畫第二十七張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 電子傳遞和氧化磷酸化 1分子NADH 3ATP 電子傳遞和氧化磷酸化 1分子FADH2 2ATP 氧化磷酸化 所以 10NADH+2FADH2 3

11、4ATP 在糖酵解時，由底物水平磷酸化，產(chǎn)生2ATP（細胞質中產(chǎn)生）； 在TAC時，由底物水平磷酸化，也產(chǎn)生2ATP。 細胞氧化 1分子葡萄糖 38分子 其中2分子ATP在細胞質中產(chǎn)生，線粒體中產(chǎn)生36分子ATP，其它能量以熱能的形式散發(fā)掉。 動畫第二十八張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月動畫第二十九張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞呼吸的特點： 1、本質是在線粒體內進行的一系列酶促氧化還原反應。 2、產(chǎn)生的能量儲存于ATP的高能磷酸鍵中。 3、能量是逐步釋放的。 4、恒溫（37攝氏度）恒壓條件下進行。 、反應過程需要水的參入。線粒體 細胞呼吸 ATP的產(chǎn)生功能第三十張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞呼吸的最終反應式：C6H12O6+6O2- 6CO2+6H2O+能量與燃燒反應相比：化學反應相同 終產(chǎn)物相同 能