细胞代谢自学

1、4 细胞代谢,一个系统中的各种自发过程总是朝着熵增大的方向进行的热力学第二定律,熵：是系统的状态函数，是无序性的量度,一个系统随着自发过程的进行，总是朝着无序性增大，有序性减少的方向发展的。但生物的发展却是有序性愈来愈高,细胞和生物不是孤立的系统，而是和外界紧密相连的开放系统,4.1 能与细胞,一切大小事件，从星球的诞生到生物个体的死亡都遵循能量规律,细胞中能的转换,ATP是细胞中的能量货币,A、生物氧化特点 在活体细胞中进行，需酶参加 温和条件 复杂的氧化还原过程 能量逐步释放，以ATP形式储存和转运,生物氧化,4.2 生命过程的催化剂 酶,酶是生物活体细胞产生，以蛋白质为主要成分，具催化功

2、能的一类生物催化剂,酶的作用特点,只催化热力学允许的反应 只加快反应速度，不改变反应平衡点 对正逆反应催化作用相同 降低反应活化能,酶的催化特点,反应条件温和 高效 专一 多样 受多因素影响,酶的作用机制,A+B+E C+D+E S+E SE P+E 邻近与定向 酸碱催化 共价催化,底物形变 微环境的影响,酶,底物,酶-底物复合物,酶+产物,酶的作用机制,酶的生理意义,生物体内绝大多数反应都在酶的作用下进行 各种反应的综合就是生命,许多因素影响酶的活性,RNA 酶,核酶,温度 Ph 盐浓度,4 . 3 细胞的穿膜运动,1、扩散 2、渗透 3、主动运输 4、内吞作用 5、外排,4.4 生物氧化过

3、程,代 谢 分 子,O2,中间载体,O2,EMP（糖酵解）途径,EMP途径的概念 酵母等微生物生醇发酵，丙酮酸由丙酮酸脱羧酶催化，生成乙醛，在乙醇脱氢酶催化下，生成乙醇。 动物和人体不含丙酮酸脱羧酶，丙酮酸由乳酸脱氢酶催化，生成乳酸,三羧酸循环,丙酮酸,乙酰CoA,定义：在有氧条件下，酵解产物丙酮酸被氧化分解成CO2和H2O,并以ATP形式贮备大量能量的代谢系统,加入2C,提供能量，一分子葡萄糖经EMP和TCAc彻底氧化成H2O、CO2，可生成38个ATP,三羧酸循环（意义,为其他物质的合成 提供C骨架 沟通脂质、蛋白质等有机物代谢,线粒体中进行,电子传递和氧化磷酸化,电子传递链： 由烟酰胺脱

4、氢酶类、黄素蛋白类、铁硫蛋白、辅酶Q和细胞色素等五大载体组成,复合物,复合物,复合物,复合物,电子传递链,NADH经电子传递链产生3个ATP，FADH2产生2个ATP,氧化磷酸化,细胞中的电子传递链,ATP的特殊作用,有机分子+O2+ADP+Pi ATP+CO2 ATP+H2O ADP+Pi+能量,机械能-运动,化学能-合成,渗透能-分泌吸收,电能-生物电,热能-体温,光能-生物发光,ATP是生物系统能量交换的中心,荧火虫,ATP的特殊作用,应用举例,运动与食物,生物大分子代谢联系,代谢调控,食 物,多糖,脂肪,蛋白质,糖,甘油,脂肪酸,氨基酸,乙酰辅酶A,三羧酸循环,电子传递 氧化磷酸化,A

5、TP,氨基,消化系统,排泄系统,提供给各系统能量,电子传递 氧化磷酸化,电子传递 氧化磷酸化,电子传递 氧化磷酸化,葡萄糖三碳糖丙酮酸,分解,合成,氨基,乙酰辅酶A,葡萄糖合成 丙酮酸G3P葡萄糖,三羧酸循环 产生的酸,A T P,氨基酸,脂肪酸,甘油,糖,蛋白质,脂肪,多糖,细胞,组织,器官,生物体,4.5 光合作用,十七世纪中叶，比利时医生的发现植物生长不是从土壤中来！ 英国牧师植物净化空气 荷兰医生发现光的作用,C02+H2O,CH2O)+O2,C02+H2O,CH2O)+O2,光合作用,光反应光解、氧气释放、ATP和NADPH的生成,碳反应利用ATP和NADPH，将二氧化碳还原为糖,光反应,碳反应,光反应,碳反应,光反应,碳反应,光,H2O O2,CO2 (CH2O,A