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文档简介
1、关于细胞的能量转换第一张,PPT共三十三页,创作于2022年6月可见线粒体是细胞内的能量转换器第二张,PPT共三十三页,创作于2022年6月一、细胞内的供能物质糖类:最主要的供能物质脂肪:能量的浓缩贮存形式蛋白质:能量的来源之一第三张,PPT共三十三页,创作于2022年6月地球上一切生命活动所需要的能量主要来自于太阳能。没有太阳,就没有生命。第四张,PPT共三十三页,创作于2022年6月太阳提供了生命生存的能源 太阳能(光能) 光合作用 植物(化学能) 食物 动物(化学能) 能量转移并储存于动植物的有机物(蛋白质、脂肪、糖类等)中。第五张,PPT共三十三页,创作于2022年6月细胞内供能物质中
2、能量的流动 食物(糖类、脂肪、蛋白质) 人(消化、吸收、运输) 细胞 线粒体 ADP+Pi 二氧化碳和水 ATP 第六张,PPT共三十三页,创作于2022年6月二、细胞的能量利用形式 ATP高能磷酸键ATP表示为:A-P P P第七张,PPT共三十三页,创作于2022年6月ATP的作用: 细胞生命活动的直接供能者 细胞能量转换的中间携带者,即“能量货币”。 细胞的能量获得、转换、储存和利用的枢纽。ATPATP是一种高能磷酸化合物,能量储存于其高能磷酸键中,可去磷酸化释放能量供细胞利用,又可磷酸化储存能量。 去磷酸化 A-PPP = A-PP+Pi+1.72KJ 磷酸化第八张,PPT共三十三页,
3、创作于2022年6月食物中的能量如何转换为 ATP? 食物(线粒体)ATP 细胞呼吸物质分解能量释放能量转移能量转换ATP形成第九张,PPT共三十三页,创作于2022年6月细胞呼吸(cellular respiration) 在氧气的参与下,线粒体内分解各种大分子物质,产生二氧化碳,同时,分解代谢所释放的能量储存于ATP中,这一过程称为细胞呼吸,又称细胞氧化或生物氧化。第十张,PPT共三十三页,创作于2022年6月细胞呼吸(细胞氧化)过程:三羧酸循环电子传递和氧化磷酸化乙酰辅酶A的形成糖酵解图示 细胞呼吸的四个主要步骤第十一张,PPT共三十三页,创作于2022年6月细胞呼吸的过程糖酵解乙酰辅酶
4、A的形成三羧酸循环电子传递和氧化磷酸化能量转换ATP生成物质分解能量释放第十二张,PPT共三十三页,创作于2022年6月细胞中能量的释放和转移分解过程:糖酵解 乙酰辅酶A的形成 三羧酸循环 物质分解, 能量逐步释放出来第十三张,PPT共三十三页,创作于2022年6月葡萄糖丙酮酸乙酰辅酶A-酮戊二酸柠檬酸琥珀酸延胡索酸草酰乙酸异柠檬酸苹果酸顺乌头酸NADNADH2CO2NADNADH2CO2CO2NADNADH2NADH2NADFADFADH2NADH2NAD以葡萄糖为例,介绍细胞呼吸(能量转换)的过程:糖酵解乙酰辅酶A的形成三羧酸循环第十四张,PPT共三十三页,创作于2022年6月一、糖酵解在
5、细胞质中进行经过十几步酶促化学反应结果:一分子葡萄糖 2分子丙酮酸 2分子 NADH+H+ (葡萄糖中能量转移到丙酮酸和 NADH中)第十五张,PPT共三十三页,创作于2022年6月二、乙酰辅酶A( CH3COSCOA)的生成: 在线粒体中进行。结果:2分子丙酮酸 2分子 CH3COSCOA 2分子 NADH+H+ 2分子 CO2(丙酮酸中能量转移到CH3COSCOA和 NADH中)第十六张,PPT共三十三页,创作于2022年6月三、三羧酸循环第十七张,PPT共三十三页,创作于2022年6月 三羧酸循环是物质氧化分解的中心。 在线粒体基质中进行,二十几步酶促化学反应 。 结果: 2CH2COS
6、COA22CO2 23NADH+H+ 21FADH2 21ATP CH3COSCOA中能量转移到NADH、FADH2 中第十八张,PPT共三十三页,创作于2022年6月 至此,一分子葡萄糖已完全分解成分子CO2,能量已转移到 NADH、FADH2、ATP中 即 G 10 NADH+H+ 2 FADH2 4ATP 6 CO2 下面的问题是 NADH、 FADH2中的能量如何转移至ATP中。第十九张,PPT共三十三页,创作于2022年6月能量的转换电子传递和氧化磷酸化 因为: C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O 前面产生的12对H必须进一步氧化为水,整个有氧氧化才告结束,但H不能与O2直接
7、结合,实际上H离解为 H+和e-(高能电子),电子经过呼吸链传递,最终使1/2 O2还原为O2-与基质中的2H+化合生成水。这一过程在线粒体内膜上进行, 电子传递链(呼吸链)相当于“放能装置”; ATP酶复合体相当于“换能装置”。第二十张,PPT共三十三页,创作于2022年6月呼吸链(电子传递链)呼吸链的本质是线粒体内膜上的些氧化还原酶系,可进行一系列氧化还原反应,完成电子的传递和能量的释放。第二十一张,PPT共三十三页,创作于2022年6月 FADH2 2e - 2e- 2e- 2e- 2e- 2e- 2e- 2e-简示为:NADH FMN COQ B C1 C aa3 1/2O2 ADP+
8、Pi ATP ADP+Pi ATP ADP+Pi ATP呼吸链(respiratory chain) :线粒体内膜上一系列氢载体和电子载体蛋白,它们在内膜上有序地排列成相互关联的链状,称为呼吸链。第二十二张,PPT共三十三页,创作于2022年6月 呼吸链在传递电子时,是连续的进行一系列的氧化还原反应,在这个过程中能量逐步释放出来,有三个部位释放的能量较高。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 第二十三张,PPT共三十三页,创作于2022年6月已知: 7.3千卡 ADP+Pi ATP 所以,上述三个部位的能量足够形成一个 ATP,
9、 电子传递和氧化磷酸化1分子NADH 3ATP 电子传递和氧化磷酸化 1分子FADH2 2ATP第二十四张,PPT共三十三页,创作于2022年6月基粒与氧化磷酸化基粒(ATP酶复合体)是氧化磷酸化部位。 ADP+Pi ATP 称为磷酸化磷酸化:底物水平磷酸化氧化磷酸化动画第二十五张,PPT共三十三页,创作于2022年6月基粒的结构:头部(ATP酶复合体)柄部基片ADP+PiATP 头部(ATP酶复合体)基粒 柄部 基片(插入膜中)动画第二十六张,PPT共三十三页,创作于2022年6月 12H 12H+12e-(经呼吸链传递)同时: 12H+ + 6O2- 6H2O所以终反应式:C6H12O6+
10、6O2 6CO2+6H2O+能量 在体内细胞中的含义为: C6H12O6+6O2+36ADP+36Pi 6CO2+6H2O +36ATP+热能底物水平磷酸化:由高能底物水解放能,直接将高能磷酸链从底物转移到ADP上,使 ADP磷酸化生成 ATP的作用,称为底物水平磷酸化。氧化磷酸化:高能电子在电子传递过程中释放出的能量被F0F1ATP酶复合体用来催化 ADP磷酸化而合成 ATP,称为氧化磷酸化。动画第二十七张,PPT共三十三页,创作于2022年6月 电子传递和氧化磷酸化 1分子NADH 3ATP 电子传递和氧化磷酸化 1分子FADH2 2ATP 氧化磷酸化 所以 10NADH+2FADH2 3
11、4ATP 在糖酵解时,由底物水平磷酸化,产生2ATP(细胞质中产生); 在TAC时,由底物水平磷酸化,也产生2ATP。 细胞氧化 1分子葡萄糖 38分子 其中2分子ATP在细胞质中产生,线粒体中产生36分子ATP,其它能量以热能的形式散发掉。 动画第二十八张,PPT共三十三页,创作于2022年6月动画第二十九张,PPT共三十三页,创作于2022年6月细胞呼吸的特点: 1、本质是在线粒体内进行的一系列酶促氧化还原反应。 2、产生的能量储存于ATP的高能磷酸键中。 3、能量是逐步释放的。 4、恒温(37摄氏度)恒压条件下进行。 、反应过程需要水的参入。线粒体 细胞呼吸 ATP的产生功能第三十张,PPT共三十三页,创作于2022年6月细胞呼吸的最终反应式:C6H12O6+6O2- 6CO2+6H2O+能量与燃烧反应相比:化学反应相同 终产物相同 能
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