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文档简介

第四章

细胞代谢第四章

细胞代谢11生物体的能量生命活动需要能量代谢是化学物质和能量的转化过程生命的存在要靠能量,生物本身不能创造新的能量。几乎所有地球生命所需要的能量都来自太阳自养生物与异养生物生态系统中能量的流动是由多样化的生命过程完成的1生物体的能量生命活动需要能量代谢是化学物质和2热力学第一定律即能量守恒定律宇宙的能量是一个常数,能量可以不断被转化和转移,但不可能被创造,也不可能被消灭2热力学定律热力学第一定律热力学第一定律即能量守恒定律2热力学定律热力学第一定3热力学将不能做功的随机和无序状态的能定义为熵,以S表示宇宙或系统的各种过程总是向着熵增大的方向进行热力学第二定律热力学将不能做功的随机和无序状态的能定义为熵,以S表示热4热力学将系统中总的热量称为焓,以H表示在恒定温度和压力条件下总能量中可以做功的那一部分能量为自由能,以G表示当熵增加时,系统的自由能便会下降,因此有:DG=DH-TDS(T为绝对温度)生命依靠能量的不断输入一直在与热力学第二定律作抗争热力学第二定律热力学将系统中总的热量称为焓,以H表示热力学第二定律5物理和化学过程达到平衡时,即达到系统的自由能最小而熵最大3吸能反应和放能反应物理和化学过程达到平衡时,即达到系统的自由能最小而熵最大36在一个反应中,如果产物比反应物含有更少的自由能,这个反应便趋向于自发地进行自发反应可释放自由能,称为放能反应需从外界输入自由能才能进行的反应称为吸能反应光合作用是吸能反应呼吸作用是放能反应在一个反应中,如果产物比反应物含有更少的自由能,这个反应便趋74细胞的能量通货——ATP在活细胞中,能量贮存在腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)中ATPATP水解时,一个高能磷酸键断裂同时释放出能量

ATP+H2O——>ADP+Pi

G=-30.5kJ/molNH24细胞的能量通货——ATP在活细胞中,能量贮存在腺嘌呤核8ATP作为细胞能量的通货是如何工作的?放能反应和ATP的合成相偶联,吸能反应和ATP的分解相偶联ATP作为细胞能量的通货是如何工作的?放能反应和ATP的合成9细胞利用能量(ATP)完成各种工作细胞利用能量(ATP)完成各种工作10

发光细胞有荧光素酶(E-LH),酶促反应使ATP与E-LH先偶联,偶联的高能中间产物ELH2-AMP在氧气存在时可释放出能量,并以荧光的形式发射出来:ATP+E-LHELH2-AMP+PiELH2-AMP+O2E-P+CO2+h仲夏的夜晚萤火虫如何利用ATP来发光?

发光细胞有荧光素酶(E-LH),酶促反应使ATP与E-L11热力学原理只能帮助我们预测一个反应能否发生,却不能告诉我们反应的速度有多快酶是细胞产生的可调节化学反应速度的催化剂绝大多数的酶都是蛋白质酶在常温、常压、中性pH的温和条件下具有很高的催化效率二、酶酶是具有催化作用的蛋白质

热力学原理只能帮助我们预测一个反应能否发生,却不能告诉我们反12化学键能障活化能酶的催化作用机理酶可以降低活化一个反应所需要的能量化学键能障活化能酶的催化作用机理酶可以降低13酶+底物酶-底物复合物

酶+产物

E+S

E-S

E+P酶与底物结合降低反应的活化能酶+底物酶-底物复合物酶+产物酶与底物结14

特殊的三维空间结构和构象酶的活性位点或酶的活性中心钥匙和锁诱导契合酶的活性位点“柔性学说”酶的特异性(专一性)特殊的三维空间结构和构象酶的特异性(专一性)15

影响酶活性的因素温度的影响影响酶活性的因素16pH的影响pH的影响17辅助因子的作用

无机金属离子——辅助因子有机化合物——辅酶——递H+或递电子NADP+和FAD的递H+和递电子作用辅助因子的作用无机金属离子——辅助因子NADP+和FAD的18酶的抑制剂

可逆与不可逆抑制剂竞争性与非竞争性抑制剂酶的抑制剂可逆与不可逆抑制剂19反馈抑制酶促反应在细胞中往往不是独立发生的在代谢过程中局部反应对催化该反应的酶所起的抑制作用,称为反馈抑制细胞自行调节其代谢的一种机制维持细胞稳态的重要机制反馈抑制酶促反应在细胞中往往不是独立发生的20三、细胞呼吸1概念:呼吸作用是指生物从周围空气中吸入氧气,又向其中呼出二氧化碳的过程。是一种气体交换。细胞呼吸指细胞在有氧条件下从食物分子(主要是葡萄糖)中获得能量的过程。三、细胞呼吸1概念:21细胞呼吸是生物体获得能量的主要代谢途径细胞呼吸是一种氧化反应有机化合物+O2→CO2+能量“燃料”包括糖类、脂肪、蛋白质等C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量(ATP+热量)细胞呼吸主要在线粒体中进行,温和条件和酶的参与调控2细胞呼吸产生能量细胞呼吸是生物体获得能量的主要代谢途径2细胞呼吸产生能量22慢跑,细胞消耗氧气来分解葡萄糖并获得能量,同时产生二氧化碳和水快跑,细胞将葡萄糖分解成乳酸和二氧化碳人体细胞的呼吸过程慢跑,细胞消耗氧气来分解葡萄糖并获得能量,同时产生二氧化碳和23贮藏在葡萄糖等食物分子中的化学能经细胞呼吸释放,以高能磷酸键的形式贮藏在ATP分子中葡萄糖中大约40%50%的能量被转化贮藏在ATP中,而汽车发动机只有15%25%转化为动能,细胞呼吸的产能效率高

ATP的产生和应用贮藏在葡萄糖等食物分子中的化学能经细胞呼吸释放,以高能磷酸键24在生物体中,ATP不断地消耗和再生,维持着生命的高度有序状态动物细胞呼吸的“燃料”

ATP的产生和应用ATP和ADP分子的相互转换在生物体中,ATP不断地消耗和再生,维持着生命的高度有序状态25体重70kg的男子不同活动时所需要的能量(kj/h)活动能量活动能量静坐419锯木头2010站立,放松440游泳2093快打字586跑步(5.3km/h)2387步行(4.2km/h)837快步(5.3km/h)2722做木工1004上楼梯4605体重70kg的男子不同活动时所需要的能量(kj/h)活动能量26某些食物所含的热量(kj/100g)食物热量食物热量大米1448牛肉226面粉1465鸡蛋577玉米面1423鲤鱼456花生仁(生)1247苹果218黄豆1502菠菜100猪肉1654植物油3761某些食物所含的热量(kj/100g)食物热量食物热量大米1427获得电子——还原反应;失去电子——氧化反应氧化还原反应——细胞中氢及其电子从一个化合物向另一个化合物转移氧化还原反应是呼吸作用和光合作用等代谢中最基本的反应氧化还原反应获得电子——还原反应;失去电子——氧化反应氧化还原反应28被转移的氢原子所携带的能量储藏在新化学键中氧化还原反应XH2(还原型底物)+NAD+→X(氧化型底物)+NADH+H+XH2(还原型底物)+NADP+→X(氧化型底物)+NADPH+H+XH2(还原型底物)+FAD+→X(氧化型底物)+FADH2还原态的NADH、NADPH和FADH2等还可将所接受的电子和氢传递给其他传递体如细胞色素、辅酶Q等被转移的氢原子所携带的能量储藏在新化学键中氧化还原反应X29细胞呼吸是由一系列化学反应组成的一个连续完整的代谢过程每一步化学反应都需要特定的酶参与才能完成细胞呼吸的3个阶段3细胞呼吸的化学过程概述细胞呼吸是由一系列化学反应组成的一个连续完整的代谢过程330发生在细胞质中的9步反应参与化合物:①葡萄糖,②ADP和磷酸,③NAD+。起始阶段还需要消耗2分子ATP来启动,但后期共产出4分子ATP,还形成高能化合物NADH。最终产物是丙酮酸糖酵解将六碳的葡萄糖分解成2个三碳的丙酮酸,净产生2个ATP,生成1分子NADH,糖酵解不需要氧参与糖酵解发生在细胞质中的9步反应糖酵解31发生在线粒体中分解丙酮酸形成2分子CO2、8个H,3分子NADH和1分子FADH2,及1分子ATPKrebs循环也是放能反应过程

Krebs循环发生在线粒体中Krebs循环32电子传递链就是通过一系列的氧化还原反应,将高能电子从NADH和FADH2最终传递给分子氧,同时随着电子能量水平的逐步下降,高能电子所释放的化学能就通过磷酸化途径贮存到ATP分子中电子传递链和氧化磷酸化电子传递链就是通过一系列的氧化还原反应,将高能电子从NADH33电子传递链又称呼吸链,主要成分是线粒体内膜上的蛋白复合物,这些复合物包含了一系列的电子传递体电子传递链和氧化磷酸化电子传递链又称呼吸链,主要成分是线粒体内膜上的蛋白复合物,这34在有氧环境中,酵母细胞消耗氧气来分解葡萄糖并获得能量,同时产生二氧化碳在缺氧环境中,酵母菌将葡萄糖分解成酒精(乙醇)和二氧化碳在有氧环境中,食物分子被充分氧化,可产生比无氧环境更多的能量

4酵母菌的发酵作用发酵是典型的细胞呼吸过程在有氧环境中,酵母细胞消耗氧气来分解葡萄糖并获得能量,同时产35生物大分子需要经过消化作用生成单体小分子的葡萄糖、氨基酸或脂肪酸等消化作用常常发生在细胞外,而不是在细胞质内,它是一种在酶作用下的水解过程5其他营养物质的氧化消化作用生物大分子需要经过消化作用生成单体小分子的葡萄糖、氨基酸或脂36氨基酸与脂肪酸的氧化是先转变为某种中间产物,然后进入糖酵解或三羧酸循环氨基酸脱氨变成三羧酸循环中的有机酸脂肪酸可以与辅酶A结合后氧化生成乙酰辅酶A而进入三羧酸循环甘油则可以转变为磷酸甘油醛进入糖酵解过程蛋白质和脂肪的氧化氨基酸与脂肪酸的氧化是先转变为某种中间产物,然后进入糖酵解或37食物分子的氧化分解即细胞呼吸过程捕获能量食物分子的分解又为生物大分子的合成和细胞、组织和生物体的组成提供原料营养物质的分解可提供生物分子合成的原料食物分子的氧化分解即细胞呼吸过程捕获能量营养物质的分解可38四光合作用四光合作用39光合作用的早期研究

1642年比利时科学家

Helmont1770年英国牧师

Priestley大玻璃罩老鼠蜡烛显微镜气孔光合作用的早期研究1770年英国牧师显微镜气孔40白天有机酸脱羧释放CO2用于光合作用课件41(一)光合作用的概念和意义光合作用是指绿色植物和光合细菌利用光能把二氧化碳和水合成有机物的过程。CO2+H2O*CH2O+H2O+O2*绿色植物光(一)光合作用的概念和意义光合作用是指绿色植物和光合细菌利用42光合作用的意义光合作用是绿色植物(主要在叶片中)吸收日光能量,利用二氧化碳和水,合成有机物质,并释放氧的过程。在这个过程中,无机物质(二氧化碳和水)被转化为有机物质,日光能转变为化学能。所产生的有机物质,主要是糖(葡萄糖等),被转变的化学能贮藏在有机物质中。光合作用的意义光合作用是绿色植物(主要在叶片中)吸收日光能量43光合作用的意义光合作用所释放的氧是生物生存的必需条件。所产生的糖是植物自身生长发育所必需的有机物质,也是进一步合成淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素及其他有机物质的原料。粮、棉、油、木材和其他农、林产品,都是光合作用的产物。我们吃的粮食、烧的柴就是利用其中所贮藏的能量。所以,光合作用是生物体内所有物质代谢和能量代谢的基础,在新陈代谢各个途径中它占有独特的地位;它对自然界的生态平衡和人类的生存都具有极为重大的意义。光合作用的意义光合作用所释放的氧是生物生存的必需条件。所产生44(二)光合器与光合色素

光合器:叶肉细胞的叶绿体是光合作用的细胞器(二)光合器与光合色素45

叶绿体的结构叶绿体的结构46光合色素种类叶绿素类:叶绿素a、b、c、d类胡萝卜素:胡萝卜素、叶黄素藻胆素:藻红素、藻蓝素光合色素种类叶绿素类:叶绿素a、b、c、d47叶绿素的分子式叶绿素的分子式48叶绿素的结构式叶绿素的结构式49叶绿素

叶绿素分子由碳和氮原子组成卟啉环与叶醇侧链相连结叶醇侧链插入到类囊体膜中

光合作用的色素主要包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、藻胆素等

叶绿素a启动光反应叶绿素

叶绿素分子由碳和氮原子组成卟啉环与叶醇侧链相连50问题:为什么植物都是绿色的?问题:为什么植物都是绿色的?51几种光合色素的吸收光谱几种光合色素的吸收光谱52几种光合色素的吸收区域叶绿素类:蓝紫光、红光叶绿素a红光区吸收带偏长波方向,蓝紫光区偏短波方向叶绿素a和b对绿光吸收很少,故呈绿色,叶绿素a蓝绿色和叶绿素b呈黄绿色类胡萝卜素:只吸收蓝紫光不吸收红橙及黄光,故呈橙黄色和黄色藻胆素:主要吸收绿、橙光藻红素吸收绿光,藻蓝素吸收橙红光几种光合色素的吸收区域叶绿素类:蓝紫光、红光53荧光现象荧光现象54(三)光合作用过程(三)光合作用过程551原初反应指叶绿素分子被光激发,到引起原初光化学反应的过程包括了光物理过程和光化学过程光能电能1原初反应指叶绿素分子被光56

光系统与光反应光反应发生在类囊体膜上碳反应发生在叶绿体的基质中 光系统与光反应光反应发生在类囊体膜上572光合电子传递与光合磷酸化2光合电子传递与光合磷酸化58白天有机酸脱羧释放CO2用于光合作用课件59非环路的光合磷酸化途径和电子传递链非环路的光合磷酸化途径和电子传递链603光合碳同化过程3光合碳同化过程61卡尔文循环——C3途径卡尔文循环——C3途径62C3植物与C4植物叶结构的比较C3植物与C4植物叶结构的比较63C4植物玉米花环状维管束细胞的解剖结构图

紧密的维管束鞘四周被大的维管束鞘细胞环绕包围。在这类作物中大的叶绿体分布在维管束鞘细胞的外围,维管束细胞被叶肉细胞包围。C4植物玉米花环状维管束细胞的解剖结构图

紧密的维管束鞘四周64C4途径C4途径65C4植物高梁甘蔗田粟(millet)的穗形,“谷子”,去皮后称“小米”苋菜玉米C4植物高梁甘蔗田粟(millet)的穗形66景天科植物酸代谢途径

(CAM途径)景天科等植物有一个很特殊的CO2同化方式:夜间固定CO2产生有机酸,白天有机酸脱羧释放CO2,用于光合作用,这样的与有机酸合成日变化有关的光合碳代谢途径称为CAM(

Crassulaceanacidmetabolism)途径景天科植物酸代谢途径

(CAM途径)景天科等植物有一个很特殊67

CAM植物-瓦松属瓦松属1CAM植物-瓦松属瓦松属168剑麻芦荟落地生根龙舌兰绯牡丹昙花剑麻芦荟落地生根龙舌兰绯牡丹昙花69多肉质植物鸡冠掌红司锦晃星静夜多肉质植物鸡冠掌红司锦晃星静夜704、影响光合作用的外界因素1、光光饱和点光补偿点4、影响光合作用的外界因素1、光712、二氧化碳二氧化碳饱和点二氧化碳补偿点3、温度4、水分5、矿质营养2、二氧化碳72

有人幻想和设想:有朝一日,科学家将光合作用机理搞清楚,并将植物光合作用的全套基因转移到人的头发中,在头发中模拟光合作用的过程,那么,只要在人的头上撒点水、再晒晒太阳,在头发中便完成了二氧化碳加水合成葡萄糖的过程,葡萄糖从头发中输送到人体的各部分,吃饭的历史使命便可宣告结束了。有人幻想和设想:有朝一日,科学家将光合作用机73谢谢!谢谢!74第四章

细胞代谢第四章

细胞代谢751生物体的能量生命活动需要能量代谢是化学物质和能量的转化过程生命的存在要靠能量,生物本身不能创造新的能量。几乎所有地球生命所需要的能量都来自太阳自养生物与异养生物生态系统中能量的流动是由多样化的生命过程完成的1生物体的能量生命活动需要能量代谢是化学物质和76热力学第一定律即能量守恒定律宇宙的能量是一个常数,能量可以不断被转化和转移,但不可能被创造,也不可能被消灭2热力学定律热力学第一定律热力学第一定律即能量守恒定律2热力学定律热力学第一定77热力学将不能做功的随机和无序状态的能定义为熵,以S表示宇宙或系统的各种过程总是向着熵增大的方向进行热力学第二定律热力学将不能做功的随机和无序状态的能定义为熵,以S表示热78热力学将系统中总的热量称为焓,以H表示在恒定温度和压力条件下总能量中可以做功的那一部分能量为自由能,以G表示当熵增加时,系统的自由能便会下降,因此有:DG=DH-TDS(T为绝对温度)生命依靠能量的不断输入一直在与热力学第二定律作抗争热力学第二定律热力学将系统中总的热量称为焓,以H表示热力学第二定律79物理和化学过程达到平衡时,即达到系统的自由能最小而熵最大3吸能反应和放能反应物理和化学过程达到平衡时,即达到系统的自由能最小而熵最大380在一个反应中,如果产物比反应物含有更少的自由能,这个反应便趋向于自发地进行自发反应可释放自由能,称为放能反应需从外界输入自由能才能进行的反应称为吸能反应光合作用是吸能反应呼吸作用是放能反应在一个反应中,如果产物比反应物含有更少的自由能,这个反应便趋814细胞的能量通货——ATP在活细胞中,能量贮存在腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)中ATPATP水解时,一个高能磷酸键断裂同时释放出能量

ATP+H2O——>ADP+Pi

G=-30.5kJ/molNH24细胞的能量通货——ATP在活细胞中,能量贮存在腺嘌呤核82ATP作为细胞能量的通货是如何工作的?放能反应和ATP的合成相偶联,吸能反应和ATP的分解相偶联ATP作为细胞能量的通货是如何工作的?放能反应和ATP的合成83细胞利用能量(ATP)完成各种工作细胞利用能量(ATP)完成各种工作84

发光细胞有荧光素酶(E-LH),酶促反应使ATP与E-LH先偶联,偶联的高能中间产物ELH2-AMP在氧气存在时可释放出能量,并以荧光的形式发射出来:ATP+E-LHELH2-AMP+PiELH2-AMP+O2E-P+CO2+h仲夏的夜晚萤火虫如何利用ATP来发光?

发光细胞有荧光素酶(E-LH),酶促反应使ATP与E-L85热力学原理只能帮助我们预测一个反应能否发生,却不能告诉我们反应的速度有多快酶是细胞产生的可调节化学反应速度的催化剂绝大多数的酶都是蛋白质酶在常温、常压、中性pH的温和条件下具有很高的催化效率二、酶酶是具有催化作用的蛋白质

热力学原理只能帮助我们预测一个反应能否发生,却不能告诉我们反86化学键能障活化能酶的催化作用机理酶可以降低活化一个反应所需要的能量化学键能障活化能酶的催化作用机理酶可以降低87酶+底物酶-底物复合物

酶+产物

E+S

E-S

E+P酶与底物结合降低反应的活化能酶+底物酶-底物复合物酶+产物酶与底物结88

特殊的三维空间结构和构象酶的活性位点或酶的活性中心钥匙和锁诱导契合酶的活性位点“柔性学说”酶的特异性(专一性)特殊的三维空间结构和构象酶的特异性(专一性)89

影响酶活性的因素温度的影响影响酶活性的因素90pH的影响pH的影响91辅助因子的作用

无机金属离子——辅助因子有机化合物——辅酶——递H+或递电子NADP+和FAD的递H+和递电子作用辅助因子的作用无机金属离子——辅助因子NADP+和FAD的92酶的抑制剂

可逆与不可逆抑制剂竞争性与非竞争性抑制剂酶的抑制剂可逆与不可逆抑制剂93反馈抑制酶促反应在细胞中往往不是独立发生的在代谢过程中局部反应对催化该反应的酶所起的抑制作用,称为反馈抑制细胞自行调节其代谢的一种机制维持细胞稳态的重要机制反馈抑制酶促反应在细胞中往往不是独立发生的94三、细胞呼吸1概念:呼吸作用是指生物从周围空气中吸入氧气,又向其中呼出二氧化碳的过程。是一种气体交换。细胞呼吸指细胞在有氧条件下从食物分子(主要是葡萄糖)中获得能量的过程。三、细胞呼吸1概念:95细胞呼吸是生物体获得能量的主要代谢途径细胞呼吸是一种氧化反应有机化合物+O2→CO2+能量“燃料”包括糖类、脂肪、蛋白质等C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量(ATP+热量)细胞呼吸主要在线粒体中进行,温和条件和酶的参与调控2细胞呼吸产生能量细胞呼吸是生物体获得能量的主要代谢途径2细胞呼吸产生能量96慢跑,细胞消耗氧气来分解葡萄糖并获得能量,同时产生二氧化碳和水快跑,细胞将葡萄糖分解成乳酸和二氧化碳人体细胞的呼吸过程慢跑,细胞消耗氧气来分解葡萄糖并获得能量,同时产生二氧化碳和97贮藏在葡萄糖等食物分子中的化学能经细胞呼吸释放,以高能磷酸键的形式贮藏在ATP分子中葡萄糖中大约40%50%的能量被转化贮藏在ATP中,而汽车发动机只有15%25%转化为动能,细胞呼吸的产能效率高

ATP的产生和应用贮藏在葡萄糖等食物分子中的化学能经细胞呼吸释放,以高能磷酸键98在生物体中,ATP不断地消耗和再生,维持着生命的高度有序状态动物细胞呼吸的“燃料”

ATP的产生和应用ATP和ADP分子的相互转换在生物体中,ATP不断地消耗和再生,维持着生命的高度有序状态99体重70kg的男子不同活动时所需要的能量(kj/h)活动能量活动能量静坐419锯木头2010站立,放松440游泳2093快打字586跑步(5.3km/h)2387步行(4.2km/h)837快步(5.3km/h)2722做木工1004上楼梯4605体重70kg的男子不同活动时所需要的能量(kj/h)活动能量100某些食物所含的热量(kj/100g)食物热量食物热量大米1448牛肉226面粉1465鸡蛋577玉米面1423鲤鱼456花生仁(生)1247苹果218黄豆1502菠菜100猪肉1654植物油3761某些食物所含的热量(kj/100g)食物热量食物热量大米14101获得电子——还原反应;失去电子——氧化反应氧化还原反应——细胞中氢及其电子从一个化合物向另一个化合物转移氧化还原反应是呼吸作用和光合作用等代谢中最基本的反应氧化还原反应获得电子——还原反应;失去电子——氧化反应氧化还原反应102被转移的氢原子所携带的能量储藏在新化学键中氧化还原反应XH2(还原型底物)+NAD+→X(氧化型底物)+NADH+H+XH2(还原型底物)+NADP+→X(氧化型底物)+NADPH+H+XH2(还原型底物)+FAD+→X(氧化型底物)+FADH2还原态的NADH、NADPH和FADH2等还可将所接受的电子和氢传递给其他传递体如细胞色素、辅酶Q等被转移的氢原子所携带的能量储藏在新化学键中氧化还原反应X103细胞呼吸是由一系列化学反应组成的一个连续完整的代谢过程每一步化学反应都需要特定的酶参与才能完成细胞呼吸的3个阶段3细胞呼吸的化学过程概述细胞呼吸是由一系列化学反应组成的一个连续完整的代谢过程3104发生在细胞质中的9步反应参与化合物:①葡萄糖,②ADP和磷酸,③NAD+。起始阶段还需要消耗2分子ATP来启动,但后期共产出4分子ATP,还形成高能化合物NADH。最终产物是丙酮酸糖酵解将六碳的葡萄糖分解成2个三碳的丙酮酸,净产生2个ATP,生成1分子NADH,糖酵解不需要氧参与糖酵解发生在细胞质中的9步反应糖酵解105发生在线粒体中分解丙酮酸形成2分子CO2、8个H,3分子NADH和1分子FADH2,及1分子ATPKrebs循环也是放能反应过程

Krebs循环发生在线粒体中Krebs循环106电子传递链就是通过一系列的氧化还原反应,将高能电子从NADH和FADH2最终传递给分子氧,同时随着电子能量水平的逐步下降,高能电子所释放的化学能就通过磷酸化途径贮存到ATP分子中电子传递链和氧化磷酸化电子传递链就是通过一系列的氧化还原反应,将高能电子从NADH107电子传递链又称呼吸链,主要成分是线粒体内膜上的蛋白复合物,这些复合物包含了一系列的电子传递体电子传递链和氧化磷酸化电子传递链又称呼吸链,主要成分是线粒体内膜上的蛋白复合物,这108在有氧环境中,酵母细胞消耗氧气来分解葡萄糖并获得能量,同时产生二氧化碳在缺氧环境中,酵母菌将葡萄糖分解成酒精(乙醇)和二氧化碳在有氧环境中,食物分子被充分氧化,可产生比无氧环境更多的能量

4酵母菌的发酵作用发酵是典型的细胞呼吸过程在有氧环境中,酵母细胞消耗氧气来分解葡萄糖并获得能量,同时产109生物大分子需要经过消化作用生成单体小分子的葡萄糖、氨基酸或脂肪酸等消化作用常常发生在细胞外,而不是在细胞质内,它是一种在酶作用下的水解过程5其他营养物质的氧化消化作用生物大分子需要经过消化作用生成单体小分子的葡萄糖、氨基酸或脂110氨基酸与脂肪酸的氧化是先转变为某种中间产物,然后进入糖酵解或三羧酸循环氨基酸脱氨变成三羧酸循环中的有机酸脂肪酸可以与辅酶A结合后氧化生成乙酰辅酶A而进入三羧酸循环甘油则可以转变为磷酸甘油醛进入糖酵解过程蛋白质和脂肪的氧化氨基酸与脂肪酸的氧化是先转变为某种中间产物,然后进入糖酵解或111食物分子的氧化分解即细胞呼吸过程捕获能量食物分子的分解又为生物大分子的合成和细胞、组织和生物体的组成提供原料营养物质的分解可提供生物分子合成的原料食物分子的氧化分解即细胞呼吸过程捕获能量营养物质的分解可112四光合作用四光合作用113光合作用的早期研究

1642年比利时科学家

Helmont1770年英国牧师

Priestley大玻璃罩老鼠蜡烛显微镜气孔光合作用的早期研究1770年英国牧师显微镜气孔114白天有机酸脱羧释放CO2用于光合作用课件115(一)光合作用的概念和意义光合作用是指绿色植物和光合细菌利用光能把二氧化碳和水合成有机物的过程。CO2+H2O*CH2O+H2O+O2*绿色植物光(一)光合作用的概念和意义光合作用是指绿色植物和光合细菌利用116光合作用的意义光合作用是绿色植物(主要在叶片中)吸收日光能量,利用二氧化碳和水,合成有机物质,并释放氧的过程。在这个过程中,无机物质(二氧化碳和水)被转化为有机物质,日光能转变为化学能。所产生的有机物质,主要是糖(葡萄糖等),被转变的化学能贮藏在有机物质中。光合作用的意义光合作用是绿色植物(主要在叶片中)吸收日光能量117光合作用的意义光合作用所释放的氧是生物生存的必需条件。所产生的糖是植物自身生长发育所必需的有机物质,也是进一步合成淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素及其他有机物质的原料。粮、棉、油、木材和其他农、林产品,都是光合作用的产物。我们吃的粮食、烧的柴就是利用其中所贮藏的能量。所以,光合作用是生物体内所有物质代谢和能量代谢的基础,在新陈代谢各个途径中它占有独特的地位;它对自然界的生态平衡和人类的生存都具有极为重大的意义。光合作用的意义光合作用所释放的氧是生物生存的必需条件。所产生118(二)光合器与光合色素

光合器:叶肉细胞的叶绿体是光合作用的细胞器(二)光合器与光合色素119

叶绿体的结构叶绿体的结构120光合色素种类叶绿素类:叶绿素a、b、c、d类胡萝卜素:胡萝卜素、叶黄素藻胆素:藻红素、藻蓝素光合色素种类叶绿素类:叶绿素a、b、c、d121叶绿素的分子式叶绿素的分子式122叶绿素的结构式叶绿素的结构式123叶绿素

叶绿素分子由碳和氮原子组成卟啉环与叶醇侧链相连结叶醇侧链插入到类囊体膜中

光合作用的色素主要包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、藻胆素等

叶绿素a启动光反应叶绿素

叶绿素分子由碳和氮原子组成卟啉环与叶醇侧链相连124问题:为什么植物都是绿色的?问题:为什么植物都是绿色的?125几种光合色

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