细胞的能量转换课件

第八章细胞的能量转换第八章细胞的能量转换可见线粒体是细胞内的能量转换器可见线粒体是细胞内的能量转换器一、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：能量的来源之一一、细胞内的供能物质糖类：最主要的供能物质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。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。太阳提供了生命生存的能源太阳能（光能细胞内供能物质中能量的流动

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细胞内供能物质中能量的流动ATP二、细胞的能量利用形式——ATP高能磷酸键ATP表示为：A-P~P~P二、细胞的能量利用形式——ATP高能磷酸键ATP表示为：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--P~P~P========A-P~P+Pi+1.72KJ磷酸化ATP的作用：ATP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形成食物中的能量如何转换为ATP?细胞呼吸物质分解能量释放细胞呼吸（cellularrespiration）

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。细胞呼吸（cellularrespiration）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细胞呼吸（细胞氧化）过程：三羧酸电子传递和乙酰辅酶A的形成糖细胞呼吸的过程糖酵解乙酰辅酶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细胞呼吸的过程糖酵解能量转换ATP生成物质分解能量释放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,能量逐步释放出来细胞中能量的释放和转移分解过程：糖酵解物质分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一、糖酵解在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）一、糖酵解在细胞质中进行（葡萄糖中能量转移到丙酮酸和NAD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CH3CO~SCOA

2分子NADH+H+

2分子CO2（丙酮酸中能量转移到CH3CO~SCOA和NADH中）二、乙酰辅酶A（CH3COSCOA）的生成：三、三羧酸循环三、三羧酸循环

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：2×CH2CO~SCOA2×2CO2

2×3NADH+H+

2×1FADH22×1ATP

CH3CO~SCOA中能量转移到NADH、FADH2中三羧酸循环是物质氧化分解的中心。CH3CO~SCO

至此，一分子葡萄糖已完全分解成６分子CO2，能量已转移到NADH、FADH2、ATP中即G10NADH+H+

2FADH2

4ATP

6CO2

下面的问题是NADH、FADH2中的能量如何转移至ATP中。至此，一分子葡萄糖已完全分解成６分子CO2，能量已转移到能量的转换—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1/2O2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”。能量的转换—电子传递和氧化磷酸化因为：C6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。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FADH2

2e-2e-

2e-2e-

2e-2e-2e-2e-简示为：NADHFMNCOQBC1Caa3

1/2O2

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

ADP+PiATPADP+PiATPADP+PiATP呼吸链（respiratorychain)：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。呼吸链（respiratorychain)：

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ⅠNADHCOQ12.2千卡部位ⅡbC19.9千卡部位Ⅲaa3

O223.8千卡

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，

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已知：7.3千卡基粒与氧化磷酸化基粒（ATP酶复合体）是氧化磷酸化部位。ADP+PiATP称为磷酸化

磷酸化：底物水平磷酸化氧化磷酸化动画基粒与氧化磷酸化基粒（ATP酶复合体）是氧化磷酸化部位。动画基粒的结构：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）动画基粒的结构：头部（ATP酶复合体）柄部基片ADP+PiATP

12H12H++12e-（经呼吸链传递）同时：12H++

6O2-

6H2O所以终反应式：C6H12O6+6O2

6CO2+6H2O+能量在体内细胞中的含义为：C6H12O6+6O2+36ADP+36Pi6CO2+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12H12H++12e-（经

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————34ATP

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

动画动画细胞呼吸的特点：

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。５、反应过程需要水的参入。线粒体——细胞呼吸——ATP的产生功能细胞呼吸的特点：1、本质是在线粒体内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量相等。燃烧反应只有能量释放，没有ATP的形成。细胞呼吸的最终反应式：燃烧反应只有能量释放，

想一想，你每天的活动需要多少能量？你看一小时电视需要多少能量？你看书一小时需要多少能量？你睡觉一小时需要多少能量？合理饮食，保证适宜的营养。想一想，你每天的活动需要多少能量？你看一小时电视需第八章细胞的能量转换第八章细胞的能量转换可见线粒体是细胞内的能量转换器可见线粒体是细胞内的能量转换器一、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：能量的来源之一一、细胞内的供能物质糖类：最主要的供能物质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。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。太阳提供了生命生存的能源太阳能（光能细胞内供能物质中能量的流动

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细胞内供能物质中能量的流动ATP二、细胞的能量利用形式——ATP高能磷酸键ATP表示为：A-P~P~P二、细胞的能量利用形式——ATP高能磷酸键ATP表示为：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--P~P~P========A-P~P+Pi+1.72KJ磷酸化ATP的作用：ATP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形成食物中的能量如何转换为ATP?细胞呼吸物质分解能量释放细胞呼吸（cellularrespiration）

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。细胞呼吸（cellularrespiration）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细胞呼吸（细胞氧化）过程：三羧酸电子传递和乙酰辅酶A的形成糖细胞呼吸的过程糖酵解乙酰辅酶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细胞呼吸的过程糖酵解能量转换ATP生成物质分解能量释放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,能量逐步释放出来细胞中能量的释放和转移分解过程：糖酵解物质分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一、糖酵解在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）一、糖酵解在细胞质中进行（葡萄糖中能量转移到丙酮酸和NAD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CH3CO~SCOA

2分子NADH+H+

2分子CO2（丙酮酸中能量转移到CH3CO~SCOA和NADH中）二、乙酰辅酶A（CH3COSCOA）的生成：三、三羧酸循环三、三羧酸循环

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：2×CH2CO~SCOA2×2CO2

2×3NADH+H+

2×1FADH22×1ATP

CH3CO~SCOA中能量转移到NADH、FADH2中三羧酸循环是物质氧化分解的中心。CH3CO~SCO

至此，一分子葡萄糖已完全分解成６分子CO2，能量已转移到NADH、FADH2、ATP中即G10NADH+H+

2FADH2

4ATP

6CO2

下面的问题是NADH、FADH2中的能量如何转移至ATP中。至此，一分子葡萄糖已完全分解成６分子CO2，能量已转移到能量的转换—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1/2O2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”。能量的转换—电子传递和氧化磷酸化因为：C6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。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FADH2

2e-2e-

2e-2e-

2e-2e-2e-2e-简示为：NADHFMNCOQBC1Caa3

1/2O2

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

ADP+PiATPADP+PiATPADP+PiATP呼吸链（respiratorychain)：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。呼吸链（respiratorychain)：

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ⅠNADHCOQ12.2千卡部位ⅡbC19.9千卡部位Ⅲaa3

O223.8千卡

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，

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已知：7.3千卡基粒与氧化磷酸化基粒（ATP酶复合体）是氧化磷酸化部位。ADP+PiATP称为磷酸化

磷酸化：底物水平磷酸化氧化磷酸化动画基粒与氧化磷酸化基粒（ATP酶复合体）是氧化磷酸化部位。动画基粒的结构：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）动画基粒的结构：头部（ATP酶复合体）柄部基片ADP+PiATP

12H12H++12e-（经呼吸链传递）同时：12H++

6O2-

6H2O所以终反应式：C6H12O6+6O2

6CO2+6H2O+能量在体内细胞中的含义为：C6H12O6+6O2+36ADP+36Pi6CO2+6H2O+36ATP+热能