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1、物质代谢与能量代谢的关系,定义： 营养物质在生物体内所经历的一切化学变化 作用： 1.从周围环境中获取营养物质 2.将外界营养物质转变为自身需要的物质或结构单元 3.将结构单元组装成自身可利用的大分子 4.形成或分解功能分子 5.提供生命体需要的能量,新陈代谢,分类：,说明,物质代谢和能量代谢是密不可分的,细胞的能量货币 ATP,绿色植物的光合作用,生物氧化,生物体内的代谢网络,一、生物的能量通用货币ATP 1. 结构特性ATP（腺苷三磷酸）是一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的核苷酸。,二、绿色植物的光合作用（photosynthesis） 生命世界最初的能量来源于太阳能。 光
2、合作用是自然界通过自养生物（绿色植物和光合细菌）将光能转变为化学能的主要途径。 叶绿体是绿色植物光合作用的器官。,三、生物氧化细胞主要的获能方式 1、生物氧化的概念 是指糖、脂类、蛋白质等有机化合物在细胞内氧化分解为CO2和H2O，并释放能量的过程。 它包括一系列氧化还原反应，体内所需能量大部分来自有机物的氧化。,2、生物氧化的特点： 发生在活细胞中，有多种酶的参与和调控； 在温和条件下进行（体温、生理pH）； 是一个复杂的氧化还原过程，包括电子转移和质子的转移； 能量的释放是逐步的，并以ATP的形式传送。,3、生物氧化的过程 生物氧化全过程包括： Stage1：糖、脂、蛋白质分解为乙酰CoA
3、； Stage2：乙酰CoA进入TCA cycle产生还原性辅酶和CO2； Stage3：还原性辅酶通过呼吸链释放能量。,（1）糖酵解 糖酵解的定义：在酶的作用下，葡萄糖生成丙酮酸、NADH及少量ATP的过程。己糖的磷酸化 糖酵解的三个阶段： 磷酸己糖的裂解ATP和丙酮酸的生成,第一阶段：葡萄糖的磷酸化,己糖激酶,磷酸果糖激酶,磷酸葡萄糖异构酶,第二阶段： 磷酸己糖的裂解,醛缩酶,丙糖磷酸异构酶,第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成,Mg或Mn,丙酮酸,PEP,丙酮酸激酶,3-磷酸甘油醛脱氢酶,磷酸甘油酸激酶,变位酶,烯醇化酶,糖酵解是一个不需氧的产能过程 产能的方式和数量 方式：
4、底物水平磷酸化 净生成ATP数量：从G开始22-2= 2ATP从Gn开始22-1= 3ATP,小结,1.是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。 2.是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 无线粒体的细胞，如：红细胞 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞,（2）三羧酸循环 三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。,TCA第一阶段：柠檬酸生成,草酰乙酸,柠檬酸合成酶,顺乌头酸酶,顺乌头酸酶,TCA第二阶段：氧化脱羧,异柠檬酸脱氢酶,酮戊二酸脱氢酶,琥珀酸脱氢酶,TCA第三阶段：草酰乙酸再生,草酰乙酸,琥珀酸
5、脱氢酶,延胡索酸酶,苹果酸脱氢酶,CoASH,+CO2,+CO2,三羧酸循环 （TCA）,草酰乙酸再生阶段,柠檬酸的生成阶段,氧化脱羧阶段,柠檬酸,异柠檬酸,顺乌头酸,酮戊二酸,琥珀酸,琥珀酰CoA,延胡索酸,苹果酸,草酰乙酸,NAD+,NAD+,FAD,NAD+,脱水,三羧酸循环的8个反应可写成一个化学平衡方式，总反应式为： 乙酰CoA + 2H2O + FAD + GDP + Pi 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + CoA-SH 在动物中，琥珀酰CoA合成酶反应形成的GTP在能量上与ATP相等。,如果考虑丙酮酸脱氢酶的反应, 考虑到每分子葡萄糖产生2分子丙酮酸, 葡
6、萄糖通过酵解和三羧酸循环的分解代谢方程式为： 葡萄糖 + 6H2O + 10 NAD+ + 2FAD + 4ADP + 4 Pi 6CO2 + 10 NADH + 10H+ + 2FADH2 + 4ATP 到此为止，每摩尔葡萄糖在这个方程式中只产生4molATP。在酵解部分产生的ATP是2mol。 葡萄糖氧化产生的ATP大多数不是直接从酵解和三羧酸循环产生的，而是通过还原的电子载体在呼吸链中再氧化产生的。,（3）电子传递与氧化磷酸化 电子传递过程：指还原型的辅酶通过电子传递再氧化的过程。 电子传递链：是指由一系列具有氧化还原作用的电子载体组成，并且按其对电子亲和力递增的顺序排列，即电子从NADH到氧的方向传递。 氧化磷酸化：指电子沿电子传递链传递过程中伴随ADP磷酸化而生成ATP的作用。,四、生物体内的代谢网络,
