结束返回下页上页第八章 细胞的能量转换第一节 细胞的供能物质和,..
第二节 能量的释放和转移第三节 细胞能量的转换思考题上页 下页 返回 结束可见线粒体是细胞内的能量转换器上页 下页 返回 结束一、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：能量的来源之一上页 下页 返回 结束地球上一切生命活动所需要的能量主要来自于 太阳能 。
上页 下页 返回 结束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。
上页 下页 返回 结束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
上页 下页 返回 结束二、细胞的能量利用形式 ——ATP
高能磷酸键
ATP表示为：
A-P ~P ~P
上页 下页 返回 结束
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 。
ATP
ATP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
磷酸化上页 下页 返回 结束
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形成上页 下页 返回 结束细胞呼吸（ 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。
上页 下页 返回 结束细胞呼吸（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上页 下页 返回 结束细胞呼吸的过程
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?能量释放上页 下页 返回 结束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,能量逐步释放出来上页 下页 返回 结束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
NAD
NADH2
CO2
NAD
NADH2
CO2CO2
NAD
NADH2
NADH2
NAD
FAD
FADH2
NADH2
NAD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的形成三羧酸循环上页 下页 返回 结束一、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）
上页 下页 返回 结束二、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）
上页 下页 返回 结束三、三羧酸循环上页 下页 返回 结束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~SCOA?2× 2CO2
2× 3NADH+H+
2× 1FADH2
2× 1ATP
CH3CO~SCOA中能量转移到 NADH,FADH2 中上页 下页 返回 结束至此，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 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。
上页 下页 返回 结束能量的转换 —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 1/2 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,。
上页 下页 返回 结束呼吸链 (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。
上页 下页 返回 结束
FADH2
2e -
2e- 2e-? 2e- 2e- 2e- 2e- 2e-
简示为,NADH? FMN? COQ? B? C1? C? aa3? 1/2O2
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
ADP+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。
上页 下页 返回 结束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 Ⅰ NADH? COQ 12.2千卡部位 Ⅱ b? C1 9.9千卡部位 Ⅲ aa3? O2 23.8千卡上页 下页 返回 结束已知,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
上页 下页 返回 结束基粒与氧化磷酸化
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上页 下页 返回 结束基粒的结构：
头部 （ ATP酶复合体）
柄部基片
ADP+Pi
ATP
头部（ ATP酶复合体）
基粒 柄部基片（插入膜中）
动画上页 下页 返回 结束
12H? 12H++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+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。
动画上页 下页 返回 结束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 。
动画上页 下页 返回 结束动画上页 下页 返回 结束细胞呼吸的特点：
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的产生功能上页 下页 返回 结束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。
上页 下页 返回 结束想一想，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。
上页 下页 返回 结束思考题：
1、名词解释细胞呼吸 基粒
ATP 氧化磷酸化呼吸链 底物水平磷酸化
2,以葡萄糖为例，简述细胞中有机物的能量是如何释放和转换为 ATP的?
3,试述线粒体与细胞能量转换的关系?
第二节 能量的释放和转移第三节 细胞能量的转换思考题上页 下页 返回 结束可见线粒体是细胞内的能量转换器上页 下页 返回 结束一、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：能量的来源之一上页 下页 返回 结束地球上一切生命活动所需要的能量主要来自于 太阳能 。
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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。
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人（消化、吸收、运输）
细胞
线粒体
ADP+Pi?
二氧化碳和水
ATP
上页 下页 返回 结束二、细胞的能量利用形式 ——ATP
高能磷酸键
ATP表示为：
A-P ~P ~P
上页 下页 返回 结束
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 。
ATP
ATP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
磷酸化上页 下页 返回 结束
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形成上页 下页 返回 结束细胞呼吸（ 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。
上页 下页 返回 结束细胞呼吸（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上页 下页 返回 结束细胞呼吸的过程
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?能量释放上页 下页 返回 结束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,能量逐步释放出来上页 下页 返回 结束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
NAD
NADH2
CO2
NAD
NADH2
CO2CO2
NAD
NADH2
NADH2
NAD
FAD
FADH2
NADH2
NAD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的形成三羧酸循环上页 下页 返回 结束一、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）
上页 下页 返回 结束二、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）
上页 下页 返回 结束三、三羧酸循环上页 下页 返回 结束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~SCOA?2× 2CO2
2× 3NADH+H+
2× 1FADH2
2× 1ATP
CH3CO~SCOA中能量转移到 NADH,FADH2 中上页 下页 返回 结束至此，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 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。
上页 下页 返回 结束能量的转换 —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 1/2 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,。
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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。
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FADH2
2e -
2e- 2e-? 2e- 2e- 2e- 2e- 2e-
简示为,NADH? FMN? COQ? B? C1? C? aa3? 1/2O2
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
ADP+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。
上页 下页 返回 结束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 Ⅰ NADH? COQ 12.2千卡部位 Ⅱ b? C1 9.9千卡部位 Ⅲ aa3? O2 23.8千卡上页 下页 返回 结束已知,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
上页 下页 返回 结束基粒与氧化磷酸化
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上页 下页 返回 结束基粒的结构：
头部 （ ATP酶复合体）
柄部基片
ADP+Pi
ATP
头部（ ATP酶复合体）
基粒 柄部基片（插入膜中）
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12H? 12H++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+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。
动画上页 下页 返回 结束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 。
动画上页 下页 返回 结束动画上页 下页 返回 结束细胞呼吸的特点：
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的产生功能上页 下页 返回 结束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。
上页 下页 返回 结束想一想，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。
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1、名词解释细胞呼吸 基粒
ATP 氧化磷酸化呼吸链 底物水平磷酸化
2,以葡萄糖为例，简述细胞中有机物的能量是如何释放和转换为 ATP的?
3,试述线粒体与细胞能量转换的关系?
