《现代生物学导论》课程教学资源（PPT课件）第六章 细胞呼吸

6细胞呼吸——能量的收获 6.1细胞呼吸产生能量 6.2细胞呼吸的化学过程 6.3ATP形成机理和能量形成的统计 6.4其它营养物质的转化

6 细胞呼吸——能量的收获 6.1 细胞呼吸产生能量 6.2 细胞呼吸的化学过程 6.3 ATP形成机理和能量形成的统计 6.4 其它营养物质的转化

6.1细胞呼吸产生能量 生命活动需要能量 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+02>C02+能量 “燃料”包括糖类、脂肪、蛋白质 等 细胞 CH12O+602>6CO2+6H2O+能量(ATP+热量) 线粒体 >细胞呼吸主要在线粒体中进行,温下 和条件和酶的参与调控

➢ 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 6.1 细胞呼吸产生能量 生命活动需要能量

酵母菌发酵与细胞有氧呼吸 ●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

➢ 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 酵母菌发酵与细胞有氧呼吸 • 发酵是典型的细胞呼吸过程

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水 快跑,细胞将葡萄糖分解成乳酸和二氧化碳

➢ 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

●呼吸运动与细胞呼吸 细胞呼吸定义为生物细胞消耗氧气来分解食物分 子并获得能量的过程。 通常意义的呼吸运动与细胞呼吸是相互关联的 C02 肺 c02 血流 肌肉细胞 肌肉组织

➢ 细胞呼吸定义为生物细胞消耗氧气来分解食物分 子并获得能量的过程。 ➢ 通常意义的呼吸运动与细胞呼吸是相互关联的 • 呼吸运动与细胞呼吸

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 失去氢原子 CeH206>+6 6(0)+6(M0)+》A 得到氢原子

➢ 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

氧化还原反应 被转移的氢原子所携带的能量储藏在新化学键中 XH2(还原型底物)NAD→X(氧化型底物)+NADH+H XH2(还原型底物十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 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 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

ATP的产生和应用 〉储藏在葡萄糖等食物分子中 的化学能经细胞呼吸释放, 能量 以高能磷酸键的形式贮藏在 转化率40% ATP分子中 ￠L 葡萄糖氧化产生能量储存在ATP中 葡萄糖中大约40-50%的能量 被转化储存在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。能量转化 汽油燃烧转化成动能

➢ 储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 被转化储存在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

ATP的产生和应用 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 腺疇呤 磷酸基团 低能 核糖)⊙@⑨ 低能 化合物 化合物 需 放能反应 脱水合成 反 ADP 腺嘌 高能 化合物 核糖 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 ➢ 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

ATP的产生和应用 一个人每天大约需要消耗45 Kg ATP,但每一时刻 贮存在人体里的ATP不到1g。即每个细胞每秒钟大 约可形成一千万个ATP,同时有同样量的ATP被水解 每摩尔ATP水解形成ADP,可产生7.3Kca/mo|的 能量 成年人每天摄入的食物分子经过细胞呼 吸形成的ATP,可提供大约2200Kca的能量

➢ 一个人每天大约需要消耗45 Kg ATP，但每一时刻 贮存在人体里的ATP不到1g。即每个细胞每秒钟大 约可形成一千万个ATP，同时有同样量的ATP被水解 ➢ 每摩尔ATP 水解形成ADP，可产生7.3 Kcal/mol 的 能量。一个成年人每天摄入的食物分子经过细胞呼 吸形成的ATP，可提供大约2200 Kcal的能量 ATP的产生和应用