四川农业大学：《普通生物学》课程教学资源（PPT课件）第四章 呼吸作用与能量代谢

吸作用与能量代谢 生命与能量 生物的呼吸作用

第四章 呼吸作用与能量代谢 •生命与能量 •生物的呼吸作用

第一节生命与能量 生命活动需要能量 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 哪A第业 量都来自太阳 生态系统中能量的流动是由 多样化的生命过程完成的。 代谢是化学物质和能量的转化过程

第一节 生命与能量 生命活动需要能量 ➢ 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。 ➢ 生态系统中能量的流动是由 多样化的生命过程完成的。 代谢是化学物质和能量的转化过程

生物有序性与自由能 自由能:一种能在恒温恒压下作功的能量。 G=H-TS G自由能,H热含量,T绝对温度,S熵 热力学第二定律:所有自发过程总是伴随自由能的 降低,即熵的增加,系统的无序性增大 生物有序性 生物-开放系统,与环境进行物质与能量的交换 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

一、生物有序性与自由能 自由能：一种能在恒温恒压下作功的能量。 G=H-TS G—自由能，H—热含量，T—绝对温度，S—熵 热力学第二定律：所有自发过程总是伴随自由能的 降低，即熵的增加，系统的无序性增大！ 生物有序性 生物----开放系统，与环境进行物质与能量的交换 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

ATP的结构与功能 1、腺嘌呤核苷三磷酸(ATP) 从其他放能反应中 吸收能量 ATP水解时,一个高能磷酸键 断裂同时释放出能量 ATP+H20—ADP+P1p脱水合成 △G=-33.44KJ/mol ATP 水解 OH cH2-0—P-0-P-0-P-0 放出能量 用于需能反应 C-H c NH2 ATP

二、ATP的结构与功能 • 1、腺嘌呤核苷三磷酸(ATP) ATP ATP水解时，一个高能磷酸键 断裂同时释放出能量 ATP + H2O ——> ADP+Pi G = -33.44 KJ/mol NH2

ATP的生成 2. Energy from food is then stored as a phosphate bond in ATP 1. Energy from food is 3. Energy is then released wh required to push a third the phosphate bond is phosphate group onto ADP. broken, and can be used to fuel our everyday activities ATP energy ADP ADP P ATP此过程称为磷酸化 若磷酸化所需能量来自化合物的氧化分解-氧化磷酸化 若磷酸化所需能量来自光能-合磷酸化

•ATP的生成 ADP + P ATP 此过程称为磷酸化 若磷酸化所需能量来自化合物的氧化分解-----氧化磷酸化 若磷酸化所需能量来自光能-----光合磷酸化

2.ATP的生理功能 机械运动 ADP ATP是生物 体内各种生 运动蛋白质 蛋白质发生移动 化反应的直 跨膜运输 接能源 多P 8 细胞利用 可溶性小分子、生物膜和转运蛋白 小分子械跨膜转运 ATP完成各 化学反应 种工作 2AT A A 反应物 生成物

细胞利用 ATP完成各 种工作 2. ATP的生理功能 ATP是生物 体内各种生 化反应的直 接能源

Cell Cytosol Calcium Calcium binding Enzyme sites ATP bi 1. When calcium ions bind to the enzyme, the ATP-binding site is activated 例:Ca2+的 ATP 过膜运输 2. The terminal phosphate group of the ATP binds to 二 the enz ng a conformational change tha transports Ca to the 3. The calcium ions are released to the

例：Ca2+的 过膜运输

活细胞是一个微小的化学工业园 ●在极其微小的空间内发生着数千种生物化学反应 代谢是生物体内所有化学反应过程的总称 ●细胞复杂的结构特别是膜的结构固定了各代谢反 应的空间和时间,使它们高度有序并可以被控制 和调节

活细胞是一个微小的化学工业园 • 在极其微小的空间内发生着数千种生物化学反应 • 代谢是生物体内所有化学反应过程的总称 • 细胞复杂的结构特别是膜的结构固定了各代谢反 应的空间和时间，使它们高度有序并可以被控制 和调节

代谢途径就像复杂道路交通图 于 一2

代谢途径就像复杂道路交通图

第二节生物的呼吸作用 细胞呼吸-是生物体通过生物氧化获取化学能的过程 有机化合物+O2→CO2+能量 不同于呼吸运动,但通常意义的呼吸运动与细胞呼吸是 相互关联的。 数少 C02 c02 血流 肌肉细胞 肌肉组织

第二节 生物的呼吸作用 细胞呼吸---是生物体通过生物氧化获取化学能的过程。 有机化合物+O2→CO2+能量 不同于呼吸运动，但通常意义的呼吸运动与细胞呼吸是 相互关联的