高中生物竞赛辅导—细胞代谢.pptVIP

热力学第一定律即能量守恒定律 宇宙的能量是一个常数，能量可以不断被转化和转移，但不可能被创造，也不可能被消灭 宇宙或系统的各种自发过程总是朝着熵增大的方向进行的。 万物皆走向衰退。 热力学将系统中总的热量称为焓，以H表示。 在恒定温度和压力条件下总能量中可以做功的那一部分能量为自由能，以G表示。 热力学将不能做功的随机和无序状态的能定义为熵，以S表示。 当熵增加时，系统的自由能便会下降，因此有： △G = △H-T△S (T为绝对温度) 生命一直在依靠能量的不断输入与第二定律作抗争。 耗散结构:(dissipative structure) 生命体需要消耗能量，这些能量使得生命产生出远离平衡态的结构，这种称为耗散结构 。 生命体可以定以为一个通过不断汲取外部能量来维持甚至扩展其有序结构的系统。 生活细胞和生物体是通过使环境中的熵增加，或者说从环境中吸收负熵，来抵消体内熵的增长。 ATP充当了各种类型能量转换中的媒介物 在一个反应中，如果产物比反应物含有更少的自由能，即△G＜0，这个反应便趋向于自发地进行。自发反应可释放自由能，称为放能反应。 在一个反应中，如果产物比反应物含有较多的自由能，即△G ＞ 0，这个反应便不能自发地进行。此时需从外界输入自由能才能进行反应，这样的反应称为吸能反应。 平衡常数Keq与标准自由能变化(ΔG)有相关性 ΔG越小， Keq越大；反之ΔG越大， Keq越小 氧化反应：失去电子或氢的反应； 还原反应：得到电子的反应 细胞代谢过程中包含许多氧化还原过程，细胞色素是这些反应中重要的电子传递体，该类蛋白含有有一个铁原子的血红素辅基，和血红蛋白含铁辅基相似。细胞色素有a、a3、b、c、f等。 细胞呼吸：细胞氧化葡萄糖、脂肪酸或其它有机物以获取能并产生CO2的过程。在所有生物中存在，是生物获取能的方式。 是一个复杂的、有多种酶参与的多步骤过程。以葡萄糖为例： C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能 呼吸商（R.Ｑ.）：细胞呼吸产生的CO2和消耗的O2分子比。 不同的呼吸底物有不同的值。 葡萄糖为1，一般脂肪酸为0.71，蛋白质为0.80。 R.Ｑ.值越小，参与细胞呼吸时需氧多，放能也多。 细胞呼吸的全过程可以分为四个部分： 糖酵解 丙酮酸氧化脱羧 柠檬酸循环 电子传递链 总反应为： 葡萄糖+2ATP+2ADP+2Pi+2NAD+ —→　 2丙酮酸+4ATP+2NADH+2H++2H2O 葡萄糖代谢中的大部分能量的释放靠包括分子氧在内的电子传递系统或电子传递链来完成。 电子传递链：存在于线粒体内膜上的一系列电子传递体，如FMN、CoQ和各种细胞色素等，分子氧是电子传递链中最后的电子受体。在电子传递链中，各电子传递体的氧化还原反应从高能水平向低能水平顺序传递，在传递过程中释放的能通过磷酸化而被储存到ATP中，ATP的形成发生在线粒体内膜上。 糖酵解：底物水平的磷酸化产生4个ATP，己糖活化消耗2个ATP，脱氢反应产生2个NADH，经电子传递链生成4或6个ATP Krebs循环：底物水平的磷酸化产生2个ATP，脱氢反应产生8个NADH和2个FADH2，8个NADH经电子传递链生成24个ATP，2个FADH2经电子传递链生成4个ATP。 一、光合作用的概念1.定义：光合作用是绿色植物利用光能，把CO2和H2O同化为有机物，并释放O2的过程。 光CO2+2H2O (CH2O)+O2+H2O 光合细胞 细胞呼吸 小结： 一次循环，消耗一个2碳的乙酰CoA，共发生一次底物水平的磷酸化（生成一分子ATP），两次脱羧反应（释放2分子CO2 ），三个调节位点，四次脱氢反应（脱去8个H，生成3个NADH+H+，1个FADH2 ，其中四个H来自乙酰CoA，另四个H来自H2O）。 柠檬酸循环（三羧酸循环，TCA） 细胞呼吸 柠檬酸合酶（限速酶） 受ATP、NADH、琥珀酰CoA及脂酰CoA抑制。 受乙酰CoA、草酰乙酸激活 异柠檬酸脱氢酶 NADH、ATP可抑制此酶 ADP可活化此酶，当缺乏ADP时就失去活性。 α-酮戊二酸脱氢酶 受NADH和琥珀酰CoA抑制。 柠檬酸循环（三羧酸循环，TCA） 细胞呼吸 电子传递系统和氧化磷酸化 细胞呼吸 电子传递系统和氧化磷酸化 细胞呼吸 电子传递系统和氧化磷酸化 细胞呼吸 电子传递系统和氧化磷酸化 底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用。即底物被氧化的过程中，形成了某些高能磷酸化合物的中间产物，通过酶的作用可使ADP生成ATP。 电子传递体系磷酸化是指当电子从NADH或F