文档介绍：6 细胞呼吸——能量的收获
细胞呼吸产生能量
细胞呼吸的化学过程
ATP形成机理和能量形成的统计
其它营养物质的转化
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
细胞呼吸产生能量
生命活动需要能量
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
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
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
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
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
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
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
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, 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