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细胞的能量货币—— ATP 绿色植物的光合作用 生物氧化 生物体内的代谢网络
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一、生物的能量通用货币—ATP
1. 结构特性 ATP（腺苷三磷酸）是一分子腺嘌呤、一分子
核糖和三个相连的磷酸基团构成的核苷酸。
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新陈代谢
定义： 营养物质在生物体内所经历的一切化学变化 作用：
1.从周围环境中获取营养物质 2.将外界营养物质转变为自身需要的物质或结构单元 3.将结构单元组装成自身可利用的大分子 4.形成或分解功能分子 5.提供生命体需要的能量
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二、绿色植物的光合作用（photosynthesis） • 生命世界最初的能量来源于太阳能。 • 光合作用是自然界通过自养生物（绿色植
物和光合细菌）将光能转变为化学能的主 要途径。 • 叶绿体是绿色植物光合作用的器官。
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三、生物氧化——细胞主要的获能方式 1、生物氧化的概念 • 是指糖、脂类、蛋白质等有机化合物在细
乙酰CoA + 2H2O + FAD + GDP + Pi → 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + CoA-SH
在动物中，琥珀酰CoA合成酶反应形成的 GTP在能量上与ATP相等。
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• 如果考虑丙酮酸脱氢酶的反应, 考虑到每分子葡萄糖产生2 分子丙酮酸, 葡萄糖通过酵解和三羧酸循环的分解代谢方 程式为：
• 葡萄糖 + 6H2O + 10 NAD+ + 2FAD + 4ADP + 4 Pi • →6CO2 + 10 NADH + 10H+ + 2FADH2 + 4ATP • 到此为止，每摩尔葡萄糖在这个方程式中只产生4molATP。
胞内氧化分解为CO2和H2O，并释放能量 的过程。 • 它包括一系列氧化还原反应，体内所需能 量大部分来自有机物的氧化。
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2、生物氧化的特点： • 发生在活细胞中，有多种酶的参与和调控； • 在温和条件下进行（体温、生理pH）； • 是一个复杂的氧化还原过程，包括电子转
ATP ADP
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第二阶段： 磷酸己糖的裂解
醛缩酶
丙糖磷酸 异构酶
第三阶段：磷酸烯醇式资料仅供丙参考,不酮当之处酸，请联系、改正。丙酮酸和ATP的生成
NAD+ NADH+H+ Pi
3-磷酸甘油醛 脱氢酶
ATP ADP
丙酮酸
丙酮酸激酶
PEP
ADP ATP
磷酸甘油酸 激酶 变 位 酶
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（1）糖酵解 糖酵解的定义：在酶的作用下，葡萄糖生成丙酮
酸、NADH及少量ATP的过程。
己糖的磷酸化 糖酵解的三个阶段： 磷酸己糖的裂解
ATP和丙酮酸的生成
第一阶段：葡萄糖的磷酸化 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
ATP ADP
己糖激酶
磷酸葡萄糖 异构酶
磷酸果 糖激酶
琥珀酸 脱氢酶
GDP＋Pi
GTP
CoASH
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TCA第三阶段：草酰乙酸再生
FAD FADH2
H2O
琥珀酸脱氢酶
延胡索酸酶
草酰乙酸
苹果酸 脱氢酶
NAD+
NADH+H+
O CH3-C-SCoA
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CoASH
脱水
三羧酸循环 （TCA）
NADH
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TCA第一阶段：柠檬酸生成
草酰乙酸
O CH3-C-SCoA
CoASH
柠檬酸合成酶
顺乌头 酸酶 H2O
顺乌头酸酶 H2O
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TCA第二阶段：氧化脱羧
NAD+ NADH+H+ CO2
异柠檬酸脱氢酶
NAD+ NADH+H+
CO2
－酮戊二酸 脱氢酶
NAD+
草酰乙酸
柠檬酸
•柠檬酸的 生成阶段
顺乌头酸
苹果酸
H2O
•草酰乙酸
再生阶段
异柠檬酸
•氧化脱 羧阶段
NAD+
NADH +CO2
延胡索酸
FADH2
FAD
琥珀酸 GTP 琥珀酰CoA
－酮戊二酸
NAD+
NADH +CO2
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三羧酸循环的8个反应可写成一个化学平衡方 式，总反应式为：
移和质子的转移； • 能量的释放是逐步的，并以ATP的形式传送。
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3、生物氧化的过程 • 生物氧化全过程包括： • Stage1：糖、脂、蛋白质分解为乙酰CoA； • Stage2：乙酰CoA进入TCA cycle产生还
原性辅酶和CO2； • Stage3：还原性辅酶通过呼吸链释放能量。
乳酸
NAD+
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
途
NADH+H+
径
ATP ADP
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
E3
小结
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糖酵解是一个不需氧的产能过程 产能的方式和数量
方式：底物水平磷酸化 净生成ATP数量：从G开始2×2-2= 2ATP
从Gn开始2×2-1= 3ATP
1.是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。
生 理
2.是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。
意
① 无线粒体的细胞，如：红细胞
义
② 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞
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（2）三羧酸循环 三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸
缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进 行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循 环反应的过程。
H2O
Mg或Mn 烯醇化酶
E1
Glu
G-6-P
ATP ADP
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F-6-P E2 F-1, 6-2P
ATP ADP
E1:己糖激酶
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
NAD+
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
NADH+H+
糖 酵
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
解
ATP
的 代 谢
分类：
物质代谢 新陈代谢能量来自谢合成代谢 分解代谢 放能代谢 吸能代谢
分解代谢： 有机营养物(外界、 自身)通过一系列 化学反应转变成 结构简单的小分 子化合物，同时 释放能量的过程。 合成代谢：
生物体利用小分 子或大分子结构 元件合成所需的 生物大分子的过 程，此过程需要 能量。
说明 物质代谢和能量代谢是密不可分的