光的吸收与收集
*
光合磷酸化
（脱镁叶绿素）
P680 + 光 P680* P680* + Pheo P680+ + PheoP680+ + Tyrz P680 + Tyrz+
真核光合电子传递 的Z图式
光合磷酸化
光驱动的ATP合成：光合磷酸化
叶绿体ATP合酶
2H2O + 8光子 + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi O2 + 3ATP + 2NADPH
outer membrane
NADH FADH2
电子传递链
FMN
铁硫蛋白 铁硫蛋白 FAD
细胞色素b,c1
Cytaa3
1. NADH氧化呼吸链具有3个质子泵
底物→NAD+→FMN→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2
2. FADH2：氧化呼吸链具有2个质子泵
底物（例如琥珀酸）→FAD→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2
转氨酶
脂肪酸合酶复合体
特点
代谢中的关键分子
ATP NAD+, NADP+ FAD 乙酰 CoA
新陈代谢的主要内容
➢ 糖代谢 ➢ 脂代谢 ➢ 蛋白质代谢 ➢ 核酸代谢
➢ 氧化磷酸化 ➢ 光合磷酸化
糖代谢
糖代谢
光合作用
CO2, H2O
糖 酵 解
糖 异 生
糖酵解与糖异生
糖酵解总反应 糖异生总反应
FADH2 GTP
总计
系数 1 1 2
2 2 2
ATP 2 2*2.5/1.5=5/3 2*2.5=5
3*2.5*2=15 1*1.5*2=3 2 32/30
葡萄糖有氧分解最大产能计算
苹果酸-天冬氨酸穿梭途径
甘油-3-磷酸穿梭途径
光合磷酸化与光合作用
光合磷酸化
光合作用的场所：叶绿体
光合磷酸化
新陈代谢
Metabolism
概念
生物体与外界环境之间物质和能量的交换， 以及生物体内物质和能量的转变过程。
概念
同化作用与异化作用，物质代谢与能量代谢
同化作用 （合成代谢）
耗能
外界
E
M
异化作用 （分解代谢）
E 环境
产能
M（Material）：物质代谢 E（Energy）：能量代谢（核心）
特点
新陈代谢的主体是一系列酶催化的反应
新陈代谢网络的内在规律
磷脂
代谢
乙醛酸 循环
糖代谢
三羧酸循环
甘氨酸
戊糖磷酸途径
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
非
氧
氧
化
化
阶
阶
段
段
6- 磷酸葡糖酸脱氢酶
生理意义
戊糖磷酸途径
6-磷酸葡萄糖脱氢酶 不可逆反应
戊糖磷酸途径
NADPH功能 ➢提供代谢合成所需还原当量； ➢维持红细胞功能； ➢提供生物转化所需还原当量； ➢维持谷胱甘肽及巯基酶的还原状态。
戊糖磷酸途径
非 氧 化 阶 段
糖原代谢
肝糖原：用以维持血 糖浓度，以供应全身 利用。
肌糖原：供给肌肉本身 产生ATP，用以肌肉运 动。
糖原代谢
糖原磷酸化酶 、 糖原脱支酶
糖原
糖原合酶、糖原分支酶 UDP－葡萄糖
1-磷酸葡萄糖 UTP
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖-6-磷酸酶 肝脏
葡萄糖
PPi2Pi
糖原代谢
outer
membrane mitochondrion membrane
线粒体
丙酮酸
丙酮酸脱氢酶 复合体
不可逆！
NADH
乙酰CoA + CO2
三羧酸循环
2CO2, 3NADH, FADH2, GTP
丙酮酸的有氧降解
硫辛酰赖氨酸长臂
E3
丙酮酸的有氧降解
①
⑧
③
⑥
④
⑤
三羧酸循环
不可逆 反应1
三羧酸循环
ATP合酶
催化功能
质子通道
ATP合成
结合变构模型与旋转催化机制
ATP合成
10/4 = 2.5 ATP for 1 NADH
6/4 = 1.5 ATP for 1 FADH2
葡萄糖有氧分解最大产能计算
代谢阶段 产能相关分子
糖酵解
2 ATP
2NADH
丙酮酸氧化 脱羧
三羧酸循环
NADH 3 NADH
碳同化反应：Calvin循环
净反应：6CO2 + 18 ATP + 12 NADPH + 12H+ + 12H2O 葡萄糖 + 18 ADP +18 Pi + 12 NADP+
电子传递链
+ H+
复合物I参与的电子传递
电子传递链
复合物III参与的电子传递
Q循环
电子传递链
复合物IV参与 的电子传递
电子传递链
NADH + 11 HN+ +1/2O2 NAD+ + 10 Hp+ + H2O FADH2 + 6 HN+ +1/2O2 FAD + 6 Hp+ + H2O
化学渗透学说解释了电子传递与ATP合成的偶联原因
6 ATP
乳酸
糖 酵 解
糖 异 生
苹果酸
丙酮酸
pc丙ayr酮rbuo酸vxay羧tela化se酶
草酰乙酸
磷酸烯醇式丙酮酸 羧激P酶EP
carboxykinase 磷酸烯醇式丙酮酸
糖异生
葡萄糖-6-磷酸酶 肝脏
丙酮酸的有氧降解
matrix
cristae
intermembrane
space
inner
碳同化反应：Calvin循环
1. CO2的固定
3. 核酮糖1,5-二磷酸 的再生
2. 生成甘油醛-3-磷酸
碳同化反应：Calvin循环
1. CO2的固定
核酮糖1,5-二磷 酸羧化/ 加氧酶
碳同化反应：Calvin循环
2. 生成甘油醛-3-磷酸
碳同化反应：Calvin循环
3. 核酮糖1,5-二磷酸 的再生
糖酵解
糖酵解
不可逆反应
G=-33.5 kJ/mol
反应1
糖酵解
糖酵解
不可逆反应
G=-22.2 kJ/mol 果糖-1,6-二磷酸
反应3
糖酵解
G=2.5 kJ/mol
反应6

糖酵解
反应7
糖酵解
不可逆反应
反应10
发酵
丙酮酸脱羧酶
乳酸脱氢酶
乙醇脱氢酶
乙醇发酵
乳酸发酵 生理意义
糖酵解
乳酸循环（Cori循环）
反应3 反应4
三羧酸循环
反应5
三羧酸循环
反应6 反应8
三羧酸循环
乙酰-CoA +3NAD+ +FAD +GDP +Pi +2H2O→ 2CO2 +3NADH +FADH2 + GTP + 2H+ +CoA-SH
总反应
三羧酸循环的生理意义
1. 三大类营养物质氧化分解的共同途径。 2. 三大类营养物质代谢联系的枢纽。 3. 为其他物质代谢提供小分子前体。 4. 为呼吸链提供H+ + e-。
糖原磷酸化酶
糖原代谢
糖原代谢
糖原代谢
糖原合酶
糖原代谢
氧化磷酸化
氧化磷酸化概念
代谢物氧化脱氢经呼吸链传递给氧生成水，同 时伴有ADP磷酸化生成ATP的过程。
场所：
matrix
线粒体 内膜
cristae
inner membrane
intermembrane
space
mitochondrion