1、物質代謝與能量代謝的關系 定義：營養物質在生物體內所經歷的一切化學變化營養物質在生物體內所經歷的一切化學變化 作用：1.1.從周圍環境中獲取營養物質從周圍環境中獲取營養物質2.2.將外界營養物質轉變為自身需要的物質或結構單元將外界營養物質轉變為自身需要的物質或結構單元3.3.將結構單元組裝成自身可利用的大分子將結構單元組裝成自身可利用的大分子4.4.形成或分解功能分子形成或分解功能分子5.5.提供生命體需要的能量提供生命體需要的能量新陳代謝分類：新陳代謝物質代謝能量代謝合成代謝分解代謝放能代謝吸能代謝說明物質代謝和能量代謝是密不可分的分解代謝：分解代謝：有機營養物有機營養物(外界、外界、自身自

2、身)通過一系列通過一系列化學反應轉變成化學反應轉變成結構簡單的小分結構簡單的小分子化合物，同時子化合物，同時釋放能量的過程。釋放能量的過程。合成代謝：合成代謝：生物體利用小分生物體利用小分子或大分子結構子或大分子結構元件合成所需的元件合成所需的生物大分子的過生物大分子的過程，此過程需要程，此過程需要能量。能量。細胞的能量貨幣 atp綠色植物的光合作用生物氧化生物體內的代謝網絡一、生物的能量通用貨幣atp1. 結構特性結構特性 atp（腺苷三磷酸）是一分子腺嘌呤、一分子（腺苷三磷酸）是一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個相連的磷酸基團構成的核苷酸。核糖和三個相連的磷酸基團構成的核苷酸。二、綠色植物的光

3、合作用（photosynthesis） 生命世界最初的能量來源于太陽能。 光合作用是自然界通過自養生物（綠色植物和光合細菌）將光能轉變為化學能的主要途徑。 葉綠體是綠色植物光合作用的器官。三、生物氧化細胞主要的獲能方式1、生物氧化的概念 是指糖、脂類、蛋白質等有機化合物在細胞內氧化分解為co2和h2o，并釋放能量的過程。 它包括一系列氧化還原反應，體內所需能它包括一系列氧化還原反應，體內所需能量大部分來自有機物的氧化。量大部分來自有機物的氧化。2、生物氧化的特點： 發生在活細胞中，有多種酶的參與和調控； 在溫和條件下進行（體溫、生理ph）； 是一個復雜的氧化還原過程，包括電子轉移和質子的轉移；

4、 能量的釋放是逐步的，并以atp的形式傳送。3、生物氧化的過程 生物氧化全過程包括：生物氧化全過程包括： stage1stage1：糖、脂、蛋白質分解為乙酰：糖、脂、蛋白質分解為乙酰coacoa； stage2stage2：乙酰：乙酰coacoa進入進入tca cycletca cycle產生還原產生還原性輔酶和性輔酶和coco2 2； stage3stage3：還原性輔酶通過呼吸鏈釋放能量。：還原性輔酶通過呼吸鏈釋放能量。（1）糖酵解糖酵解的定義：在酶的作用下，葡萄糖生成丙酮 酸、nadh及少量atp的過程。 己糖的磷酸化糖酵解的三個階段： 磷酸己糖的裂解 atp和丙酮酸的生成第一階段：葡萄

5、糖的磷酸化第一階段：葡萄糖的磷酸化atp adpatpadp己糖激酶己糖激酶磷酸果磷酸果糖激酶糖激酶磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖異構酶異構酶第二階段：第二階段： 磷酸己糖的裂解磷酸己糖的裂解醛縮酶醛縮酶丙糖磷酸丙糖磷酸異構酶異構酶第三階段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和第三階段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和atp的生成的生成nad+ nadh+h+ piadp atph2omg或或mnatp adp 丙酮酸丙酮酸pep丙酮酸激酶丙酮酸激酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛脫氫酶脫氫酶磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶激酶變變位位酶酶烯醇化酶烯醇化酶glug-6-pf-6-pf-1, 6-2patp adp atpadp1,3-

6、二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 nad+ nadh+h+ adp atp adp atp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 e1:己糖激酶己糖激酶 e2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 e3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 nad+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途糖酵解的代謝途徑徑e2e1e3nadh+h+ l 糖酵解是一個不需氧的產能過程糖酵解是一個不需氧的產能過程l 產能的方式和數量產能的方式和數量方式：底物水平磷酸化方式：底物水平磷酸化凈生成凈生成atp數量：從數量：從g開始開始22

7、-2= 2atp 從從gn開始開始22-1= 3atp小結生理意義1.是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。2.是某些細胞在氧供應正常情況下的重要供能途徑。是某些細胞在氧供應正常情況下的重要供能途徑。 無線粒體的細胞，如：紅細胞無線粒體的細胞，如：紅細胞 代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞（2）三羧酸循環三羧酸循環的概念三羧酸循環的概念：指乙酰指乙酰coa和和草酰乙酸草酰乙酸縮合生成縮合生成含三個羧基的檸檬酸含三個羧基的檸檬酸，反復的進，反復的進行脫氫脫羧，又生成行脫氫脫羧，又生成草酰乙酸草酰乙酸，再重復循，再重復循環

8、反應的過程。環反應的過程。tca第一階段：檸檬酸生成第一階段：檸檬酸生成h2o草酰乙酸草酰乙酸 och3-c-scoacoashh2o檸檬酸合成酶檸檬酸合成酶順烏頭順烏頭酸酶酸酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶tca第二階段：氧化脫羧第二階段：氧化脫羧co2gdppigtpnad+ nadh+h+ nad+ nadh+h+coash異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶co2 酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶脫氫酶琥珀酸琥珀酸脫氫酶脫氫酶tca第三階段：草酰乙酸再生第三階段：草酰乙酸再生fad fadh2h2onad+nadh+h+草酰乙酸草酰乙酸琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶延胡索酸酶蘋果酸蘋果酸脫氫酶脫氫酶 och3

9、-c-scoacoashnadh +co2fadh2h2onadh+co2nadhgtp三羧酸循環三羧酸循環 （tca） 草 酰 乙 酸草 酰 乙 酸再生階段再生階段 檸檬酸的檸檬酸的生成階段生成階段 氧 化 脫氧 化 脫羧階段羧階段檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸順烏頭酸 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰coa延胡索酸延胡索酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸nad+nad+fadnad+脫水脫水三羧酸循環的8個反應可寫成一個化學平衡方式，總反應式為：乙酰coa + 2h2o + fad + gdp + pi 2co2 + 3nadh + 3h+ + fadh2 + coa-sh在動物

10、中，琥珀酰coa合成酶反應形成的gtp在能量上與atp相等。 如果考慮丙酮酸脫氫酶的反應, 考慮到每分子葡萄糖產生2分子丙酮酸, 葡萄糖通過酵解和三羧酸循環的分解代謝方程式為： 葡萄糖 + 6h2o + 10 nad+ + 2fad + 4adp + 4 pi 6co2 + 10 nadh + 10h+ + 2fadh2 + 4atp 到此為止，每摩爾葡萄糖在這個方程式中只產生4molatp。在酵解部分產生的atp是2mol。 葡萄糖氧化產生的atp大多數不是直接從酵解和三羧酸循環產生的，而是通過還原的電子載體在呼吸鏈中再氧化產生的。（3）電子傳遞與氧化磷酸化電子傳遞過程電子傳遞過程：指還原型的輔酶通過電子傳遞再氧：指還原型的輔酶通過電子傳遞再氧化的過程。化的過程。電子傳遞鏈：電子傳遞鏈：是指由一系列具有氧化還原作用的電是指由一系列具有氧化還原作用的電子載體組成