2022年医学专题—细胞呼吸(1).ppt

第四节细胞(xbo)呼吸,第一页，共四十七页。,Antoine Lavoisie 动物体内有一个“燃烧”过程，这完全类似于一盏(y zhn)油灯或蜡烛中发生的故事。,第二页，共四十七页。,补充(bchng)实验,第三页，共四十七页。,第四页，共四十七页。,呼吸作用(h x zu yn)（本质）,呼吸(hx)（现象）,气体(qt)运输,第五页，共四十七页。,第六页，共四十七页。,前言(qin yn),细胞呼吸（生物氧化）：细胞内进行的降糖类等有机物分解成无机物或小分子有机物，并释放出能量的过程。需氧呼吸aerobic respiration细胞呼吸的主要(zhyo)方式厌氧呼吸anaerobic respiration,第七页，共四十七页。,第八页，共四十七页。,线粒体,线粒体的结构(jigu),外膜,内膜,基质(j zh),有氧呼吸(hx)的主要场所,嵴,第九页，共四十七页。,1。细胞呼吸(hx)与糖的氧化,1mol的ATP每次水解释放(shfng)30.54KJ 1mol的葡萄糖每次水解释放2870KJ100ATP1葡萄糖？能量转化效率 41%,能量(nngling)变化1mol葡萄糖转化30个ATP 1161kJ热量 1709kJ,第十页，共四十七页。,哈登 1929年诺贝尔化学奖,把磷酸盐加入溶液(rngy)中，反应活性会增加,第十一页，共四十七页。,2,NADH,第一阶段糖酵解glycolysis,1、底物：1分子葡萄糖 产物：2分子丙酮酸 2、耗能：2分子ATP 产能：4分子ATP，净生成2分子ATP 3、细胞定位(dngwi)：细胞溶胶 4、总反应：,C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi 2C3H4O3+2NADH+2H+2ATP+2H2O,第十二页，共四十七页。,C6H12O6,丙酮酸,第一阶段糖酵解glycolysis,第十三页，共四十七页。,糖酵解的化学(huxu)历程,糖原(tn yun)（或淀粉）,1-磷酸(ln sun)葡萄糖,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖,1，6-二磷酸果糖,3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮,21，3-二磷酸甘油酸,23-磷酸甘油酸,22-磷酸甘油酸,2磷酸烯醇丙酮酸,2丙酮酸,第一阶段,第二阶段,第三阶段,葡萄糖,己糖磷酸酯的生成,丙糖磷酸的生成,丙酮酸与ATP的合成,第十四页，共四十七页。,在鸽子肌肉细胞中加入柠檬酸可以加快丙酮酸的氧化(ynghu)过程,第十五页，共四十七页。,第二阶段：柠檬酸循环(xnhun)citric acid cycle,第十六页，共四十七页。,丙酮酸,二碳化合物,丙酮酸+NAD+C2(乙酰辅酶(f mi)A)+CO2+2NADH+2H+,第十七页，共四十七页。,在鸽子肌肉(jru)细胞中加入草酰乙酸后，也可以加快丙酮酸的氧化过程,第十八页，共四十七页。,2CO2,柠檬酸,第十九页，共四十七页。,CO2,CO2,草酰乙酸,柠檬酸,第二十页，共四十七页。,NADH,FADH2,第二十一页，共四十七页。,柠檬酸循环(xnhun),第二十二页，共四十七页。,第二十三页，共四十七页。,C2化合物,2ATP,NADHFADH2,2CO2,CO2,第二十四页，共四十七页。,1.需氧2.两次脱羧、四次脱氢（三次受体是NAD，一次是FAD）3.产生1分子(fnz)GTP场所：线粒体基质丙酮酸+NAD+乙酰辅酶A+CO2+NADH+H+丙酮酸+NAD+FAD+H2O+GDP+Pi3CO2+4NADH+4H+GTP+FADH2,第二十五页，共四十七页。,Mitchell 解释生物系统(xtng)中的能量转移过程。,第三阶段：电子传递,第二十六页，共四十七页。,1.代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递(chund)，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为电子传递链又称呼吸链。2.人体细胞线粒体内最重要的有两条。,电子传递链的概念(ginin)和类型,第二十七页，共四十七页。,基质(j zh),外膜,内膜,膜间腔,4,4,第二十八页，共四十七页。,H2O,26ATP,第二十九页，共四十七页。,化学渗透(shntu)假说简单示意图,第三十页，共四十七页。,(1)烟酰胺核苷酸,NAD+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide)，又叫辅酶(f mi)，主要作为电子传递链的一个组分，起递氢体作用；NADP+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotin-amide Adenine Dinucleotide Phosphate)，又叫辅酶，主要在还原性生物合成中作为供氢体。二者的递氢部位是烟酰胺部分，为Vit PP。,第三十一页，共四十七页。,R=H:NAD+;R=H2PO3:NADP+,NAD+和NADP+的结构(jigu),第三十二页，共四十七页。,NAD+（NADP+）的递氢机制(jzh),（氧化(ynghu)型）,（还原型）,第三十三页，共四十七页。,(2)黄素(hun s)辅基,FMN：黄素单核苷酸(Flavin Mononucleotide)FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin Adenine Dinucleotide)FMN和FAD中异咯嗪环起递氢体作用(zuyng)。异咯嗪及核醇部分为Vit B2（核黄素）。,第三十四页，共四十七页。,FAD结构(jigu),第三十五页，共四十七页。,FMN和FAD递氢机制(jzh),（氧化(ynghu)型）,（还原型）,第三十六页，共四十七页。,The Nobel Prize in Chemistry 1997,for their elucidation of the enzymatic mechanism underlying the synthesis of adenosine triphosphate(ATP),for the first discovery of an ion-transporting enzyme,Na+,K+-ATPase,Paul D.Boyer John E.Walker Jens C.Skou 1/4 1/4 1/2 of the prize USA United Kingdom Denmark b.1918 b.1941 b.1918,第三十七页，共四十七页。,葡萄糖完全(wnqun)氧化产生的ATP,总计(zngj)：36 ATP 或 38 ATP,第三十八页，共四十七页。,NADH氧化(ynghu)呼吸链每传递2H仅生成 2.5分子ATP到线粒体外被利用。FADH2氧化呼吸链每传递2H仅生成 1.5分子ATP到线粒体外被利用。,总计(zngj)：30 ATP 或 32 ATP,第三十九页，共四十七页。,第四十页，共四十七页。,生物为什么要进行(jnxng)细胞呼吸？,能量(nngling),ATP,生命活动的直接能量(nngling)来源,热量,第四十一页，共四十七页。,丙酮酸的去路(ql),第四十二页，共四十七页。,氧,第四十三页，共四十七页。,2。厌氧呼吸(hx),C6H12O6+2ADP+2Pi2CH3CHOHCOOH+2ATP人和动物、玉米(ym)的胚、马铃薯的块茎等、乳酸菌C6H12O6+2ADP+2Pi2C2H5OH+2CO2+2ATP葡萄、苹果等的果实、酵母菌,第四十四页，共四十七页。,3。细胞(xbo)呼吸是细胞(xbo)代谢的中心,C6,糖酵解,丙酮酸,2C,柠檬酸循环(xnhun),电子传递链,O2,H2O,ATP,ATP,ATP,脂肪(zhfng),脂肪酸,甘油,蛋白质,氨基酸,第四十五页，共四十七页。,第四十六页，共四十七页。,内容(nirng)总结,第四节细胞呼吸(hx)。第一阶段糖酵解glycolysis。1、底物：1分子葡萄糖。2、耗能：2分子ATP。3、细胞定位：细胞溶胶。22-磷酸甘油酸。2.两次脱羧、四次脱氢（三次受体是NAD，一次是FAD）。NAD+和NADP+的结构。NAD+（NADP+）的递氢机制。FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin Adenine Dinucleotide)。细胞呼吸(hx)是细胞代谢的中心。氨基酸,第四十七页，共四十七页。,