河南大学生命科学学院普通生物学4——细胞代谢
高考生物细胞代谢知识点
高考生物细胞代谢知识点细胞代谢是生物学的重要内容之一，也是高考生物科目中的重要知识点。
细胞代谢是指细胞中进行生命活动所必需的一系列化学反应，包括物质的合成和分解以及能量的转化。
了解细胞代谢的过程和关键点对于应对高考生物考试至关重要。
下面我将带你重温一下高考生物细胞代谢的基本知识。
1. 细胞代谢的基本概念细胞代谢是细胞中一系列化学反应的总称。
这些化学反应通过酶的参与，在生物体内进行物质和能量的转化和调控。
细胞代谢主要包括两个方面：合成代谢和分解代谢。
合成代谢是指细胞内通过一系列化学反应合成复杂有机物的过程，比如葡萄糖的合成；分解代谢是指细胞内通过一系列化学反应将有机物分解为简单物质以释放能量，比如葡萄糖的分解。
2. 能量的转化与储存细胞代谢过程中，能量的转化与储存是非常重要的。
能量在细胞中以adenosine triphosphate（ATP）的形式储存和释放。
ATP是一种高能化合物，通过酶催化，在细胞中能够转化为另一种化合物adenosine diphosphate（ADP）和无机磷酸（P），释放能量。
而在合成代谢过程中，细胞则能够通过一系列反应重新合成ATP。
3. 细胞呼吸细胞呼吸是细胞分解代谢的最主要过程之一，也是细胞从有机物中释放能量的过程。
细胞呼吸可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
有氧呼吸需要氧气参与，产生大量ATP和二氧化碳。
无氧呼吸则是指在没有氧气的情况下进行的呼吸过程，只产生少量ATP和乳酸（动物细胞）或乙醇（植物细胞）。
4. 光合作用光合作用是生物界中最重要的代谢过程之一，也是地球上维持生物圈平衡的重要途径。
光合作用需要光能的参与，将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
在这个过程中，光能被光合色素吸收并转化为化学能，再通过一系列复杂的反应最终合成葡萄糖。
5. 植物细胞与动物细胞的代谢差异细胞代谢在植物细胞和动物细胞中有一些差异。
植物细胞具备光合作用的能力，可以通过合成过程将光能转化为化学能；而动物细胞则主要以有氧呼吸的方式从有机物中释放能量。
生物细胞代谢知识点总结
生物细胞代谢知识点总结一、细胞代谢的基本概念细胞代谢是细胞内各种化学反应的总和，包括合成代谢和分解代谢。
合成代谢是细胞利用外界物质合成自身所需大分子物质的过程，如合成蛋白质、脂类、多糖等。
分解代谢是细胞利用大分子物质进行分解，产生能量和小分子有机物。
细胞代谢的速率受到多种因素的调控，具有高度的复杂性和灵活性，能够适应环境的变化。
二、代谢途径1. 糖酵解糖酵解是一种无氧分解代谢，发生在细胞质中，将葡萄糖分解为乳酸，产生2个ATP分子。
糖酵解途径是细胞在没有氧气的条件下，产生ATP的途径，为细胞提供了短时间内急需的能量。
2. 有氧呼吸有氧呼吸是一种氧化分解代谢，发生在线粒体内，将葡萄糖分解为二氧化碳和水，产生36个ATP分子。
有氧呼吸是细胞在有氧环境下，产生ATP的主要途径，为细胞提供了持续的能量来源。
3. 脂肪酸氧化脂肪酸氧化是一种有氧分解代谢，发生在线粒体内，将脂肪酸分解为乙酰辅酶A，产生大量ATP。
脂肪酸氧化是细胞利用脂肪产生能量的途径，适用于长时间的低强度运动和长时间的饥饿状态。
4. 蛋白质合成蛋白质合成是细胞利用氨基酸合成蛋白质的过程，包括转录和翻译两个阶段。
蛋白质合成是细胞合成大分子物质的重要途径，对于细胞的生长和修复具有重要作用。
5. 核酸合成核酸合成是细胞利用核苷酸合成DNA和RNA的过程，包括核苷酸的合成和聚合两个阶段。
核酸合成是细胞合成遗传物质的重要途径，对于细胞的遗传信息传递和蛋白质合成具有重要作用。
6. 糖异生糖异生是细胞利用非糖物质（如氨基酸、乙酰辅酶A等）合成葡萄糖的过程，包括糖异生途径和逆糖酵解两个阶段。
糖异生是细胞在碳源不足的情况下，合成葡萄糖的重要途径，为细胞提供了能量和原料。
三、代谢调控细胞代谢的速率受到多种因素的调控，包括酶的调控、信号传导的调控、基因表达的调控等。
1. 酶的调控细胞内的酶是细胞代谢反应的催化剂，酶的活性受到多种因素的调控，包括底物浓度、产物浓度、温度、pH值等。
河南大学生命科学学院普通生物学5—细胞周期
核小体 DNA bp 氨质组 酸 蛋 、 5 白 20 赖种 0 氨，碱 酸富性 含蛋 精白
每条染色单体都含有一段特殊的 DNA序列，称为着丝粒。在染色体 着丝粒处装配一蛋白质复合体结 构 —— 动粒。 中心体周围微管开始大量装配。 核仁消失，细胞器解体。
有丝分裂前期染色体变化
纺锤体
前期
前中期
分裂期（mitosis）
细胞周期
分裂间期(interphase)
真核生物的细胞周期划分为连续 的4个时期：G1期、S期、G2期和 M期。这也称为一个标准细胞周 期。
细胞分裂周期
细胞周期是高度有序地沿着G1 S G2 M运转。相对 来说，M期最短，S期较长，G1期差别最大。
不同细胞的细胞周期时间差异很大，主要差别
S 期: 合成 DNA和组蛋白（Histones）
2、G2期 — 有丝分裂准备期
有新的RNA和蛋白质合成，特别是微管蛋白等与M期 有关的物质大量合成。细胞核内DNA的含量已经增加一倍， 由2n变成4n，即每个染色体含有4个拷贝的DNA。通过G2 期，细胞能否进入M期，要受到G2期的检验点控制。G2期 检验点要检查DNA是否复制完成、细胞是否生长到合适大 小、环境因素是否利于细胞分裂。
6、胞质分裂—— 细胞核分裂之后，细胞质分裂过 程。动物细胞的胞质分裂是以缢缩和起沟的方式完 成的。植物细胞的胞质分裂则经过细胞板的形成。
1）动物细胞的胞质分裂
• 有丝分裂后期赤 道板形成分裂沟 • 微丝构成收缩环
动物细 胞胞质 分裂时 形成收 缩环
2）植物细胞的胞质分裂
• 细胞内形成新的细胞膜和细胞壁 而将细胞分开
仅具有 分化成有限组织细胞类型的潜能
人造血干细胞 分化产生8种类型血细胞
河南大学生命科学学院生命科学导论1-—--绪论
五、 生物学分科
生 物 学 (biology) 或 生 物 科 学 (biological sciences)是研究生物体生命现象和生命活动的科 学，因此，又称为生命科学(life sciences)。
生物学研究生物体的形态 、构造、行为、机能 、演变及其与环境间相互关系等问题的学科。
研究对象
生物科学的研究对象正在日渐加深和扩 大， 不仅要研究肉眼看不见的微生物， 也要研究自然界的动物、植物。生物学还 要研究人类自己，因为人类也是一种生物。
▪ 高等动物：感受器和反应器，鸟类的翅膀、鱼的鳃
▪ 反应的结果使生物“趋吉避凶”。
稳态：生物体通过一定的调节机制， 保持生物体内部的相对稳定。
细胞、个体、群落和生态系统在没有激烈外界环 境的影响下，也保持稳态
1.4 生长和发育
▪ 任何生物体在其一生中都要经历从小到大的生 长过程，单细胞生物的生长主要是依靠细胞体 积与重量的增加。多细胞生物的生长，主要的 是依靠细胞的分裂来增加细胞的数目。
三界系统（海克尔） 1886年 五界系统（惠特克） 1967年
分布多样性
飞翔的鸟类最高离地面可达2000m; 生活在海底的细菌深达11000m; 大多海洋生物则是聚集在150m深度以内的； 生物只局限在地下深约50m以内土壤中。
四、生物学的研究方法：
通过各种手段从客观世界中取得原始第一手资料， 并对这些资料进行整理、加工，从中找出规律性的 东西。
严整有序的结构 — 细胞
生命的基本单位是细胞（cell） 整个生物界是一个以细胞为基本单位的多层
次的有序结构：
细胞 组织 器官 系统 个体
生态系统 群落 种群
1.2 新陈代谢（metabolism）
▪ 新陈代谢：生物体内维持生命活动的各种化学变化 总称。
高考生物细胞代谢知识点全解
高考生物细胞代谢知识点全解在高考生物中，细胞代谢是一个至关重要的考点，它涵盖了细胞内一系列复杂而又相互关联的化学反应，对于理解生命活动的本质具有关键意义。
下面，咱们就来全面解析一下高考中常考的细胞代谢知识点。
细胞代谢主要包括物质的合成与分解、能量的转换与利用等过程。
其中，细胞呼吸和光合作用是两个核心内容。
先来说说细胞呼吸。
细胞呼吸是细胞内将有机物在酶的催化下逐步氧化分解，并释放能量的过程。
它分为有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
有氧呼吸是细胞呼吸的主要方式。
它分为三个阶段，第一阶段发生在细胞质基质中，葡萄糖在酶的作用下分解为丙酮酸和少量的H，同时释放出少量能量。
第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和H，并释放出少量能量。
第三阶段则在线粒体内膜上，前两个阶段产生的H与氧结合生成水，同时释放出大量能量。
无氧呼吸则在细胞质基质中进行。
对于高等生物来说，无氧呼吸通常产生乳酸（比如人体在剧烈运动时）或者酒精和二氧化碳（比如植物在缺氧条件下）。
无氧呼吸释放的能量较少，但在一些特殊情况下，能为细胞提供应急的能量。
再看光合作用。
光合作用是绿色植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放氧气的过程。
它可以分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应发生在类囊体薄膜上，在光的作用下，水光解产生氧气和H，同时形成 ATP。
暗反应在叶绿体基质中进行，二氧化碳经过一系列反应被固定和还原，最终形成有机物。
在细胞代谢中，酶起着至关重要的作用。
酶是一种生物催化剂，能够降低化学反应的活化能，从而加快反应速率。
酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特点。
温度、pH 等环境因素会影响酶的活性，进而影响细胞代谢的速率。
细胞代谢的过程并不是孤立的，而是相互协调和制约的。
比如，光合作用产生的有机物和氧气为细胞呼吸提供了原料，而细胞呼吸产生的二氧化碳和水又为光合作用提供了原料。
在实际的高考题目中，常常会考查细胞代谢与其他知识点的综合应用。
第4章 细胞代谢1ppt课件
从大分子分解为小分子会释放能量。
葡萄糖 2 丙酮酸 + 能量
精品ppt
3
新陈代谢
是生物体内进行的物质和能的变化的总称
是最基本的生命活动过程
合成物质 同化作用
贮存能量
新陈代谢 释放能量
异化作用
分解物质
能量代谢 物质代谢
精品ppt
4
第一节 能量与细胞
生命活动需要能量
➢ 生命的存在要靠能量,生物本 身不能创造新的能量。几乎 所有地球生命所需要的能量 都来自太阳。
况称为“反馈抑制 ”。
值得注意的是，发生反馈抑制时，代谢终产物与
酶结合时，是非共价结合，是可逆的。精品Biblioteka pt202）共价调节
有时候，酶蛋白分子可以和一个基团 形成共价结合，结合的结果，使酶蛋白分 子结构发生改变，使酶活性发生改变。
例如，与磷酸根的结合。
这种调节酶活性的情况称为酶的共价调节。
精品ppt
苷三磷酸，又叫 三磷酸腺苷(腺苷 三磷酸)，简称为 ATP，一个腺苷上 连接三个磷酸基 团。
精品ppt
8
ATP是生物体能量流通的货币
一个代谢反 应释出的能量贮 入ATP，ATP所 贮能量供另一个 代谢反应消耗能 量时使用。
精品ppt
9
2).ATP的生成
ADP + P
ATP 此过程称为磷酸化
若磷酸化所需能量来自化合物的氧化分解-----氧化磷酸化
子应越过一个活化能才能发生反应。
酶作为催化剂的作用是降低活化能。
精品ppt
16
酶的催化机理是精品p降pt 低活化能
返回 17
酶是如何降低活化能的呢 ?
首先需要酶与底物分子结合，酶蛋白结构中
普通生物学第4章--细胞代谢
转运蛋白 （跨膜蛋白）
脂双层之间的通道。
载体蛋白（ carrier pr. ）：与特定 溶质结合改变构 象使溶质穿越 细胞膜。
离子通道扩散
绝大多数离子通过膜上通 道蛋白的协助，实现顺浓度梯 度的跨膜转运。离子通道是镶 嵌在膜上的跨膜蛋白质，它由 α- 螺旋蛋白构成，称为通道蛋 白（channel protein）。其中 心具有亲水性通道，对离子具 有高度的亲和力，允许适当大 小的离子顺浓度梯度瞬间大量 地通过。
● 生物体是开放体系
生物体不断与环境进行 物质、能量交换；
● 细胞：利用有序性低的原料
→ 制造高度有序的结构 ◆ 氨基酸 → 特定序列的多肽； ◆ 多种大分子 → 结构复杂的膜系统；
● 生长中的生物体或细胞
是熵值不断减少的独立体系； 生存于熵值不断增加的宇宙之中；
（外界环境之中）
细胞中能的转换
能的转换 化学能转换为渗透能 化学能转换为机械能 化学能转换为辐射能 化学能转换为电能 光能转换为化学能 声能转换为电能 光能转换为电能
细胞膜是细胞与外界环境之间的一种选择性 通透屏障，具有保障细胞摄取营养物质、排出代 谢产物、调节细胞内离子浓度、维持内环境稳定 等与细胞代谢活动密切相关的基本功能。总的来 看，和细胞膜有关的物质运输活动有两种形式： 一是小分子和离子的穿膜运输；另一种是大分子 和颗粒物质的膜泡运输。物质主要经3种途径通 过细胞膜：被动运输、主动运输、胞吞和胞吐作 用。
ATP的水解过程 A–P～P～P
A–P～P
酶 ATP
Pi
能量 ADP+Pi+能量
ATP与ADP的相互转化
A-P~P~P
酶
酶 A-P~P +Pi + 能量
生物细胞代谢知识点解析
生物细胞代谢知识点解析在我们生活的这个丰富多彩的世界里，生物细胞就如同一个个微小而神奇的工厂，不停地进行着各种复杂而有序的代谢活动。
细胞代谢是细胞内一系列化学反应的总和，这些反应使得细胞能够维持生命、生长、繁殖以及对外界环境做出响应。
接下来，让我们深入了解一下生物细胞代谢的重要知识点。
一、细胞代谢的基础——物质和能量细胞代谢离不开物质和能量的交换与转化。
细胞需要从外界摄取营养物质，如葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等，同时排出代谢废物，如二氧化碳、尿素等。
能量在细胞代谢中起着至关重要的作用。
细胞通过分解有机分子，如葡萄糖，释放出其中蕴藏的化学能，并将其转化为细胞能够直接利用的能量形式——三磷酸腺苷（ATP）。
ATP 就像是细胞的“能量货币”，为细胞内的各种生命活动提供动力。
二、细胞呼吸——能量的释放细胞呼吸是细胞将有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成 ATP 的过程。
细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
有氧呼吸是细胞在有氧条件下，将葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生大量能量的过程。
它包括三个阶段：第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖被分解为丙酮酸，并产生少量的 ATP 和H；第二阶段在线粒体基质中，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和H，并产生少量ATP；第三阶段在线粒体内膜上，H与氧气结合生成水，同时产生大量ATP。
无氧呼吸则是在无氧或缺氧条件下进行的。
对于大多数生物来说，无氧呼吸的产物是乳酸，例如我们在剧烈运动时，肌肉细胞会进行无氧呼吸产生乳酸，导致肌肉酸痛。
而对于一些微生物，如酵母菌，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。
三、光合作用——能量的捕获与细胞呼吸相反，光合作用是植物、藻类和某些细菌等自养生物将光能转化为化学能，并将二氧化碳和水转化为有机物的过程。
光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，光能被吸收并转化为 ATP 和H，同时水分子被分解产生氧气。
高考生物2025年细胞代谢知识点全解
高考生物2025年细胞代谢知识点全解细胞代谢是高中生物的重要知识点，也是高考中的高频考点。
它涵盖了细胞内一系列复杂而有序的化学反应，对于维持生命活动至关重要。
接下来，让我们一起深入了解细胞代谢的各个方面。
一、细胞代谢的概念和意义细胞代谢指的是细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应，包括物质的合成与分解、能量的转化与利用等。
细胞代谢是生命活动的基础，它使得细胞能够进行生长、繁殖、适应环境变化以及执行各种生理功能。
细胞通过代谢过程，从外界获取营养物质，并将其转化为自身所需的物质和能量。
同时，细胞也能够排出代谢废物，保持内部环境的稳定。
如果细胞代谢出现异常，可能会导致疾病的发生，例如糖尿病就是由于细胞对葡萄糖的代谢出现问题而引起的。
二、酶在细胞代谢中的作用酶是细胞代谢中不可或缺的生物催化剂。
它们能够显著降低化学反应的活化能，使反应能够在温和的条件下快速进行。
酶具有高效性，相比于无机催化剂，其催化效率往往高出成千上万倍。
例如，过氧化氢酶能够在极短的时间内将过氧化氢分解为水和氧气。
酶还具有专一性，一种酶通常只能催化一种或一类化学反应。
这是因为酶的活性中心与底物的结构具有特异性的匹配关系。
比如，淀粉酶只能催化淀粉的水解，而不能作用于纤维素。
此外，酶的作用条件比较温和。
大多数酶在常温、常压和接近中性的条件下发挥作用。
温度、pH 等因素会影响酶的活性。
过高或过低的温度、过酸或过碱的环境都可能导致酶的空间结构改变，从而使酶失去活性。
三、细胞呼吸细胞呼吸是细胞代谢的核心内容之一，包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
有氧呼吸是细胞在有氧条件下，将有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，并释放大量能量的过程。
它分为三个阶段：第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖被分解为丙酮酸和少量的H，并释放少量能量；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量的H，并释放少量能量；第三阶段在线粒体内膜上进行，前两个阶段产生的H与氧气结合生成水，同时释放大量能量。
《细胞的代谢》代谢途径详解
《细胞的代谢》代谢途径详解细胞，这个构成生命的基本单位，就像一个微型的化工厂，时刻进行着复杂而有序的化学反应，这些反应统称为细胞代谢。
细胞代谢涵盖了物质的合成与分解、能量的转换与利用等众多过程，而其中的代谢途径则是细胞完成各种生理功能的关键步骤。
细胞代谢中的物质代谢途径包括合成代谢和分解代谢两大类。
合成代谢，顾名思义，是指细胞利用简单的小分子物质合成复杂的大分子物质，比如蛋白质、核酸、多糖等。
以蛋白质合成为例，细胞首先需要从外界摄取氨基酸，然后在核糖体这个“工厂”里，按照信使 RNA 上携带的遗传信息，将氨基酸依次连接起来，形成多肽链。
多肽链经过进一步的折叠和修饰，最终成为具有特定结构和功能的蛋白质。
分解代谢则是与合成代谢相反的过程，它将大分子物质分解为小分子物质，同时释放出能量。
例如，细胞通过糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化等一系列反应，将葡萄糖逐步分解为二氧化碳和水，并产生大量的 ATP（三磷酸腺苷），为细胞的各种生命活动提供能量。
在能量代谢方面，细胞通过一系列的途径来实现能量的转换和储存。
ATP 是细胞内能量的“通用货币”，几乎所有的细胞活动都依赖于 ATP提供能量。
当细胞需要能量时，ATP 会水解为 ADP（二磷酸腺苷）和磷酸，释放出能量；而当细胞有多余的能量时，又可以通过将 ADP 和磷酸重新合成 ATP 来储存能量。
细胞的代谢途径并非孤立存在，而是相互联系、相互制约，形成了一个复杂的网络。
例如，糖代谢和脂代谢之间就存在着密切的联系。
当细胞内糖供应充足时，多余的糖可以转化为脂肪储存起来；而在饥饿状态下，脂肪又可以分解为脂肪酸和甘油，经过一系列反应进入糖代谢途径，为细胞提供能量。
细胞代谢的调节机制对于维持细胞的正常生理功能至关重要。
细胞可以通过酶的调节来控制代谢途径的速率。
酶的活性可以受到多种因素的调节，包括底物浓度、产物浓度、酶的共价修饰以及别构调节等。
例如，当产物浓度过高时，会反馈抑制参与该代谢途径的关键酶的活性，从而减缓反应的进行，避免产物的过度积累。
《细胞的代谢》细胞代谢探秘
《细胞的代谢》细胞代谢探秘在我们这个充满生机与活力的世界里，每一个生命个体都由无数个微小的细胞构成。
细胞，作为生命的基本单位，就像一个个忙碌的小工厂，时刻进行着复杂而又有序的代谢活动。
那么，什么是细胞的代谢呢？它又有着怎样的神秘之处呢？细胞代谢，简单来说，就是细胞内发生的一系列化学反应，这些反应使得细胞能够获取和利用能量，合成和分解各种物质，以维持生命活动的正常进行。
就好比我们每天要吃饭、工作、休息一样，细胞也有自己的“日常活动”，而这些活动的总和就是细胞代谢。
细胞代谢的过程可以分为两大类：物质代谢和能量代谢。
物质代谢包括了细胞对各种营养物质的摄取、合成、转化和排出。
比如说，细胞会从外界摄取葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等物质，然后通过一系列的化学反应，将它们转化为细胞自身所需的结构成分，如蛋白质、核酸、脂质等。
同时，细胞也会不断地分解一些老旧的或者多余的物质，以维持细胞内环境的稳定。
能量代谢则是与细胞获取和利用能量密切相关。
细胞就像一个能量的储蓄所和使用者，它通过分解有机物质，如葡萄糖，释放出能量，并将这些能量以一种特殊的形式——三磷酸腺苷（ATP）储存起来。
当细胞需要进行各种活动，如合成物质、运输物质、细胞分裂等时，就会利用储存的 ATP 来提供能量。
让我们先来看看细胞是如何获取营养物质的。
细胞有着各种各样的“通道”和“载体”，就像是一扇扇特定的门和搬运工，它们能够识别并允许特定的物质进入细胞。
例如，葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白进入细胞，而钠离子和钾离子则通过钠钾泵进行跨膜运输。
一旦营养物质进入细胞，它们就会被卷入一系列复杂的化学反应之中。
以葡萄糖为例，在细胞内，它首先会经过糖酵解过程，被分解为丙酮酸。
这个过程会产生少量的 ATP 和一些还原型辅酶。
丙酮酸接着进入线粒体，通过三羧酸循环被进一步分解，产生更多的 ATP 和二氧化碳。
除了分解营养物质获取能量，细胞还能够合成各种生物大分子。
蛋白质的合成就是一个非常典型的例子。
生物细胞代谢知识点剖析
生物细胞代谢知识点剖析生物细胞代谢是生命活动的基础，涵盖了一系列复杂而有序的化学反应，对于维持细胞的生命和功能起着至关重要的作用。
细胞代谢包括物质的合成与分解、能量的转换与利用等多个方面。
首先，让我们来了解一下细胞代谢中的物质代谢。
物质代谢主要包括糖类代谢、脂质代谢、蛋白质代谢等。
糖类是细胞的主要能源物质，例如葡萄糖在细胞内经过一系列反应，可以通过有氧呼吸或无氧呼吸产生能量。
在有氧条件下，葡萄糖被彻底分解为二氧化碳和水，并释放出大量能量；而在无氧条件下，葡萄糖只能分解为乳酸或酒精和二氧化碳，产生的能量相对较少。
脂质代谢也是重要的一部分。
脂肪可以分解为脂肪酸和甘油，脂肪酸进一步经过β氧化产生能量。
同时，脂质也可以在体内合成，用于构建细胞膜等结构。
蛋白质代谢不仅包括蛋白质的合成，还包括其分解。
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，在体内可以通过转氨基作用和脱氨基作用相互转化。
细胞代谢中的能量代谢同样不容忽视。
细胞通过各种途径获取和转化能量，其中最重要的就是 ATP（三磷酸腺苷）。
ATP 被称为细胞内的“能量通货”，它在能量的储存和释放过程中发挥着关键作用。
例如，在细胞呼吸过程中，通过有机物的氧化分解，将释放的能量用于合成ATP，当细胞需要能量时，ATP 又会迅速分解，释放出能量供细胞使用。
酶在细胞代谢中起着催化作用。
它们能够降低化学反应的活化能，使反应能够在温和的条件下快速进行。
酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特点。
温度、pH 值等环境因素会影响酶的活性，从而影响细胞代谢的速率。
细胞代谢的调节机制十分精巧。
包括神经调节、激素调节和细胞内的自身调节等。
例如，当血糖浓度升高时，胰岛素的分泌会增加，促进细胞摄取和利用葡萄糖，从而降低血糖浓度；而当血糖浓度降低时，胰高血糖素的分泌会增加，促进肝糖原分解等过程，升高血糖浓度。
细胞代谢还与细胞的生长、分裂和分化密切相关。
在细胞生长和分裂过程中，需要合成大量的物质，如蛋白质、核酸等，同时也需要消耗能量。
2025年专升本生物细胞代谢知识点与剖析
2025年专升本生物细胞代谢知识点与剖析生物细胞代谢是生命活动的核心基础，对于准备 2025 年专升本考试的同学来说，掌握这部分知识至关重要。
细胞代谢涵盖了一系列复杂而又相互关联的化学反应，包括物质的合成与分解、能量的转换与利用等。
下面我们将对生物细胞代谢的主要知识点进行详细的剖析。
一、细胞代谢的概述细胞代谢是指细胞内发生的所有化学反应的总和，它包括物质代谢和能量代谢两个方面。
物质代谢是指细胞内各种物质的合成、转化和分解过程，如糖类、脂质、蛋白质、核酸等的代谢。
能量代谢则是指细胞内能量的产生、储存、释放和利用过程，主要与 ATP 的合成与分解密切相关。
细胞代谢的特点包括高效性、有序性、复杂性和可调节性。
高效性是因为细胞内的酶具有极高的催化效率，能够在短时间内完成大量的化学反应。
有序性则是指各种代谢反应按照一定的顺序和规律进行，形成了复杂的代谢网络。
复杂性体现在代谢过程涉及众多的酶、辅酶、中间产物和调节机制。
可调节性使得细胞能够根据内外环境的变化，及时调整代谢速率和方向，以维持细胞的正常生命活动。
二、物质代谢（一）糖类代谢糖类是细胞的主要能源物质，其代谢过程包括糖的消化吸收、糖酵解、三羧酸循环和有氧氧化等。
糖的消化吸收发生在消化道中，将食物中的多糖分解为单糖，如葡萄糖，然后被吸收进入血液。
糖酵解是在细胞质中进行的，将葡萄糖分解为丙酮酸，并产生少量的 ATP 和 NADH。
三羧酸循环是在线粒体中进行的一系列反应，将丙酮酸彻底氧化分解为二氧化碳和水，并产生大量的 ATP 和还原型辅酶。
有氧氧化则是在有氧条件下，糖通过上述一系列反应，最终产生大量的能量。
（二）脂质代谢脂质主要包括脂肪、磷脂和固醇等。
脂肪的代谢主要是脂肪的分解和合成。
脂肪分解时，脂肪被水解为甘油和脂肪酸，然后进一步氧化分解产生能量。
脂肪合成则是将甘油和脂肪酸重新合成为脂肪。
磷脂是细胞膜的重要组成成分，其代谢与细胞膜的更新和修复有关。
固醇类物质如胆固醇，在体内可以转化为激素等重要的生物活性物质。
普通生物学：第4章：细胞代谢
干土
五年后
普列斯特莱实验
1772年，Joseph Priestley 首次报导了 有关气体参与光合作用的证据。
他的实验是让一支蜡烛在盖有薄荷枝条的 玻璃罩内燃烧熄灭。
蜡烛任其燃烧直至熄灭 间 隔 几 天
没有蜡烛
间 隔 几 天
没有植物 间 隔 几 天
蜡烛能再次点燃 老鼠活着
植物死亡
蜡烛不能燃烧 老鼠死亡
2、酶的化学本质
酶的化学本质：酶是活细胞产生的具有催化活 性的蛋白质。
有的酶仅仅由蛋白质组成，如：核糖核 酸酶；有的酶除了主要由蛋白质组成外，还 有一些金属离子或小分子参与。这些金属离 子或小分子是酶活性所必须的，称为辅酶/ 辅基或辅助因子。
3、酶催化作用的机理 （1）降低活化能
催化剂只能催化原来可以进行的反应，加快 其反应速度。
Krebs循环 底物水平磷酸化 ＋2ATP(线粒体） 8分子NADH可生成 ＋20ATP(线粒 体）
总2分计子F生ADH成2可：生成 ＋3＋ATP3(0线A粒T体P）
生物体可利用各种有机分子作燃料。
除了葡萄糖，其他生物分子，包括脂类、 氨基酸、核苷酸等，都可以通过三羧酸循环途 径，彻底氧化为 CO2 和 H2O ，同时产生能量。
• 核酶（英语：Ribozyme，又译核糖酶） 是具有催化功能的RNA分子 .核酶的发 现对于所有酶都是蛋白质的传统观念提 出了挑战。
二 细胞呼吸
1、呼吸作用的概念：
生活细胞内的有机物在酶的参与下 逐步氧化并释放能量的过程。
通常意义的呼吸与细胞呼吸的相互关系
2、呼吸作用类型
➢ 有氧呼吸：
指生活细胞利用分子氧，将某些有机物质彻底
动物体内酶的最适pH多在 6—8之间，但不同酶的最适pH 差别很大；
细胞代谢概念图
细胞代谢概念图1
《细胞代谢》核心概念
1、细胞内全部的化学反应称为新陈代谢，新陈代谢是生命的特征
2、细胞通过新陈代谢维持自身结构，实现相应的功能。
（细胞利用周围环境中的原料
制造复杂的有机分子，再以这些有机分子为原料产生复杂的结构。
）
3、细胞膜通过被动转运、主动转运、胞吞胞吐等方式与外界进行物质交换，以保证细
胞内部代谢对营养物质的需求和代谢终产物的排出。
4、ATP为吸能反应提供能量，细胞呼吸过程会形成ATP，并释放热量。
5、酶使细胞内的生化反应高速进行。
6、新陈代谢的类型在同化作用方面可分为自养型和异养型，在异化作用方面可以分为
需氧型和厌氧型。
7、光合作用是绿色植物利用无机物合成有机物并贮存能量的过程，而呼吸作用是生物
分解有机物释放能量的过程。
8、光合作用和呼吸作用是细胞众多代谢过程中的一部分，你还能举出细胞内发生的哪
些代谢过程？
图2
Welcome !!! 欢迎您的下载，资料仅供参考！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4.4.4
光合作用的机理
整个光合作用可分为光反应（light reaction）和 暗发应(dark reaction)两个阶段。 • 光反应发生在类囊体膜上，即将光能转化为化学 能的过程； • 暗反应发生在叶绿体的基质中，是植物固定二氧 化碳生产葡萄糖的过程。光合产物－淀粉是在基 质中形成和贮存起来的。
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。
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1525%转化为动能，细胞呼 吸的产能效率高。 细胞呼吸分为有氧呼吸 和无氧呼吸。
人体细胞的呼吸过程
光合作用的类型
放氧光合作用：以水为电子供体，藻类 绿色植物
CO2 + H2O
(CH2O) + O2
非放氧光合作用：以硫化物或氢为电子供体，紫硫 细菌、氢细菌
CO2 + H2S CO2 + 2H2
(CH2O) + H2O + 2S (CH2O) + H2O
能够进行光合作用的生物均称为自养生物
光合自养生物是太阳能的储蓄者 光合自养生物是生物圈的生产者
高能磷酸键的形式贮藏在ATP分子中。
ATP和ADP分子的相互转换
动物细胞呼吸的“燃料”
4.2
物质的跨膜运输
——细胞维持正常生命活动的基础之一
细胞膜是一种选择透过性膜
这种膜可以让水分子自由通过，细胞选 择吸收的离子和小分子也可以通过，而其它 的离子、小分子和大分子则不能通过。
物质的跨膜运输
• 被动运输 简单扩散：分子随机运动
光合作用中的主要事件： 光能被固定并转化成化学能—— 光反应、 暗反应 光合作用 H2O被氧化成O2 —— 光反应 CO2被还原成糖—— 暗反应
1.光系统与光反应
光系统：叶绿体的光合色素组成的有规律的特 殊功能单位。 光系统 ＝ 中心色素（叶绿素分子的蛋白复合体） + 天线色素分子 + 电子受体
三 羧 酸 循 环
电子传递链和氧化磷酸化
电子传递链又称呼吸链，主要成分是线粒体内膜 上的蛋白复合物，这些复合物包含了一系列的电 子传递体。
2 2 2
(FMN (FMN Fe-S) Fe-S)
(Cytc Cytb Fe-S)
(Cyta Cyta3）
SH2
NAD+
FMNH2
CoQ
Fe2+
Fe3+
生物发光 神经传导 合成代谢 吸收分泌
CO2 H2O
Pi
维持体温
ATP是一种极不稳定的的化合物，其磷酸键相 当脆弱，易于断裂；ATP水解时，一个高能磷 酸键断裂，同时释放出能量。每摩尔ATP 水解 形 成 ADP ， 可 产 生 -30.5 KJ/mol ， 即 7.3 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。
3.光谱与光合色素
光是一种电磁波 具有波、粒 二象性，也称为光子。
光的性质
光子照射到某些生物分子 的能量水平激发态：
电子跃迁到更高
光合色素
色素是一类含有能吸收可见光谱中特定波长的化学 基团。光合作用的色素主要有三类，包括 叶绿素：叶绿素a，呈蓝绿色 叶绿素b，呈黄绿色 类胡萝卜素：胡萝卜素，橙黄色
叶黄素，黄色
藻胆素：蓝细菌与红藻所特有 叶绿素分子具有吸收光能，启动光反应的特点 类胡萝卜素具有吸收光能，保护叶绿素的特点
叶绿素分子的头部和尾部具有亲水性和亲脂 性的特点；叶绿素具有收集光能的作用。
吸收光谱：在光谱中有些波长的光被吸收了，因 此在光谱上出现黑线或暗带，这种光谱称为吸收 光谱。 叶绿素的吸收光谱有两个：640～660nm；430-450nm
2、 细胞呼吸
的功能定位
能量物质：糖类、脂类
物质的分解代谢（以糖类为例）
• 糖酵解
• 三羧酸循环（糖、脂、蛋白质三
细胞质
线粒体基质
大物质代谢的连接点）
• 电子传递链 （ATP合成） 线粒体内膜
它们彼此非常严格有序的排列着，有条不紊地进行连锁 反应，这就是结构与功能相适应的表现。
4.3.4 细胞呼吸的化学过程
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。
获得电子——还原反应；
失去电子——氧化反应。
被转移的氢原子所携带的能量储藏在新化学键中
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
NAD＋:
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶Ⅰ;
NADP＋：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶Ⅱ；
FAD＋:
黄素腺嘌呤二核苷酸
4.3.3
细胞呼吸的功能定位
线粒体是细胞呼吸和能量代谢中心，产能车间。
1、线粒体的结构
由内膜和外膜包裹的囊状结构， 囊内是液态的基质； 外膜平整，内膜向内折入形成 一些嵴，内膜上面有ATP酶复 合体； 线粒体分为外膜、内膜、膜间 隙和基质四个功能区
P700和P680又称为光反系统I（PSI ）和光系统II（PSII） 光合细菌只有一个光系统(P870) 光系统I（PSI）：有1～2个叶绿素a分子高度特化，光 的吸收高峰在700nm，称为P700，是PSⅠ的反应中心，
最主要的特征是NADP还原
光系统II（PSII）：反应中心为少数特化的叶绿素a分 子，吸收高峰在680nm，P680。最主要的特征是水的 光解和放氧
叶绿体的形状类似一个凸透镜，直径范围为2-7m； 叶绿体外包被是双层生物膜，膜内含有基质，基质 中分布有类囊体
2
叶绿体的功能定位
6个区域：内膜、外膜、膜间隙（腔）、基质、类囊 体膜、类囊体腔。
叶绿体内外膜上 不含叶绿素，不直 接参加光合作用。
类囊体膜为光合膜 ； 基质主要成分包括碳同化 相关的酶类 叶绿体还含有环状的DNA 和核糖体。
能 流
从食物链 的角度。
从生物化学反 应的角度。
真菌：以有机物为营养
植物：自养
食肉动物
食草动物
光合自养生物主要种类： 陆生植物 藻类 光合细菌
4.4.2 光合作用 1 叶绿体结构与功能定位
叶绿体(chloroplast)结构
植物叶片是进行光合作用 的主要器官 叶绿体是进行光合作用的 细胞器 气孔控制着CO2和O2进出
光合作用的研究历程
1642年 比利时科学家 Helmont
1770年英国牧师 Priestley 大玻璃罩 老鼠 蜡烛 10年后 荷兰医生 Ingenhousz 光
20世纪以来的研究结果表明，光合作用利用的原 料是空气中的CO2和土壤中的水，能源是太阳光。
植物的光合作用可以用下面的方程式表示(1860)：
Fe2+
1/2O2
S
NADH+H+
FMN
CoQH2
Fe3+
Fe2+
Fe3+
O2-
ATP
ATP
ATP
氧化磷酸化： 由于线粒体内膜上发生的氧化作用与磷酸化作用 密切偶联，所以被称为氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）。由线粒体内膜嵴上的ATP合成酶完 成。
氧化磷酸化的机制一般用化学渗透学说来解释
a-酮 戊二酸
草酰乙酸
谷氨酸
丙酮酸
乙酰CoA 草酰乙酸 TCA 琥珀酸 a-酮戊二酸 柠檬酸
线粒体
4.4 光合作用 —— 生物能量获得
（ Photosynthesis）
4.4.1 光合作用的基本概念及早期研究
光合作用的基本概念
• 光合生物吸收太阳能，利用水及一些简单的无机 物（CO2等），制造有机物并释放出氧气，将太 阳能转变成有机化合物中的化学能的过程，称为 光合作用（photosynthesis）。 • 光合作用产生的有机物主要是糖类，贮存着能量。 是地球上进行的最大的有机合成反应。
特点：离子选择性；门控；转运速率高
被动运输
载体蛋白介导的被动运输
只增加转运速率(葡萄糖：简单扩散的上万倍)
主动运输——钠钾泵（动物细胞）
——直接消耗ATP
主动运输——质子泵（植物细胞）
——直接消耗ATP
主动运输——协同运输
——间接消耗ATP
胞吞和胞吐作用
——生物大分子或 颗粒物质的运输
光系统I和
光系统II是
通过电子传 递相连接。
异化扩散：跨膜蛋白的帮助 • 主动运输（载体蛋白）
简单扩散
H2O, O2, NO等
易化扩散
被动运输
主动运输
被动运输
-- 物质顺浓度梯度运输
简单扩散
协助扩散(需载体蛋白)
物质的跨膜运输 被动运输——简单扩散
水的简单扩散（渗透作用）
被动运输——易化扩散
被动运输
通道蛋白介导的被动运输
电压门控 胞外配体门控 胞内配体门控 压力激活
1961年，英国科学家Mitchell提出化学渗透学 说，由此荣获1978年的诺贝尔奖。
线粒体膜内外的pH值变化
ATP合成酶：
由两个主要的单元构成，起质子通道作用的单元 称为Fo和催化ATP合成的单元F1。
F1
Fo