物质代谢与能量代谢的关系ee

NADH+H+
ADP
ATP
变 位 酶
ATP ADP
H2O
丙酮酸激酶
丙酮酸 PEP
Mg或Mn
烯醇化酶
Glu
E1
G-6-P
F-6-P
ATP ADP E1:己糖激酶
E2 F-1, 6-2P ATP ADP
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
NAD+ NADH+H+
糖 酵 解 的 代 谢 途 径
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
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
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
分类：
合成代谢 物质代谢 新陈代谢 能量代谢 吸能代谢 分解代谢 放能代谢
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。
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。
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
乳酸
NAD+
NADH+H+ ATP ADP E3
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
小结 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
四、生物体内的代谢网络
－酮戊二酸
FADH2
NAD+
NADH +CO2
琥珀酸
FAD
GTP
琥珀酰CoA
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： 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。
FAD FADH2 H2 O
琥珀酸脱氢酶
延胡索酸酶
苹果酸 脱氢酶
NAD+
NADH+H+ 草酰乙酸
O
CoASH
CH3-C-SCoA
柠檬酸
脱水
三羧酸循环 （TCA）
NADH
草酰乙酸
NAD+
柠檬酸的 生成阶段
顺乌头酸
苹果酸
异柠檬酸
NAD+
NADH +CO2
H2O
草酰乙酸 再生阶段
延胡索酸
氧化脱 羧阶段
TCA第一阶段：柠檬酸生成
O
CH3-C-SCoA
CoASH
柠檬酸合成酶 草酰乙酸
顺乌头 酸酶 H2O
顺乌头酸酶
H2O
TCA第二阶段：氧化脱羧
NAD+ NADH+H+ NAD+ NADH+H+ CO2 －酮戊二酸 脱氢酶
C百度文库2
异柠檬酸脱氢酶
琥珀酸 脱氢酶
GDP＋Pi
GTP
CoASH
TCA第三阶段：草酰乙酸再生
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
ATP
ADP
己糖激酶 磷酸葡萄糖 异构酶
ATP
磷酸果 糖激酶
ADP
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：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成
NAD+ Pi
3-磷酸甘油醛 脱氢酶 磷酸甘油酸 激酶
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。
（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。
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 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。
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 移和质子的转移； • 能量的释放是逐步的，并以ATP的形式传送。
1.是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。 2.是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 ① 无线粒体的细胞，如：红细胞 ② 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞
生 理 意 义
（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。