細(xì)胞代謝自學(xué)

一個系統(tǒng)中的各種自發(fā)過程總是朝著熵增大的方向進(jìn)行的－熱力學(xué)第二定律熵：是系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)，是無序性的量度。一個系統(tǒng)隨著自發(fā)過程的進(jìn)行，總是朝著無序性增大，有序性減少的方向發(fā)展的。但生物的發(fā)展卻是有序性愈來愈高。？細(xì)胞和生物不是孤立的系統(tǒng)，而是和外界緊密相連的開放系統(tǒng)4.1能與細(xì)胞一切大小事件，從星球的誕生到生物個體的死亡都遵循能量規(guī)律。細(xì)胞中能的轉(zhuǎn)換化學(xué)能轉(zhuǎn)換為滲透能腎化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能肌肉、化學(xué)能轉(zhuǎn)換為輻射能生物發(fā)光化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能神經(jīng)、化學(xué)感受器光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能葉綠體聲能轉(zhuǎn)換為電能耳光能轉(zhuǎn)換為電能眼ATP是細(xì)胞中的能量貨幣A、生物氧化特點在活體細(xì)胞中進(jìn)行，需酶參加溫和條件復(fù)雜的氧化還原過程能量逐步釋放，以ATP形式儲存和轉(zhuǎn)運生物氧化4.2生命過程的催化劑

——酶酶是生物活體細(xì)胞產(chǎn)生，以蛋白質(zhì)為主要成分，具催化功能的一類生物催化劑。酶的作用特點只催化熱力學(xué)允許的反應(yīng)只加快反應(yīng)速度，不改變反應(yīng)平衡點對正逆反應(yīng)催化作用相同降低反應(yīng)活化能酶的催化特點反應(yīng)條件溫和高效專一多樣受多因素影響酶的作用機(jī)制A+B+EC+D+ES+ESEP+E鄰近與定向酸堿催化共價催化底物形變微環(huán)境的影響酶底物酶-底物復(fù)合物酶+產(chǎn)物酶的作用機(jī)制酶的生理意義生物體內(nèi)絕大多數(shù)反應(yīng)都在酶的作用下進(jìn)行各種反應(yīng)的綜合就是生命許多因素影響酶的活性RNA酶核酶溫度Ph鹽濃度

4.3細(xì)胞的穿膜運動1、擴(kuò)散2、滲透3、主動運輸4、內(nèi)吞作用5、外排4.4生物氧化過程代謝分子H+e-O2-H2O+能量中間載體O2EMP（糖酵解）途徑EMP途徑的概念酵母等微生物生醇發(fā)酵，丙酮酸由丙酮酸脫羧酶催化，生成乙醛，在乙醇脫氫酶催化下，生成乙醇。動物和人體不含丙酮酸脫羧酶，丙酮酸由乳酸脫氫酶催化，生成乳酸。三羧酸循環(huán)丙酮酸乙酰CoA草酰琥珀酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸檸檬酸琥珀酰CoA異檸檬酸定義：在有氧條件下，酵解產(chǎn)物丙酮酸被氧化分解成CO2和H2O,并以ATP形式貯備大量能量的代謝系統(tǒng)。3ATPCO21ATP2ATP3ATP加入2C3ATPCO2提供能量，一分子葡萄糖經(jīng)EMP和TCAc徹底氧化成H2O、CO2，可生成38個ATP。三羧酸循環(huán)（意義）為其他物質(zhì)的合成提供C骨架溝通脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物代謝糖酵解電子傳遞2NADH線粒體中進(jìn)行電子傳遞和氧化磷酸化電子傳遞鏈：由煙酰胺脫氫酶類、黃素蛋白類、鐵硫蛋白、輔酶Q和細(xì)胞色素等五大載體組成。NADHNAD+2H++1/2O2H2OADP+Pi線粒體基質(zhì)ATPATPFADH2FADNADHNAD1ATP1ATP1ATP復(fù)合物Ⅰ復(fù)合物Ⅲ

復(fù)合物Ⅳ

復(fù)合物Ⅱ

電子傳遞鏈NADH經(jīng)電子傳遞鏈產(chǎn)生3個ATP，F(xiàn)ADH2產(chǎn)生2個ATP氧化磷酸化細(xì)胞中的電子傳遞鏈外膜外周空間內(nèi)膜基質(zhì)膜外周空間基質(zhì)輔酶Q外膜外周空間完成基質(zhì)電子氫氧H2O開始TCACATP的特殊作用有機(jī)分子+O2+ADP+PiATP+CO2

ATP+H2OADP+Pi+能量

機(jī)械能--運動化學(xué)能--合成滲透能--分泌吸收電能--生物電熱能--體溫光能--生物發(fā)光ATP是生物系統(tǒng)能量交換的中心熒火蟲ATP的特殊作用

應(yīng)用舉例——運動與食物生物大分子代謝聯(lián)系代謝調(diào)控食物多糖脂肪蛋白質(zhì)糖甘油脂肪酸氨基酸乙酰輔酶A三羧酸循環(huán)電子傳遞氧化磷酸化ATP氨基消化系統(tǒng)排泄系統(tǒng)提供給各系統(tǒng)能量電子傳遞氧化磷酸化電子傳遞氧化磷酸化電子傳遞氧化磷酸化葡萄糖—三碳糖—丙酮酸分解合成氨基乙酰輔酶A葡萄糖合成丙酮酸—G3P—葡萄糖三羧酸循環(huán)產(chǎn)生的酸ATP氨基酸脂肪酸甘油糖蛋白質(zhì)脂肪多糖細(xì)胞組織器官生物體4.5光合作用十七世紀(jì)中葉，比利時醫(yī)生的發(fā)現(xiàn)植物生長不是從土壤中來！英國牧師植物凈化空氣荷蘭醫(yī)生發(fā)現(xiàn)光的作用C02+H2O(CH2O)+O2C02+H2O(CH2O)+O2光合作用光反應(yīng)－光解、氧氣釋放、ATP和NADPH的生成碳反應(yīng)－利用ATP和NADPH，將二氧化碳還原為糖光反應(yīng)碳反應(yīng)光反應(yīng)碳反應(yīng)光反應(yīng)碳反應(yīng)光H2OO2CO2(CH2O)ATPN