1、第6章 細(xì)胞呼吸：收集化學(xué)能,主要內(nèi)容 生物圈中的能量流動(dòng)和化學(xué)循環(huán) 細(xì)胞呼吸：食物中能量的需氧收集 發(fā)酵：食物中能量的厭氧收集,生物學(xué)與社會(huì)：感受“筋疲力盡”,運(yùn)動(dòng)做功，能量來(lái)源葡萄糖氧化代謝 運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，需氧增多，呼吸加快 運(yùn)動(dòng)過(guò)度，肌肉細(xì)胞缺氧，乳酸積累，筋疲力盡,一、生物圈的能量流動(dòng)和化學(xué)循環(huán),食物中的能量來(lái)自太陽(yáng)能 植物的光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成糖和其他有機(jī)分子的化學(xué)能 人和其他動(dòng)物都依賴植物,（一）生產(chǎn)者和消費(fèi)者,光合作用（photosynthesis） 葉綠體捕獲光能 葉綠素存在于葉綠體 樹(shù)葉的綠色源于葉綠素,生產(chǎn)者和消費(fèi)者,自養(yǎng)生物（autotroph）也稱生產(chǎn)者 在光能作用下，能

2、利用無(wú)機(jī)養(yǎng)料（水、CO2和礦物質(zhì)）制造自身的有機(jī)物（糖、脂類、蛋白質(zhì)和核酸），如植物、自養(yǎng)性微生物及藍(lán)藻（無(wú)葉綠體，但有類囊體） （自養(yǎng)性微生物包括紅色無(wú)硫細(xì)菌、紅色硫細(xì)菌、綠色硫細(xì)菌、硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、氫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、一氧化碳細(xì)菌等） 異養(yǎng)生物（heterotroph）也稱消費(fèi)者 不能用無(wú)機(jī)分子制造有機(jī)分子的生物，如人和其他動(dòng)物,（二）光合作用和細(xì)胞呼吸之間的化學(xué)循環(huán),光合作用的原料是CO2和H2O 細(xì)胞呼吸利用氧將有機(jī)物的能量轉(zhuǎn)換成ATP，排出CO2和H2O,二、細(xì)胞呼吸：食物中能量的需氧收集,細(xì)胞呼吸（cell respiration）是有機(jī)燃料中化學(xué)能的需氧收集。 （一）細(xì)胞呼吸與呼吸

3、 呼吸是指?jìng)€(gè)體與外界之間的氣體交換 呼吸器官是肺臟，吸入O2，排出CO2 細(xì)胞呼吸是細(xì)胞與其周圍交換氣體 發(fā)生在細(xì)胞（細(xì)胞器），攝入O2，排泄CO2,氣體呼吸與細(xì)胞呼吸之間的關(guān)系,（二）細(xì)胞呼吸的總方程式,（三）氧在細(xì)胞呼吸中的作用,1.氧化還原反應(yīng) 電子從一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種物質(zhì)的反應(yīng) 葡萄糖被氧化，電子丟失給氧，產(chǎn)生CO2，釋放能量 氧被還原，獲得電子，與氫結(jié)合為水,電子“墜落”,電子從葡萄糖移動(dòng)到氧時(shí)，電子像在墜落 電子墜落，能量釋放 氫與氧反應(yīng)生成水,NADH和電子傳遞鏈,NAD+（煙酰胺腺嘌呤二核苷酸）為遞氫體和遞電子體 電子傳遞鏈?zhǔn)且幌盗须娮虞d體按對(duì)電子親和力逐漸升高的順序組成的電

4、子傳遞系統(tǒng)，也稱呼吸鏈,電子傳遞鏈,（四）細(xì)胞呼吸的代謝途徑,細(xì)胞呼吸是一種代謝途徑，包含幾十個(gè)化學(xué)反應(yīng),細(xì)胞呼吸的三階段,1.細(xì)胞呼吸三個(gè)階段,第1階段：糖酵解,在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)將葡萄糖裂解為2分子丙酮酸,糖酵解反應(yīng)過(guò)程和關(guān)鍵酶,糖酵解及能量釋放,底物水平磷酸化,第2階段：Krebs循環(huán),在線粒體基質(zhì)腔內(nèi)發(fā)生 首先要合成乙酰輔酶A才能進(jìn)入Krebs循環(huán),Krebs循環(huán),三羧酸循環(huán),第3階段：電子傳遞,電子傳遞鏈在線粒體的內(nèi)膜中 電子傳遞鏈組分形成復(fù)合物形式 ATP合酶也在內(nèi)膜上，電子傳遞鏈提供能量使ATP合酶工作，將ADP轉(zhuǎn)變成ATP,電子傳遞鏈與ATP合酶,致死性毒藥,破壞線粒體的電子傳遞鏈 不

5、能收集食物中的能量轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP 細(xì)胞停止活動(dòng)，生物體死亡,2.細(xì)胞呼吸的多種作用,細(xì)胞呼吸可利用各種糖類、脂肪和蛋白質(zhì)作為燃料 細(xì)胞首先利用糖，大部分能量來(lái)自葡萄糖,三大物質(zhì)代謝樞紐,3.細(xì)胞呼吸中產(chǎn)生的ATP數(shù)量,糖酵解 4ATP，2NAD，-2ATP ，小計(jì)：57ATP 乙酰輔酶A生成 2NAD，小計(jì)：5ATP 三羧酸循環(huán) 2ATP，6NAD，2FAD，小計(jì)：20ATP 共計(jì)：3032ATP,有氧氧化中ATP統(tǒng)計(jì),三、發(fā)酵：食物中能量的厭氧收集,發(fā)酵是指生物體對(duì)于有機(jī)物的某種分解過(guò)程 酵母菌、乳酸菌等微生物的無(wú)氧呼吸也叫發(fā)酵 1.人肌肉細(xì)胞中的發(fā)酵 步行時(shí) ATP供能肌肉細(xì)胞，血液提供O2

6、，保證線粒體的電子傳遞“下落” 跑步 ATP消耗速度 血液提供的O2 肌肉厭氧產(chǎn)生ATP（發(fā)酵）,肌肉細(xì)胞每個(gè)葡萄糖酵解產(chǎn)生2個(gè)ATP,糖酵解中NAD+循環(huán),糖酵解消耗NAD+產(chǎn)生的NADH加到丙酮酸上再生出NAD+ 丙酮酸還原產(chǎn)生廢物乳酸（肌肉酸脹、筋疲力盡） 乳酸在肝細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)楸?兩種發(fā)酵,2CH3CHOHCOOH,2CH3CH2OH,2.微生物的發(fā)酵,食品工業(yè)利用發(fā)酵生產(chǎn)酸味食品 奶酪、酸酪、酸奶等 酵母（真菌）也能進(jìn)行發(fā)酵作用 發(fā)酵糖和其他食物產(chǎn)生乙醇，制作啤酒、葡萄酒、面包 2種發(fā)酵反應(yīng)與有氧呼吸比較,葡萄酒發(fā)酵罐,發(fā)酵食品,四、和進(jìn)化的聯(lián)系：無(wú)氧地球上的生命,Krebs循環(huán)和電子傳遞只能在有O2條件下運(yùn)轉(zhuǎn) 糖酵解則可在有氧和無(wú)氧條件下都可發(fā)生,古老的細(xì)菌化石年代是35億年前的生物，25億年前大氣中才有O2