[初中教育]生命科學(xué)四章(編輯修改稿)
2025-03-13 23:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 吸釋放 ， 以高能磷酸鍵的形式貯藏在 ATP分子中 。 ? 葡萄糖中大約 4050%的能量被轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存在 ATP中 ， 而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)只有 1525%轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 ， 細(xì)胞呼吸的產(chǎn)能效率高 。 ? 在生物體中 ， ATP不斷地消耗和再生 ， 維持著生命的高度有序狀態(tài) 。 ? 動(dòng)物細(xì)胞呼吸的 “ 燃料 ” 。 ATP和 ADP分子的相互轉(zhuǎn)換 ? 一個(gè)人每天大約需要消耗 45 Kg ATP，但每一時(shí)刻貯存在人體里的 ATP不到 1g。即每個(gè)細(xì)胞每秒鐘大約可形成一千萬個(gè) ATP， 同時(shí)有同樣量的 ATP被水解。 ? 每摩爾 ATP 水解形成 ADP，可產(chǎn)生 Kcal/mol 的能量。一個(gè)成年人每天攝入的食物分子經(jīng)過細(xì)胞呼吸形成的 ATP，可提供大約 2200 Kcal的能量。 ? 細(xì)胞呼吸的化學(xué)過程 ? 細(xì)胞呼吸是由一系列化學(xué)反應(yīng)組成的一個(gè)連續(xù)完整的代謝過程。 ? 每一步化學(xué)反應(yīng)都需要特定的酶參與才能完成。 ? 細(xì)胞呼吸的 3個(gè)階段。 ? 糖酵解 ? 發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的 9步反應(yīng)。 ? 參與化合物：①葡萄糖，② ADP和磷酸，③ NAD+。起始階段還需要消耗 2分子 ATP 來啟動(dòng)，但后期共產(chǎn)出 4分子 ATP，還形成高能化合物 NADH。最終產(chǎn)物是丙酮酸。 ? 糖酵解將六碳的葡萄糖分解成 2個(gè)三碳的丙酮酸，凈產(chǎn)生 2個(gè) ATP，生成 1分子 NADH，糖酵解不需要氧參與。 ? Krebs循環(huán) ? 發(fā)生在線粒體中。 ? 分解丙酮酸形成 2分子 CO8個(gè) H， 3分子 NADH和 1分子FADH2，及 1分子 ATP。 ? Krebs循環(huán)也是放能反應(yīng)過程。 ? 電子傳遞鏈就是通過一系列的氧化還原反應(yīng)，將高能電子從NADH 和 FADH2最終傳遞給分子氧，同時(shí)隨著電子能量水平的逐步下降，高能電子所釋放的化學(xué)能就通過磷酸化途徑貯存到ATP分子中。 ? 電子傳遞鏈和氧化磷酸化 ? 電子傳遞鏈又稱呼吸鏈，主要成分是線粒體內(nèi)膜上的蛋白復(fù)合物，這些復(fù)合物包含了一系列的電子傳遞體。 ? ATP形成機(jī)理和能量形成的統(tǒng)計(jì) ? 在磷酸化過程中 ， 相關(guān)的酶將底物分子上的磷酸基團(tuán)直接轉(zhuǎn)移到 ADP分子上 。 ? 底物水平的磷酸化 ? 化學(xué)滲透學(xué)說 ? 1961年 ， 英國科學(xué)家 Mitchell提出 化學(xué)滲透學(xué)說 由此榮獲1978年的諾貝爾獎(jiǎng) 。 ?當(dāng)線粒體內(nèi)膜上的呼吸鏈進(jìn)行電子傳遞時(shí) ， 電子能量逐步降低 ， 脫下的 H+質(zhì)子便穿過膜從線粒體的基質(zhì)進(jìn)入到內(nèi)膜外的腔中 ， 造成跨膜的質(zhì)子梯度（ 濃度差 ） ， 導(dǎo)致化學(xué)滲透發(fā)生 ， 即質(zhì)子順梯度從外腔經(jīng)內(nèi)膜通道 （ ATP合成酶 ） 而返回到線粒體的基質(zhì)中 ， 所釋放的能使 ADP與磷酸結(jié)合生成 ATP。 ? 1分子葡萄糖徹底氧化分解所形成的能量統(tǒng)計(jì) ? 糖酵解：底物水平的磷酸化產(chǎn)生 4個(gè) ATP， 己糖活化消耗 2個(gè) ATP， 脫氫反應(yīng)產(chǎn)生 2個(gè) NADH， 經(jīng)電子傳遞鏈生成 4或 6個(gè) ATP。 ? Krebs循環(huán)：底物水平的磷酸化產(chǎn)生 2個(gè) ATP， 脫氫反應(yīng)產(chǎn)生 8個(gè) NADH和 2個(gè)FADH2， 8個(gè) NADH經(jīng)電子傳遞鏈生成 24個(gè) ATP， 2個(gè)FADH2經(jīng)電子傳遞鏈生成 4個(gè) ATP。 在呼吸鏈電子傳遞過程中，每分子 NADH產(chǎn)生 3分子 ATP，每分子 FADH2產(chǎn)生 2分子 ATP， 1分子葡萄糖通過有氧呼吸共形成 36或 38個(gè) ATP。整個(gè)有氧呼吸過程凈產(chǎn)生 36還是 38個(gè) ATP取決于糖酵解階段產(chǎn)生于細(xì)胞質(zhì)中的 NADH穿過線粒體膜進(jìn)入呼吸鏈時(shí)是否消耗能量，按甘油磷酸環(huán)路穿過線粒體膜需要消耗 2分子 ATP，按蘋果酸 天冬氨酸環(huán)路則不需要消耗
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