《能量与代谢》PPT课件

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1、生命活动的能量来源？ATP能量物质？？？伴随能量转化的物质循环？生命活动中的能量与代谢1、生物体与环境的物质、能量交换能量的来源物质的来源2、细胞内物质和能量的转化物质/能量的载体合成代谢与分解代谢细胞“燃烧”能源物质的基本过程：代谢：　英文metabolism物质的转化：无机物与有机物间，有机物之间，小分子与大分子间光合作用、光反应、暗反应、固氮作用、呼吸作用糖酵解、发酵、三羧酸循化、氧化磷酸化你知道这些名词的含义吗？从能量与代谢的观点来看生命活动环境（能量：化学能／光能物质：碳源／氮源．．．）生物体化学能（高能磷酸键、高能电子）自身物质代谢废物运动、能量耗散代谢：化学反应的总称酶催化

2、化学能：放能反应热力学第一定律：总能量守恒第二定律：自发过程朝总自由能降低的方向进行氧化还原反应与能量2H++2e-H2-0.42NAD++2H++2e-NADH+H+-0.32S+2H++2e-H2S-0.274SO4-2+8H++8e-H2S-0.22pyruvate+2H++2e-lactate-0.185FAD+2H++2e-FADH+H+-0.18cytochromeb(Fe3+)+e-cytochromeb(Fe+2)0.075ubiquinone+2H++2e-ubiquinoneH20.10cytochromec(Fe+3)+e-cytochromec(Fe+2)0.25

3、4NO3-+2H++2e-NO2-+H2O0.421NO2-+8H++6e-NH40.44Fe+3+e-Fe+20.771O2+4H++4e-2H2O0.815电子受体氧化还原电位电子从低氧化还原电位的物质传递到高电位的物质时，放出能量反之，将电子从高氧化还原电位的物质传递到低电位的物质时，需要吸收能量。生物体与环境的物质与能量交换依赖光能依赖化学能电子供体电子受体电子供体电子受体（被氧化）e（被还原）（如H2O）（如CO2，NAD+）光照光照ADP+PiATPe+能量同时考虑物质、能量的来源自养生物（以二氧化碳为碳源）异养生物（以有机物为碳源）电子供体能量来源/碳源ExampleH2O

4、,H2S,S等无机物光能自养绿色植物、光合细菌有机化合物光能异养非硫紫细菌H2,H2S,NH4+,Fe2+等无机物化学能自养氢细菌、硫细菌、铁细菌有机物(如葡萄糖)化学能异养动物、大部分微生物生物体可以利用不同的电子供体化学能异养生物：LithotrophicBacteria吃岩石的细菌NitrifyingBacteria：NH3+11/2O2HNO2+H2O不需要太阳能的深海生态系统深海火山口BlacksmokerGianttubewormSymbioticbacteriaphysiologicalgroupenergysourceoxidizedendproductorganismh

5、ydrogenbacteriaH2H2OAlcaligenes,PseudomonasmethanogensH2H2OMethanobacteriumcarboxydobacteriaCOCO2Rhodospirillum,Azotobacternitrifyingbacteria*NH3NO2Nitrosomonasnitrifyingbacteria*NO2NO3NitrobactersulfuroxidizersH2SorSSO4Thiobacillus,SulfolobusironbacteriaFe++Fe+++Gallionella,Thiobacillu部分微生物所利用的能

6、源物质细胞内物质和能量的转化物质小分子生物大分子合成代谢分解代谢Ｏ２ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ能量ＡＴＰＮＡＤＨ需氧生物与厌氧生物产能反应是否以氧为最终电子受体需氧生物强迫性需氧Obligateaerobes条件性需氧Facultativeanaerobes厌氧生物强迫性厌氧electronacceptorreducedendproductnameofprocessorganismO2H2OaerobicrespirationEscherichia,StreptomycesNO3NO2,NH3orN2denitrificationBacillus,PseudomonasSO4SorH2Ssulfat

7、ereductionDesulfovibriofumaratesuccinateanaerobicrespirationEscherichiaCO2CH4methanogenesisMethanococcus有的微生物在其细胞呼吸中不以氧为最终电子受体光能自养生物：太阳能转化为化学能（通过还原碳）化学能异养生物：通过氧化含碳化合物获得能量氧循环、碳循环与能量转化NADH作为通用的电子/能量载体以高能磷酸键形势储存能量分解代谢合成代谢