细胞与能量
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课件22张PPT。第三章 细胞的代谢第一节 细胞与能量一、细胞的代谢生物与非生物最重要的区别是生物能够不断地与外界进行物质和能量的交换，这被称为新陈代谢。
细胞是构成生物体结构和功能的基本单位，也就是说代谢主要是发生在细胞当中的，因此，新陈代谢又可以称为细胞的代谢。一、细胞的代谢19世纪初，“生命力学说”认为，有机化合物只能在生物体内由固有的“生命力”产生。
19世纪三十年代，有三位科学家几乎同时报告说，酵母是一种植物性质的活细胞。施万用实验证明发酵是由酵母的生命活动造成的；屈卿则将研究从酵母扩展到了醋母。因此发酵过程看起来应该是微生物生命活动的结果。一、细胞的代谢“生命力学说”遭到了当时以李比希为代表的化学家们的嘲笑与反对，他们认为发酵是只一种化学反应，与酵母的生命活动无关。
以著名微生物学家巴斯德为代表的一些生物学家则坚决支持“生命力学说”，他们认为在自然界中，如果没有微生物，没有酵母，就不会有发酵过程。一、细胞的代谢发酵作用是否必须有活的酵母细胞参与才能进行，1897年德国科学家毕希纳用他著名的“无细胞体系”的实验得到了回答：
发酵确实可以在无细胞的条件下进行。
发酵所需要的物质是活细胞产生的。
布赫纳首创的无细胞体系的实验方法，后来成为生物化学研究的重要手段。
一、细胞的代谢化学语言：1959年诺贝尔生理学医学奖获得者科恩伯格说：“如果用化学语言来表达，大多数生命现象都可以合理解释。化学语言能够说明我们从哪里来，我们是什么，以及我们将要到哪里去。”化学语言使生物学从描述性的科学发展成精确的、定量的科学，使生物学研究能够在分子层次上进行，用生物体内的化学反应去阐述生命过程和现象。一、细胞的代谢“代谢”一词最初源自希腊语，原义为“变化”，实际上代谢就是发在在活细胞中各种有序的、复杂的化学反应的总称。
二、能量与细胞代谢活细胞是一个高度有序（结构和分子排列）的开放系统（与外界进行物质和能量的交换），这种状态的维持是一个消耗能量的过程。
能：做功的本领。
能量守恒：能量只能从一种形势转变成另一种形势，既不会被消灭，也不能被创造。
化学能：由于原子排列而具有的势能。三、能量与磷酸化合物布赫纳发明的酵母汁发酵速度只有活酵母发酵速度的1/20或1/40。
英国科学家哈登发现，只要向酵母汁中加入无机磷酸盐，发酵速度便可提高10到20倍，而向活酵母中加入无机磷酸盐却对发酵速度没有影响。这表明，活酵母已经具有最优化的无机磷酸盐的供应机制。三、能量与磷酸化合物高能磷酸化合物：一般把水解时能释放5.0kcal（20.92kJ）以上自由能的磷酸化合物称为高能磷酸化合物。腺苷三磷酸（ATP）是典型的代表。
磷酸化：当蛋白质分子从ATP获得磷酸基后即获得了能量，这个过程就称为磷酸化。磷酸化后的蛋白质构象发生改变，就能进行生物学做功。四、吸能反应和放能反应吸能反应：产物分子中的势能高于反应物分子中的势能。
放能反应：产物分子中的势能低于反应物分子中的势能。
细胞中吸能反应和放能反应的纽带是腺苷三磷酸（ATP），因此ATP是细胞中的“能量能货”。
五、ATP是细胞中的能量通货腺嘌呤五、ATP是细胞中的能量通货核糖五、ATP是细胞中的能量通货腺苷五、ATP是细胞中的能量通货腺苷磷酸五、ATP是细胞中的能量通货腺苷一磷酸（AMP）五、ATP是细胞中的能量通货腺苷二磷酸（ADP）五、ATP是细胞中的能量通货腺苷三磷酸（ATP）五、ATP是细胞中的能量通货ATPADP水解脱水缩合ATP水解所产生的能量用于吸能反应放能反应所释放的能量用于ATP的合成ATP——ADP循环谢谢
细胞是构成生物体结构和功能的基本单位，也就是说代谢主要是发生在细胞当中的，因此，新陈代谢又可以称为细胞的代谢。一、细胞的代谢19世纪初，“生命力学说”认为，有机化合物只能在生物体内由固有的“生命力”产生。
19世纪三十年代，有三位科学家几乎同时报告说，酵母是一种植物性质的活细胞。施万用实验证明发酵是由酵母的生命活动造成的；屈卿则将研究从酵母扩展到了醋母。因此发酵过程看起来应该是微生物生命活动的结果。一、细胞的代谢“生命力学说”遭到了当时以李比希为代表的化学家们的嘲笑与反对，他们认为发酵是只一种化学反应，与酵母的生命活动无关。
以著名微生物学家巴斯德为代表的一些生物学家则坚决支持“生命力学说”，他们认为在自然界中，如果没有微生物，没有酵母，就不会有发酵过程。一、细胞的代谢发酵作用是否必须有活的酵母细胞参与才能进行，1897年德国科学家毕希纳用他著名的“无细胞体系”的实验得到了回答：
发酵确实可以在无细胞的条件下进行。
发酵所需要的物质是活细胞产生的。
布赫纳首创的无细胞体系的实验方法，后来成为生物化学研究的重要手段。
一、细胞的代谢化学语言：1959年诺贝尔生理学医学奖获得者科恩伯格说：“如果用化学语言来表达，大多数生命现象都可以合理解释。化学语言能够说明我们从哪里来，我们是什么，以及我们将要到哪里去。”化学语言使生物学从描述性的科学发展成精确的、定量的科学，使生物学研究能够在分子层次上进行，用生物体内的化学反应去阐述生命过程和现象。一、细胞的代谢“代谢”一词最初源自希腊语，原义为“变化”，实际上代谢就是发在在活细胞中各种有序的、复杂的化学反应的总称。
二、能量与细胞代谢活细胞是一个高度有序（结构和分子排列）的开放系统（与外界进行物质和能量的交换），这种状态的维持是一个消耗能量的过程。
能：做功的本领。
能量守恒：能量只能从一种形势转变成另一种形势，既不会被消灭，也不能被创造。
化学能：由于原子排列而具有的势能。三、能量与磷酸化合物布赫纳发明的酵母汁发酵速度只有活酵母发酵速度的1/20或1/40。
英国科学家哈登发现，只要向酵母汁中加入无机磷酸盐，发酵速度便可提高10到20倍，而向活酵母中加入无机磷酸盐却对发酵速度没有影响。这表明，活酵母已经具有最优化的无机磷酸盐的供应机制。三、能量与磷酸化合物高能磷酸化合物：一般把水解时能释放5.0kcal（20.92kJ）以上自由能的磷酸化合物称为高能磷酸化合物。腺苷三磷酸（ATP）是典型的代表。
磷酸化：当蛋白质分子从ATP获得磷酸基后即获得了能量，这个过程就称为磷酸化。磷酸化后的蛋白质构象发生改变，就能进行生物学做功。四、吸能反应和放能反应吸能反应：产物分子中的势能高于反应物分子中的势能。
放能反应：产物分子中的势能低于反应物分子中的势能。
细胞中吸能反应和放能反应的纽带是腺苷三磷酸（ATP），因此ATP是细胞中的“能量能货”。
五、ATP是细胞中的能量通货腺嘌呤五、ATP是细胞中的能量通货核糖五、ATP是细胞中的能量通货腺苷五、ATP是细胞中的能量通货腺苷磷酸五、ATP是细胞中的能量通货腺苷一磷酸（AMP）五、ATP是细胞中的能量通货腺苷二磷酸（ADP）五、ATP是细胞中的能量通货腺苷三磷酸（ATP）五、ATP是细胞中的能量通货ATPADP水解脱水缩合ATP水解所产生的能量用于吸能反应放能反应所释放的能量用于ATP的合成ATP——ADP循环谢谢