生物联赛辅导生物化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

广东梅县东山中学广东梅县东山中学-生物联赛生物联赛细胞生物学与生物化学部分细胞生物学与生物化学部分广东梅县东山中学生物组广东梅县东山中学生物组张文珍张文珍第1页第四节第四节细胞代谢细胞代谢异化作用：糖异化异化作用：糖异化、脂肪异化、蛋白质异化、脂肪异化、蛋白质异化同化作用：光合作用、蛋白质合成同化作用：光合作用、蛋白质合成第2页一、糖异化作用（糖分解代谢）一、糖异化作用（糖分解代谢）1、有氧呼吸包含四个阶段：糖酵解、丙酮酸氧化、有氧呼吸包含四个阶段：糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化脱羧、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化2、无氧呼吸主要指酒精发酵和乳酸发酵、无氧呼吸主要指酒精发酵和乳酸发酵第3页己己糖糖激激酶酶磷磷酸酸葡葡萄萄糖糖同同分分异异构构酶酶磷磷酸酸果果糖糖激激酶酶醛醛缩缩酶酶磷磷酸酸丙丙糖糖同同分分异异构构酶酶磷磷酸酸甘甘油油醛醛脱脱氢氢酶酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶磷磷酸酸甘甘油油酸酸变变位位酶酶烯烯醇醇化化酶酶丙丙酮酮酸酸激酶激酶1糖酵解（细胞质）糖酵解（细胞质）底物水平磷酸化底物水平磷酸化底物水平磷酸化底物水平磷酸化P1第第11题题P211、12题题有高能磷酸键有高能磷酸键有高能磷酸键有高能磷酸键第4页2丙酮酸氧化脱羧（线粒体基质中完成丙酮酸氧化脱羧（线粒体基质中完成）C6H12O62NAD2ADP2Pi2CH3COCOOH2NADH2H2ATP1糖酵解（糖酵解（EMP）反应式）反应式（净产生（净产生2个个ATP和和2个个NADH，共，共8个个ATP）（2分子丙酮酸产生分子丙酮酸产生2个个NADH，释放出二个，释放出二个CO2）第5页3柠柠檬檬酸酸循循环环即即三三羧羧酸酸循循环环（TCA）（线线粒粒体体基基质质）柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶顺乌头酸酶顺乌头酸酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系 琥珀酸硫激酶琥珀酸硫激酶琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶第一次脱羧第一次脱羧NADHNAD+NADHNAD+FADH2FADNADHNAD+第6页TCA简图简图第7页4电子传递和氧化磷酸化（线粒体内膜电子传递和氧化磷酸化（线粒体内膜）电子受体电子受体第8页总之，总之，1分子葡萄糖经过酵解分解为分子葡萄糖经过酵解分解为2分子丙酮酸，分子丙酮酸，可净得可净得2分子分子ATP和和2分子分子NADH+H+，经过不一样，经过不一样穿梭系统，总共可得穿梭系统，总共可得6分子或分子或8分子分子ATP。2分子丙分子丙酮酸深入氧化脱羧产生酮酸深入氧化脱羧产生2分子乙酰分子乙酰CoA和和2分子分子NADHH+，经过电子传递可得，经过电子传递可得6个个ATP。2分子分子乙酰乙酰CoA经过三羧酸循环可经过三羧酸循环可产生产生2个个ATP，6个个NADH+H+，2个个FADH2，总计产生，总计产生24个个ATP。所。所以以1分子葡萄糖经过糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、柠分子葡萄糖经过糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化共计产生檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化共计产生38或或36个个ATP。P2第第81题题P470题题第9页电子传递链抑制剂电子传递链抑制剂解偶联剂解偶联剂2，4二硝基苯酚（DNP）bc1caa3O2第10页（1）磷酸甘油穿梭系统）磷酸甘油穿梭系统细细胞胞质质中中-磷磷酸酸甘甘油油脱脱氢酶（辅酶为氢酶（辅酶为NAD+）线线粒粒体体中中-磷磷酸酸甘甘油油脱脱氢酶（辅酶为氢酶（辅酶为FAD）胞液中形成胞液中形成NADH不不能透过正常线粒体内膜，能透过正常线粒体内膜，所以线粒体外所以线粒体外NADH尚需尚需经过穿梭系统才能将氢经过穿梭系统才能将氢带入线粒体内，而后进带入线粒体内，而后进行氧化行氧化第11页（2）苹果酸）苹果酸草酰乙酸穿梭系统草酰乙酸穿梭系统苹苹果果酸酸脱脱氢氢酶酶（辅辅酶酶为为NAD+）谷谷 草草 转转 氨氨 酶酶（辅辅 酶酶 为为NAD+）第12页（二）无氧呼吸（二）无氧呼吸1.酒精发酵酒精发酵2乳酸发酵乳酸发酵第13页第14页例例 以下哪一个酶直接参加底物水平磷酸化 Aa-酮戊二酸脱氢酶 B.3-磷酸甘油醛脱氢酶 C.琥珀酸脱氢酶 D.6-磷酸葡萄糖脱氢酶 E.磷酸甘油酸激酶例例 下面哪一步反应是糖酵解中唯一氧化步骤 A.葡萄糖-6一磷酸葡萄糖B.6-磷酸果糖一1,6一二磷酸果糖C.3-磷酸甘油醛一1,3-二磷酸甘油酸D.磷酸烯醇式丙酮酸一丙酮酸 E.丙酮酸一乳酸（E）（C）第15页例例l分子丙酮酸经TCA循环及呼吸链氧化时A.生成3分子CO2B.生成5分子H2OC.生成12个分子ATPD.有5次脱氢，均经过NAD+开始呼吸链（A）第16页二、脂肪分解代谢二、脂肪分解代谢二、脂肪分解代谢二、脂肪分解代谢1.1.脂肪水解脂肪水解 第17页甘油分解甘油分解 第18页2.2.脂肪酸氧化分解（脂肪酸氧化分解（-氧化）氧化）脂肪酸活化脂肪酸活化脂酰脂酰CoACoA生成生成 长链脂肪酸氧化前必须进行活化，活化在线粒体外进行。内质网和线粒体外膜上脂酰CoA合成酶在ATP、CoASH、Mg2+存在条件下，催化脂肪酸活化，生成脂酰CoA。第19页穿膜（脂酰穿膜（脂酰CoACoA进入线粒体）进入线粒体）脂肪酸活化在细胞液中进行，而催化脂肪酸氧化酶系是在线粒体基质内，所以活化脂酰CoA必须进入线粒体内才能代谢。第20页脂肪酸氧化 长链脂酰CoA氧化是在线粒体脂肪酸氧化酶系作用下进行，每次氧化断去二碳单位乙酰CoA，再经TCA循环完全氧化成二氧化碳和水，并释放大量能量。偶数碳原子脂肪酸氧化（脱氢,加水,再脱氢,硫解）最终全部生成乙酰CoA。乙酰CoA经过TCA循环彻底氧化成二氧化碳和水并释放能量或可生成酮体（即乙酰乙酸、D-羟丁酸和丙酮）羟丁酸和丙酮）。第21页例例 脂酰CoA进行-氧化,其酶促反应次序为A脱氢,再脱氢,加水,硫解 B.硫解,脱氢,加水,再脱氢C.脱氢,加水,再脱氢,硫解 D.脱氢,脱水,再脱氢,硫解 E.加水,脱氢,硫解,再脱氢（C）第22页第23页三、光合作用三、光合作用原初反应；原初反应；电子传递和光合磷酸化；电子传递和光合磷酸化；碳同化碳同化1、原初反应、原初反应光能吸收、传递、和转换光能吸收、传递、和转换、是光反是光反应应是暗反应是暗反应光合单位光合单位天线色素系统天线色素系统+反应中心色素反应中心色素第24页2、电子传递和光合磷酸化、电子传递和光合磷酸化（电能转化为活跃化学能）（电能转化为活跃化学能）最终电子供体最终电子供体最终电子受体最终电子受体目：将电化学势能通过磷酸化而贮存在ATP中第25页3、碳同化（卡尔文循环）、碳同化（卡尔文循环）（活跃化学能转化为稳定化学能）（活跃化学能转化为稳定化学能）第26页循环循环3次，固定次，固定3个个CO2分子，生成分子，生成6个个PGAL（三碳丙（三碳丙糖），其中糖），其中1个个PGAL用来合成葡萄糖或其它糖类，这用来合成葡萄糖或其它糖类，这1个个PGAL才是卡尔文循环净收入；其余才是卡尔文循环净收入；其余5个个PGAL则是则是用来产生用来产生3个分子个分子RuBP确保再循环。所以每产生确保再循环。所以每产生1个分个分子葡萄糖需要子葡萄糖需要2个分子个分子PGAL，即需要完成，即需要完成6次循环。从次循环。从能量改变来计算：生产一个可用于细胞代谢和合成能量改变来计算：生产一个可用于细胞代谢和合成PGAL需要需要9个个ATP分子和分子和6个个NADPH分子参加分子参加。卡尔文循环总反应式：卡尔文循环总反应式：3CO2+9ATP+6NADPH3PGAL+9ADP+6NADP+8Pi第27页第三节：细胞增殖第三节：细胞增殖进行连续分裂细胞从上一次分裂结束到下进行连续分裂细胞从上一次分裂结束到下一次分裂完成所经历过程一次分裂完成所经历过程细胞周期：细胞周期：分裂间期分裂间期：细胞周期细胞周期分裂期：分裂期：G1、S、G2三个时期前、中、后、末四个时期第28页分裂间期：分裂间期：G1、S、G2三个时期三个时期G1期期：是生长久是生长久，为为下阶段，为为下阶段S期期DNA合成作准备，尤其是合合成作准备，尤其是合成成DNA前身物质、前身物质、DNA聚合酶和合成聚合酶和合成DNA所必不可少所必不可少其它酶系其它酶系S期期：DNA合成合成G2期期：又叫做又叫做“有丝分裂准备期有丝分裂准备期”，因为它主要为后面分裂，因为它主要为后面分裂期作准备期作准备。DNA合成终止，不过还有合成终止，不过还有RNA和蛋白质和蛋白质合成合成第29页2减数分裂减数分裂（1）第一次分裂）第一次分裂双线期双线期联会两条同源染色体开始分离，但在交叉点上联会两条同源染色体开始分离，但在交叉点上它们还保持连在一起，所以两条染色体并不完全分开。它们还保持连在一起，所以两条染色体并不完全分开。前期前期：时间较长，又分为五个时期。细线期细线期是减数分裂过程开始时期。染色体已经进行了是减数分裂过程开始时期。染色体已经进行了复制，一条染色体应由两条染色单体组成。但普通看复制，一条染色体应由两条染色单体组成。但普通看不出两条染色单体不出两条染色单体。偶线期是同源染色体配对时期。粗线期粗线期染色体显著缩短变粗。联会同源染色体紧密结染色体显著缩短变粗。联会同源染色体紧密结合，同源染色体非姊妹染色单体间发生局部交换。合，同源染色体非姊妹染色单体间发生局部交换。终变期终变期普通核仁开始消失、核膜开始解体。普通核仁开始消失、核膜开始解体。第30页第二节第二节细胞器细胞器核小体，是染色质基本结构单位一、细胞核一、细胞核由核膜、核基质、染色质、核仁组成1、染色质和染色体结构1个核小体200碱基对左右DNA一个组蛋白八聚体（由H2A、H2B、H3和H4各两个分子所组成）一分子组蛋白H1第31页第32页2、染色体分类：P5第第106题题P622题题第33页五五、蛋白质分解、蛋白质分解蛋白酶（肽酶）肽链内切酶肽链外切酶二肽酶组织蛋白酶第34页肽链内切酶胃蛋白酶：水解芳香族氨基酸芳香族氨基酸NH2形成肽键。胰蛋白酶：水解碱性氨基酸碱性氨基酸COOH形成肽键。胰凝乳蛋白酶：水解芳香族氨基酸芳香族氨基酸COOH形成肽键。肽链外切酶氨肽酶羧肽酶第35页 氨基酸分解共同路径氨基酸分解共同路径第36页1.1.脱氨基作用脱氨基作用（1 1）氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用氨基酸脱氢酶（不需氧）氨基酸脱氢酶（不需氧）氨基酸氧化酶（需氧）氨基酸氧化酶（需氧）（2 2）非氧化脱氨基非氧化脱氨基脱水脱H2S第37页2.2.转氨基作用转氨基作用第38页3.3.联合脱氨基作用联合脱氨基作用4.4.脱羧基作用脱羧基作用第39页5.AA5.AA降解产物深入代谢降解产物深入代谢1).1).2).2).CO2放出再羧化EMP 生糖/生酮 TCA ATPR-CO-COOHR-CO-COOH第40页3).NH3).NH2 2a.a.再合成再合成AAAAb.b.成酰胺成酰胺c.c.生成氨甲酰磷酸生成氨甲酰磷酸d.d.生成尿素排泄（鸟氨酸（尿素）循环）生成尿素排泄（鸟氨酸（尿素）循环）第41页第42页例例 以下关于尿素合成,说法错误是A.肝细胞线粒体是合成尿素部位 B.尿素合成后主要经肾脏随尿液排出C.每合成1mol尿素消耗1molCO2、2molNH3、3molATPD.尿素合成过程中两个氮原子由天门冬氨酸提供E.N-乙酰谷氨酸是氨基甲酰磷酸合成酶激活变构剂第43页