《atp能量转换》课件

能量转换ATP细载内转换关ATP是胞中主要的能量体，它在生物体的能量中起着至重要的作用转换谢径环ATP的能量涉及多种酶和代途，例如糖酵解、三羧酸循和氧化磷酸化等引言生命的基本活动的重要性能量转换过程ATP细庞鲸细货细过杂转换过来产从微小的菌到大的鱼，所有生物都需ATP（三磷酸腺苷）是胞中主要的能量胞通复的能量程生ATP驱过币细进来细要能量才能生存能量是动生命程的燃它是胞行各种生命活动的能量源，例如胞呼吸和光合作用料，如生长、运动和繁殖的结构与功能ATP细内载缩三磷酸腺苷ATP是胞主要的能量体，参与各种生命活动，如肌肉收传质质、神经信号递、蛋白合成和物运输结储键ATP的构包含腺嘌呤、核糖和三个磷酸基团，其能量存在磷酸中，水解时释为细放能量，胞的生命活动提供能量合成的重要性ATP能量货币生物过程生长与发育货币为细驱许过关键细细ATP是所有生物体的主要能量，ATP是动多生物程的，确保ATP是生长、发育和胞分裂所需的能量缩来胞的各种活动提供能量，例如肌肉收、神胞功能和生物体的正常运行源传质经信号递和蛋白合成细胞中的来源ATP呼吸作用光合作用细获径过将将释呼吸作用是胞取能量的主要途它通分解有机物，化光合作用是植物利用光能二氧化碳和水合成有机物，并放氧转为过产学能化ATP气的程光合作用生的ATP用于合成有机物解糖作用过细谢径细质进解糖作用是葡萄糖分解成丙酮酸的程，是胞能量代的重要途之一，在胞中行第一步葡萄糖活化1转为葡萄糖被磷酸化，化葡萄糖-6-磷酸第二步异构化2转为葡萄糖-6-磷酸化果糖-6-磷酸第三步再次磷酸化3转为果糖-6-磷酸被磷酸化，化果糖-1,6-二磷酸第四步裂解4为羟果糖-1,6-二磷酸裂解甘油醛-3-磷酸和二丙酮磷酸第五步氧化还原反应5甘油醛-3-磷酸被氧化，生成1,3-二磷酸甘油酸过产为续柠环解糖作用程中，生少量ATP，并后的檬酸循提供丙酮酸糖酵解过程123葡萄糖的磷酸化果糖二磷酸的生成丙酮酸的生成-1,6-细质转为为葡萄糖在胞中被磷酸化，形成葡萄葡萄糖-6-磷酸被化果糖-6-磷酸，果糖-1,6-二磷酸被裂解两个三碳化合进过应终糖-6-磷酸再一步磷酸化形成果糖-1,6-二磷酸物，经一系列反最生成丙酮酸乙酰辅酶的生成A糖酵解过径葡萄糖通糖酵解途分解成丙酮酸脱羧氢丙酮酸在丙酮酸脱酶复合物的催化下，脱去一个二氧化碳分子，生成乙醛氧化时还乙醛被氧化成乙酰基，同NAD+被原成NADH结合辅酶A辅结辅乙酰基与酶A合，形成乙酰酶A克雷伯循环环称为环柠环内谢径线质质谢环节克雷伯循，也被三羧酸循或檬酸循，是生物体重要的代途之一它发生在粒体基中，是糖类、脂肪和蛋白代的中心乙酰辅酶A进入循环1辅结柠乙酰酶A与草酰乙酸合形成檬酸一系列氧化还原反应2柠过应还辅檬酸通一系列酶促反，生成二氧化碳和原酶ATP的生成3环过产为细循程中会生少量ATP，胞提供能量还原辅酶的传递4环产还辅进传链循生的原酶入电子递，用于ATP的合成环谢组仅为细还质谢调节克雷伯循是能量代的重要成部分，它不胞提供ATP，参与各种物代的电子传递链电子传递链1传链线内载电子递发生在粒体部膜上，涉及一系列电子体蛋白电子传递2将传给传链载NADH和FADH2电子递电子递，每个电子体蛋还渐传白的氧化原电位逐升高，电子依次递质子梯度3传过将质线质质电子递程会子从粒体基泵到膜间隙，形成跨膜子梯度氧化磷酸化电子传递链1传电子在膜蛋白之间递质子梯度2质积子跨膜累合成ATP3质驱子流动ATP合成细径这过传链将载传载释氧化磷酸化是胞中ATP合成的主要途之一在个程中，电子递电子从高能电子体递到低能电子体，放能量，并利该将质线质质驱将结用能量子泵到粒体膜间隙中，形成子梯度子梯度动ATP合成酶，ADP和无机磷酸合成ATP合成酶ATP跨膜蛋白和

11.

22.F1F0该组ATP合成酶是一种跨膜蛋白，酶由两个主要部分成F1线内绿负责位于粒体膜或叶体类囊部分位于膜外，催化ATP内负体膜上的合成；F0部分位于膜，责质转子跨膜运旋转机制关键酶

33.

44.质过转细谢子通F0部分的旋机制ATP合成酶是胞能量代中质推动F1部分发生构象变化，不可或缺的酶，它利用子梯驱驱从而动ADP和磷酸合成度能量动ATP合成ATP光合作用能量转换氧气释放将释维利用阳光、二氧化碳和水，光光合作用放氧气，持地球生转为能化化学能，合成有机物物圈的氧气平衡有机物合成将转为为质础二氧化碳化葡萄糖等有机物，生物提供能量和物基光反应过程应阶进光反是光合作用的第一段，在类囊体膜上行光能吸收1绿叶素吸收光能水的光解2产氢水分子被分解，生氧气、电子和离子电子传递链3传链传释电子在电子递中递，放能量ATP和NADPH的生成4释放的能量用于合成ATP和NADPH应终产们将为应还光反的最物是ATP和NADPH，它暗反提供能量和原力暗反应过程二氧化碳固定结稳为二氧化碳与RuBP合形成不定的六碳化合物，随即分解两个三碳化合物3-PGA还原反应应产将还为为来利用光反生的ATP和NADPH，3-PGA原糖类，植物生长提供能量源RuBP再生环断部分糖类用于再生RuBP，循往复，不固定二氧化碳，生成更多的糖类在细胞中的应用ATP肌肉收缩神经信号传递驱缩驱传ATP提供能量，动肌肉蛋白的相互作用，使肌肉收ATP动神经元之间的信号递，帮助神经系统正常运作蛋白质合成细胞运输为质质细组为将质细维细ATP合成蛋白提供能量，蛋白是胞的重要成部分ATP主动运输提供能量，物跨越胞膜，持胞功能在肌肉收缩中的作用ATP肌丝滑行肌纤维收缩肌肉放松驱产为维缩ATP提供能量，动肌动蛋白和肌球蛋白ATP水解生的能量肌纤收提供动ATP也参与肌球蛋白与肌动蛋白分离，使丝产状态之间的相互作用，促使肌滑行力，使肌肉生力量肌肉恢复放松在神经信号传递中的作用ATP神经递质释放突触后膜接收

11.

22.传质神经元之间的信号递需要神神经递到达突触后膜，与受质为来结传经递ATP作能量源，体合并引发信号递ATP驱质释为质动神经递从突触囊泡放神经递受体的激活提供能到突触间隙量离子通道开放神经信号传递

33.

44.传过受体激活后，突触后膜上的离ATP参与整个神经信号递开许传子通道打，允离子流动，程，确保信号快速、准确地维从而引发神经冲动递，并持神经系统的正常功能在蛋白质合成中的作用ATP氨基酸的活化肽键的形成蛋白质折叠们为键将连驱质质获ATP提供能量活化氨基酸，使它与tRNA ATP肽的形成提供能量，氨基酸ATP动蛋白的折叠，使蛋白得正结为质链维结挥合，蛋白合成做好准备接在一起，形成多肽确的三构，才能发其生物学功能在细胞运输中的作用ATP胞吞作用和胞吐作用主动运输细过营养质过谢产质将质浓区浓区胞通胞吞作用吸收物和大型分子，通胞吐作用分泌代物和蛋白主动运输需要ATP提供能量，物从低度域移动到高度域细钠钾将钠细钾进细这过例如，神经胞中的泵利用ATP离子排出胞，离子入胞些程都需要ATP提供能量在细胞调节中的作用ATP酶活性调节基因表达调节

11.

22.调节转录ATP可以酶的活性，例如ATP可以影响基因的和翻过译调节质进通磷酸化作用激活或抑制酶，蛋白的合成，而谢过细的活性，从而控制代程影响胞的功能和命运细胞信号传导调节细胞周期调节

33.

44.为调节细ATP可以作第二信使，参与ATP可以胞周期中不同细传导过调节细阶进胞信号程，胞段的程，例如DNA复制和对环应细境变化的反胞分裂缺乏对细胞的影响ATP能量供应不足细胞功能障碍细执细谢进质胞无法正常行生命活动，如肌肉胞代受阻，无法行正常的物缩传导质换转换导细收、神经、蛋白合成等交和能量，致胞功能下降甚至死亡器官功能衰竭疾病发生细损导多个胞功能受，致器官功能减ATP缺乏可引发多种疾病，如心血管严时导缩退，重可致器官衰竭疾病、神经系统疾病、肌肉萎等疾病与能量代谢ATP线粒体疾病癌症线场细粒体是ATP合成的主要所癌胞生长迅速，需要大量能量线产细粒体疾病会影响ATP的生，癌胞会加速ATP的合成，消导细营养质导细致能量不足，影响胞功能，耗大量的物，致正常应引发多种疾病胞的能量供不足神经系统疾病心血管疾病赖来维脏神经元依ATP持正常的活心跳动需要大量的能量ATP导损伤应导细动ATP缺乏会致神经元供不足会致心肌胞功能障，引发阿尔茨海默病、帕金森病碍，引发心力衰竭、冠心病等疾等神经退行性疾病病缺氧对合成的影响ATP线粒体功能受损乳酸堆积器官功能障碍环线进当细时过产时导严时缺氧境下，粒体无法正常行氧化磷酸胞缺氧，糖酵解程会加速，生大长间缺氧会致器官功能衰竭，重甚导细应导劳化，致ATP生成减少，胞能量供不量的乳酸，致肌肉酸痛和疲至会危及生命足糖尿病与能量代谢ATP胰岛素抵抗葡萄糖代谢异常岛导进细细谢乱胰素抵抗致葡萄糖无法入胞，糖尿病患者葡萄糖代紊，影响糖酵解获来进环过胞无法得足够的葡萄糖行ATP合成、三羧酸循和氧化磷酸化等程，造成损ATP合成受导细应细应导细损致胞能量供不足，影响胞功能，长期能量供不足，致胞功能受，进加速糖尿病并发症加速糖尿病的展肥胖与能量代谢ATP能量消耗脂肪代谢饮食习惯导过组谢乱热饮导摄过进肥胖通常伴随着能量消耗减少，致能量肥胖患者脂肪织的代紊，影响能量代高量、高脂肪食致能量入剩，积谢剧应谢剩，脂肪堆效率，加ATP供不足而加重肥胖，影响ATP代能量代谢调节机制ATP酶活性调节激素调节谢们岛进进细多种酶参与ATP代，它的活胰素促葡萄糖入胞，促浓进性受多种因素影响，如底物度糖酵解和ATP合成，而胰高血产浓则进、物度、温度、pH值和酶抑糖素促糖原分解，抑制糖酵剂产制等解，降低ATP量神经调节反馈机制过释质来细内浓关神经系统可通放神经递胞ATP度会影响相酶的调节谢肾馈当浓ATP代，例如上腺素可活性，形成反机制，ATP进脏时过缓促肝糖原分解，增加血糖和度高，ATP合成程会减，应ATP供反之亦然结论能量的核心货币细转换ATP是生命活动的能量，是胞中能量的核心复杂而精妙杂过谢径ATP的合成与降解是一个复而精妙的程，涉及多种酶和代途健康的关键谢对维关ATP能量代的正常运行于持生命活动和健康至重要未来发展方向纳米技术应用新型药物开发

11.

22.纳术开谢径米技可能用于提高ATP合发靶向ATP代途的新药开疗关成效率，例如发更有效的，治与ATP相的疾病ATP合成酶基因工程技术生物能源开发

33.

44.术开基因工程可以用于提高生物体利用生物技发更有效率的内过的ATP合成能力，例如通生物能源，例如利用光合作用组产基因改造增强肌肉织的ATP生ATP产量参考文献••Alberts,B.,Johnson,A.,Lewis,J.,Raff,M.,Roberts,K.,Voet,D.,Voet,J.G.,Pratt,C.W.

2016.Walter,P.

2014.Molecular biologyof thecell6th Fundamentalsof biochemistry:Life atthe moleculared..Garland Science.level5th ed..Wiley.••Nelson,D.L.,Cox,M.M.

2017.Lehninger principlesBerg,J.M.,Tymoczko,J.L.,Stryer,L.

2015.of biochemistry8th ed..W.H.Freeman andCompany.Biochemistry8th ed..W.H.Freeman andCompany.••Stryer,L.,Berg,J.M.,Tymoczko,J.L.

2017.Koolman,J.,Röhm,K.H.

2018.Color atlasofBiochemistry9th ed..W.H.Freeman andCompany.biochemistry2nd ed..Thieme.。