细胞呼吸与能量分子

第一节　细胞呼吸与能量分子

一、细胞呼吸

较高等的动物都能依靠呼吸系统从外界吸取氧(O²)并排出二氧化碳(CO²)。从某种意义上说，细胞中也存在这样的呼吸作用。糖、蛋白质、脂肪等有机物，逐步分解释放能量，最终生成CO²和O²;与此同时，分解代谢所释放出的能量贮存于ATP中，这一过程称为细胞呼吸(cellular respiration)，也称为生物氧化(biological oxidation)或细胞氧化(cellular oxidation)。其中有氧呼吸是在细胞内特定的细胞器(主要是线粒体)内，在O²的参与下进行的。

细胞呼吸是细胞内提供生物能源的主要途径，它的化学本质与燃烧反应相同，最终产物都是CO²和H²O，释放的能量也完全相等。细胞呼吸具有以下特点:①细胞呼吸本质上是在线粒体中进行的一系列由酶系所催化的氧化还原反应;②所产生的能量贮存于ATP的高能磷酸键中;③整个反应过程是分步进行的，能量也是逐步释放的;④反应在恒温(37℃)和恒压的温和条件下进行的;⑤反应过程中需要H²O的参与。

二、细胞能量转换分子

前面已提到，细胞呼吸所产生的能量并不像燃烧所产生的热量那样直接散发出来，而是部分贮存于细胞能量转换分子ATP中(大部分以热量形式散失)。ATP是一种高能磷酸化合物，细胞呼吸时，释放的能量可通过ADP的磷酸化而及时贮存于ATP的高能磷酸键中;反之，当细胞进行各种活动需要能量时，又可去磷酸化，断裂一个高能磷酸键，以释放能量来满足机体需求。ATP的放能、贮能反应简式为:

随着细胞内不断进行的能量释放和贮存，ATP与ADP不停地进行着互变，保持动态平衡。因为ATP是细胞内能量转换的中间携带者，所以被形象地称为“能量货币”。ATP是细胞生命活动的直接供能者，也是细胞内能量获得、转换、贮存和利用等环节的联系纽带。