生物体内的化学反应.ppt

第四章 生命的物质变化和能量转换 第1节 生物体内的化学反应 1、新陈代谢概述 4、ATP 2、合成反应和分解反应 （1）概念 3、生物催化剂酶 （2）特性：高效性（实验4.1） 专一性 多样性（命名） 需要合适的条件 （3）制取与应用 温度、pH值 作用地点 辅助因子 酶活性抑制 （参阅P60 广角镜） （2）ATP中文名称、结构式 （1）ATP生理功能 （3）ATP与ADP的互换 【ATP是生命活动的“直接能源物质”】 为生命活动直接提供能量 新陈代谢（自我更新） （1）过程 （2）场所 细胞内（新陈代谢进行的主要场所） 细胞外（内环境中进行的化学反应） 生命活动的基本特征之一 通过一系列的化学反应完成 分析下列过程属于同化作用还是异化作用： 光合作用（是叶绿体吸收并利用光能，将CO2和H2O合 成有机物质并释放O2，将光能转换成化学能的过程。） 细胞呼吸（有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成 CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。） 同化作用和异化作用的关系： 同时、反向，共同组成了新陈代谢 新陈代谢 同化作用 （合成代谢） 异化作用 （分解作用） 摄取营养物质 转变为自身物质 储存能量 分解自身物质 排出代谢终产物 释放能量 物质变化 能量变化 新陈代谢的过程及变化 合成反应和分解反应 （2）分解反应 （1）合成反应： 概念 举例： ：小分子大分子 多糖； 蛋白质； 单糖 氨基酸 核苷酸核酸； 概念：大分子小分子 举例：葡萄糖； 甘油+脂肪酸； 淀粉 脂肪 蛋白质氨基酸 区分两类分解反应 水解反应消耗水、需特定水解酶 氧化分解反应脱氢、释放能量、酶 相比一般的化学反应， 生物体内的化学反应有 何特点？ 常温、常压下，快 速、有序地进行。 绝大多数需酶催化 蛋白质的合成和分解是 可逆反应吗？ 酶的概念 少 数：RNA 另外有些：蛋白质+ 绝大多数：蛋白质 酶是由活细胞产生的具有催化能力的生物大分子 辅助因子 来源功能化学本质 酶的化学本质 金属离子 小分子有机物(辅酶) 酶的特性专一性 每一种酶只能催化一种或一类物质 的合成反应或分解反应 （1）含义： （2）原因： 由酶本身的结构所决定 酶的活性部位与底物 在_和_上完全契合 时才起催化作用！ 结构形状 如：麦芽糖酶只能催化麦芽糖水解成葡萄糖； 二肽酶可以催化任何二肽水解。 设计实验证明酶的专一性 蔗糖溶液，淀粉溶液，淀粉酶，班氏试剂 少 数：RNA 另外有些：蛋白质+ 绝大多数：蛋白质 辅助因子 金属离子 小分子有机物(辅酶) 提示：根据纵坐 标和横坐标所表 示的变量之间的 变化关系，理解 图中“三点两线” 的含义。 低温下，当活性减至零后，可恢复 最适温度 最高 较高 较低 低于最适温度 随温度升高而升高 当温度_时， 酶的催化效率_。 当温度为_时， 酶的催化效率_。 当温度_时， 酶的催化效率_。 A点表示： B点表示： C点表示： AB段表示: BC段表示: 当温度_时， 酶的催化效率_ 当温度_时， 酶的催化效率_ 高于最适温度 随温度升高而下降 高温下，当活性减至零后，酶失活 A B C 酶的催化效率 温度 科学家采用定量分析的方法，在不同的温度条件下， 测定某种酶的活性，所得数据绘制成如下曲线图： 较低 较低 T0 提示：注意纵坐 标和横坐标所表 示的变量之间的 变化关系 同样，在不同的pH条件下，测定某种酶的活性， 将所得数据绘制成如下曲线图： 酶的催化效率 A B C pH 当pH值较低时， 酶的催化效率较低。 当pH值为最适pH值时， 酶的催化效率最高。 当pH值较高时， 酶的催化效率较低。 A点表示： B点表示： C点表示： AB段表示: BC段表示: 当pH值小于最适pH值时，酶的 催化效率随pH值升高而升高。 当pH值大于最适pH值时，酶的 催化效率随pH值升高而降低。 过酸条件下，活性低至零后，酶失活 过碱条件下，活性低至零后，酶失活 n 高温和酸碱度使酶失活的原因 （2）实质： （1）事实： 强酸、强碱、高温等条件下酶易变性而失去活性 或失去催化能力。 蛋白质空间结构发生改变或破坏(即变性) 是酶失活的原因。 低温条件下酶活性降低，不会失去活性（或催化 能力。 3737 66 0 酶活性 0100 t() 37 酶活性 0 pH 496 酶的制取 与应用 2、加酶洗衣粉加入了什么酶，能洗去油污、汗渍、奶渍？ 加酶洗衣粉能否用于丝、毛等天然蛋白质纤维类织品的 洗涤？洗涤时要注意什么？ 下面是有关酶的应用问题，请根据已学的知识回答： 1、将食品与葡萄糖氧化酶及葡萄糖一起储存于密闭容器中， 可有效除去食品中的氧，延长保质期。 其中发生了什么样的化学反应？ 3、人的正常体温是37，体温升高到38 ，虽然只有1， 但人已感觉非常没有精神，如果升高到39甚至40以上， 而且持续高烧，就会出现一系列严重的反应，如昏睡、昏 迷、惊厥，甚至危及生命，这是为什么呢？ 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下， 干燥后研成粉末，取两等份分别装入 A、B两支试管，各加入少量水使之混 合，置于暗处，可见试管内有淡黄色 荧光出现，约过15分钟荧光消失。 然后： AB 葡萄糖溶液2mlATP注射液2ml 实验结果：_ 结论：_ ATP是萤火虫发出荧光的直接能源 葡萄糖不能使荧光物质发光，ATP能使荧光物质发光 AB ATP中文名称： 腺苷三磷酸 结构简式 ATP： ATP结构式： 易断裂释放较多能量 APPADP： AP AMP： (腺嘌呤核糖核苷酸） APPP 远离A的高能磷酸键 容易断裂释放能量 腺苷 人和动物:有机物氧化分解（呼吸作用） 绿色植物:有机物氧化分解（呼吸作用）+ 光合作用 如：肌肉收缩、主动运输、细胞分裂等 （+H2O）ADP + Pi +能量ATP ATP水解酶 ATP合成酶 ATP和ADP互换的反应式： ATP和ADP相互转换的意义： ATP和ADP不断地相互转换， 保证了生物所需能量的及时供应。 糖类、脂肪等有机物 储存有大量的能量， 但不能被直接利用 储存的能量相对 来说少，但能被 直接利用 据计算，一分子葡萄糖所含的能量 是一分子所含的能量的倍。 能量 新陈代谢包括同化作用和异化作用 两个方面，两个看似矛盾的过程中实际 完成的是生物体的自我更新。新陈代谢 从微观上讲是所有化学反应的总和，它 的顺利进行需要酶的催化和能源物质ATP 等的参与。 比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率 合成酶，储能 水解酶，放能 1、从反应条件上看： 2、从能量上看： 3、从ATP的合成和分解场所上看： 结论： ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的 。 反应条件不同。 能量来源不同。 为什么说这不是一个可逆反应？ ATP ADP+Pi+能量 场所不同，合成场所是细胞质基质、线粒体和叶绿 体。分解场所可以发生在任何需要功能的地方。 可逆反应的特点；正逆反应都在同一条件下进行 1、在下列有关新陈代谢的叙述中，不正确的是（ ） A. 先有同化作用，后有异化作用 B. 植物的新陈代谢既进行同化作用，又进行异化作用 C. 能量代谢总是伴随着物质代谢发生 D. 同化作用储存能量，异化作用释放能量 2、下列反应属于合成反应的是（ ） A. 核酸 核苷酸 B. 蛋白质+水 氨基酸 C. 葡萄糖 乳酸 D. 葡萄糖 淀粉 3、酶的基本组成单位是（ ） A. 氨基酸 B. 核苷酸 C. 葡萄糖 D. A或B 4、酶的产生场所为（ ） A. 细胞核 B. 主要是核糖体 C. 细胞质 D. 全部在核糖体 5、纺织工业上的退浆工序通常有两类：化学法，需要NaOH 79克/升， 在7080条件下作用12小时，退浆率为50%60%；加酶法，用少量的 细菌淀粉酶，在适宜温度下作用5分钟，退浆率为98%，这一事实说明酶 具有（ ）。 A. 高效性 B. 专一性 C.