生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座

一、新陈代谢基本概念活细胞中全部有序化学改变总称，它包含物质代谢和能量代谢两个方面。物质代谢是指生物体与外界环境之间物质交换和生物体内物质转变过程。能量代谢是指生物体与外界环境之间能量交换和生物体内能量转变过程。生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第1页在新陈代谢过程中，现有同化作用，又有异化作用。同化作用是指生物体把从外界环境中获取营养物质转变成本身组成物质，而且储存能量改变过程。异化作用是指生物体能够把本身一部分物质加以分解，释放出其中能量，而且把分解终产物排出体外改变过程。生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第2页新陈代谢中同化作用和异化作用、物质代谢和能量代谢之间关系，能够用下面表解来概括：新陈代谢同化作用异化作用把从生物体把从外界环境中获取营养物质转变成本身组成物质储存能量分解本身一部分组成物质，把分解最终产物排出体外释放能量物质代谢能量代谢生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第3页二、新陈代谢基本类型按照自然界中生物体同化作用和异化作用方式不一样，新陈代谢基本类型能够分为以下几个：同化作用两种类型自养型异养型异化作用两种类型需氧型厌氧型生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第4页自养型绿色植物直接从外界环境摄取无机物，经过光合作用，将无机物制造成复杂有机物，而且储存能量，来维持本身生命活动进行，这么新陈代谢类型属于自养型。少数种类细菌，不能够进行光合作用，而能够利用体外环境中一些无机物氧化时释放出能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用。生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第5页异养型人和动物不能像绿色植物那样进行光合作用，也不能像硝化细菌那样进行化能合成作用，它们只能依靠外界环境中现成有机物来维持本身生命活动，这么新陈代谢类型叫异养型。营腐生或寄生生活真菌、大多数种类细菌，也属于异养型。生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第6页需氧型绝大多数动物和植物在异化作用过程中，必须不停地从外界环境中摄取氧来氧化分解体内有机物，释放出其中能量，这种新陈代谢类型叫需氧型。厌氧型乳酸菌和寄生在动物体内寄生虫等少数动物，在无氧条件下，仍能够将体内有机物氧化，从中取得维持本身生命活动所需能量，称这种新陈代谢类型为厌氧型。生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第7页另外，还有一个兼性厌氧型生物酵母菌酵母菌在有氧条件下，将糖类物质分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，将糖类物质分解成二氧化碳和酒精。生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第8页一、合成反应和分解反应合成反应：由小分子形成大分子化学反应普通耗能生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第9页分解反应：将大分子物质分解成小分子物质反应水解反应：需要酶参加，而且要消耗水分子氧化分解反应：也需酶催化，脱氢或加氧普通放能如：多肽链水解ATP水解等

C6H12O62CH3COCOOH+4H+能量酶生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第10页

酶是

产生一类含有________作用

。其中，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数酶是

，少数酶是

。

（一）、酶概念活细胞催化作用有机物蛋白质RNA酶生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第11页（二）、酶特征1、高效性：试验2、专一性：试验、机理H2O2溶液肝脏研磨液氯化铁溶液点燃卫生香不一样底物相同酶相同底物不一样酶3、多样性生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第12页（三）、影响酶促反应原因1、温度

低温不破坏蛋白质分子结构，高温会造成蛋白质分子发生热变性，而蛋白质变性是不可逆，所以在最适温度两侧曲线是不对称

普通来说影响蛋白质活性原因都能影响酶活性。生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第13页2、PH值在最适pH值两侧曲线基本是对称（Ｐ48页）

生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第14页

3、底物浓度：在酶量一定条件下，在一定范围内会伴随底物浓度增加，反应速度也增加，但底物到达—定浓度后也就不再增加了，原因是酶饱和了。

生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第15页

4、时间：

即使在最适温度和pH值条件下，酶催化能力也不是一成不变，酶在“工作”了一段时间后会发生钝化现象，即催化能力开始下降，最终失去催化能力，因为任何蛋白质分子都有一定寿命。这些严重钝化或失去催化能力酶在细胞中水解酶作用下会被分解成氨基酸，氨基酸能够再度合成蛋白质。生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第16页例题能够使脂肪酶水解酶是（）脂肪酶蛋白酶淀粉酶麦芽糖酶生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第17页（四）酶相关其它知识？1、酶命名：依据酶起源及所催化底物如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶等2辅助因子：3、酶抑制剂竞争性和非竞争性。金属离子辅酶：有机小分子物质生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第18页细胞能量“通货”—ATP生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第19页1.相互传递求偶信号，方便交尾、繁衍后代。2.萤火虫腹部后端细胞内荧光素，是其特有发光物质。3.萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。萤火虫1、为何发光？2、经过什么发光？3、怎样发光？生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第20页知识回顾细胞主要能源物质是:生物体内储存能量主要物质是:最根本能量起源是:太阳能糖类脂肪生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第21页生物生命活动ATP氧化分解能量释放并转移

释放能量、利用有机物能量细胞代谢所需能量直接起源生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第22页ATP结构式

PPPH—N—HCNNCC—HCCHOOOHNNOHCOPO～PO～POHCHHCOHOHOHHCCHOHOH～～生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第23页P

P

P

A—P～P～P

腺嘌呤高能磷酸键核糖腺苷(A)ATP分子结构简式三个磷酸基团三磷酸腺苷～～30.54KJ/mol生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第24页+A-P

PP~ATPADPPi

能量+酶~A-P

PP~~(磷酸)酶生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第25页ATP

热能电能光能机械能渗透能化学能葡萄糖+果糖酶蔗糖生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第26页+ATPADPPi

能量+酶（其它形式能量）含量极少生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第27页有机物ATP生命活动ATP光能有机物ATP生命活动（呼吸作用）（呼吸作用）（光合作用）生物体内ATP来自何方呢？动物和人等：呼吸作用绿色植物：呼吸作用+光合作用生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第28页+ATPADPPi

能量+酶动物和人等呼吸作用

绿色植物用作吸呼用作合光+ATPADPPi

能量+酶（其它形式能量）+ATPADPPi

能量+酶酶生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第29页+ATPADPPi

能量+酶物质是可逆，能量是不可逆。

对细胞正常生活来说，ATP与ADP这种转化，是时刻不停地发生而且处于动态平衡之中。酶生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第30页思索？1.为何说ATP是细胞能量“通货”？2.ATP与ADP是怎样相互转化？这有什么意义？3.细胞中哪些生命活动需要ATP提供能量？生命的物质变化和能量转换新陈代谢专家讲座第31页练习1、关于动物细胞中ATP正确叙述（）A、ATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多B、当它过分降低时，可由AD