生物体内的化学应

生物体内的化学应第1页/共29页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第2页/共29页1、新陈代谢概述4、ATP2、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第3页/共29页新陈代谢（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：①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。）②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第4页/共29页新陈代谢同化作用（合成代谢）异化作用（分解代谢）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第5页/共29页合成反应和分解反应（2）分解反应（1）合成反应：①概念②举例：：小分子→大分子多糖；蛋白质；单糖→氨基酸→核苷酸→核酸；①概念：大分子→小分子②举例：葡萄糖；甘油+脂肪酸；淀粉→脂肪→蛋白质→氨基酸③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？①常温、常压下，快

速、有序地进行。②绝大多数需酶催化

蛋白质的合成和分解是可逆反应吗？第6页/共29页酶的概念

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)第7页/共29页酶的特性——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。第8页/共29页设计实验证明酶的专一性蔗糖溶液，淀粉溶液，淀粉酶，班氏试剂第9页/共29页第10页/共29页

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)第11页/共29页低温下，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ABC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第12页/共29页提示：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ABCpH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：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第13页/共29页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0100t(℃)37酶活性0pH496第14页/共29页酶的制取与应用第15页/共29页1、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：2、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？第16页/共29页第17页/共29页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第18页/共29页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A–P～PADP：A–PAMP：(腺嘌呤核糖核苷酸）A–P～P～P远离A的高能磷酸键

容易断裂释放能量腺苷第19页/共29页ATP酶ADP+磷酸（Pi）+能量PAPP~~能量腺苷二磷酸（ADP）~ATP和ADP的相互转化酶生命活动呼吸作用第20页/共29页人和动物: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ATPATP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。第21页/共29页第22页/共29页糖类、脂肪等有机物ＡＴＰ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ＡＴＰ所含的能量的９４倍。能量≈≈第23页/共29页合成酶，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？ATPADP+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ATP的地方。可逆反应的特点；正逆反应都在同一条件下进行．第24页/共29页

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。第25页/共29页比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率

?第26页/共29页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B4、酶的产生场所为（

）A.细胞核B.主要是核糖体C.细胞质D.全部在核糖体第27页/共29页5、纺织工业上的退浆工序通常有两类：化学法，需要NaOH7~9克/升，在70~80℃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.多样性D.活性6、胰腺产生的能催化淀粉水解成麦