生物体内的化学反应2010.ppt

1、第 4 章,生命的物质变化和能量转换,生命的物质变化和能量转换,生物体内的有机物,CO2+H2O,（光能）,（化学 能）,第1节 生物体内的化学反应,什么是新陈代谢?,自我更新生命活动的基本特征 水：每过一个星期一半被更新； 蛋白质（细胞内）：每80天就一半被更新； 组成人体的原子：一年后98%被更新。,什么是新陈代谢?,同化作用（合成代谢） 在自我更新过程中，生物体不断地从外界摄取营养物质，将它转变为自身的物质，并储存能量的变化过程。 异化作用（分解代谢） 生物体也不断地将自身的物质分解以释放能量，并将代谢终产物排出体外的变化过程。,什么是新陈代谢?,同化作用和异化作用组成了生物体的新陈代谢

2、。 新陈代谢是生物体进行生命活动的基础，只有在新陈代谢的基础上，生物体才会表现出其他生命活动。因此，新陈代谢是生命活动最基本的特征。,什么是新陈代谢?,生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量的转变过程，叫做新陈代谢。 新陈代谢是生命活动的最基本特征，是生物与非生物的最根本区别。,什么是新陈代谢?,同化作用（合成代谢） 1.摄取营养物质 2.转变为自身物质 3.贮存能量 异化作用（分解代谢） 1.分解自身物质 2.排出废物 3.释放能量,什么是新陈代谢?,物质代谢是指生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程。,能量代谢是指生物体与外界环境之间能量的交换和生物体

3、内能量的转变过程。,能量代谢始终伴随着物质代谢进行,什么是新陈代谢?,新陈代谢是通过一系列的化学化学反应来完成的。 合成反应 分解反应,1、合成反应和分解反应,生物体内的化学反应,化学反应 合成反应 分解反应 酶 概念 特点 ATP 结构 用途 来源,1、合成反应和分解反应,合成反应 缩合反应：糖原、淀粉、脂肪、蛋白质等是多个分子缩合形成的大分子结构。,+,+,H2O,肽键,1、合成反应和分解反应,H2O,脂肪分子结构示意图,甘油：C3H5(OH)3,脂肪酸,1、合成反应和分解反应,水解反应,C,O,N,OH,H,H,水解酶,C ,O,N ,H,H2O,1、合成反应和分解反应,氧化分解反应,C

4、6H12O6,能量,4H,酶,CH3COCOOH,（葡萄糖）,（丙酮酸）,反应过程不消耗水，却释放出4个氢原子和能量。,提出问题,人的体温为什么要保持在37摄氏度左右的恒温？请谈谈你们的看法。,2、生物催化剂酶,实验4.1 探究酶的高效性,2、生物催化剂酶,实验室、化工生产 通过改变反应温度、反应物浓度、加催化剂、增压等方法加快反应速度。 生物体不同 依靠酶来调节。,实验4.1 探究酶的高效性,材料选择： 新鲜猪肝匀浆 3.5%FeCl3溶液 经高温处理的猪肝匀浆 经高温处理的3.5%FeCl3溶液,2、生物催化剂酶,3%H2O2,2、生物催化剂酶,2、生物催化剂酶,H2O2,H2O,O2,过

5、氧化氢酶,（或Fe3+）,过氧化氢酶的催化效率是高于无机催化剂Fe3+,酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍,2、生物催化剂酶,酶的特性 高效性,2、生物催化剂酶,酶的化学成分 酶是活细胞产生的具有催化能力的一类生物大分子。 绝大多数为蛋白质、少数为RNA。 又称生物催化剂。,2、生物催化剂酶,为什么经高温处理过的猪肝匀浆液不能催化H2O2分解释放O2？ 高温使酶失去了活性（酶的催化效率称为活性）。 高温使生物大分子的结构遭到破坏，酶也就失去了活性。,口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?,酶具有专一性,思 考,2、生物催化剂酶,2、生物催化剂酶,活性部位,底物,活

6、性部位和和底物结构和形式上完全契合,2、生物催化剂酶,酶的特性 高效性 专一性 每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。,2、生物催化剂酶,酶的命名 根据来源及底物命名，如： 唾液淀粉酶：唾液腺分泌，淀粉麦芽糖 胃蛋白酶：胃腺分泌，蛋白质多肽 肠肽酶：肠腺分泌，多肽氨基酸,2、生物催化剂酶,酶显示活性的场所 细胞内：大多数酶 细胞外：少数酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等消化酶。 需要与辅助因子结合才显示活性的酶，如与氧化还原有关的酶。 辅助因子：如金属离子、有机小分子化合物 有机小分子化合物称为辅酶，如辅酶（NAD）、辅酶(NADP)等。,2、生物催化剂酶,通过人工合成或从生物材料中提取的方法获取

7、，用于制药、工农业生产及日常生活 多酶片 加酶洗衣粉,2、生物催化剂酶,酶抑制剂 占据酶的活性部位竞争性抑制物 改变酶的空间结构非竞争性抑制物,2、生物催化剂酶,竞争性抑制物,非竞争性抑制物,活性部位被占,立体结构发生变化,2、生物催化剂酶,科学实验证实，高温、低温以及过酸和过碱，都影响淀粉酶的活性，淀粉酶的催化作用需要适宜的温度和pH。科学家分别在不同的温度和pH条件下测同一种酶的活性，并且根据所得到的数据绘制成曲线图。,P61,3、生命活动的直接能源ATP,3、生命活动的直接能源ATP,生物体不能直接利用化学能、光能等。 化学能、光能必须先转移到ATP中成为自由能，才能被机体利用。 ATP是自由能的特殊载体。,有机物中的化学能稳定的化学能 ATP中的化学能活泼的化学能,3、生命活动的直接能源ATP,ATP的中文名称：腺苷三磷酸 A 表示腺苷，T表示三个，P表示磷酸基,AMP,ADP,ATP,30.5kJ,不能P把说成磷酸根,3、生命活动的直接能源ATP,ATP普遍存在于生物体细胞中，是能量的 “携带”和“转运”者，生物学家形象地称ATP为能量货币。,ATP与ADP的相互转化,APPP,APP,酶,细胞分裂,肌肉收缩,矿质离子吸收,呼吸作用,光合作用,ATP是新陈代谢所需能量的直接来源,释放