生物體內(nèi)的化學(xué)應(yīng)

生物體內(nèi)的化學(xué)應(yīng)第1頁(yè)/共29頁(yè)第四章生命的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換第1節(jié)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)第2頁(yè)/共29頁(yè)1、新陳代謝概述4、ATP2、合成反應(yīng)和分解反應(yīng)（1）概念3、生物催化劑——酶（2）特性：高效性（實(shí)驗(yàn)4.1）專一性多樣性（命名）需要合適的條件（3）制取與應(yīng)用溫度、pH值

作用地點(diǎn)酶活性抑制（參閱P60廣角鏡）

（2）ATP中文名稱、結(jié)構(gòu)式（1）ATP生理功能（3）ATP與ADP的互換【ATP是生命活動(dòng)的“直接能源物質(zhì)”】——為生命活動(dòng)直接提供能量第3頁(yè)/共29頁(yè)新陳代謝（自我更新）（1）過(guò)程（2）場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)（新陳代謝進(jìn)行的主要場(chǎng)所）細(xì)胞外（內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)）▲

生命活動(dòng)的基本特征之一▲通過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)完成分析下列過(guò)程屬于同化作用還是異化作用：①光合作用（是葉綠體吸收并利用光能，將CO2和H2O合成有機(jī)物質(zhì)并釋放O2，將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能的過(guò)程。）②細(xì)胞呼吸（有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，生成CO2或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。）同化作用和異化作用的關(guān)系：同時(shí)、反向，共同組成了新陳代謝第4頁(yè)/共29頁(yè)新陳代謝同化作用（合成代謝）異化作用（分解代謝）攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨砦镔|(zhì)儲(chǔ)存能量分解自身物質(zhì)排出代謝終產(chǎn)物釋放能量物質(zhì)變化能量變化新陳代謝的過(guò)程及變化第5頁(yè)/共29頁(yè)合成反應(yīng)和分解反應(yīng)（2）分解反應(yīng)（1）合成反應(yīng)：①概念②舉例：：小分子→大分子多糖；蛋白質(zhì)；單糖→氨基酸→核苷酸→核酸；①概念：大分子→小分子②舉例：葡萄糖；甘油+脂肪酸；淀粉→脂肪→蛋白質(zhì)→氨基酸③區(qū)分兩類分解反應(yīng)水解反應(yīng)——消耗水、需特定水解酶氧化分解反應(yīng)——脫氫、釋放能量、酶相比一般的化學(xué)反應(yīng)，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)有何特點(diǎn)？①常溫、常壓下，快

速、有序地進(jìn)行。②絕大多數(shù)需酶催化

蛋白質(zhì)的合成和分解是可逆反應(yīng)嗎？第6頁(yè)/共29頁(yè)酶的概念

少數(shù)：RNA另外有些：蛋白質(zhì)+絕大多數(shù)：蛋白質(zhì)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的生物大分子輔助因子來(lái)源功能化學(xué)本質(zhì)酶的化學(xué)本質(zhì)金屬離子小分子有機(jī)物(輔酶)第7頁(yè)/共29頁(yè)酶的特性——專一性每一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的合成反應(yīng)或分解反應(yīng)（1）含義：（2）原因：由酶本身的結(jié)構(gòu)所決定酶的活性部位與底物在____和____上完全契合時(shí)才起催化作用！結(jié)構(gòu)形狀如：麥芽糖酶只能催化麥芽糖水解成葡萄糖；二肽酶可以催化任何二肽水解。第8頁(yè)/共29頁(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明酶的專一性蔗糖溶液，淀粉溶液，淀粉酶，班氏試劑第9頁(yè)/共29頁(yè)第10頁(yè)/共29頁(yè)

少數(shù)：RNA另外有些：蛋白質(zhì)+絕大多數(shù)：蛋白質(zhì)輔助因子金屬離子小分子有機(jī)物(輔酶)第11頁(yè)/共29頁(yè)低溫下，當(dāng)活性減至零后，可恢復(fù)最適溫度最高較高較低低于最適溫度隨溫度升高而升高當(dāng)溫度_______時(shí)，酶的催化效率_______。當(dāng)溫度為____________時(shí)，酶的催化效率_______。當(dāng)溫度_____時(shí)，酶的催化效率_____。A點(diǎn)表示：B點(diǎn)表示：C點(diǎn)表示：AB段表示:BC段表示:

當(dāng)溫度______________時(shí)，酶的催化效率_________________

當(dāng)溫度______________時(shí)，酶的催化效率_________________高于最適溫度隨溫度升高而下降高溫下，當(dāng)活性減至零后，酶失活A(yù)BC酶的催化效率溫度

科學(xué)家采用定量分析的方法，在不同的溫度條件下，測(cè)定某種酶的活性，所得數(shù)據(jù)繪制成如下曲線圖：較低較低T0第12頁(yè)/共29頁(yè)提示：注意縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)所表示的變量之間的變化關(guān)系

同樣，在不同的pH條件下，測(cè)定某種酶的活性，將所得數(shù)據(jù)繪制成如下曲線圖：酶的催化效率ABCpH當(dāng)pH值較低時(shí)，酶的催化效率較低。當(dāng)pH值為最適pH值時(shí)，酶的催化效率最高。當(dāng)pH值較高時(shí)，酶的催化效率較低。A點(diǎn)表示：B點(diǎn)表示：C點(diǎn)表示：過(guò)酸條件下，活性低至零后，酶失活過(guò)堿條件下，活性低至零后，酶失活n第13頁(yè)/共29頁(yè)高溫和酸堿度使酶失活的原因（2）實(shí)質(zhì)：（1）事實(shí)：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等條件下酶易變性而失去活性

或失去催化能力。蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或破壞(即變性)是酶失活的原因。低溫條件下酶活性降低，不會(huì)失去活性（或催化能力。→3737←→66←0酶活性0100t(℃)37酶活性0pH496第14頁(yè)/共29頁(yè)酶的制取與應(yīng)用第15頁(yè)/共29頁(yè)1、加酶洗衣粉加入了什么酶，能洗去油污、汗?jié)n、奶漬？加酶洗衣粉能否用于絲、毛等天然蛋白質(zhì)纖維類織品的洗滌？洗滌時(shí)要注意什么？下面是有關(guān)酶的應(yīng)用問(wèn)題，請(qǐng)根據(jù)已學(xué)的知識(shí)回答：2、人的正常體溫是37℃，體溫升高到38℃，雖然只有1℃，但人已感覺非常沒有精神，如果升高到39℃甚至40℃以上，而且持續(xù)高燒，就會(huì)出現(xiàn)一系列嚴(yán)重的反應(yīng)，如昏睡、昏迷、驚厥，甚至危及生命，這是為什么呢？第16頁(yè)/共29頁(yè)第17頁(yè)/共29頁(yè)用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥后研成粉末，取兩等份分別裝入A、B兩支試管，各加入少量水使之混合，置于暗處，可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn)，約過(guò)15分鐘熒光消失。然后：AB葡萄糖溶液2mlATP注射液2ml實(shí)驗(yàn)結(jié)果：______________________________________________結(jié)論：_______________________________ATP是螢火蟲發(fā)出熒光的直接能源葡萄糖不能使熒光物質(zhì)發(fā)光，ATP能使熒光物質(zhì)發(fā)光AB第18頁(yè)/共29頁(yè)ATP中文名稱：腺苷三磷酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式ATP：ATP結(jié)構(gòu)式：易斷裂釋放較多能量A–P～PADP：A–PAMP：(腺嘌呤核糖核苷酸）A–P～P～P遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵

容易斷裂釋放能量腺苷第19頁(yè)/共29頁(yè)ATP酶ADP+磷酸（Pi）+能量PAPP~~能量腺苷二磷酸（ADP）~ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化酶生命活動(dòng)呼吸作用第20頁(yè)/共29頁(yè)人和動(dòng)物:有機(jī)物氧化分解（呼吸作用）綠色植物:有機(jī)物氧化分解（呼吸作用）+光合作用如：肌肉收縮、主動(dòng)運(yùn)輸、細(xì)胞分裂等（+H2O）ADP+Pi+能量ATPATP水解酶ATP合成酶★ATP和ADP互換的反應(yīng)式：ATP和ADP相互轉(zhuǎn)換的意義：ATP和ADP不斷地相互轉(zhuǎn)換，保證了生物所需能量的及時(shí)供應(yīng)。第21頁(yè)/共29頁(yè)第22頁(yè)/共29頁(yè)糖類、脂肪等有機(jī)物ＡＴＰ儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用儲(chǔ)存的能量相對(duì)來(lái)說(shuō)少，但能被直接利用據(jù)計(jì)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頁(yè)/共29頁(yè)合成酶，儲(chǔ)能水解酶，放能1、從反應(yīng)條件上看：2、從能量上看：3、從ATP的合成和分解場(chǎng)所上看：結(jié)論：

ATP與ADP相互轉(zhuǎn)變的反應(yīng)是不可逆的。反應(yīng)條件不同。能量來(lái)源不同。為什么說(shuō)這不是一個(gè)可逆反應(yīng)？ATPADP+Pi+能量場(chǎng)所不同，合成場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體。分解場(chǎng)所可以發(fā)生在任何需要ATP的地方?？赡娣磻?yīng)的特點(diǎn)；正逆反應(yīng)都在同一條件下進(jìn)行．第24頁(yè)/共29頁(yè)

新陳代謝包括同化作用和異化作用兩個(gè)方面，兩個(gè)看似矛盾的過(guò)程中實(shí)際完成的是生物體的自我更新。新陳代謝從微觀上講是所有化學(xué)反應(yīng)的總和，它的順利進(jìn)行需要酶的催化和能源物質(zhì)ATP等的參與。第25頁(yè)/共29頁(yè)比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+催化效率

?第26頁(yè)/共29頁(yè)1、在下列有關(guān)新陳代謝的敘述中，不正確的是（

）A.先有同化作用，后有異化作用

B.植物的新陳代謝既進(jìn)行同化作用，又進(jìn)行異化作用

C.能量代謝總是伴隨著物質(zhì)代謝發(fā)生D.同化作用儲(chǔ)存能量，異化作用釋放能量2、下列反應(yīng)屬于合成反應(yīng)的是（

）A.核酸

核苷酸B.蛋白質(zhì)+水

氨基酸

C.葡萄糖

乳酸D.葡萄糖

淀粉3、酶的基本組成單位是（

）A.氨基酸B.核苷酸C.葡萄糖D.A或B4、酶的產(chǎn)生場(chǎng)所為（

）A.細(xì)胞核B.主要是核糖體C.細(xì)胞質(zhì)D.全部在核糖體第27頁(yè)/共29頁(yè)5、紡織工業(yè)上的退漿工序通常有兩類：化學(xué)法，需要NaOH7~9克/升，在70~80℃條件下作用12小時(shí)，退漿率為50%~60%；加酶法，用少量的細(xì)菌淀粉酶，在適宜溫度下作用5分鐘，退漿率為98%，這一事實(shí)說(shuō)明酶具有（

）。A.高效性B.專一性C.多樣性D.活性6、胰腺產(chǎn)生的能催化淀粉水解成麥