第四章生物体内的化学反应

1、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生物体内的有机物CO2+H2O（光能）（光能）（化学（化学 能）能）什么是新陈代谢什么是新陈代谢? ?什么是新陈代谢什么是新陈代谢? ?什么是新陈代谢什么是新陈代谢? ?什么是新陈代谢什么是新陈代谢? ?什么是新陈代谢什么是新陈代谢? ?什么是新陈代谢什么是新陈代谢? ?什么是新陈代谢什么是新陈代谢? ?生物体内的化学反应生物体内的化学反应1 1、合成反应和分解反应、合成反应和分解反应+ + +H2OCOH2N CHOHHC -OH2N CHCON CHOHHCH3H1 1、合成反应和分解反应、合成反应和分解反应H C C C H

2、H H HOOOHCOCH2H2CCH2H2CCH2CH3 COCH2H2CCH2H2CCH2CH3 OHCOCHHCCH2H2CCH2CH3 H2O1 1、合成反应和分解反应、合成反应和分解反应CONOHHHC ON HCOOHNHHNHHCOOHH2O1 1、合成反应和分解反应、合成反应和分解反应C6H12O6能量能量4H酶酶CH3COCOOH（葡萄糖）（葡萄糖）（丙酮酸）（丙酮酸）提出问题提出问题酶的发现：酶的发现：v18361836年年, ,德国科学家德国科学家施旺施旺提取胃液中消化蛋白质的物提取胃液中消化蛋白质的物质质-胃蛋白酶胃蛋白酶. .v19261926年年, ,美国科学家美国

3、科学家萨姆纳萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶从刀豆种子中提取出脲酶结晶结晶, ,并证明它是一种并证明它是一种蛋白质蛋白质.20.20世纪世纪3030年代年代, ,科学家相科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶继提取出多种酶的蛋白质结晶, ,指出指出酶是一类具有生物酶是一类具有生物催化作用的蛋白质催化作用的蛋白质. .v17831783年年, ,意大利科学家意大利科学家斯巴兰让尼斯巴兰让尼 用用“金属笼肉块金属笼肉块”实验推断胃液中实验推断胃液中 一定一定含有消化肉块的物质含有消化肉块的物质-说明说明胃具有化胃具有化学性消化学性消化的作用的作用. .v2020世纪世纪8080年代以来年代以来, ,美国科

4、学家美国科学家切赫和奥特曼切赫和奥特曼发现少发现少数数RNARNA也具有催化作用也具有催化作用. .2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶实验实验4.1 4.1 探究酶的高效性探究酶的高效性2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶21435蒸馏水新鲜猪肝匀浆3.5%FeCl3溶液溶液经高温处理的猪肝匀浆经高经高温处温处理的理的3.5%FeCl3溶液溶液3%H2O22 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶214352 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶 过氧化氢酶过氧化氢酶2H2H2 2O O2 2 2H 2H2 2O + OO + O2 2 （或（或Fe Fe 3+3+）2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶2 2、

5、生物催化剂、生物催化剂酶酶2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶活性部位活性部位底物底物活性部活性部位和和位和和底物结底物结构和形构和形式上完式上完全契合全契合2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶竞竞争争性性抑抑制制物物非非竞竞争争性性抑抑制制物物活性部位被占活性部位被占立体结构发生变化立体结构发生变化2 2、生物催化剂、生物催化剂酶酶P610 20 40 60最适

6、温度最适温度温度（温度（）反反应应速速度度酶的活性（催化效率）酶的活性（催化效率）细胞内、细胞外、辅酶细胞内、细胞外、辅酶0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 酸性酸性 中性中性 碱性碱性 PH胃蛋白酶胃蛋白酶淀粉酶（植物）淀粉酶（植物）淀粉酶（唾液）淀粉酶（唾液）胰蛋白酶胰蛋白酶反反应应速速度度3 3、生命活动的直接能源、生命活动的直接能源ATPATP3 3、生命活动的直接能源、生命活动的直接能源ATPATP腺嘌呤核糖AMPADPATP30.5kJ30.5kJ不能不能P把说把说成磷酸根成磷酸根ATPATP酶酶ADP + ADP + 磷酸（磷酸（PiPi）+ + 能量能量PAPP能量能量腺苷二磷酸（腺苷二磷酸（ADPADP）3. ATP3. ATP和和ADPADP的相互转化的相互转化酶酶生命生命活动活动呼吸作用呼吸作用三、生命活动的直接能源三、生命活动的直接能源ATPATP？是可逆？是可逆反应吗反应吗3 3、生命活动的直接能源、生命活动的直接能源ATPATPATPATP与与ADPADP的相互转化的相互转化AP P PAP P细胞分裂细胞分裂肌肉收缩肌肉收缩矿质离子吸收矿质离子吸收呼吸呼吸作用作用光合光合作用作用H2OH2OPiPiADP转化成转化成ATP时所需要的能量，来自细胞时所需要的能量，来