生物的新陈代谢

关于生物的新陈代谢新陈代谢与酶1、酶的概念：是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。2、特性：高效性――酶的催化效率很高专一性――每种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应需要适宜的条件――如：温度、PH值3、影响酶活性的因素：(1)温度：在最适温度以下，酶的活性随温度升高而增强，超过最适温度，随温度升高反而降低。过高温度会使酶分子结构遭到破坏而失去活性。(2)酸碱度：酶有最适宜的PH值，高于或低于最适PH值都会使酶活性降低，过高或过低的PH值都会使酶变性失活。第2页,共34页，2024年2月25日，星期天新陈代谢与ATP1、全称：三磷酸腺苷2、简称：ATP

A：代表腺苷T：代表三个P：代表磷酸基3、分子简式：A－P～P～P－：代表普通化学键～：代表高能磷酸键3、ATP与ADP的相互转变：此反应，物质可逆，能量不可逆4、ATP的形成途径：动物呼吸作用绿色植物光合作用－－生物体生命活动的直接能源物质ATP

ADP＋Pi＋能量酶酶第3页,共34页，2024年2月25日，星期天

绿色植物的新陈代谢水分代谢矿质代谢有机物和能量代谢:指水分的吸收、运输、利用和散失；:指矿质元素的吸收、运输和利用；:指植物通过光合作用合成有机物，储存能量，又通过呼吸作用分解有机物，释放能量，供给生命活动的需要。第4页,共34页，2024年2月25日，星期天新陈代谢同化作用异化作用合成物质贮存能量分解物质释放能量物质代谢能量代谢自我更新新陈代谢是生物体最基本的生命活动过程，是生物和非生物最根本的区别点。返回三大代谢第5页,共34页，2024年2月25日，星期天新陈代谢的基本类型：1、同化作用的两种不同类型2、异化作用的两种不同类型自养型异养型需氧型（有氧呼吸型）厌氧型（有氧呼吸型）光能自养型化能自养型厌氧型生物的一个主要特征是：在有氧存在时，发酵作用就会受到抑制。第6页,共34页，2024年2月25日，星期天食物中的糖类糖类代谢肝糖元其他非糖物质消化吸收血糖80—120mg/dL分解转变氧化分解合成转变CO2＋H2O＋能量肝糖元、肌糖元脂肪、某些氨基酸>160mg/dL尿糖低血糖50--60mg/dL第7页,共34页，2024年2月25日，星期天脂类代谢脂肪储存在皮下结缔组织、肠系膜等处甘油、脂肪酸CO2＋H2O＋能量糖元等分解氧化分解转变第8页,共34页，2024年2月25日，星期天氨基酸食物中蛋白质消化、吸收合成各种组织蛋白、酶和激素转氨基作用脱氨基作用分解转氨基作用原有蛋白质其它物质新的氨基酸蛋白质代谢含氮部分（氨基）不含氮部分转化尿素糖类脂肪合成氧化分解CO2＋H2O＋能量回第9页,共34页，2024年2月25日，星期天一、水分代谢1、水分的吸收：主要器官：根(活跃部位：根尖成熟区表皮细胞)吸水方式：吸胀吸水—无液泡细胞靠细胞中的亲水性物质。渗透吸水—有液泡细胞靠渗透作用。渗透吸水原理：成熟植物细胞是一个渗透系统实验：观察植物细胞质壁分离和复原2、水分的利用：用于光合作用和其它代谢过程(约1%)3、水分的散失：回第10页,共34页，2024年2月25日，星期天1、概念植物体内的水分，主要以水蒸气的形式通过叶的气孔散失到大气中。2、部位

主要在叶片进行，叶柄和幼嫩的茎上也能少量进行。（四）、水分的散失主要方式：蒸腾作用（99％）3、意义A、蒸腾作用是植物吸收水分和促使水分在体内运输的主要动力；B、蒸腾作用可以促进溶解在水中的矿质养料在植物体内运输；C、蒸腾作用可以降低植物体特别是叶片的温度，避免因强烈阳光照射而造成灼伤。第11页,共34页，2024年2月25日，星期天二、矿质代谢（一）植物必需的矿质元素

植物体内必需的矿质元素已知有13种：大量元素：微量元素：

N，P，S，K，Ca，Mg（6种）Fe，Mn，B，Zn，Cu，Mo，Cl（7种）铁门碰醒铜母驴矿质元素：一般指除了C、H、O外，主要由根系从土壤中吸收的元素，如N、P、K等。第12页,共34页，2024年2月25日，星期天二、矿质代谢（二）、植物对矿质元素的吸收吸收器官：根吸收最活跃的区域：成熟区的表皮细胞矿质元素被吸收的形式：离子状态。如K＋，Ca2+,NO3－等吸收过程：主动运输(需消耗能量)条件：载体――具有专一性能量――由呼吸作用提供植物吸收水分和吸收矿质离子是两个相对独立的过程。与细胞膜上载体的种类和数量有关第13页,共34页，2024年2月25日，星期天（三）、矿质元素的运输运输结构：导管运输途径：根→茎→叶（四）、矿质元素的利用运输动力：蒸腾作用1、作用：有的作为植物体的组成成分；有的具有调节植物体生命活动的功能。2、存在状态：有的仍呈离子状态，如K。有的形成不稳定的化合物，如N、P、Mg有的形成稳定难溶解的化合物，如Ca，Fe可再利用不可再利用回第14页,共34页，2024年2月25日，星期天三、光合作用（一）、光合作用的概念（二）、光合作用的场所（三）、光合作用的过程（四）、光合作用的实质（五）、光合作用的意义光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。把无机物合成有机物，把光能转变成化学能储存在合成的有机物中。光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。回第15页,共34页，2024年2月25日，星期天四、呼吸作用（一）、呼吸作用的概念（二）、呼吸作用的类型（三）、呼吸作用的实质（四）、呼吸作用的意义生物体内的有机物在细胞内经过氧化分解，最终产生二氧化碳或其他产物，并且释放能量的过程。有氧呼吸和无氧呼吸1、为植物体的各项生命活动提供能量2、是植物体各种有机物相互转化的枢纽氧化有机物、释放能量、产生ATP回第16页,共34页，2024年2月25日，星期天1、无氧呼吸――对微生物而言为发酵（1）概念：（2）场所：在细胞质基质（3）过程：（4）总反应式：（5）能量利用率：分二个阶段。1molC6H12O6

196.65KJ

61.08KJ

ATP

其余热能一般指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。C6H12O6—酶→2C2H5OH＋2CO2＋能量C6H12O6—酶→2C3H6O3+能量第17页,共34页，2024年2月25日，星期天酶热量少量ATP（酒精）2C2H5OH＋2CO2酶细胞质基质线粒体酶（乳酸）2C3H6O3第18页,共34页，2024年2月25日，星期天1、有氧呼吸――高等植物呼吸作用的主要形式。（1）概念：（2）场所：主要在线粒体（此外在细胞质基质）线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在内膜、基质和基粒上。（3）过程：（4）总反应式：（5）能量利用率：分三个阶段。C6H12O6＋6H2O＋6O2—酶→6CO2＋12H2O＋能量1molC6H12O6

2870KJ

1161KJ

ATP

其余热能是指细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。第19页,共34页，2024年2月25日，星期天酶热量少量ATP20H6CO2少量ATP大量ATP12H2O热量热量酶细胞质基质线粒体第20页,共34页，2024年2月25日，星期天葡萄糖丙酮酸细胞质基质有氧线粒体能量（大量）（少量）（少量）细胞质基质+能量能量无氧C2H5OH＋CO2C3H6O3+CO2＋H2O＋第21页,共34页，2024年2月25日，星期天

有氧呼吸无氧呼吸场所条件物质变化能量变化联系实质主要在线粒体（此外在细胞质基质）细胞质基质要有氧气参与在无氧条件下有机物彻底氧化分解有机物不彻底氧化分解释放较多的能量释放较少的能量两者的第一阶段是相同的两者都是氧化有机物、释放能量、产生ATP的过程有氧呼吸与无氧呼吸的比较第22页,共34页，2024年2月25日，星期天色素分子12H2O6O224[H]ATPADP+Pi酶光反应暗反应6CO212C36C5C6H12O6+6H2O一系列酶第23页,共34页，2024年2月25日，星期天比较光反应和暗反应：光反应暗反应条件场所物质变化能量变化联系需光、色素与光无关，需一系列酶基粒片层结构薄膜基质CO2的固定：

CO2＋C5→2C3C3的还原：

2C3→C6H12O6+6H2O水的光解：H2O→2[H]＋1/2O2ATP生成：ADP＋Pi→ATP活跃化学能→稳定化学能光能→活跃化学能光反应为暗反应提供H和ATP，是暗反应的基础；暗反应是光反应的继续，为光反应提供ADP和Pi，利用光反应产生的H和ATP，把二氧化碳还原成葡萄糖。第24页,共34页，2024年2月25日，星期天光合作用的场所－－叶绿体1、结构：2、色素3、酶（1）种类（2）分布：（3）作用（1）作用：（2）分布：基粒片层结构薄膜上催化光合作用的有关反应基粒片层结构薄膜基质1、吸收光能2、传递光能3、转化光能叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素(蓝绿色)(黄绿色)(橙黄色)(黄色)第25页,共34页，2024年2月25日，星期天

光合作用有氧呼吸条件场所物质变化能量变化气体变化实质光合作用与有氧呼吸的比较光和色素氧气叶绿体细胞质基质和线粒体无机物合成有机物有机物分解成无机物把光能转变成化学能释放能量吸收二氧化碳，放出氧气吸收氧气，放出二氧化碳把无机物合成有机物，把光能转变成化学能，贮存在有机物中把有机物进行氧化分解，释放能量，产生ATP第26页,共34页，2024年2月25日，星期天

来源去向[H]光合作用有氧呼吸ATP光合作用有氧呼吸光合作用与有氧呼吸中ATP及[H]的来源和去向光反应中水的光解用于暗反应中还原三碳化合物大部分：丙酮酸彻底分解少部分：葡萄糖分解成丙酮酸与氧气结合成水，产生大量ATP叶绿素分子吸收光能将ADP合成ATP对三碳化合物还原，将能量贮存在葡萄糖中大部分：[H]和氧气结合成水少部分：有氧呼吸的第一、二阶段直接用于完成各项生命活动的需要第27页,共34页，2024年2月25日，星期天光能C~PATPC6H12O6氨基酸脂肪糖元丙酮酸C3H6O3CO2+H2OC2H5OH+CO2abcdefghhij①④②③依据上图回答下列问题：1、氨基酸完成a、c过程，首先要通过()，其过程中还产生的物质有()。2、C6H12O6完成b过程要经过()。3、f过程受()调节，当()时，该过程加强。4、氨基酸的来源除b外，还有()和()。5、g过程发生在()器官中。6、h、i分别表示()和()过程，从能量代谢的角度来看，分别表示()和()。7、j过程发生的条件是()。第28页,共34页，2024年2月25日，星期天光能C~PATPC6H12O6氨基酸脂肪糖元丙酮酸C3H6O3CO2+H2OC2H5OH+CO2abcdefghhij①④②③依据上图回答下列问题：8、从能量代谢的角度看，f过程需要的条件是()。9、在人体内不可能发生的是()。10、①和②过程在细胞的()中进行。11、①过程的产物除丙酮酸外，还有()和()。12、③过程进行的条件是()，除CO2和H2O外还生成有()。13、在上述物质中同时含有N和P的物质有()。14、人在剧烈运动时，能量主要是由①②③④中的()过程来供给的。第29页,共34页，2024年2月25日，星期天试分析影响光合作用的因素及影响原理。(1)温度：温度影响酶的催化效率，从而影响光合作用的速度，在一定温度范围内，温度越高，光合作用速度越快。(2)CO2：CO2是光合作用的原料，CO2浓度增加，五碳化合物与CO2结合形成的C3就增加，从而使暗反应产物增加。(3)光照强度：光照强度增加，光反应速度加快，产生的ATP和[H]多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。(4)水分：水分一方面是光合作用的原料，同时当水分散失过多时，植物叶片的气孔关闭，CO2无法进行进入植物体内，从而影响光合作用的速度。(5)矿物质：矿质元素与光合作用有密切关系，如Mg2+是合成叶绿素的必要成分；N是合成酶所必需的，而光合作用过程中需要多种酶的参加；P是合成ATP必需的成分。第30页,共34页，2024年2月25日，星期天1、下表为假设的相对数量：温度(℃)0510202530354060矿质元素吸收量3612202836423122水分的吸收量1411151922253437试分析实验结果与原理。2、硝化细菌生命活动所需要的能量直接来自于()A：氨氧化B：氨还原C：化能合成作用D：ATP水解3、小白鼠和青蛙从25℃移入到5℃环境中，则耗氧量变化是(