生物的新陳代謝

關(guān)于生物的新陳代謝新陳代謝與酶1、酶的概念：是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。2、特性：高效性――酶的催化效率很高專一性――每種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)需要適宜的條件――如：溫度、PH值3、影響酶活性的因素：(1)溫度：在最適溫度以下，酶的活性隨溫度升高而增強(qiáng)，超過最適溫度，隨溫度升高反而降低。過高溫度會(huì)使酶分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。(2)酸堿度：酶有最適宜的PH值，高于或低于最適PH值都會(huì)使酶活性降低，過高或過低的PH值都會(huì)使酶變性失活。第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天新陳代謝與ATP1、全稱：三磷酸腺苷2、簡(jiǎn)稱：ATP

A：代表腺苷T：代表三個(gè)P：代表磷酸基3、分子簡(jiǎn)式：A－P～P～P－：代表普通化學(xué)鍵～：代表高能磷酸鍵3、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)變：此反應(yīng)，物質(zhì)可逆，能量不可逆4、ATP的形成途徑：動(dòng)物呼吸作用綠色植物光合作用－－生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)ATP

ADP＋Pi＋能量酶酶第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

綠色植物的新陳代謝水分代謝礦質(zhì)代謝有機(jī)物和能量代謝:指水分的吸收、運(yùn)輸、利用和散失；:指礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸和利用；:指植物通過光合作用合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量，又通過呼吸作用分解有機(jī)物，釋放能量，供給生命活動(dòng)的需要。第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天新陳代謝同化作用異化作用合成物質(zhì)貯存能量分解物質(zhì)釋放能量物質(zhì)代謝能量代謝自我更新新陳代謝是生物體最基本的生命活動(dòng)過程，是生物和非生物最根本的區(qū)別點(diǎn)。返回三大代謝第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天新陳代謝的基本類型：1、同化作用的兩種不同類型2、異化作用的兩種不同類型自養(yǎng)型異養(yǎng)型需氧型（有氧呼吸型）厭氧型（有氧呼吸型）光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型厭氧型生物的一個(gè)主要特征是：在有氧存在時(shí)，發(fā)酵作用就會(huì)受到抑制。第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天食物中的糖類糖類代謝肝糖元其他非糖物質(zhì)消化吸收血糖80—120mg/dL分解轉(zhuǎn)變氧化分解合成轉(zhuǎn)變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頁,共34頁，2024年2月25日，星期天脂類代謝脂肪儲(chǔ)存在皮下結(jié)締組織、腸系膜等處甘油、脂肪酸CO2＋H2O＋能量糖元等分解氧化分解轉(zhuǎn)變第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天氨基酸食物中蛋白質(zhì)消化、吸收合成各種組織蛋白、酶和激素轉(zhuǎn)氨基作用脫氨基作用分解轉(zhuǎn)氨基作用原有蛋白質(zhì)其它物質(zhì)新的氨基酸蛋白質(zhì)代謝含氮部分（氨基）不含氮部分轉(zhuǎn)化尿素糖類脂肪合成氧化分解CO2＋H2O＋能量回第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天一、水分代謝1、水分的吸收：主要器官：根(活躍部位：根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞)吸水方式：吸脹吸水—無液泡細(xì)胞靠細(xì)胞中的親水性物質(zhì)。滲透吸水—有液泡細(xì)胞靠滲透作用。滲透吸水原理：成熟植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原2、水分的利用：用于光合作用和其它代謝過程(約1%)3、水分的散失：回第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天1、概念植物體內(nèi)的水分，主要以水蒸氣的形式通過葉的氣孔散失到大氣中。2、部位

主要在葉片進(jìn)行，葉柄和幼嫩的莖上也能少量進(jìn)行。（四）、水分的散失主要方式：蒸騰作用（99％）3、意義A、蒸騰作用是植物吸收水分和促使水分在體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿Γ籅、蒸騰作用可以促進(jìn)溶解在水中的礦質(zhì)養(yǎng)料在植物體內(nèi)運(yùn)輸；C、蒸騰作用可以降低植物體特別是葉片的溫度，避免因強(qiáng)烈陽光照射而造成灼傷。第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天二、礦質(zhì)代謝（一）植物必需的礦質(zhì)元素

植物體內(nèi)必需的礦質(zhì)元素已知有13種：大量元素：微量元素：

N，P，S，K，Ca，Mg（6種）Fe，Mn，B，Zn，Cu，Mo，Cl（7種）鐵門碰醒銅母驢礦質(zhì)元素：一般指除了C、H、O外，主要由根系從土壤中吸收的元素，如N、P、K等。第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天二、礦質(zhì)代謝（二）、植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收吸收器官：根吸收最活躍的區(qū)域：成熟區(qū)的表皮細(xì)胞礦質(zhì)元素被吸收的形式：離子狀態(tài)。如K＋，Ca2+,NO3－等吸收過程：主動(dòng)運(yùn)輸(需消耗能量)條件：載體――具有專一性能量――由呼吸作用提供植物吸收水分和吸收礦質(zhì)離子是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程。與細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量有關(guān)第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天（三）、礦質(zhì)元素的運(yùn)輸運(yùn)輸結(jié)構(gòu)：導(dǎo)管運(yùn)輸途徑：根→莖→葉（四）、礦質(zhì)元素的利用運(yùn)輸動(dòng)力：蒸騰作用1、作用：有的作為植物體的組成成分；有的具有調(diào)節(jié)植物體生命活動(dòng)的功能。2、存在狀態(tài)：有的仍呈離子狀態(tài)，如K。有的形成不穩(wěn)定的化合物，如N、P、Mg有的形成穩(wěn)定難溶解的化合物，如Ca，F(xiàn)e可再利用不可再利用回第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天三、光合作用（一）、光合作用的概念（二）、光合作用的場(chǎng)所（三）、光合作用的過程（四）、光合作用的實(shí)質(zhì)（五）、光合作用的意義光合作用是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水合成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。把無機(jī)物合成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在合成的有機(jī)物中。光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝?；氐?5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天四、呼吸作用（一）、呼吸作用的概念（二）、呼吸作用的類型（三）、呼吸作用的實(shí)質(zhì)（四）、呼吸作用的意義生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過氧化分解，最終產(chǎn)生二氧化碳或其他產(chǎn)物，并且釋放能量的過程。有氧呼吸和無氧呼吸1、為植物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量2、是植物體各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐氧化有機(jī)物、釋放能量、產(chǎn)生ATP回第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天1、無氧呼吸――對(duì)微生物而言為發(fā)酵（1）概念：（2）場(chǎng)所：在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（3）過程：（4）總反應(yīng)式：（5）能量利用率：分二個(gè)階段。1molC6H12O6

196.65KJ

61.08KJ

ATP

其余熱能一般指細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過程。C6H12O6—酶→2C2H5OH＋2CO2＋能量C6H12O6—酶→2C3H6O3+能量第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天酶熱量少量ATP（酒精）2C2H5OH＋2CO2酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體酶（乳酸）2C3H6O3第18頁,共34頁，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）場(chǎng)所：主要在線粒體（此外在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）線粒體中與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒上。（3）過程：（4）總反應(yīng)式：（5）能量利用率：分三個(gè)階段。C6H12O6＋6H2O＋6O2—酶→6CO2＋12H2O＋能量1molC6H12O6

2870KJ

1161KJ

ATP

其余熱能是指細(xì)胞在氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量能量的過程。第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天酶熱量少量ATP20H6CO2少量ATP大量ATP12H2O熱量熱量酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天葡萄糖丙酮酸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有氧線粒體能量（大量）（少量）（少量）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+能量能量無氧C2H5OH＋CO2C3H6O3+CO2＋H2O＋第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

有氧呼吸無氧呼吸場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系實(shí)質(zhì)主要在線粒體（此外在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)要有氧氣參與在無氧條件下有機(jī)物徹底氧化分解有機(jī)物不徹底氧化分解釋放較多的能量釋放較少的能量?jī)烧叩牡谝浑A段是相同的兩者都是氧化有機(jī)物、釋放能量、產(chǎn)生ATP的過程有氧呼吸與無氧呼吸的比較第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天色素分子12H2O6O224[H]ATPADP+Pi酶光反應(yīng)暗反應(yīng)6CO212C36C5C6H12O6+6H2O一系列酶第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)：光反應(yīng)暗反應(yīng)條件場(chǎng)所物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系需光、色素與光無關(guān)，需一系列酶基粒片層結(jié)構(gòu)薄膜基質(zhì)CO2的固定：

CO2＋C5→2C3C3的還原：

2C3→C6H12O6+6H2O水的光解：H2O→2[H]＋1/2O2ATP生成：ADP＋Pi→ATP活躍化學(xué)能→穩(wěn)定化學(xué)能光能→活躍化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和ATP，是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)；暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，為光反應(yīng)提供ADP和Pi，利用光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP，把二氧化碳還原成葡萄糖。第24頁,共34頁，2024年2月25日，星期天光合作用的場(chǎng)所－－葉綠體1、結(jié)構(gòu)：2、色素3、酶（1）種類（2）分布：（3）作用（1）作用：（2）分布：基粒片層結(jié)構(gòu)薄膜上催化光合作用的有關(guān)反應(yīng)基粒片層結(jié)構(gòu)薄膜基質(zhì)1、吸收光能2、傳遞光能3、轉(zhuǎn)化光能葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素(藍(lán)綠色)(黃綠色)(橙黃色)(黃色)第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

光合作用有氧呼吸條件場(chǎng)所物質(zhì)變化能量變化氣體變化實(shí)質(zhì)光合作用與有氧呼吸的比較光和色素氧氣葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體無機(jī)物合成有機(jī)物有機(jī)物分解成無機(jī)物把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能釋放能量吸收二氧化碳，放出氧氣吸收氧氣，放出二氧化碳把無機(jī)物合成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，貯存在有機(jī)物中把有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，釋放能量，產(chǎn)生ATP第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

來源去向[H]光合作用有氧呼吸ATP光合作用有氧呼吸光合作用與有氧呼吸中ATP及[H]的來源和去向光反應(yīng)中水的光解用于暗反應(yīng)中還原三碳化合物大部分：丙酮酸徹底分解少部分：葡萄糖分解成丙酮酸與氧氣結(jié)合成水，產(chǎn)生大量ATP葉綠素分子吸收光能將ADP合成ATP對(duì)三碳化合物還原，將能量貯存在葡萄糖中大部分：[H]和氧氣結(jié)合成水少部分：有氧呼吸的第一、二階段直接用于完成各項(xiàng)生命活動(dòng)的需要第27頁,共34頁，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依據(jù)上圖回答下列問題：1、氨基酸完成a、c過程，首先要通過()，其過程中還產(chǎn)生的物質(zhì)有()。2、C6H12O6完成b過程要經(jīng)過()。3、f過程受()調(diào)節(jié)，當(dāng)()時(shí)，該過程加強(qiáng)。4、氨基酸的來源除b外，還有()和()。5、g過程發(fā)生在()器官中。6、h、i分別表示()和()過程，從能量代謝的角度來看，分別表示()和()。7、j過程發(fā)生的條件是()。第28頁,共34頁，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依據(jù)上圖回答下列問題：8、從能量代謝的角度看，f過程需要的條件是()。9、在人體內(nèi)不可能發(fā)生的是()。10、①和②過程在細(xì)胞的()中進(jìn)行。11、①過程的產(chǎn)物除丙酮酸外，還有()和()。12、③過程進(jìn)行的條件是()，除CO2和H2O外還生成有()。13、在上述物質(zhì)中同時(shí)含有N和P的物質(zhì)有()。14、人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，能量主要是由①②③④中的()過程來供給的。第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天試分析影響光合作用的因素及影響原理。(1)溫度：溫度影響酶的催化效率，從而影響光合作用的速度，在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，光合作用速度越快。(2)CO2：CO2是光合作用的原料，CO2濃度增加，五碳化合物與CO2結(jié)合形成的C3就增加，從而使暗反應(yīng)產(chǎn)物增加。(3)光照強(qiáng)度：光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速度加快，產(chǎn)生的ATP和[H]多，使暗反應(yīng)中還原過程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。(4)水分：水分一方面是光合作用的原料，同時(shí)當(dāng)水分散失過多時(shí)，植物葉片的氣孔關(guān)閉，CO2無法進(jìn)行進(jìn)入植物體內(nèi)，從而影響光合作用的速度。(5)礦物質(zhì)：礦質(zhì)元素與光合作用有密切關(guān)系，如Mg2+是合成葉綠素的必要成分；N是合成酶所必需的，而光合作用過程中需要多種酶的參加；P是合成ATP必需的成分。第30頁,共34頁，2024年2月25日，星期天1、下表為假設(shè)的相對(duì)數(shù)量：溫度(℃)0510202530354060礦質(zhì)元素吸收量3612202836423122水分的吸收量1411151922253437試分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與原理。2、硝化細(xì)菌生命活動(dòng)所需要的能量直接來自于()A：氨氧化B：氨還原C：化能合成作用D：ATP水解3、小白鼠和青蛙從25℃移入到5℃環(huán)境中，則耗氧量變化是(