生物的新陳代謝

關(guān)于生物的新陳代謝第一頁，共三十四頁，2022年，8月28日新陳代謝與酶1、酶的概念：是活細胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機物，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反應需要適宜的條件――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，超過最適溫度，隨溫度升高反而降低。過高溫度會使酶分子結(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值都會使酶活性降低，過高或過低的PH值都會使酶變性失活。第二頁，共三十四頁，2022年，8月28日新陳代謝與ATP1、全稱：三磷酸腺苷2、簡稱：ATP

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

ADP＋Pi＋能量酶酶第三頁，共三十四頁，2022年，8月28日

綠色植物的新陳代謝水分代謝礦質(zhì)代謝有機物和能量代謝:指水分的吸收、運輸、利用和散失；:指礦質(zhì)元素的吸收、運輸和利用；:指植物通過光合作用合成有機物，儲存能量，又通過呼吸作用分解有機物，釋放能量，供給生命活動的需要。第四頁，共三十四頁，2022年，8月28日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過程，是生物和非生物最根本的區(qū)別點。返回三大代謝第五頁，共三十四頁，2022年，8月28日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主要特征是：在有氧存在時，發(fā)酵作用就會受到抑制。第六頁，共三十四頁，2022年，8月28日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第七頁，共三十四頁，2022年，8月28日脂類代謝脂肪儲存在皮下結(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)變第八頁，共三十四頁，2022年，8月28日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＋能量回第九頁，共三十四頁，2022年，8月28日一、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)表皮細胞)吸水方式：吸脹吸水—無液泡細胞靠細胞中的親水性物質(zhì)。滲透吸水—有液泡細胞靠滲透作用。滲透吸水原理：成熟植物細胞是一個滲透系統(tǒng)實驗：觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復原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：回第十頁，共三十四頁，2022年，8月28日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

主要在葉片進行，葉柄和幼嫩的莖上也能少量進行。（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)運輸?shù)闹饕獎恿?；B、蒸騰作用可以促進溶解在水中的礦質(zhì)養(yǎng)料在植物體內(nèi)運輸；C、蒸騰作用可以降低植物體特別是葉片的溫度，避免因強烈陽光照射而造成灼傷。第十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日二、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。第十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日二、礦質(zhì)代謝（二）、植物對礦質(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：主動運輸(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)離子是兩個相對獨立的過程。與細胞膜上載體的種類和數(shù)量有關(guān)第十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日（三）、礦質(zhì)元素的運輸運輸結(jié)構(gòu)：導管運輸途徑：根→莖→葉（四）、礦質(zhì)元素的利用運輸動力：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十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日三、光合作用（一）、光合作用的概念（二）、光合作用的場所（三）、光合作用的過程（四）、光合作用的實質(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存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。把無機物合成有機物，把光能轉(zhuǎn)變成化學能儲存在合成的有機物中。光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。回第十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日四、呼吸作用（一）、呼吸作用的概念（二）、呼吸作用的類型（三）、呼吸作用的實質(zhì)（四）、呼吸作用的意義生物體內(nèi)的有機物在細胞內(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、為植物體的各項生命活動提供能量2、是植物體各種有機物相互轉(zhuǎn)化的樞紐氧化有機物、釋放能量、產(chǎn)生ATP回第十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日1、無氧呼吸――對微生物而言為發(fā)酵（1）概念：（2）場所：在細胞質(zhì)基質(zhì)（3）過程：（4）總反應式：（5）能量利用率：分二個階段。1molC6H12O6

196.65KJ

61.08KJ

ATP

其余熱能一般指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。C6H12O6—酶→2C2H5OH＋2CO2＋能量C6H12O6—酶→2C3H6O3+能量第十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日酶熱量少量ATP（酒精）2C2H5OH＋2CO2酶細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體酶（乳酸）2C3H6O3第十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日1、有氧呼吸――高等植物呼吸作用的主要形式。（1）概念：（2）場所：主要在線粒體（此外在細胞質(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）總反應式：（5）能量利用率：分三個階段。C6H12O6＋6H2O＋6O2—酶→6CO2＋12H2O＋能量1molC6H12O6

2870KJ

1161KJ

ATP

其余熱能是指細胞在氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時釋放出大量能量的過程。第十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日酶熱量少量ATP20H6CO2少量ATP大量ATP12H2O熱量熱量酶細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體第二十頁，共三十四頁，2022年，8月28日葡萄糖丙酮酸細胞質(zhì)基質(zhì)有氧線粒體能量（大量）（少量）（少量）細胞質(zhì)基質(zhì)+能量能量無氧C2H5OH＋CO2C3H6O3+CO2＋H2O＋第二十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日

有氧呼吸無氧呼吸場所條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系實質(zhì)主要在線粒體（此外在細胞質(zhì)基質(zhì)）細胞質(zhì)基質(zhì)要有氧氣參與在無氧條件下有機物徹底氧化分解有機物不徹底氧化分解釋放較多的能量釋放較少的能量兩者的第一階段是相同的兩者都是氧化有機物、釋放能量、產(chǎn)生ATP的過程有氧呼吸與無氧呼吸的比較第二十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日色素分子12H2O6O224[H]ATPADP+Pi酶光反應暗反應6CO212C36C5C6H12O6+6H2O一系列酶第二十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日比較光反應和暗反應：光反應暗反應條件場所物質(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活躍化學能→穩(wěn)定化學能光能→活躍化學能光反應為暗反應提供H和ATP，是暗反應的基礎(chǔ)；暗反應是光反應的繼續(xù)，為光反應提供ADP和Pi，利用光反應產(chǎn)生的H和ATP，把二氧化碳還原成葡萄糖。第二十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日光合作用的場所－－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(藍綠色)(黃綠色)(橙黃色)(黃色)第二十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日

光合作用有氧呼吸條件場所物質(zhì)變化能量變化氣體變化實質(zhì)光合作用與有氧呼吸的比較光和色素氧氣葉綠體細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體無機物合成有機物有機物分解成無機物把光能轉(zhuǎn)變成化學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物合成有機物，把光能轉(zhuǎn)變成化學能，貯存在有機物中把有機物進行氧化分解，釋放能量，產(chǎn)生ATP第二十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日

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中水的光解用于暗反應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生命活動的需要第二十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日光能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()時，該過程加強。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()。第二十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日光能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過程在細胞的()中進行。11、①過程的產(chǎn)物除丙酮酸外，還有()和()。12、③過程進行的條件是()，除CO2和H2O外還生成有()。13、在上述物質(zhì)中同時含有N和P的物質(zhì)有()。14、人在劇烈運動時，能量主要是由①②③④中的()過程來供給的。第二十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日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，從而使暗反應產(chǎn)物增加。(3)光照強度：光照強度增加，光反應速度加快，產(chǎn)生的ATP和[H]多，使暗反應中還原過程加快，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，同時當水分散失過多時，植物葉片的氣孔關(guān)閉，CO2無法進行進入植物體內(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。第三十頁，共三十四頁，2022年，8月28日1、下表為假設(shè)的相對數(shù)量：溫度(℃)0510202530354060礦質(zhì)元素吸收量3612202836423122水分的吸收量1411151922253437試分析實驗結(jié)果與原理。2、硝化細菌生命活動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，