第4章生命的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換生命的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換生物體內(nèi)的有機物CO2+H2O（光能）（化學能）第1節(jié)生物體內(nèi)的化學反應什么是新陳代謝?自我更新——生命活動的基本特征水：每過一個星期一半被更新；蛋白質(zhì)（細胞內(nèi)）：每80天就一半被更新；組成人體的原子：一年后98%被更新。什么是新陳代謝?同化作用（合成代謝）在自我更新過程中，生物體不斷地從外界攝取營養(yǎng)物質(zhì)，將它轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼奈镔|(zhì)，并儲存能量的變化過程。(自養(yǎng)型和異養(yǎng)型)異化作用（分解代謝）生物體也不斷地將自身的物質(zhì)分解以釋放能量，并將代謝終產(chǎn)物排出體外的變化過程。（呼吸：好養(yǎng)、厭氧、兼性厭氧）什么是新陳代謝?同化作用和異化作用組成了生物體的新陳代謝。新陳代謝是生物體進行生命活動的基礎，只有在新陳代謝的基礎上，生物體才會表現(xiàn)出其他生命活動。因此，新陳代謝是生命活動最基本的特征。什么是新陳代謝?生物體與外界環(huán)境之間物質(zhì)和能量的交換，以及生物體內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變過程，叫做新陳代謝。新陳代謝是生命活動的最基本特征，是生物與非生物的最根本區(qū)別。什么是新陳代謝?同化作用（合成代謝）

1.攝取營養(yǎng)物質(zhì)2.轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨砦镔|(zhì)3.貯存能量異化作用（分解代謝）

1.分解自身物質(zhì)2.排出廢物3.釋放能量什么是新陳代謝?物質(zhì)代謝是指生物體與外界環(huán)境之間物質(zhì)的交換和生物體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變過程。能量代謝是指生物體與外界環(huán)境之間能量的交換和生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)變過程。能量代謝始終伴隨著物質(zhì)代謝進行什么是新陳代謝?新陳代謝是通過一系列的化學化學反應來完成的。合成反應分解反應1、合成反應和分解反應生物體內(nèi)的化學反應化學反應合成反應分解反應酶概念特點ATP結(jié)構(gòu)用途來源1、合成反應和分解反應合成反應縮合反應：糖原、淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)等是多個分子縮合形成的大分子結(jié)構(gòu)。++H2O—CON

—CHOHHHCH3—COH2N

—CHOHH—C—--OH2N

—CH—CON

—CHOHHCH3H肽鍵1、合成反應和分解反應H—C——C——C——HHHHOOOHC＝OCH2H2CCH2H2CCH2CH3…

…C＝OCH2H2CCH2H2CCH2CH3…

…OHC＝OCHHCCH2H2CCH2CH3…

…H2O脂肪分子結(jié)構(gòu)示意圖甘油：C3H5(OH)3脂肪酸1、合成反應和分解反應水解反應—CONOHHH水解酶—C—ON

—H—COOHNHHNHH—COOHH2O1、合成反應和分解反應氧化分解反應C6H12O6能量4H＋酶CH3COCOOH＋（葡萄糖）（丙酮酸）反應過程不消耗水，卻釋放出4個氫原子和能量。提出問題人的體溫為什么要保持在37攝氏度左右的恒溫？請談談你們的看法。2、生物催化劑——酶酶的發(fā)現(xiàn)：1836年,德國科學家施旺提取胃液中消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)----胃蛋白酶.1926年,美國科學家薩姆納從刀豆種子中提取出脲酶結(jié)晶,并證明它是一種蛋白質(zhì).20世紀30年代,科學家相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶,指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì).1783年,意大利科學家斯巴蘭讓尼用“金屬籠肉塊”實驗推斷胃液中一定含有消化肉塊的物質(zhì)----說明胃具有化學性消化的作用.20世紀80年代以來,美國科學家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有催化作用.實驗4.1探究酶的高效性2、生物催化劑——酶實驗室、化工生產(chǎn)通過改變反應溫度、反應物濃度、加催化劑、增壓等方法加快反應速度。生物體不同依靠酶來調(diào)節(jié)。實驗4.1探究酶的高效性材料選擇：新鮮豬肝勻漿3.5%FeCl3溶液經(jīng)高溫處理的豬肝勻漿經(jīng)高溫處理的3.5%FeCl3溶液2、生物催化劑——酶21435蒸餾水新鮮豬肝勻漿3.5%FeCl3溶液經(jīng)高溫處理的豬肝勻漿經(jīng)高溫處理的3.5%FeCl3溶液3%H2O22、生物催化劑——酶214352、生物催化劑——酶試管12345氣泡-++++-+火焰無變化有火焰燃燒明亮無變化明亮過氧化氫酶的催化效率是高于無機催化劑Fe3+酶的催化效率是無機催化劑的107～1013倍

過氧化氫酶2H2O22H2O+O2↑

（或Fe3+）2、生物催化劑——酶酶的特性高效性2、生物催化劑——酶酶的化學成分酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化能力的一類生物大分子。絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)、少數(shù)為RNA。又稱生物催化劑。2、生物催化劑——酶為什么經(jīng)高溫處理過的豬肝勻漿液不能催化H2O2分解釋放O2？高溫使酶失去了活性（酶的催化效率稱為活性）。高溫使生物大分子的結(jié)構(gòu)遭到破壞，酶也就失去了活性。

口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?酶具有專一性思考2、生物催化劑——酶2、生物催化劑——酶活性部位底物活性部位和和底物結(jié)構(gòu)和形式上完全契合2、生物催化劑——酶酶的特性高效性專一性每一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學反應。2、生物催化劑——酶酶的命名根據(jù)來源及底物命名，如：唾液淀粉酶：唾液腺分泌，淀粉→麥芽糖胃蛋白酶：胃腺分泌，蛋白質(zhì)→多肽腸肽酶：腸腺分泌，多肽→氨基酸2、生物催化劑——酶酶顯示活性的場所細胞內(nèi)：大多數(shù)酶細胞外：少數(shù)酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等消化酶。需要與輔助因子結(jié)合才顯示活性的酶，如與氧化還原有關的酶。輔助因子：如金屬離子、有機小分子化合物有機小分子化合物稱為輔酶，如輔酶Ⅰ（NAD）、輔酶Ⅱ(NADP)等。2、生物催化劑——酶通過人工合成或從生物材料中提取的方法獲取，用于制藥、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活多酶片加酶洗衣粉2、生物催化劑——酶酶抑制劑占據(jù)酶的活性部位——競爭性抑制物改變酶的空間結(jié)構(gòu)——非競爭性抑制物2、生物催化劑——酶競爭性抑制物非競爭性抑制物活性部位被占立體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化2、生物催化劑——酶科學實驗證實，高溫、低溫以及過酸和過堿，都影響淀粉酶的活性，淀粉酶的催化作用需要適宜的溫度和pH?？茖W家分別在不同的溫度和pH條件下測同一種酶的活性，并且根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)繪制成曲線圖。P610204060最適溫度溫度（℃）反應速度酶的活性（催化效率）細胞內(nèi)、細胞外、輔酶01234567891011

酸性←中性→堿性

PH胃蛋白酶淀粉酶（植物）淀粉酶（唾液）胰蛋白酶反應速度3、生命活動的直接能源——ATP3、生命活動的直接能源——ATP生物體不能直接利用化學能、光能等?；瘜W能、光能必須先轉(zhuǎn)移到ATP中成為自由能，才能被機體利用。ATP是自由能的特殊載體。

有機物中的化學能——穩(wěn)定的化學能

ATP中的化學能————活潑的化學能3、生命活動的直接能源——ATPATP的中文名稱：腺苷三磷酸A表示腺苷，T表示三個，P表示磷酸基PPP腺嘌呤核糖AMPADPATP30.5kJ不能P把說成磷酸根ATP酶ADP+磷酸（Pi）+能量PAPP~~能量腺苷二磷酸（ADP）~3.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化酶生命活動呼吸作用三、生命活動的直接能源——ATP？是可逆反應嗎3、生命活動的直接能源——ATPATP普遍存在于生物體細胞中，是能量的“攜帶”和“轉(zhuǎn)運”者，生物學家形象地稱ATP為能量貨幣。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化A—P~P~PA—P~P