第三节 细胞的代谢

1. 第三节　细胞的代谢 一、新陈代谢概述 二、酶与生物催化剂 三、ATP——细胞的能量“通货” 四、光合作用 五、细胞呼吸 六、代谢的基本类型

2. ? 什么是 新陈代谢

3. 一、新陈代谢概述 • 1、新陈代谢定义：生物体与外界环境之间的物质和能量的交换以及生物体内物质和能量的转变的过程。是活细胞中全部有序的化学变化的总称。 • 2、新陈代谢意义：是生物体进行一切生命活动的基础。是生物的最基本的特征。是生物与非生物的最根本区别。 • 3、新陈代谢分类：合成代谢（同化作用）和分解代谢（异化作用）。

4. 从外界环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质从外界环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质 物质代谢 合成代谢 自我更新 贮存能量 新陈代谢 分解组成自身的一部分物质，把代谢的终产物排出体外。 能量代谢 分解代谢 释放能量

5. 人体新陈代谢为例 合成代谢 储存能量构成自身物质 消化系统 血 液 各组织细胞 营养物质 呼吸系统 氧气 氧化分解 能量 代谢终产物 泌尿肺 皮肤 血液 体 外 分解代谢 返回

6. 二、酶与生物催化剂 • 1．酶的定义：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。主要是蛋白质。

7. 2.酶的发现过程

8. 3.酶在代谢作用中的角色 酶是一种生物催化剂， 酶能加速化学反应的速率， 但不能影响反应的方向， 也不能改变反应的最终分子浓度。 实际上，酶只能催化那些在没有酶参与 时也能发生的反应。

9. 1 高效性 細胞 4.酶的特性 酶的催化效率比一般催化剂高107~1013倍。 只需十分鐘! 酶 淀粉 麦芽糖 需要十年 太慢了!

10. 酶具有专一性 2 酶 4.酶的特性 哪個受体能与酶結合? 受体 每种酶只能催化一种或 一类化合物的化学反应。

11. 斐林试剂 淀粉酶溶液 淀粉酶溶液 淀粉溶液 砖红色沉淀 斐林试剂 蔗糖溶液 60OC 5min 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用(示专一性) 沸腾 1min

12. 多样性 3 4.酶的特性 • 由于细胞内生化反应种类很多，且酶具专一性，导致了酶的多样性.

13. 沒有 4.酶的特性 酶在反应后有变化吗? 酶 可以 重复使用 只要 小量的酶 便足夠

14. 4.酶的特性 大部分酶 都是蛋白質 因此酶具有蛋白质的 一般特性，即易变性， 且受温度、酸碱度的影响。

15. 1 高效性 专一性 本质是蛋白质 2 6 多样性 可以重 复使用 3 小量便足夠 5 4 4.酶的特性 总结 酶的特性

16. 活性部位 酶 5.酶作用的机制 酶有一個与底物相配合的位置——活性部位

17. 底物 底物的形狀 适合 活性部位的形狀 酶 5.酶作用的机制 + 底物与酶结合在一起

18. 底物 互相配合 + 形成中间产物 酶 5.酶作用的机制 所以，特定的底物与的活性部位 中间产物

19. 产物 然后，反应在活性部位进行 A B 酶 最后，产物离开活性部位 5.酶作用的机制

20. 哪個是酶？ 哪個是底物？ 哪個是中间产物? 这是锁钥假说 把锁打開 钥 锁 酶 特定的钥匙与锁配合 5.酶作用的机制 底物 S（底物）十E（酶）=SE（中间产物）=E十P（反应产物）

21. 6.影响酶活性的因素 酶活性受多种因素影响! 温度 pH值 催化底物的浓度 酶的浓度 抑制物 2. pH值 1. 溫度

22. 温度和pH值 • 含义：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。 • 原因：过酸、过碱和高温，都能使酶分子结构遭到破坏而失去活性。

23. 催化底物的浓度的影响 在足够酶的情况下，随着底物浓度的增加，催化效率增加，酶饱和时，催化效率不再增加。

24. 课堂练习

25. 新陈代谢与酶　复习题 一、选择题 • 1.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是： • 　　　（A）淀粉酶； （B）蛋白酶； • 　　　（C）脂肪酶； （D）麦芽糖酶。 • 2．在不损伤植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适用于去除细胞壁？ • 　　　（A）蛋白酶；（B）纤维素酶； • 　　　（C）盐酸； （D）淀粉酶。

26. 二、分析说明题 • 下图是人体内某个化学反应的示意图。 图中的哪个英文字母代表酶？ 如果B代表一种双糖，C和D各代表什么？ A；C和D各代表一种单糖。

27. 三、简答题 • 1．加酶洗衣粉中含有蛋白酶。这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍？使用这种洗衣粉时为什么需要用温水？ 蛋白质是奶渍和血渍的主要成分，加酶洗衣粉中的蛋白酶可以水解蛋白质，因此，加酶洗衣粉能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍。酶的催化作用需要适宜的温度，所以使用加酶洗衣粉时需要使用温水。

28. 2．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶。这种药片的功能是什么？2．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶。这种药片的功能是什么？ 多酶片中的三种酶可以分别水解蛋白质、淀粉和脂肪，所以多酶片具有帮助人体消化食物中蛋白质、淀粉和脂肪的功能。 返回

29. 三、ATP——细胞的能量“通货”

30. 生物体中的能源物质

31. 这其中的能量能不能直接被生物体利用呢？ 不能。从有机物中释放出来的能量需要转化成一种活跃的化学能以后才能用于各项生命活动，这种活跃的化学能就是三磷酸腺苷，简称为ATP。 糖类 是生物体进行生命活动的主要能源物质。 脂肪 是生物体内贮存能量的物质。 ATP是细胞内能量转换的“中转站”，可形象地把它比喻细胞内流通的“能量货币”，是生物体内能量代谢的中心，在生物能量代谢中占有核心地位。生物体内的新陈代谢正是因为细胞中的ATP才能顺利地完成。

32. 纯净的ATP是白色粉未状，能够溶于水，可作为一种药品， ATP片剂可以口服，而ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注。主要是用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病，起到改善患者新陈代谢状况的作用。 小资料

33. 什么是ATP？ • ATP是三磷酸腺苷(adenosine triphosphate)的英文缩写符号， A---腺苷、T---三、P---磷酸基。 • ATP的分子结构简式是：A—P ~ P ~ P 。 • ATP是一种高能磷酸化合物。不仅因为是它的分子结构中含有磷酸，还因为它在水解时释放的能量是30．54KJ／mol（千焦每摩尔）（一般将水解时，能够释放20．92KJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物）。 • ATP的水解释放的能量是一般磷酸键水解时释放能量的两倍以上。

34. P 葡萄糖 分解 能量 ATP ADP 叶绿素吸收光能 P 能量 体温调节等 肌肉收缩 生物合成 吸收、分泌 神经传导 能量的转移和利用

35. ATP与ADP的相互转化 （ADP是二磷酸腺苷的英文缩写） A P ~ P ~ P • ATP在水解酶作用下哪个键断裂？ 水解酶 能量 ATP在细胞中含量很少。 细胞内ATP的形成迅速。 A P ~ P + Pi [二磷酸腺苷（ADP）]

36. ADP又是如何转化成ATP的呢？ 需要另一种酶（合成酶）的催化，需要磷酸（Pi）和能量，ADP就可转化成ATP。 • 酶不同 • 能量来源和去向不同

37. ADP转化成ATP过程中的能量是从哪里来的呢？ 最终能量来自于太阳光

38. 课堂练习

39. 选择题 • 1、ATP的结构式可以简写成： （A） A～P－P～P； （B） A－P－P～P； （C）A－P～ P～ P；（D） A～ P～ P～ P。 • 答［ 　］ C

40. 分析说明题 • 根据ATP与ADP相互转化的示意图，回答以下问题： • 1．当反应从下向上进行时，能量从哪里来？有什么用处？ • 2．当反应从上向下进行时，能量从哪里来？有什么用处？

41. 参考答案 • 1．左侧能量的来源有二：一是来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放出的能量；二是来自光能。左侧的能量用于ATP的形成。 • 2．右侧的能量来自ATP的水解。右侧的能量用于维持细胞分裂、根吸收矿质元素和肌肉收缩等生命活动。 返回

42. 四、光合作用

43. 1、光合作用的定义 • 定义：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水合成储存能量的有机物，同时放出氧气的过程。 • 总反应式： • 　　　　　　 光能 • 6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2 • 　　　　　　 叶绿体

45. 2、光合作用的发现

46. 普里斯特利的结论：植物可以更新空气。

47. 萨克斯实验 验证植物光合作用产物是淀粉

50. 恩吉尔曼实验 叶绿体是光合作用的场所