《细胞的能量供应和利用精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞的能量供应和利用精选PPT.ppt（158页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、关于细胞的能量供应和利用第1页，讲稿共158张，创作于星期二1.1.细胞代谢细胞代谢（新陈代谢）：（新陈代谢）：是活细胞中全部的化学变化的总称是活细胞中全部的化学变化的总称.是细胞生命活动是细胞生命活动的基础。的基础。-生物与非生物最本质的区别生物与非生物最本质的区别一、酶在细胞代谢中的作用和本质一、酶在细胞代谢中的作用和本质2.2.酶的定义：酶的定义：由活细胞产生的具有催化作用的有机物。由活细胞产生的具有催化作用的有机物。第2页，讲稿共158张，创作于星期二来源来源化学本化学本质质合成原料合成原料合成合成场场所所作用作用场场所所生理作用生理作用作用机理作用机理活细胞活细胞(不考虑哺乳动物成熟
2、的红细胞等不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质氨基酸氨基酸（1）酶的本质、特性及影响酶促反应的因素）酶的本质、特性及影响酶促反应的因素少数是少数是RNA可在细胞内、细胞外、体外发挥作用可在细胞内、细胞外、体外发挥作用核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体细胞核（真核生物）细胞核（真核生物）只起生物催化作用，不调控机体代谢等只起生物催化作用，不调控机体代谢等降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能酶是生物催化剂也是代谢的产物，是受遗传物质控制而发挥酶是生物催化剂也是代谢的产物，是受遗传物质控制而发挥作用的有机物。作用的有机物。第3页，讲稿共158张，创作于星期二（2）酶、激素
3、、载体、抗体、受体、干扰素与蛋白质的关）酶、激素、载体、抗体、受体、干扰素与蛋白质的关系图示：系图示：蛋白质蛋白质激素激素酶酶抗体抗体载体载体受体受体干扰素干扰素第4页，讲稿共158张，创作于星期二（3）酶和无机催化剂都只能催化已存在的化学反应。）酶和无机催化剂都只能催化已存在的化学反应。（4）同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显）同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，因而催化效率更高。著，因而催化效率更高。（5）正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件）正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。下快速进行。酶使生物体内的各项反应能在常温常压下顺利进
4、行酶使生物体内的各项反应能在常温常压下顺利进行第5页，讲稿共158张，创作于星期二（5）酶化学本质的实验验证酶化学本质的实验验证证证明某种明某种酶酶是蛋白是蛋白质质 实验组：待测酶液实验组：待测酶液+双缩脲试剂双缩脲试剂是否出现紫色反应。是否出现紫色反应。对照组：已知蛋白质液对照组：已知蛋白质液+双缩脲试剂双缩脲试剂出现紫色反应。出现紫色反应。证明某种酶是证明某种酶是RNA实验组：待测酶液实验组：待测酶液+吡罗红染液吡罗红染液是否呈现红色。是否呈现红色。对照组：已知对照组：已知RNA溶液溶液+吡罗红染液吡罗红染液出现红色。出现红色。第6页，讲稿共158张，创作于星期二 动植物在代谢过程中会产生
5、动植物在代谢过程中会产生H2O2（双氧水，双氧水，有腐蚀性有腐蚀性），对机体是有毒的。肝脏有解），对机体是有毒的。肝脏有解毒的功能毒的功能-新鲜肝脏含有大量的过氧化氢新鲜肝脏含有大量的过氧化氢酶，过氧化氢酶酶，过氧化氢酶可以催化可以催化H2O2分解成分解成H2O和和O2，从而达到解毒的目的。，从而达到解毒的目的。Fe3+、加热、加热或久置或久置H2O2可以催化可以催化H2O2分解成分解成H2O和和O23 3、比较过氧化氢在不同条件下的分解速率、比较过氧化氢在不同条件下的分解速率实验原理：实验原理：第9页，讲稿共158张，创作于星期二实验原理：实验原理：新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。经计算，质量
6、新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。经计算，质量分数为分数为3.5%3.5%的的FeClFeCl3 3溶液和质量分数为溶液和质量分数为20%20%的肝的肝脏研磨液相比，每滴脏研磨液相比，每滴FeClFeCl3 3溶液中的溶液中的FeFe3+3+数，大数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的2525万倍。万倍。第10页，讲稿共158张，创作于星期二方法步骤：方法步骤：1.1.取取4 4支洁净的试管，分别编上序号支洁净的试管，分别编上序号1 1、2 2、3 3、4 4，向各，向各试管内试管内分别加入分别加入2ml2ml过氧化氢溶液，按序号依次放置在试过氧化氢溶液，按序号
7、依次放置在试管架上。管架上。2.2.将将2 2号试管放在号试管放在90900 0C C左右的水浴中加热，观察气泡冒左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与出的情况，并与1 1号试管作比较。号试管作比较。3.3.向向3 3号试管滴入号试管滴入2 2滴滴FeClFeCl3 3溶液，向溶液，向4 4号试管内滴入号试管内滴入2 2滴滴肝脏研磨液，仔细观察哪支试管产生的气泡多。肝脏研磨液，仔细观察哪支试管产生的气泡多。4.234.23分钟后，将点燃的卫生香分别放入分钟后，将点燃的卫生香分别放入3 3号和号和4 4号试管号试管内液面上方，观察哪支试管中的卫生香燃烧猛烈。内液面上方，观察哪支试管中的卫生香
8、燃烧猛烈。第11页，讲稿共158张，创作于星期二该实验注意事项：该实验注意事项：（1）本实验成功的关键是实验用的肝脏要新鲜，肝脏如果）本实验成功的关键是实验用的肝脏要新鲜，肝脏如果不新鲜，肝细胞内的不新鲜，肝细胞内的H2O2酶等有机物就会在腐生细菌的酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解而失去催化作用。作用下分解而失去催化作用。肝脏必须进行研磨，以便使过氧化氢酶释放出来，并增肝脏必须进行研磨，以便使过氧化氢酶释放出来，并增大过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加大过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。速过氧化氢的分解。（2）一般情况下，加热也能加快反应速率，
9、其作用机理是直）一般情况下，加热也能加快反应速率，其作用机理是直接供能，使底物分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃接供能，使底物分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，其过程并不改变活化能的大小。状态，其过程并不改变活化能的大小。（3）在对照实验中，除了要观察的变量（自变量）外，其他变）在对照实验中，除了要观察的变量（自变量）外，其他变量都应当始终保持相同且适宜。量都应当始终保持相同且适宜。第12页，讲稿共158张，创作于星期二（4）实验过程中要及时观察。过氧化氢经过过氧化氢酶或）实验过程中要及时观察。过氧化氢经过过氧化氢酶或Fe3+催化后分解成水和氧气，氧气的多少可通过两个途径观催化后
10、分解成水和氧气，氧气的多少可通过两个途径观察：察：一是一段时间后观察产生的气泡的数量的多少；一是一段时间后观察产生的气泡的数量的多少；二是用点燃但无火焰的卫生香来鉴定，氧气多会使无火焰二是用点燃但无火焰的卫生香来鉴定，氧气多会使无火焰的卫生香复燃。注意卫生香不要插入气泡中，以免卫生的卫生香复燃。注意卫生香不要插入气泡中，以免卫生香因潮湿而熄灭。香因潮湿而熄灭。第13页，讲稿共158张，创作于星期二（5）酶的催化作用验证实验中的几种情况分析：）酶的催化作用验证实验中的几种情况分析：加酶和加加酶和加Fe3+后产生的气体量均不多的原因是过氧化氢后产生的气体量均不多的原因是过氧化氢放置时间过长或浓度太
11、低；放置时间过长或浓度太低；加酶比加加酶比加Fe3+后产生的气体量少的原因是吸取肝脏研磨后产生的气体量少的原因是吸取肝脏研磨液和液和FeClFeCl3 3溶液溶液时，可能共用一个滴管或肝脏研磨液不新时，可能共用一个滴管或肝脏研磨液不新鲜。鲜。滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能用同一支试管滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能用同一支试管该实验的结论：该实验的结论：酶具有催化作用和高效性酶具有催化作用和高效性第14页，讲稿共158张，创作于星期二二、酶的特性：二、酶的特性：1.酶具有高效性：酶具有高效性：2.酶具有专一性：酶具有专一性：酶的催化效率大约是无机催化剂的酶的催化效率大约是无机催化剂的107-10
12、13倍。倍。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。具有专一性的物质或结构具有专一性的物质或结构酶酶载体载体激素激素tRNA（61种种）抗原抗原(抗体抗体)限制酶限制酶受体受体DNA第15页，讲稿共158张，创作于星期二3.酶的作用条件较温和：酶的作用条件较温和：二、酶的特性：二、酶的特性：（1）过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，）过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久性失活。使酶永久性失活。（2）一般在低温条件下，酶的活性降低，但不会失活。）一般在低温条件下，酶的活性降低，但不会失活。（3）在最适宜的温度、）在最适宜的温度、pH
13、条件下，酶的活性最高。条件下，酶的活性最高。最适温度最适温度v/mmol.s-1t/0最适最适pH值值v/mmol.s-10酶的活性受酶的活性受PH值的影响值的影响酶的活性受温度的影响酶的活性受温度的影响pH第16页，讲稿共158张，创作于星期二影影响响酶酶促促反反应应的的因因素素常常有有：酶酶的的浓浓度度、底底物物浓浓度度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。温度、抑制剂、激活剂等。（1 1）在底物充足在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比与酶浓度成正比。(2)(2)在其他条件适宜、在其他条件适宜、酶酶量一定的情况下，量一定的情况下，酶酶促
14、反促反应应速率随速率随底物底物浓浓度增加而加快度增加而加快，但，但当底物达到一定当底物达到一定浓浓度后，度后，受受酶酶数量和数量和酶酶活活性限制，性限制，酶酶促反促反应应速率不再增加速率不再增加。第17页，讲稿共158张，创作于星期二1.1.温度和温度和pHpH是通过影响酶的活性而影响酶促反应速率的。是通过影响酶的活性而影响酶促反应速率的。底物浓度和酶浓度是通过影响酶与底物的接触面积而影响底物浓度和酶浓度是通过影响酶与底物的接触面积而影响酶促反应速率，并不影响酶的活性。酶促反应速率，并不影响酶的活性。酶活性酶活性酶促反应速率酶促反应速率酶活性：酶活性：酶促反应速率酶促反应速率用单位时间内、单位
15、体积中底物的减少量用单位时间内、单位体积中底物的减少量或产物的增加量来表示或产物的增加量来表示。是指酶催化一定化学反应的能力。是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速率来表示学反应的反应速率来表示影响酶活性的因素都会影响酶促反应速率，但是影响酶促反应影响酶活性的因素都会影响酶促反应速率，但是影响酶促反应速率的因素不一定影响酶的活性。速率的因素不一定影响酶的活性。第18页，讲稿共158张，创作于星期二2.2.分析曲线时首先要弄清横坐标纵坐标表示的意义，分析曲线时首先要弄清横坐标纵坐标表示的意义，其
16、次再分析影响该曲线的因素有几个，其次再分析影响该曲线的因素有几个，一般情况下，一般情况下，曲线未达到饱和时，影响因素是横坐标的因素，曲线未达到饱和时，影响因素是横坐标的因素，达到达到饱和稳定状态后限制因素是除横坐标因素之外的饱和稳定状态后限制因素是除横坐标因素之外的其它因素。其它因素。第19页，讲稿共158张，创作于星期二三、探究性实验：影响酶活性的条件三、探究性实验：影响酶活性的条件实验原理：实验原理：1.1.温度对酶活性影响的实验原理：温度对酶活性影响的实验原理：（1 1）淀粉）淀粉淀粉酶淀粉酶麦芽糖麦芽糖麦芽糖麦芽糖+斐林试剂斐林试剂产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀淀粉淀粉+碘碘蓝色蓝色2.
17、pH2.pH对酶活性影响的实验原理：对酶活性影响的实验原理：（1 1）2 2H2O2过氧化氢酶过氧化氢酶2H2O+O2（2 2）pHpH影响酶活性从而影响氧气生成速度，可用点燃但无火影响酶活性从而影响氧气生成速度，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气的生成速度的快慢。焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气的生成速度的快慢。（2 2）温度影响酶的活性从而影响淀粉的分解，滴加碘液）温度影响酶的活性从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性变化。性变化。第20页，讲稿共158张，创作于星期二实验流程：实验流程：1
18、.1.温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响（1 1）取）取3 3支试管，编号支试管，编号（2 2）分别加入等量的质量分数为）分别加入等量的质量分数为3%3%的新配制的淀粉溶液的新配制的淀粉溶液（3 3）分别放入不同温度环境中维持）分别放入不同温度环境中维持5min5min（建议设置建议设置0 0O OC C、6060O OC C、100100O OC C）（4 4）再取）再取3 3支试管并编号，分别加入等量的淀粉酶溶液，也在不支试管并编号，分别加入等量的淀粉酶溶液，也在不同的温度（如上建议）环境中维持同的温度（如上建议）环境中维持5min5min（5 5）分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶
19、液中，摇匀）分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自的温度后，维持各自的温度5min5min（6 6）分别滴入）分别滴入2 2滴碘液，观察比较颜色的变化滴碘液，观察比较颜色的变化如果改为如果改为“探究酶催化的最适温度探究酶催化的最适温度”？第21页，讲稿共158张，创作于星期二实验结果预测：实验结果预测：在温度为在温度为6060O OC C条件下不变蓝，其他温度条件下变蓝较明显。条件下不变蓝，其他温度条件下变蓝较明显。实验结论：实验结论：温度会影响酶活性，酶活性有一定的最适温度范围温度会影响酶活性，酶活性有一定的最适温度范围此实验中要注意保持酶在最适此实验中要注意保持酶在最
20、适pHpH下发挥作用，下发挥作用，排排除除pHpH对酶活性的影响。对酶活性的影响。第22页，讲稿共158张，创作于星期二实验流程：实验流程：2.pH2.pH对酶活性的影响对酶活性的影响（1 1）取）取3 3支试管，编号支试管，编号（2 2）分别加入等量的同种新鲜的质量分数为）分别加入等量的同种新鲜的质量分数为20%20%的肝脏研磨的肝脏研磨液液（3 3）用盐酸或）用盐酸或NaOHNaOH溶液调整出不同的溶液调整出不同的pHpH （1mlHCl1mlHCl、1ml1ml蒸馏水、蒸馏水、1mlNaOH1mlNaOH）（4 4）分别滴加等量的体积分数为）分别滴加等量的体积分数为3%3%的新配制的的新
21、配制的H2O2溶液溶液（5 5）用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况）用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况第23页，讲稿共158张，创作于星期二实验结果预测：实验结果预测：在在pHpH为中性，卫生香的燃烧情况较好，其他为中性，卫生香的燃烧情况较好，其他pHpH条件下，燃烧条件下，燃烧情况较差。情况较差。实验结论：实验结论：pHpH会影响酶活性，酶活性有一定的最适会影响酶活性，酶活性有一定的最适pHpH范围范围此实验中要注意保持酶在最适温度下发挥作用，排出此实验中要注意保持酶在最适温度下发挥作用，排出温度对酶活性的影响。温度对酶活性的影响。第24页，讲稿共158张，创作于星期二实验注
22、意要点：实验注意要点：1.1.制备的可溶性淀粉溶液一定要冷却后才能使用，如果用刚煮制备的可溶性淀粉溶液一定要冷却后才能使用，如果用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验，就会因温度过高而破坏淀粉酶沸的可溶性淀粉溶液进行实验，就会因温度过高而破坏淀粉酶的活性。的活性。2.2.淀粉酶的来源不同，其最适温度也不一定相同，在保温时必淀粉酶的来源不同，其最适温度也不一定相同，在保温时必须加以考虑。市售的淀粉酶的最适温度一般在须加以考虑。市售的淀粉酶的最适温度一般在6060O OC C左右，唾液左右，唾液淀粉酶的最适温度在淀粉酶的最适温度在3737O OC C左右。左右。3.3.探究探究pHpH对酶活性的影响的实
23、验不宜选用淀粉酶催化淀粉对酶活性的影响的实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解，因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解，因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应；水解反应；探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢的酶促反探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢的酶促反应，因为过氧化氢受热易分解。应，因为过氧化氢受热易分解。第25页，讲稿共158张，创作于星期二4.探究温度（或探究温度（或pH）对酶活性影响的实验关键是先控制酶）对酶活性影响的实验关键是先控制酶的温度（或的温度（或pH），然后再与同温度（或），然后再与同温度（或pH）的反应液相）的反应液相混合。避免在未达到预设的
24、温度（或混合。避免在未达到预设的温度（或pH）时，反应物与酶）时，反应物与酶接触发生反应，造成实验误差。接触发生反应，造成实验误差。5.若探究不同温度（或若探究不同温度（或pH）对酶活性影响，要设置不同温度）对酶活性影响，要设置不同温度（或（或pH）梯度的对照实验。至少设置）梯度的对照实验。至少设置3种不同温度（或种不同温度（或pH）：较低温度、适宜温度、较高温度）：较低温度、适宜温度、较高温度第26页，讲稿共158张，创作于星期二6.6.合理选择检测剂：合理选择检测剂：（1）探究温度对酶活性的影响时，若选择淀粉和淀）探究温度对酶活性的影响时，若选择淀粉和淀粉酶，检测反应物是否被分解的试剂宜选
25、用碘液，不粉酶，检测反应物是否被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂，因为斐林试剂需水浴加热，而该实能选用斐林试剂，因为斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。验中需严格控制温度。（2）验证酶的专一性时，若反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液）验证酶的专一性时，若反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，检测反应物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不为淀粉酶，检测反应物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。第27页，讲稿共158张，创作于星期二对照实验：对照实验：除一因素外，其余因素均保持一致的实验。除一因素外，其余
26、因素均保持一致的实验。变量：变量：实验过程中的可变化的因素。实验过程中的可变化的因素。自变量：自变量：实验过程中人为改变的变量。实验过程中人为改变的变量。因变量：因变量：随自变量变化而改变的变量。随自变量变化而改变的变量。无关变量：无关变量：除自变量外，实验过程中可能还存在一些除自变量外，实验过程中可能还存在一些可变因素，对实验结果造成影响。可变因素，对实验结果造成影响。对照组：对照组：也称控制组，不接受变量处理。也称控制组，不接受变量处理。实验组：实验组：接受变量处理的对象组。接受变量处理的对象组。第28页，讲稿共158张，创作于星期二(1)对照原则对照原则通过设置对照实验，既可排除无关变量
27、的干通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力扰，又可增加实验结果的可信度和说服力(2)单一变量原则单一变量原则使实验中的复杂关系简单化，使结果更加准确使实验中的复杂关系简单化，使结果更加准确(3)等量原则等量原则避免无关变量和额外变量的干扰避免无关变量和额外变量的干扰(4)科学性原则科学性原则实验原理、实验材料的选择、实验方法、实验原理、实验材料的选择、实验方法、实验结果都要具有科学性实验结果都要具有科学性(5)平行重复原则平行重复原则任何实验必须有足够的实验次数，才能避免任何实验必须有足够的实验次数，才能避免实验结果的偶然性，使得出的结论准确、科学实验结果的
28、偶然性，使得出的结论准确、科学。设设计计实实验验应应遵遵循循的的原原则则第29页，讲稿共158张，创作于星期二1空白对照空白对照 指不做任何实验处理的对象组。指不做任何实验处理的对象组。空白对照能明白地对比和衬托出实验的变化和结果，增强了空白对照能明白地对比和衬托出实验的变化和结果，增强了说服力。说服力。2自身对照自身对照 如如“植物细胞质壁分离和复原植物细胞质壁分离和复原”实验。实验。3条件对照条件对照 例如，例如，“甲状腺激素对动物生长发育的影响甲状腺激素对动物生长发育的影响”实验，实验，甲组：饲喂甲状腺激素；甲组：饲喂甲状腺激素；乙组：饲喂甲状腺抑制剂；乙组：饲喂甲状腺抑制剂；丙组：不饲
29、喂药剂。丙组：不饲喂药剂。4相互对照相互对照 在植物向光性实验中，在植物向光性实验中，1组胚芽鞘尖端不处理；组胚芽鞘尖端不处理；2组尖端组尖端遮光；遮光；3组切去尖端；组切去尖端；4组尖端下遮光，都给予单侧光照。组尖端下遮光，都给予单侧光照。第30页，讲稿共158张，创作于星期二四、高中阶段学过的酶：四、高中阶段学过的酶：(1)物质代谢中的酶物质代谢中的酶淀粉酶：淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶。可催化淀粉水解成麦芽胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶。可催化淀粉水解成麦芽糖。糖。麦芽糖酶：麦芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰
30、麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖酶。可催化麦芽糖水解成葡萄糖。芽糖酶。可催化麦芽糖水解成葡萄糖。脂肪酶：脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。需要指出的是，脂肪分解前往可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。需要指出的是，脂肪分解前往往需要经过肝脏分泌的胆汁的乳化作用形成脂肪微粒。废弃动植往需要经过肝脏分泌的胆汁的乳化作用形成脂肪微粒。废弃动植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，需要先把植物油脂分解为甘物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，需要先把植物油脂分解为甘油和脂肪酸，植物油脂的
31、化学本质为脂肪，所以也需要脂肪酶水油和脂肪酸，植物油脂的化学本质为脂肪，所以也需要脂肪酶水解。解。第31页，讲稿共158张，创作于星期二(1)物质代谢中的酶物质代谢中的酶蛋白酶：蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶。可催化蛋白质水解成多肽链。白酶。可催化蛋白质水解成多肽链。肽酶：肽酶：由肠腺分泌。可催化多肽链水解成氨基酸。由肠腺分泌。可催化多肽链水解成氨基酸。转氨酶：转氨酶：催化蛋白质代谢过程中氨基酸转换过程。例如催化蛋白质代谢过程中氨基酸转换过程。例如人体中的谷丙转氨酶，能够把谷氨酸上的氨基转移给丙酮人体中的谷丙转氨酶，能够把谷氨酸上的
32、氨基转移给丙酮酸，从而形成丙氨酸和酮戊二酸。谷丙转氨酶在肝脏中含酸，从而形成丙氨酸和酮戊二酸。谷丙转氨酶在肝脏中含量最多，当肝脏发生病变时谷丙转氨酶就大量释放到血液量最多，当肝脏发生病变时谷丙转氨酶就大量释放到血液中。因此临床上常把化验人体血液中这种酶的含量作为诊中。因此临床上常把化验人体血液中这种酶的含量作为诊断是否患肝炎等疾病的一项重要指标。断是否患肝炎等疾病的一项重要指标。第32页，讲稿共158张，创作于星期二(1)物质代谢中的酶物质代谢中的酶光合作用酶：光合作用酶：叶绿体中有参与光合反应形成叶绿体中有参与光合反应形成ATP、NADPH有关的酶类和与暗反应有关的酶系。有关的酶类和与暗反应
33、有关的酶系。呼吸氧化酶：呼吸氧化酶：线粒体中存在线粒体中存在ATP合成酶等催化呼吸作用进合成酶等催化呼吸作用进行的酶。行的酶。ATP合成酶、合成酶、ATP水解酶水解酶ADPPi能量能量ATP（ATP合成酶合成酶）ATPADPPi能量（能量（ATP水解酶水解酶）第33页，讲稿共158张，创作于星期二(2)遗传变异中的酶遗传变异中的酶解旋酶：解旋酶：在在DNA复制或者转录时，解旋酶可以使复制或者转录时，解旋酶可以使DNA分子的两条脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂，分子的两条脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂，从而使两条螺旋的双链解开。从而使两条螺旋的双链解开。DNA/RNA聚合酶：聚合酶：分
34、别催化脱氧核苷酸聚合成分别催化脱氧核苷酸聚合成DNA链以及核糖核苷酸聚合成链以及核糖核苷酸聚合成RNA链的反应。链的反应。逆转录酶：逆转录酶：催化以催化以RNA为模板、以脱氧核苷酸为原料为模板、以脱氧核苷酸为原料合成合成DNA的过程。的过程。第34页，讲稿共158张，创作于星期二(3)生物工程中的酶生物工程中的酶限制酶：限制酶：一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割并且能在特定的位点上切割DNA分子，产生特定的黏性末端。分子，产生特定的黏性末端。DNA连接酶：连接酶：将两条将两条DNA黏性末端之间的缝隙黏性末端之间的
35、缝隙“缝合缝合”起起来，连接的是磷酸二酯键，不是碱基对，碱基对可以依靠氢键来，连接的是磷酸二酯键，不是碱基对，碱基对可以依靠氢键连接。连接。纤维素酶和果胶酶：纤维素酶和果胶酶：在植物细胞工程中植物体细胞杂交时，在植物细胞工程中植物体细胞杂交时，需要事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，从而需要事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，从而获得有活力的原生质体，然后诱导不同植物的原生质体融合。获得有活力的原生质体，然后诱导不同植物的原生质体融合。胰蛋白酶：胰蛋白酶：在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织
36、分散成单个的细白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞，然后配制成细胞悬液进行培养。胞，然后配制成细胞悬液进行培养。第35页，讲稿共158张，创作于星期二第第5章章细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第2节节细胞的能量细胞的能量“通货通货”-ATP第36页，讲稿共158张，创作于星期二生物体的主要能源物质：生物体的主要能源物质：最终（或最初）的能量来源：最终（或最初）的能量来源：生物体的主要储能物质：生物体的主要储能物质：糖类糖类脂肪脂肪太阳能太阳能生物体的能源物质：生物体的能源物质：糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质生物体的储能物质：生物体的储能物质：脂肪、糖原（动物
37、）、淀粉（植物）脂肪、糖原（动物）、淀粉（植物）生物体进行生命活动的直接能源物质：生物体进行生命活动的直接能源物质：ATP一一.生物体内几种能源物质生物体内几种能源物质第37页，讲稿共158张，创作于星期二3 3、ATPATP的结构简式的结构简式:A-PPP ATP的结构的结构A:A:腺苷腺苷(腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷)P:P:磷酸基团磷酸基团:高能磷酸键高能磷酸键（储存大量能量）（储存大量能量）T:T:三三 1 1、ATPATP的中文全称：的中文全称：三磷酸腺苷三磷酸腺苷(30.54KJ/mol)(30.54KJ/mol)二、二、ATPATP是细胞内的一种高能磷酸化合物是细胞内的一种高能磷酸化合
38、物2 2、元素组成：、元素组成：C C H H O O N N P P 核糖核糖PPP腺嘌呤腺嘌呤腺苷腺苷ATPATP水解掉两个高能磷酸键后形成的一磷酸腺苷是水解掉两个高能磷酸键后形成的一磷酸腺苷是RNARNA的基本单位之一。的基本单位之一。第38页，讲稿共158张，创作于星期二4.4.以下化合物中以下化合物中 的含义的含义腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤腺嘌呤纯净纯净ATPATP呈白色粉末状，能溶于水，呈白色粉末状，能溶于水，ATPATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉注射，作为药品可以提供能射或静脉注射，
39、作为药品可以提供能量并改善患者新陈代谢。量并改善患者新陈代谢。第39页，讲稿共158张，创作于星期二 5.ATP5.ATP产生量与产生量与O2供给量之间的关系曲线供给量之间的关系曲线 (1)在无氧条件下，可通过无氧呼吸分解有机物，在无氧条件下，可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量产生少量ATP。(2)(2)随随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，供应量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生量随之增产生量随之增加，但当加，但当O2供应量达到一定值后，供应量达到一定值后，ATP产生量不再增加，产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、有机物、此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。、磷酸等。第40页
40、，讲稿共158张，创作于星期二细胞中细胞中绝大多数绝大多数需要能量的生命活动都是由需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能直接提供能量的。量的。直接供能物质还有三磷酸胞苷直接供能物质还有三磷酸胞苷(CTP)(CTP)、三磷酸鸟苷、三磷酸鸟苷(GTP)(GTP)、三磷、三磷酸尿苷酸尿苷(UTP)(UTP)等。等。6.ATP6.ATP的功能：的功能：ATPATP等同于能量吗？等同于能量吗？ATP ATP可以水解，这实际上是指可以水解，这实际上是指ATPATP分子中高能磷酸键的水解。分子中高能磷酸键的水解。高能磷酸键水解时释放的能量多达高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol30.54k
41、J/mol，所以说，所以说ATPATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。是与能量有关的一是细胞内的一种高能磷酸化合物。是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。种物质，不能将两者等同起来。第41页，讲稿共158张，创作于星期二 ATP ATP的化学性质很的化学性质很不稳定不稳定。在有关酶的催化下，。在有关酶的催化下，ATPATP分子分子中远离中远离A A的那个的那个高能磷酸键高能磷酸键很容易水解。很容易水解。三、三、ATPATP和和ADPADP可以迅速相互转化可以迅速相互转化ATP酶酶 酶酶ADP+Pi+能量能量1 1、转化过程、转化过程细胞内的化学反应中，细胞内的化学反应中，吸能反应一般与吸能
42、反应一般与ATPATP水解的反应相联系，由水解的反应相联系，由ATPATP水解提供能水解提供能量；量；放能反应一般与放能反应一般与ATPATP的合成相联系，释放的能量储存在的合成相联系，释放的能量储存在ATPATP中。中。（H2O+）第42页，讲稿共158张，创作于星期二（1）对动物和人体内来说，主要来自呼吸作用。）对动物和人体内来说，主要来自呼吸作用。（或（或CP即即磷酸肌酸磷酸肌酸转化而来）转化而来）（2)绿色植物主要来自呼吸作用和光合作用。绿色植物主要来自呼吸作用和光合作用。ADP转化成转化成ATP所需的能量的所需的能量的根本来源根本来源是是光能光能。(3)(3)硫细菌、硝化细菌、铁细菌
43、等微生物除呼吸作用，还有化能硫细菌、硝化细菌、铁细菌等微生物除呼吸作用，还有化能合成作用（氧化分解其周围的物质）提供能量。合成作用（氧化分解其周围的物质）提供能量。2.ADP2.ADP转化转化ATPATP的能量来源：的能量来源：第43页，讲稿共158张，创作于星期二ATP机械能机械能热能热能渗透能渗透能电能电能光能光能转转化化为为化学能化学能含羞草受到刺激小叶合拢是由于复叶基部叶枕中的细含羞草受到刺激小叶合拢是由于复叶基部叶枕中的细胞紧张引起的，不消耗胞紧张引起的，不消耗ATPATP。（如如肌细胞收缩）肌细胞收缩）（如如维持体温）维持体温）（如如主动运输）主动运输）（如如用于大脑思考、电鳐放电
44、）用于大脑思考、电鳐放电）（如如萤火虫发光）萤火虫发光）（如如葡萄糖和果糖合成蔗糖）葡萄糖和果糖合成蔗糖）3.ATP3.ATP的利用：的利用：胃蛋白酶对蛋白质的分解过程不需要消耗胃蛋白酶对蛋白质的分解过程不需要消耗ATPATP。第45页，讲稿共158张，创作于星期二ATP的合成合成ATP的水解的水解反反应应式式所需所需酶酶能量能量 来源来源能量能量 去路去路反反应应场场所所反应反应时间时间4ATP合成与水解的比较合成与水解的比较ADPPi能量能量ATP（+水水）ATPADPPi能量能量ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶光能光能(光合作用光合作用)，化化学能学能(细胞呼吸细胞呼吸)储存在高能磷
45、酸储存在高能磷酸键中的能量键中的能量储存于形成的高能磷酸储存于形成的高能磷酸键中键中用于各项生命活动用于各项生命活动细胞质基质、线粒体、细胞质基质、线粒体、叶绿体叶绿体生物体的需能部位生物体的需能部位ATP的合成和分解并不是同时发生的的合成和分解并不是同时发生的第46页，讲稿共158张，创作于星期二细胞才能细胞才能及时而持续及时而持续地满足各项生命活动对能量的需地满足各项生命活动对能量的需求。求。1.ATP1.ATP在细胞内含量很少，且（在细胞内含量很少，且（），使得细），使得细胞内胞内ATPATP的含量总是处在动态平衡之中，这对于生物体内的含量总是处在动态平衡之中，这对于生物体内部稳定的供能
46、环境极其重要。部稳定的供能环境极其重要。2.2.细胞内细胞内ATPATP与与ADPADP相互转化的能量供应机制是生物界相互转化的能量供应机制是生物界的共性。的共性。细胞中细胞中ATP含量不会下降为含量不会下降为03.注意：注意：ATP与与ADP的相互转化，的相互转化，“物质是可逆的，能量是不可物质是可逆的，能量是不可逆的，而且所需的逆的，而且所需的()也是不同的也是不同的。”转化十分迅速转化十分迅速酶、进行的场所酶、进行的场所第47页，讲稿共158张，创作于星期二4.植物细胞产生植物细胞产生ATP的场所是的场所是()，动物细胞产生动物细胞产生ATP的场所是的场所是()，而细菌形成而细菌形成AT
47、P的场所为的场所为()。5.光合作用的光反应产生的光合作用的光反应产生的ATP全部用于全部用于()，而细胞呼吸产生的，而细胞呼吸产生的ATP用于用于()。6.光能进入生物群落后，以光能进入生物群落后，以()的形式储存于有的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过机物中，以有机物为载体通过()流动。流动。叶绿体、细胞质基质和线粒体叶绿体、细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体细胞质基质细胞质基质暗反应中暗反应中C3的还原的还原除除C3还原之外的各项生命活动还原之外的各项生命活动化学能化学能食物链食物链第49页，讲稿共158张，创作于星期二7.在一个长期处于生长期的森林生态系统中，叶
48、绿体形成的在一个长期处于生长期的森林生态系统中，叶绿体形成的ATP多于线粒体及细胞质基质形成的多于线粒体及细胞质基质形成的ATP。理由是：理由是：8.生态系统的总能量来自生产者光合作用固定的太阳能，生态系统的总能量来自生产者光合作用固定的太阳能，即在叶绿体中光能转化为即在叶绿体中光能转化为()。处于生长期的森林生态系统，生产者光合作用产生有机物处于生长期的森林生态系统，生产者光合作用产生有机物的量大于生态系统呼吸作用消耗有机物的量。的量大于生态系统呼吸作用消耗有机物的量。ATP中活跃的化学能，中活跃的化学能，活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能第50页，
49、讲稿共158张，创作于星期二某同学感冒发热某同学感冒发热39C，伴有轻度腹泻。与病前相比，此时该同学，伴有轻度腹泻。与病前相比，此时该同学的生理状况是的生理状况是A、呼吸、心跳加快，心肌细胞中、呼吸、心跳加快，心肌细胞中ATP大量积累。大量积累。B、汗液分泌增多，尿量减少，血浆、汗液分泌增多，尿量减少，血浆Na+浓度降低浓度降低C、甲状腺激素分泌增多，代谢增强，产热量增加、甲状腺激素分泌增多，代谢增强，产热量增加D、糖原合成增强，脂肪分解加快，尿素合成增多、糖原合成增强，脂肪分解加快，尿素合成增多C第51页，讲稿共158张，创作于星期二B第52页，讲稿共158张，创作于星期二C第53页，讲稿共
50、158张，创作于星期二第第5章章细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第3节节ATP的主要来源的主要来源-细胞呼吸细胞呼吸第54页，讲稿共158张，创作于星期二一、一、“呼吸呼吸”和和“细胞呼吸细胞呼吸”有什么区别？有什么区别？“呼吸呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，的过程，而而“细胞呼吸细胞呼吸”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。是指细胞内有机物分解释放能量的过程。“呼吸呼吸”是是“细胞呼吸细胞呼吸”的前提和基础，没有呼吸的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行细胞呼吸（有氧呼吸）；过程吸入的氧气，就不能进行细胞呼吸（有氧