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1、第三章 生物的新陈代谢,第一节 新陈代谢与酶 酶的发现 （1）1773年，意大利科学家斯帕兰札尼的试验，证明了胃有化学性消化的作用。 （2）1926年，美国科学家萨姆纳提起出脲酶的结晶，指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白酶。 （3）20世纪80年代，美国科学家和奥特曼发现少量的RNA也有生物催化作用,酶的概念：酶是活细胞产生的一类具有生物 催化作用的有机物。,酶的来源：活细胞。,酶的生化效应：催化生物体内的生物化学反应。,酶的化学本质：有机物。绝大多数酶是蛋白质，少量是RNA。,酶的特性,（1）酶具有高效性：酶的催化效率很高。 （2）酶具有专一性：每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反
2、应。不同的反应需要不同的酶来催化，又说明酶具有多样性。 酶需要适宜的条件。1 有适宜的温度，高温会使酶失去活性，低温酶的催化效率降低。2 pH对酶的活性有影响。过酸、过碱是酶的活性降的。,第二节新陈代谢与ATP,糖类是生命活动的主要能源。 脂肪是生命活动的储存能源。 ATP是生命活动的直接来源。 太阳能是生命活动的最终能源。 ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，它是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。 ATP的结构可以简写成APPP。A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。,ATP与ADP的相互转化,ATP,ADP+Pi+能量 （放热）,ADP+Pi,酶,酶,能量,ATP,对于动物和人来说
3、，ADP转化成ATP时所需要的能量来自细胞呼吸作用中分解有机物所放出的能量。,对于绿色植物来说，能量来自于呼吸作用和光合作用。,关于能源物质的小结,生物体的主要能源物质：糖类。 生物体的储能物质：脂肪。 生物体的能源物质：糖类、脂肪、糖白质 动物细胞的储能物质：糖元。 植物细胞内的储能物质：植物淀粉。 生物体进行生命活动的直接能源物质：ATP 生态系统最终能源：光能。,第三节 光合作用,光合作用的发现。18世纪中期以前，人们认植物体内的营养物质来自于土壤中。 1771年，英国科学家普利斯特利发现植物可以更新空气。 1864年，德国科学家萨克斯通过试验证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 188
4、0年，美国科学家恩格尔曼通过试验证明氧是叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合作用的场所。 20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门通过同位素标记法证明了光合作用释放的氧全部来自水。,叶绿体中的色素,叶绿体中的色素,叶绿素（占总量的3/4）,叶绿素 a(呈蓝绿色）,叶绿素 b(呈黄绿色）,吸收,红橙光、蓝紫光,类胡萝卜素 （占总量的1/4）,胡萝卜素 （呈橙黄色）,叶黄素（呈黄色）,吸收,蓝紫光,滤纸上出现的4条色素袋从上到下的是： 橙黄色（胡萝卜素） 黄色（叶黄素） 蓝绿色（叶绿素a） 黄绿色（叶绿素b）。,光合作用的过程,光反应,部位：基粒片层薄膜,条件：光、色素、酶,水的光解：H2O,2H
5、+1/2O2,ATP的形成：,ADP+Pi+能量,酶,ATP,暗反应,部位：叶绿体基质,条件：多种酶,CO2的固定：CO2+C5,2C3,CO2的还原：C3+H,ATP,C6H12O6+C5+H2O,光合作用的意义,是生物生命活动的物质来源。 是生命活动的能量来源。 维持大气中的碳氧平衡。,光合作用的总反应：,CO2 +H2O,CH2O+O2,光能,叶绿体,6CO2+12H2O,C6H12O6+6H2O+6CO2,ATP,第四节 植物对水分的吸收和利用,植物的光合作用等生命活动需要大量的水分，这些水分主要靠根从土壤中吸收的。根细长水分最活跃的部位是根尖成熟区的表皮细胞，主要靠渗透作用吸水的。
6、吸水方式：吸胀作用和渗透作用。吸胀作用是未成熟的植物细胞，细胞中没有中央大液泡，足要是靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水,渗透作用,细胞的结构特点：细胞质内有中央大液泡，细胞膜全透性，原生质层选择透过性，细胞液具有一定的浓度。 条件：具有一层半透膜，具有浓度差。 吸水条件：细胞液浓度外界溶液浓度 失水条件：细胞液浓度内 质壁分离复原：外内,水分的运输、利用和散失,运输：由导管，根茎叶 动力：蒸腾作用产生的蒸腾拉力。 利用：吸收水分的1%5%用于光合作用和呼吸作用。 散失：约95%99%的水由蒸腾作用散失 蒸腾作用的意义：1 是促进植物对水分吸收和运输的动力。2 是促进植物体对无机
7、盐或矿质元素离子运输的动力。3 可以降低植物体的温度。,合理灌溉,不同的植物需水量不同。 同一种植物在不同的生长发育时期，需水量不同。 合理灌溉是指根据植物的需水规律适时地、适量地进行灌溉。 保证植物体茁壮成长，节约淡水资源。,第五节 植物的矿质营养,植物的矿质营养是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。 植物必须的矿脂元素 矿质元素是指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。 大量矿质元素：N、P、S、K、Ca、Mg 微量矿质元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni,2 根对矿质元素的吸收,矿质元素在土壤中的存在形式：存在于土壤溶液中或被土壤颗粒吸附。 矿质元素被吸收的状态
8、：离子。 植物吸收矿质元素的器官：主要是根，叶片是植物上部吸收矿质元素的主要部位。 吸收矿质元素的特点：（1）吸收过程中需要蛋白质的协助并消耗产生的能量，是一个主动运输过程。（2）与吸水关系：是两个独立的过程。,矿质元素的运输和利用,矿质元素的运输:矿质元素通过主动运输到根，又通过导管到茎，又通过导管到达叶。 矿质元素的利用:多次利用的元素有：K 乃是离子状态，易转移。N、P、Mg合成一些不稳定的化合物。新叶含量高，老叶含量低。 只能利用一次：Ca、Fe。合成稳定难溶的化合物。新叶含量低，老叶含量高。,第六节 人和动物体内三大营养物质,糖类代谢。,食物（淀粉）,唾液、胰液、肠淀粉酶,口腔、小肠
9、,麦芽糖,胰液、肠麦芽糖,小肠,葡萄糖,主动运输,小肠上皮细胞,血糖,运输,各组织细胞内的葡萄糖,氧化分解,CO2+H2O+能量,合成,分解,肝糖元,合成,肌糖元,转变,脂肪、某些氨基酸等,2 脂质代谢,食物（指肪）,胆汁,小肠,脂肪微粒,胰液、肠脂肪酶,小肠,甘油、脂肪酸,自由扩散,小肠绒毛上皮细胞,血脂,合成,脂质,储存,下皮结缔组织、肠系膜、大网膜等,水解,甘油,脂肪酸,氧化分解,CO2+H2O+能量,转化,糖元等,蛋白质的代谢,食物（蛋白质）,胃、胰蛋白酶,胃、小肠,多肽,肠肽酶,小肠,氨基酸,主动运输,小肠绒毛上皮细胞,血液中的氨基酸,运输,各组织中的氨基酸,合成,核糖体,各组织蛋白
10、质，酶和激素等,转氨基,形成新的氨基酸,脱氨基,含氮部分：,氨基,转变,尿素,不含氮部分,氧化分解,H2O+CO2+能量,合成,糖类、脂肪,三大营养物质代谢与体健康,（1）血糖的来源与去路：,三个来源,食物中糖类的消化吸收,肝糖元分解,非糖物质转化,三个去路,氧化分解,CO2+H2O+能量,合成,肝糖元、肌糖元,转变,脂肪某些氨基酸,使血糖浓度维持在80120mgdL,人和动物体内三大营养物质的来源,葡萄糖,食物中糖类的消化、吸收,肝糖元的分解,非糖物质的转化,氨基酸,食物中蛋白质的消化、吸收,自生蛋白质的分解,经转氨基作用形成的,脂质,脂肪,（1）食物中脂肪消化或甘油、脂肪酸被吸收后，再度合
11、成脂肪,（2）其他物质转化而成,磷脂,（1）少部分由食物中磷脂吸收而来,（2）大部分由组织细胞合成,胆固醇,（1）食物中胆固醇吸收而来,（2）体内是在肝脏内合成,糖类、脂肪、蛋白质在人体内代谢的主要相同点和不同点,相同点 三者的来源主要是从食物中获得，都需要经过消化、吸收进入体内。 三者的代谢都包括两方面：即合成代谢与分解代谢，且同时进行，相互联系。 代谢过程都需要酶的参与。 都能作为能源物质彻底氧化分解，代谢产物都有H2O和CO2，并释放能量。,不同点,糖类、脂肪可与在体内储藏；蛋白质不能。所以，人体每天食物中必须有一定的蛋白质。 除CO2、H2O以外，蛋白质还有特有代谢产物尿素等含氮废物。
12、,第七节 细胞呼吸,细胞呼吸的概念：生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳和水或其他产物，并且释放能量的总过程，叫细胞呼吸，也叫生物氧化。 细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。 有氧呼吸 概念：指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，生成二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程,有氧呼吸可用以下反应式表示：,C6H12O6+6H2O+6O2,酶,6CO2+12H2O+能量,特点：,1 需要氧,2 能将有机物彻底氧化分解,3 释放大量的能量,产所：细胞质基质、线粒体（主要）,有氧呼吸的全过程可分三个阶段：,第一阶段：,葡萄糖,酶,细胞质基质,丙酮酸+氢+
13、少量酶,C6H12O6,2C3H4O3+4H+少能量,酶,细胞质基质,第二阶段：,丙酮酸+水,酶,线粒体,二氧化碳+氢+少量能,2C3H4O3+6H2O,酶,线粒体,6CO2+20H+少量能,第三阶段：,氧+氢,酶,线粒体,水+大量能量,24H+6O2,酶,12H2O+大量能量,无氧呼吸,概念：,1 条件：无氧、有酶等,2 产物：酒精和二氧化碳或乳酸,3 放能：少,反应式：,C6H12O6,2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量（少）,C6H12O6,2C3H6O3（乳酸）+少能量,如：高等植物水淹以后。,如：高等植物、人体内、马铃薯酷块茎、甜菜块根等。,细胞呼吸的意义,为生物体的生命活动提供
14、能量。 为体内其他化合物的合成提供原料。（为物质转化的,第八节 新陈代谢的基本类型,1 新陈代谢的概念：生物体内全部有序的化学变化的总称。包括物质代谢和能量代谢。 2 同化作用与异化作用； 同化作用是指生物提拔外界环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质，并储存能量的变化过程。（合成代谢） 异化作用是指生物体把自身的一部分组成物质分解，释放出其中的能量，并把分解的终产物排出体外的变化过程。（分解代谢）,2 新陈代谢的基本类型,1同化作用的两种类型。 自养型：能直接把无机物合成有机物，又分为光能自养型和化能自养型。如绿色植物、硝化细菌、硫细菌、铁细菌等。 异养型：只能摄取现成的有机物来维持自身的
15、生命活动。人、动物和营腐生、寄生的菌类。 上述两种类型的根本区别在于能否直接把无机物合成有机物。,2 异化作用的两种类型,需氧型（有氧呼吸型）：异化作用过程需要氧的参与。摄取氧来氧化分解自身的物质，以释放能量，并排出二氧化碳。特点：彻底分解有机物，释放能量。如动物、植物和大部分微生物。 厌氧型氧化作用不需要氧的参与。在缺氧的条件下，依靠酶的催化作用使有机物分解，以获得能量。特点：不彻底分解有机物，释放能量。如寄生虫、乳酸菌等 上述两种类型的相同点是：都能分解有机物释放能量；不同点：是否有氧参与。,新陈代谢的类型,自养需氧型：硝化细菌(化能自养需氧型）、向日葵、蓝藻 自养厌氧型：乳酸菌、硫细菌。 异养需氧型：人、动物。 异养厌氧型：破伤风杆菌,
