《物质和能量的代谢》PPT课件

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1、第四章物质和能量的代谢第四章物质和能量的代谢l代谢：也称新陈代谢，是生物体内进行的全部物质和能量的变化的总称。l合成代谢：也称同化作用，机体从外界环境中吸取营养物质，将其转变为自身的物质，并贮存能量，建立生长发育的物质基础。l分解代谢：也称异化作用，机体通过呼吸作用，不断将自身的组成物质分解以释放能量，并把分解产生的废物排出体外。（一）同化作用的类型根据同化作用的方式，可把生物分为：l自养型生物：能从环境中吸收简单无机物，并能同化为复杂有机物的生物。l异养型生物：摄取现成有机物而生活的生物。自养型异养

2、型（一）同化作用的类型根据所需能源和碳源的不同，可以将生物分为四大类型：l1、光能自养型：以光为能源，以CO2或碳酸盐为主要碳源合成有机物的生物。例如高等植物、藻类及某些光合细菌。（一）同化作用的类型l2、光能异养型：以光为能源，以有机物为主要碳源的生物。例如紫色硫细菌。l具有光合色素，能进行光合作用（不产氧）；l以有机物为供氢体，同化有机物形成自身物质。（一）同化作用的类型l3、化能自养型：以化学能为能源，以CO2为主要碳源的生物。例如亚硝酸细菌。l氧化无机物（如NH3、H2S）取得能量，还原CO2

3、合成有机物质。（一）同化作用的类型l4、化能异养型：以化学能（有机物质的氧化所产生）为能源，依赖现成的有机物合成大分子有机物。l有机碳化物既是碳源又是能源。l代表：动物、真菌和大多数细菌。（二）异化作用的类型根据生物异化方式（呼吸类型）的不同，可以分为：l1、需氧生物：依靠游离氧，分解有机物以获取能量。l2、厌氧生物：进行无氧代谢，有O抑制其代谢活2动。l3、兼性厌氧型：有无O均可生活。2（二）异化作用的类型l需氧生物与厌氧生物的区分不是绝对的，需氧生物在某些条件下也可以进行厌氧呼吸。例如：肌肉在剧烈

4、运动时。l酵母菌和一些肠道细菌，在有氧或缺氧条件下均能生长，原因：以不同的氧化方式获得能量。l缺氧：乙醇发酵；l有氧：有氧呼吸。4、2酶n酶的概念及化学本质n酶促反应的特点n酶的组成与分类n酶的活性中心n影响酶作用的因素（一）酶的概念及化学本质l酶：是一类活细胞产生的，具有催化活性和高度专一性的特殊蛋白质。酶是蛋白质的证据：l酶具有蛋白质一系列的特性；l酶可被蛋白酶水解。（一）酶的概念及化学本质酶具有一般催化剂的特征：l1.只能进行热力学上允许进行的反应；l2.可以缩短化学反应到达平衡的时间，而不改变

5、反应的平衡点；l3.通过降低活化能，加快化学反应速度;l4.在反应中本身不被消耗。n酶的催化作用机理·酶可以降低活化一个反应所需要的能量Ø化学键能障活化能·酶与底物结合降低反应的活化能Ø酶+底物酶-底物复合物酶+产物ØE+SE-SE+P（二）酶促反应的特点l1、酶的高效性通常要高出非生物催化剂催化活性的106~1013倍。1mol过氧化氢酶5×106molH2O22H2O22H2O+O21mol离子铁6×10-4molH2O22、酶的特异性（专一性）酶的特异性：酶对所催化的物质具有严格的选择性

6、。相对专一性结构专一性绝对专一性酶作用的专一性旋光异构专一性立体异构专一性几何异构专一性相对专一性：可作用于一类或一些结构很相似的底物。O酯酶：R—C—O—R′+H2ORCOO-+R′OH+H+绝对专一性：只能作用于某一底物。O脲酶：H2N—C—NH2+H2O2NH3+CO2（三）酶的组成与分类l酶的组成：单纯酶：酶由简单蛋白质构成。例如水解酶类。酶结合酶：酶的结构中含有非蛋白质部分。氧化还原酶类。（全酶）=酶蛋白+辅因子辅酶辅因子辅基金属激活剂：金属离子作为辅助因子。酶的催化专一性主要决定于蛋白部分

7、，辅因子通常是作为电子、原子或某些化学基团的载体。（四）酶的分类l根据酶分子的特点和大小分：1、单体酶（monomericenzyme)2、寡聚酶(oligomericenzyme)3、多酶复合物(multienzymesystem)l根据酶催化的反应分：1、水解酶类2、氧化还原酶类3、转移酶类4、裂合酶类5、异构酶6、合成酶类（五）、酶的活性部位和必需基团必需基团：这些基团若经化学修饰使其改变，则酶的活性丧失。活性部位：酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的部位。结合基团专一性活性部位必需

8、基团催化基团催化性质维持酶的空间结构（六）影响酶活性的因素l底物浓度的影响l酶浓度的影响lpH值的影响l温度的影响l激活剂和抑制剂的影响l反应产物的影响酶浓度对酶作用的影响在有足够底物和其他条件不变的情况下，酶的反应速率与酶浓度成正比。v=k[E]底物浓度对酶作用的影响底物浓度对酶反应速度的影响mVax零级反应v=k[E]v一级反应v=k[S][S]pH的影响温度的影响温度对酶作用的影响最适温度两种不同影响：1.温度v升高，反应速度加快；2.温度升高，热