《细胞代谢》PPT课件

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1、第四章细胞代谢新陈代谢是生物的重要特征，细胞是进行新陈代谢的基本单位。每一个细胞都要从周围环境中汲取能量和物质，在内部进行各种化学变化。细胞内的各种化学变化都是在酶的催化下进行的。生物所利用的能量，或是直接，或是间接来自于太阳光。直接利用太阳光的唯一过程是光合作用，间接利用太阳光的最重要过程是细胞呼吸。1本章内容能与细胞酶物质的跨膜转运细胞呼吸光合作用2n氨基酸+能量蛋白质2丙酮酸+能量葡萄糖从小分子合成大分子需要消耗能量。葡萄糖2丙酮酸+能量从大分子分解为小分子会释放能量。生物体的代谢反应分为物质代谢和能量代谢两个侧面。物质代谢――由底物分子变成产物分子能量代谢――

2、消耗能量或释放能量3新陈代谢是生物体内进行的物质和能的变化的总称是最基本的生命活动过程新陈代谢物质代谢能量代谢同化作用异化作用合成物质贮存能量分解物质释放能量4生命活动需要能量生命的存在要靠能量,生物本身不能创造新的能量。几乎所有地球生命所需要的能量都来自太阳。生态系统中能量的流动是由多样化的生命过程完成的。代谢是化学物质和能量的转化过程第一节能量与细胞51、能是做功的本领能（自由能）：一种能在恒温恒压下作功的能量。G=H-TSG—自由能，H—热含量，T—绝对温度，S—熵2.热力学定律热力学第一定律：能量守恒定律热力学第二定律：所有自发过程总是伴随自由能的降低，

3、即熵的增加，系统的无序性增大！生物有序性与自由能生物----开放系统，与环境进行物质与能量的交换3.能量代谢:吸能反应与放能反应生命依靠能量的不断输入一直在与热力学第二定律作抗争。6下图1)、腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)结构4、ATP的结构与功能7ATP(adenosine-triphosphate)中文名称为腺嘌呤核苷三磷酸，又叫三磷酸腺苷(腺苷三磷酸)，简称为ATP，一个腺苷上连接三个磷酸基团。8ATP是生物体能量流通的货币一个代谢反应释出的能量贮入ATP，ATP所贮能量供另一个代谢反应消耗能量时使用。92).ATP的生成ADP+PATP此过程称为磷酸化若磷酸化所

4、需能量来自化合物的氧化分解-----氧化磷酸化若磷酸化所需能量来自光能-----光合磷酸化10细胞利用ATP完成各种工作3).ATP的生理功能ATP是生物体内各种生化反应的直接能源114).生物体把能量用在生命活动的各个方面ATP生物电物质进出细胞合成其它形式的能量分子如：NADPH发热（体温）运动12活细胞是一个微小的化学工业园在极其微小的空间内发生着数千种生物化学反应代谢是生物体内所有化学反应过程的总称细胞复杂的结构特别是膜的结构固定了各代谢反应的空间和时间，使它们高度有序并可以被控制和调节。13生命活动的原动力在于生物体内一刻不停的新陈代谢。通过新陈代谢不断把太

5、阳能或食物中贮存的能量，转化为可供生命活动利用的能量，不断制造出各种大、小分子以供生命活动所需要。体内的新陈代谢过程又都是在生物催化剂----酶的催化下进行的。14第二节、酶是生物催化剂1、酶的催化特点催化剂可以加快化学反应的速度，酶是生物催化剂，它的突出优点是：催化效率高、专一性质、可以调节。先看看催化效率高152、酶催化作用的机理是降低活化能催化剂只能催化原来可以进行的反应，加快其反应速度。即使对可以进行的反应来说，反应物分　子应越过一个活化能才能发生反应。酶作为催化剂的作用是降低活化能。16返回酶的催化机理是降低活化能17酶是如何降低活化能的呢?首先需要酶与底物

6、分子结合，酶蛋白结构中有底物结合中心/活性中心。然后，酶蛋白分子以各种方式，作用于底物分子，使底物分子活化起来。酶与底物的专一结合，又是酶促反应专一性的体现。183、酶的化学本质是蛋白质有的酶仅仅由蛋白质组成，如：核糖核酸酶有的酶除了主要由蛋白质组成外，还有一些金属离子或小分子参与。这些金属离子或小分子是酶活性所必须的，称为辅酶/辅基或辅助因子。如：羧基肽酶以二价锌离子（Zn2+）为辅助因子又如：过氧化氢酶以铁卟啉环为辅助因子194、酶的活性可以调控1）在代谢途径中调节酶活性几个酶或十几个酶前后配合，完成一系列代谢反应，形成一条代谢途径。在一条代谢途径中，常常是前一个

7、酶促反应的产物，便是下一个酶促反应的底物。一条代谢途径的终产物，有时可与该代谢途径的第一步反应的酶相结合，结合的结果使这个酶活性下降，从而使整条代谢途径的反应速度慢起来。这种情况称为“反馈抑制”。值得注意的是，发生反馈抑制时，代谢终产物与酶结合时，是非共价结合，是可逆的。202）共价调节有时候，酶蛋白分子可以和一个基团形成共价结合，结合的结果，使酶蛋白分子结构发生改变，使酶活性发生改变。例如，与磷酸根的结合。这种调节酶活性的情况称为酶的共价调节。213）竞争性抑制有的酶在遇到一些化学结构与底物相似的分子时，这些分子与底物竞争结合酶的活性中心，亦会表现