普通生物学_4细胞代谢ppt课件.ppt

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1、Chapter4细胞代谢生物体的能量生命活动需要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代谢---是化学物质和能量的转化过程Freeenergy吸能反应&放能反应在一个反应中，如果产物比反应物含有更少的自由能，这个反应便趋向于自发地进行自发反应可释放自由能，称为放能反应（Exergonicreaction）需从外界输入自由能才能进行的反应称为吸能反应（Endergonicreaction）光合作用是吸能反应呼吸作用是放能反应新陈代谢是生命的基本特征之一新陈代谢的构成合成代谢：由小分子合成生物大分子的吸能过程分解

2、代谢：将生物大分子分解成小分子的放能过程能与细胞细胞的能量通货——ATP在活细胞中，能量贮存在腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)中ATP水解时，一个高能磷酸键断裂同时释放出能量ATP+H2O——>ADP+PiG=-30.5kJ/mol转移到其它分子中储存：ATP＋肌酸→ADP＋磷酸肌酸；用于耗能作功：一个人在静卧情况下每24小时，消耗40kgATP；一个人在重体力劳动情况每24小时，消耗1000kgATP。运动（机械能）、物质吸收（渗透能）、生物合成（化学能）、生物电（电能）、体温（热能）、生物发光（光能）细胞的能量通货——ATPATP

3、与生命活动化学能转化为机械能生命机体内，具有高能键的化合物很多:磷氧键型：ATP，磷酸甘油、乙酰磷酸等.氮磷键型：磷酸肌酸、磷酸精氨酸；硫酯键型：酯酰CoA等；甲硫键型：S-腺苷甲硫氨酸。高能化合物间可相互转化，以满足机体的需要,其中ATP最容易被机体利用。细胞的能量通货——ATP酶的化学本质及其组成酶是由活细胞产生、具有催化活性和高度专一性的生物催化剂。绝大多数酶是具有催化功能的特殊蛋白质生物催化剂——酶生物催化剂——酶酶+底物酶-底物复合物酶+产物E+SE-SE+P酶是一种生物催化剂牛胰核糖核酸酶第一个从氨基酸完全合成

4、的酶生物催化剂——酶据估算，一个活细胞内可同时发生1500-2000个化学反应，这些反应都是由酶完成的,由此构成了生命物质代谢的基础。一个活细胞内大约含几千种酶，现已知道的2000多种大都是蛋白质,少数情况下可以是核酸。某些RNA具有催化活性,将本质为RNA的酶称核酶（Ribozymes）--ThomasR.Cech&SidneyAltman,1989酶的组成简单酶：完全由蛋白质或核酸组成结合酶：亦称全酶。全酶＝蛋白质＋辅因子（辅酶或辅基）生物催化剂——酶酶促反应的特点催化效率高：CO2+H2O→H2CO3如碳酸酐酶参加（每秒钟可催化10

5、5个CO2分子发生化学反应）反应速度增加1000万倍。催化作用具高度专一性：一种酶往往只对一类化合物或一种化学键起催化作用。生物催化剂——酶酶促反应条件温和（合成氨500℃、200-300大气压，生物固氮常温常压）只加快化学反应速度，不改变化学反应的平衡点催化可逆反应生物催化剂——酶降低反应的活化能活化能：在一定温度下1mol底物全部进入活化态所需要的自由能一个化学反应体系中，只有具较高能量的活化分子才能在碰撞中发生化学反应。生物催化剂——酶酶的催化机理是降低活化能酶可以降低反应的活化能酶的活性部位(activesite)或活性中心(ac

6、tivecenter)酶分子中与底物结合部位和催化部位(通常占酶分子的1-2%)前者负责与底物结合，决定酶的专一性后者负责催化底物，产生新的化合物，决定酶的催化能力。生物催化剂——酶糖元磷酸化酶酶的专一性酶的专一性模型诱导锲和假说锁－钥匙学说温度：只有在最适温度下酶活性才最高。温度是影响蛋白质构象的重要因素，温度过高会破坏蛋白质结构中的各种次级键（非共价键），最终可以导致蛋白质变性，沉淀。pH：最适pH，一般接近于中性。盐：高盐环境会破坏酶的结构，降低活性。影响酶活性的因素影响酶活性的因素影响酶活性的因素辅助因子：辅基：和酶无机物，结合紧

7、密。辅酶：有机物，和酶结合松弛。VB6影响酶活性的因素酶的抑制剂：竞争性抑制剂：与底物分子竞争酶的活性中心，使得底物无法结合上。非竞争性抑制剂：不占据酶的活性部位，却可以改变酶的构像，影响底物的结合。竞争性抑制非竞争性抑制呼吸作用与细胞呼吸呼吸作用是指生物从周围空气中吸入氧气，又向其中呼出二氧化碳的过程。是一种气体交换。细胞呼吸指细胞在有氧条件下从食物分子（主要是葡萄糖）中获得能量的过程。细胞呼吸细胞呼吸的概念：细胞呼吸主要是指有机物（糖类、脂质和蛋白质等）在活细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳和水或一些不彻底的氧化产物（酒精或乳酸），

8、释放能量并生成的ATP的过程。细胞呼吸产生能量细胞呼吸是生物体获得能量的主要代谢途径细胞呼吸是一种氧化反应有机化合物+O2→CO2+能量“燃料”包括糖类、脂肪、蛋白