第四章生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)

1、生命的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換生命的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換生物體內(nèi)的有機(jī)物生物體內(nèi)的有機(jī)物CO2+H2O（光能）（光能）（化學(xué)（化學(xué) 能）能）什么是新陳代謝什么是新陳代謝? ?什么是新陳代謝什么是新陳代謝? ?什么是新陳代謝什么是新陳代謝? ?什么是新陳代謝什么是新陳代謝? ?什么是新陳代謝什么是新陳代謝? ?什么是新陳代謝什么是新陳代謝? ?什么是新陳代謝什么是新陳代謝? ?生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)1 1、合成反應(yīng)和分解反應(yīng)、合成反應(yīng)和分解反應(yīng)+ + +H2OCOH2N CHOHHC -OH2N CHCON CHOHHCH3H1 1、合成反應(yīng)和分解反應(yīng)、合成反應(yīng)和分解反應(yīng)H C C C H

2、H H HOOOHCOCH2H2CCH2H2CCH2CH3 COCH2H2CCH2H2CCH2CH3 OHCOCHHCCH2H2CCH2CH3 H2O1 1、合成反應(yīng)和分解反應(yīng)、合成反應(yīng)和分解反應(yīng)CONOHHHC ON HCOOHNHHNHHCOOHH2O1 1、合成反應(yīng)和分解反應(yīng)、合成反應(yīng)和分解反應(yīng)C6H12O6能量能量4H酶酶CH3COCOOH（葡萄糖）（葡萄糖）（丙酮酸）（丙酮酸）提出問題提出問題酶的發(fā)現(xiàn)：酶的發(fā)現(xiàn)：v18361836年年, ,德國科學(xué)家德國科學(xué)家施旺施旺提取胃液中消化蛋白質(zhì)的物提取胃液中消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)-胃蛋白酶胃蛋白酶. .v19261926年年, ,美國科學(xué)家美國

3、科學(xué)家薩姆納薩姆納從刀豆種子中提取出脲酶從刀豆種子中提取出脲酶結(jié)晶結(jié)晶, ,并證明它是一種并證明它是一種蛋白質(zhì)蛋白質(zhì).20.20世紀(jì)世紀(jì)3030年代年代, ,科學(xué)家相科學(xué)家相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶, ,指出指出酶是一類具有生物酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)催化作用的蛋白質(zhì). .v17831783年年, ,意大利科學(xué)家意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼斯巴蘭讓尼 用用“金屬籠肉塊金屬籠肉塊”實(shí)驗(yàn)推斷胃液中實(shí)驗(yàn)推斷胃液中 一定一定含有消化肉塊的物質(zhì)含有消化肉塊的物質(zhì)-說明說明胃具有化胃具有化學(xué)性消化學(xué)性消化的作用的作用. .v2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代以來年代以來, ,美國科

4、學(xué)家美國科學(xué)家切赫和奧特曼切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少發(fā)現(xiàn)少數(shù)數(shù)RNARNA也具有催化作用也具有催化作用. .2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4.1 4.1 探究酶的高效性探究酶的高效性2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶21435蒸餾水新鮮豬肝勻漿3.5%FeCl3溶液溶液經(jīng)高溫處理的豬肝勻漿經(jīng)高經(jīng)高溫處溫處理的理的3.5%FeCl3溶液溶液3%H2O22 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶214352 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶 過氧化氫酶過氧化氫酶2H2H2 2O O2 2 2H 2H2 2O + OO + O2 2 （或（或Fe Fe 3+3+）2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶2 2、

5、生物催化劑、生物催化劑酶酶2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶活性部位活性部位底物底物活性部活性部位和和位和和底物結(jié)底物結(jié)構(gòu)和形構(gòu)和形式上完式上完全契合全契合2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶競競爭爭性性抑抑制制物物非非競競爭爭性性抑抑制制物物活性部位被占活性部位被占立體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化立體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化2 2、生物催化劑、生物催化劑酶酶P610 20 40 60最適

6、溫度最適溫度溫度（溫度（）反反應(yīng)應(yīng)速速度度酶的活性（催化效率）酶的活性（催化效率）細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、輔酶細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、輔酶0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 酸性酸性 中性中性 堿性堿性 PH胃蛋白酶胃蛋白酶淀粉酶（植物）淀粉酶（植物）淀粉酶（唾液）淀粉酶（唾液）胰蛋白酶胰蛋白酶反反應(yīng)應(yīng)速速度度3 3、生命活動(dòng)的直接能源、生命活動(dòng)的直接能源ATPATP3 3、生命活動(dòng)的直接能源、生命活動(dòng)的直接能源ATPATP腺嘌呤核糖AMPADPATP30.5kJ30.5kJ不能不能P把說把說成磷酸根成磷酸根ATPATP酶酶ADP + ADP + 磷酸（磷酸（PiPi）+ + 能量能量PAPP能量能量腺苷二磷酸（腺苷二磷酸（ADPADP）3. ATP3. ATP和和ADPADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化酶酶生命生命活動(dòng)活動(dòng)呼吸作用呼吸作用三、生命活動(dòng)的直接能源三、生命活動(dòng)的直接能源ATPATP？是可逆？是可逆反應(yīng)嗎反應(yīng)嗎3 3、生命活動(dòng)的直接能源、生命活動(dòng)的直接能源ATPATPATPATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化AP P PAP P細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂肌肉收縮肌肉收縮礦質(zhì)離子吸收礦質(zhì)離子吸收呼吸呼吸作用作用光合光合作用作用H2OH2OPiPiADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需要的能量，來自細(xì)胞時(shí)所需要的能量，來