酶ATP陈代谢类型培训课件.ppt（43页）

1、酶ATP陈代谢类型新陈代谢的概念概念：生物体内全部有序的化学变化的总称概念：生物体内全部有序的化学变化的总称。场所：活细胞（主要在细胞质基质）场所：活细胞（主要在细胞质基质）内容：同化作用和异化作用（同时、对立）内容：同化作用和异化作用（同时、对立）物质代谢和能量代谢（同时、伴随）物质代谢和能量代谢（同时、伴随）2酶ATP陈代谢类型新陈代谢的内容新新 陈陈 代代 谢谢同化作用同化作用把从外界环境中获取的营养物把从外界环境中获取的营养物质，转变成自身的组成物质质，转变成自身的组成物质储存能量储存能量异化作用异化作用分解自身的一部分组成物质，分解自身的一部分组成物质，把分解的最终产物排出体外把分解

2、的最终产物排出体外释放能量释放能量能量能量代谢代谢物质物质代谢代谢实质：自我更新实质：自我更新3酶ATP陈代谢类型新陈代谢的内容 同化作用：同化作用：合成物质，储存能量合成物质，储存能量 异化作用：异化作用：分解物质，释放能量分解物质，释放能量 物质代谢：物质代谢：合成、分解物质合成、分解物质 能量代谢：能量代谢：储存、释放能量储存、释放能量4酶ATP陈代谢类型新陈代谢类型同化作用类型同化作用类型异化作用类型异化作用类型自养型自养型异养型异养型需氧型需氧型厌氧型厌氧型自养需氧型自养需氧型异养厌氧型异养厌氧型异养需氧型异养需氧型自养厌氧型自养厌氧型5酶ATP陈代谢类型新陈代谢类型的进化、举例从厌

3、氧型从厌氧型需氧型进化需氧型进化从异养型从异养型自养型进化自养型进化最早的生物：异养厌氧型最早的生物：异养厌氧型6酶ATP陈代谢类型自养型 光能自养型：光合作用光能自养型：光合作用 化能自养型：化能合成作用化能自养型：化能合成作用无机物无机物有机物有机物光能光能如：绿色植物如：绿色植物化学能化学能如：硝化细菌如：硝化细菌无机物无机物有机物有机物硝化细菌硝化细菌铁细菌铁细菌硫细菌硫细菌7酶ATP陈代谢类型 蓝藻蓝藻 硝化细菌硝化细菌 反硝化细菌反硝化细菌 根瘤菌根瘤菌 乳酸菌乳酸菌 大多数腐生菌大多数腐生菌 破伤风杆菌破伤风杆菌 蛔虫蛔虫 蘑菇蘑菇 大多数植物大多数植物 大多数动物大多数动物 酵

4、母菌酵母菌 圆褐固氮菌圆褐固氮菌自养需氧型自养需氧型异养厌氧型异养厌氧型自养需氧型自养需氧型异养需氧型异养需氧型异养厌氧型异养厌氧型异养需氧型异养需氧型异养厌氧型异养厌氧型异养厌氧型异养厌氧型异养需氧型异养需氧型自养需氧型自养需氧型异养需氧型异养需氧型异养兼气型（兼性厌氧型）异养兼气型（兼性厌氧型）异养需氧型异养需氧型8酶ATP陈代谢类型酶 概念：概念：活细胞活细胞产生的一类具产生的一类具催化作用催化作用的的有机物有机物来源来源功能功能化学本质化学本质 几个特定的名词：酶促反应、底物、产物几个特定的名词：酶促反应、底物、产物9酶ATP陈代谢类型一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质1.酶在细胞代

5、谢中的作用酶在细胞代谢中的作用(1)细胞代谢：细胞中每时每刻进行着的细胞代谢：细胞中每时每刻进行着的的统称，的统称，是细胞生命活动的基础。是细胞生命活动的基础。(2)活化能：分子从活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的所所 需要的能量。需要的能量。(3)酶的作用机理：降低化学反应的酶的作用机理：降低化学反应的，且与无机催化剂，且与无机催化剂 相比，酶相比，酶 的作用更显著，催化效率更高。的作用更显著，催化效率更高。化学反应化学反应活跃状态活跃状态活化能活化能降低活化能降低活化能常态常态10酶ATP陈代谢类型(2)酶的本质：酶是酶的本质：酶是产生的具有催化作用的有机物，

6、产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是其中绝大多数是，少数是，少数是。活细胞活细胞蛋白质蛋白质RNA二、酶的特性二、酶的特性1.高效性：高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。倍。2.专一性：专一性：每一种酶只能催化每一种酶只能催化化学反应。化学反应。一种或一类一种或一类11酶ATP陈代谢类型3.作用条件较温和作用条件较温和(1)最适最适pH和温度下，酶活性最高，温度和和温度下，酶活性最高，温度和pH偏高或偏偏高或偏低，酶活性会明显低，酶活性会明显。(2)过酸、过碱或高温下，酶过酸、过碱或高温下，酶。降低降低失活失活12酶ATP陈代谢类型1.酶

7、的本质及生理功能酶的本质及生理功能化学本质化学本质绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质少数是少数是RNA合成原料合成原料氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成场所合成场所核糖体核糖体细胞核、线粒体、叶绿细胞核、线粒体、叶绿体体(真核生物真核生物)13酶ATP陈代谢类型化学本质化学本质绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质少数是少数是RNA来源来源一般来说，活细胞都能产生酶一般来说，活细胞都能产生酶生理功能生理功能具有生物催化作用具有生物催化作用作用原理作用原理降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能14酶ATP陈代谢类型2.酶化学本质的实验验证酶化学本质的实验验证(1)证明某种酶是蛋白质证明某种酶是蛋白质

8、实验组：待测酶液双缩脲试剂实验组：待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色反应。是否出现紫色反应。对照组：已知蛋白液双缩脲试剂对照组：已知蛋白液双缩脲试剂出现紫色反应。出现紫色反应。15酶ATP陈代谢类型(2)证明某种酶是证明某种酶是RNA 实验组：待测酶液吡罗红染液实验组：待测酶液吡罗红染液是否呈现红色。是否呈现红色。对照组：已知对照组：已知RNA溶液吡罗红染液溶液吡罗红染液出现红色。出现红色。16酶ATP陈代谢类型3.酶与无机催化剂相比的共性与特性酶与无机催化剂相比的共性与特性(1)酶与无机催化剂的共性酶与无机催化剂的共性可降低分子的活化能可降低分子的活化能，使化学反应更易进行；，使化学反应更易进行

9、；改变化学反应速度，本身不被消耗；改变化学反应速度，本身不被消耗；只能催化热力学允许进行的反应；只能催化热力学允许进行的反应；加快化学反应速度，缩短达到平衡时间，但不改变平加快化学反应速度，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点。衡点。17酶ATP陈代谢类型(2)酶的作用特性酶的作用特性高效性：催化效率很高，使反应速度明显加快；高效性：催化效率很高，使反应速度明显加快；专一性：任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合专一性：任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物，这就是酶对底物的专一性；物，这就是酶对底物的专一性；反应条件的温和性：酶促反应在常温、常压、生理反应条件的温和性：酶促反应在常温、常压、生

10、理pH条件下进行。条件下进行。18酶ATP陈代谢类型例：将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀例：将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整粉酶和适量水混合装入一容器内，调整pH值至值至2.0，保存于，保存于37的水浴锅内。过一段的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是：时间后，容器内剩余的物质是：A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水19酶ATP陈代谢类型

11、1.表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线20酶ATP陈代谢类型2.酶的专一性酶的专一性(1)表示酶专一性的图解表示酶专一性的图解 A表示酶，表示酶，B表示被催化的反应物；表示被催化的反应物；酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。21酶ATP陈代谢类型酶的特性 高效性高效性 酶活性强弱的衡量指标：单位时间内底物的减少量或产物的生成量V酶浓度酶浓度V底物浓度底物浓度22酶ATP陈代谢类型酶的特性 温度和温度和pH值影响值影响低温：抑制低温：抑制高温：失活高温：失活过酸：失活过酸：失活过碱：失活过碱：失活23酶ATP陈代谢类型酶、激素、维生素比较酶：酶：活细胞产

12、生活细胞产生 催化作用（细胞内或外）催化作用（细胞内或外）激素：激素：内分泌腺或具分泌功能的细胞产生内分泌腺或具分泌功能的细胞产生 调节作用调节作用维生素：维生素：一般不能合成，只能从食物中摄取一般不能合成，只能从食物中摄取 多数是酶辅助因子的组成成份多数是酶辅助因子的组成成份高效高效微量微量高效高效24酶ATP陈代谢类型ATP能量的直接来源 结构式分析结构式分析腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖磷酸磷酸25酶ATP陈代谢类型一、细胞的能量一、细胞的能量“通货通货”ATP1.ATP的结构的结构(1)中文名称：中文名称：。(2)结构简式：结构简式：，一个，一个ATP分子中含有一个分子中含有一个 ，两个两个 ，

13、三个，三个 。(3)ATP分子中大量的化学能储存在分子中大量的化学能储存在 中。中。三磷酸腺苷三磷酸腺苷腺苷腺苷高能磷酸键高能磷酸键磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键APPP26酶ATP陈代谢类型2.ATP与与ADP的相互转化的相互转化(2)ATP与与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的相互转化的能量供应机制，是生物界的 。(3)ATP形成的能量来源形成的能量来源 动物、人、真菌、大多数细菌来自于动物、人、真菌、大多数细菌来自于 释放的释放的 能量。能量。绿色植物的绿色植物的 和和 都形成都形成ATP。共性共性细胞呼吸细胞呼吸光合作用光合作用细胞呼吸细胞呼吸(1)相互转化的反应式：相互转

14、化的反应式：ADPPi能量能量2ATP。27酶ATP陈代谢类型3.ATP的利用的利用(1)细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由 直接提供直接提供 能量的。能量的。(2)细胞的吸能反应一般与细胞的吸能反应一般与 的反应相联系，放能反应的反应相联系，放能反应 一般与一般与 相联系，即能量通过相联系，即能量通过ATP而转化。而转化。ATPATP水解水解ATP合成合成28酶ATP陈代谢类型ATP去掉两个磷酸基后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，去掉两个磷酸基后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成是组成RNA的基本单位之一。的基本单位之一。30酶ATP陈代谢类型 AT

15、P和和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和和ADP的相互转化不是可逆反应，但物质是可循环利用的。的相互转化不是可逆反应，但物质是可循环利用的。31酶ATP陈代谢类型ATP能量的直接来源 结构式分析结构式分析AMP腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸ADPATPA P P P32酶ATP陈代谢类型ATP能量的直接来源 ATP ADP+Pi+能量能量合成酶合成酶水解酶水解酶 仅表示循环过程，不是可逆反应仅表示循环过程，不是可逆反应 不能说是一个动态平衡反

16、应不能说是一个动态平衡反应 ATPATP和和ADPADP的含量处在动态平衡的含量处在动态平衡 反应条件不同反应条件不同 合成合成/分解场所不同分解场所不同33酶ATP陈代谢类型ATP能量的直接来源 ATP ADP+Pi+能量能量合成酶合成酶水解酶水解酶细胞分裂细胞分裂合成蛋白质合成蛋白质分泌分泌神经递质传递神经递质传递主动运输主动运输能量光合作用光合作用(光反应光反应)呼吸作用呼吸作用能量能量细胞质基质，线粒体，叶绿体细胞质基质，线粒体，叶绿体34酶ATP陈代谢类型磷酸肌酸 CP当物质氧化分解时当物质氧化分解时：当当ATP大量减少时：大量减少时：ATP+C ADP+CPADP+CP ATP+C

17、100M100M跑：跑：ATP+CPATP+CP长跑长跑(长时间低强度长时间低强度)：主要还是有氧呼吸：主要还是有氧呼吸 但无氧呼吸会积累乳酸但无氧呼吸会积累乳酸400M400M跑：无氧呼吸为主跑：无氧呼吸为主35酶ATP陈代谢类型2.ATP与与ADP的相互转化的相互转化ATP的合成的合成ATP的水解的水解反应式反应式所需酶所需酶ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶能量能量来源来源光能光能(光合作用光合作用)、化学能、化学能(细胞细胞呼吸呼吸)储存在高能磷酸键中的能量储存在高能磷酸键中的能量能量能量去路去路储存于形成的高能磷酸键中储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动用于各项生命活动反应反应

18、场所场所细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部分生物体的需能部分36酶ATP陈代谢类型例、生物体通过新陈代谢不断进行自我更新，主要指例、生物体通过新陈代谢不断进行自我更新，主要指37酶ATP陈代谢类型2、下列属于异养厌氧型的一组原核生物是、下列属于异养厌氧型的一组原核生物是3、红螺菌的体内具有光合色素，能利用光能，、红螺菌的体内具有光合色素，能利用光能，在缺氧条件下，以有机酸、醇等为营养物质，在缺氧条件下，以有机酸、醇等为营养物质，使自身迅速增殖，下列关于红螺菌的说法使自身迅速增殖，下列关于红螺菌的说法错误错误的是的是38酶ATP陈代谢类型4、下列有关酶的正确叙述是

19、、下列有关酶的正确叙述是39酶ATP陈代谢类型 下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中正确下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中正确表示酶量增加表示酶量增加1 1倍时，底物浓度和反应速度关系的是倍时，底物浓度和反应速度关系的是40酶ATP陈代谢类型5 5、对人体细胞内关于、对人体细胞内关于ATPATP的描述，正确的是的描述，正确的是41酶ATP陈代谢类型6 6、下列过程能使、下列过程能使ADPADP含量增加的是含量增加的是42酶ATP陈代谢类型胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持最适温度最适温度3737，pHpH保持在最适值，

20、生成物量与反应时间保持在最适值，生成物量与反应时间关系如右图，请回答下列问题：关系如右图，请回答下列问题：（1 1）该酶作用的底物是）该酶作用的底物是 。（2 2）在）在140140分钟后，曲线变成水平，这是因为分钟后，曲线变成水平，这是因为 。（3 3）增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生）增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。成物量变化的示意曲线。（4 4）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pHpH由由2 2逐渐升逐渐升高到高到1010，则酶催化反应的速度将，则酶催化反应的速度将 原原因是因是 。（5 5）下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度）下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是关系的是 43酶ATP陈代谢类型