生命的物质变化和能量和能量转换.ppt

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1、真核生物真核生物原核生物原核生物病毒病毒较大（较大（10-100微米）微米）较小（较小（1-10微米）微米）极小（小于极小（小于150纳米）纳米）细胞壁主要成分为纤细胞壁主要成分为纤维素果胶维素果胶细胞壁主要成分为蛋细胞壁主要成分为蛋白质和糖类白质和糖类结构简单，一般仅含结构简单，一般仅含有衣壳（蛋白质）和有衣壳（蛋白质）和遗传物质（遗传物质（DNA或或RNA）细胞质中有各种细胞细胞质中有各种细胞器器细胞质中仅有核糖体细胞质中仅有核糖体一种细胞器一种细胞器有成形的细胞核，由有成形的细胞核，由双层核膜包被双层核膜包被无成形的细胞核，遗无成形的细胞核，遗传物质相对集中于拟传物质相对集中于拟核，无核

2、膜核，无核膜遗传物质为染色质遗传物质为染色质遗传物质为裸露的遗传物质为裸露的DNA分子分子动、植物细胞、真菌动、植物细胞、真菌等等古细菌、细菌、蓝藻、古细菌、细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体等原体、立克次氏体等HIV病毒、肝炎病毒病毒、肝炎病毒等等生命的物质变化和能量转换生命的物质变化和能量转换4.1 4.1 生物体内的化学反应生物体内的化学反应 人的一生中要消耗40吨水及25吨其它物质；成人每分钟换气68升；成人每天排尿量1.5升；人体每天产热10460-12552千焦，能将20千克的冷水烧开。我们身体的物质每天都有新的物质进入，旧的物质出去。什么是新陈代谢?

3、自我更新生命活动的基本特征水：每过一个星期一半被更新；蛋白质（细胞内）：每80天就一半被更新；组成人体的原子：一年后98%被更新。今天的你不是昨天的你我已经不是过去的我了1、新陈代谢、新陈代谢 生物体最基本的生命特征。是指生物体最基本的生命特征。是指生生物体与外界物体与外界环境之间环境之间物质物质和和能量能量的交换的交换以及以及生物体内部物质生物体内部物质和和能量能量转换的过程，转换的过程，从而让生命体的物质不断更新。从而让生命体的物质不断更新。新陈代谢新陈代谢同化作用同化作用异化作用异化作用物质代谢物质代谢物质代谢物质代谢是指生物体与外界环境之间物质是指生物体与外界环境之间物质是指生物体与外

4、界环境之间物质是指生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程。的交换和生物体内物质的转变过程。的交换和生物体内物质的转变过程。的交换和生物体内物质的转变过程。能量代谢能量代谢能量代谢能量代谢是指生物体与外界环境之间能量是指生物体与外界环境之间能量是指生物体与外界环境之间能量是指生物体与外界环境之间能量的交换和生物体内能量的转变过程。的交换和生物体内能量的转变过程。的交换和生物体内能量的转变过程。的交换和生物体内能量的转变过程。能量代谢始终伴随着物质代谢进行新陈代谢的形式：新陈代谢的形式：1.1 同化作用同化作用l生物从外界生物从外界摄取摄取营养物质，将它们转变为自身营养物质，将它们

5、转变为自身的物质，并的物质，并存储能量存储能量的过程的过程l简单说，同化作用就是把非己变成自己简单说，同化作用就是把非己变成自己（1）绿色）绿色植物植物（光合作用）（光合作用）能量：光能能量：光能 化学能化学能 物质：无机物物质：无机物 有机物有机物 自养生物自养生物（2）硝化细菌硝化细菌（化能合成作用）（化能合成作用）能量：化学能能量：化学能 化学能化学能 物质：无机物物质：无机物 有机物有机物异养生物异养生物l动物（合成作用）能量：化学能 化学能 物质：有机物 有机物1.2 异化作用异化作用l生物不断将自身的物质分解以释放能量，并将代谢终产物排出体外的过程。l异化是把自己变成非己 呼吸作用

6、呼吸作用l葡萄糖的有氧分解葡萄糖的有氧分解 C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6H 6H2 2O+6COO+6CO2 2+能量能量 （葡萄糖）（葡萄糖）l葡萄糖的无氧分解葡萄糖的无氧分解 C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C3 3H H6 6O O3 3 +能量能量 （乳酸）（乳酸）同化作用同化作用：合成自身：合成自身物质物质、储存、储存能量能量异化作用异化作用：分解自身：分解自身物质物质、释放、释放能量能量 新陈代谢新陈代谢同时进行，基本上保持动态平衡同时进行，基本上保持动态平衡成长期成长期同化作用总体大于异化作用同化作用总体大于异化作用成年时期成年时期

7、同化作用与异化作用持平同化作用与异化作用持平老年期老年期同化作用总体小于异化作用同化作用总体小于异化作用什么是新陈代谢什么是新陈代谢?l新陈代谢是通过一系列的化学反应来完成新陈代谢是通过一系列的化学反应来完成的的。合成反应 分解反应1、合成反应和分解反应、合成反应和分解反应（1）合成反应）合成反应l缩合反应：糖原、淀粉、脂肪、蛋白质等是多个分子缩合形成的大分子结构。+H2OCCOON N C CH HOHOHH HH HCHCH3 3COH2N CHOHHC-OH2N CHCON CHOHHCH3H肽键肽键肽键肽键H C C C HH H HOOOHCOCH2H2CCH2H2CCH2CH3 C

8、OCH2H2CCH2H2CCH2CH3 OHCOCHHCCH2H2CCH2CH3 H2O脂肪分子结构示意图脂肪分子结构示意图甘油：甘油：甘油：甘油：C C C C3 3 3 3H H H H5 5 5 5(OH)(OH)(OH)(OH)3 3 3 3脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸单糖单糖 多糖多糖 氨基酸氨基酸 多肽多肽 蛋白质蛋白质甘油甘油+脂肪酸脂肪酸 脂肪脂肪（2）分解反应）分解反应l水解反应水解反应-大分子分解成小分子的反应大分子分解成小分子的反应l氧化分解反应氧化分解反应-放热反应放热反应l水解反应水解反应多糖多糖 单糖单糖多肽多肽 氨基酸氨基酸脂肪脂肪 甘油甘油+脂肪酸脂肪酸 l水解反应

9、CONOHHH水水水水解解解解酶酶酶酶C ON HCOOHNHHNHHCOOHH2O水解酶、消耗水水解酶、消耗水l氧化分解反应能量能量酶酶C6H12O64HCH3COCOOH（葡萄糖）（葡萄糖）（丙酮酸）（丙酮酸）反应过程不消耗水，却释放出反应过程不消耗水，却释放出反应过程不消耗水，却释放出反应过程不消耗水，却释放出4 4 4 4个氢原子和能量。个氢原子和能量。个氢原子和能量。个氢原子和能量。酶、脱氢、释放能量酶、脱氢、释放能量 C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6H 6H2 2O+6COO+6CO2 2+能量能量 （葡萄糖）（葡萄糖）酶酶想一想想一想1、生命活动的能量

10、从哪里来？、生命活动的能量从哪里来？2、细胞的能源物质是（、细胞的能源物质是（）；）；生物体最好的储能物质是（生物体最好的储能物质是（）3、他们能不能直接提供能量？、他们能不能直接提供能量？葡萄糖葡萄糖脂肪脂肪生物的生命活动ATP氧化分解氧化分解能量能量储存 释放能量有机物能量细胞代谢所需能量的直接来源能量货币能量货币ATPlATP普遍存在于生物体的细胞中，是能量的“携带”和“转运”者，是直接能源物质。什么是什么是ATP纯净的纯净的ATP成粉成粉末状，能够溶于水。末状，能够溶于水。作为一种药品，作为一种药品，ATP可以改善患者可以改善患者新城代谢的状况。新城代谢的状况。ATP 三磷酸腺苷三磷酸

11、腺苷全称全称AT(triple)P腺苷腺苷三个三个磷酸基团磷酸基团（高能磷酸化合物）（高能磷酸化合物）什么是什么是ATP？P P P腺嘌呤高能磷酸键高能磷酸键核糖腺苷(A)ATPATP三个磷酸基团（三磷酸腺苷）30.54KJ/mol30.54KJ/molATP的结构式 AP P P 即：A：腺苷 T：三个 P：磷酸基团 ：普通化学键 ：高能磷酸键uATPATP作为生命活动能量作为生命活动能量的直接来源，但其本身的直接来源，但其本身在生物体内的含量并不在生物体内的含量并不高。高。u如：人体内预存的如：人体内预存的ATPATP能量仅能维持能量仅能维持1515秒，跑秒，跑完完100100米米后全部用

12、完。后全部用完。小知识小知识ATP ADP 之间的转化之间的转化特点：物质可逆，能量不可逆特点：物质可逆，能量不可逆(非可逆反应非可逆反应）（呼吸作用）（呼吸作用）（用于主动运输、肌肉收缩（用于主动运输、肌肉收缩神经传导、生物合成神经传导、生物合成体温维持、吸收分泌等）体温维持、吸收分泌等）水解反应水解反应练习1ATPATP分子在细胞内能够释放能量储存能量，从结构上分子在细胞内能够释放能量储存能量，从结构上看，其原因是（看，其原因是（）腺苷很容易吸收能量和释放能量；腺苷很容易吸收能量和释放能量；第二个磷酸第二个磷酸根很容易从根很容易从ATPATP上脱离，使上脱离，使ATPATP转化成转化成AD

13、PADP；第三个第三个磷酸根很容易从磷酸根很容易从ATPATP上脱离，使上脱离，使ATPATP转化成转化成ADPADP；ADPADP可以迅速的跟磷酸根结合，吸收能量形成第二可以迅速的跟磷酸根结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使个高能磷酸键，使ADPADP转变成转变成ATPATP A A、B B、C C、D D、练习2：下列关于下列关于“ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量能量”反应式反应式叙述正确的是（叙述正确的是（）A A、反应中物质是可逆的，能量是不可逆的、反应中物质是可逆的，能量是不可逆的B B、反应式能量可逆，物质不可逆、反应式能量可逆，物质不可逆C C、两者均可逆、两者

14、均可逆D D、生物体内，、生物体内，ADPADP转变称转变称ATPATP的能量均来自的能量均来自呼吸作用呼吸作用酶酶练习3下面关于下面关于ATPATP和和ADPADP的叙述中，哪一项是正的叙述中，哪一项是正确的（确的（）A A、ATPATP在酶的作用下可以连续释放在酶的作用下可以连续释放3 3个个PiPi，释放出大量的能量释放出大量的能量B B、ATPATP在酶的作用下可以加上在酶的作用下可以加上1 1个个PiPi，储存，储存能量能量C C、ATPATP和和ADPADP的相互转化都需要酶的参加的相互转化都需要酶的参加D D、ATPATP转化成转化成ADPADP不需要酶的参加不需要酶的参加总结总结新陈代谢新陈代谢同化作用：同化作用：异化作用：异化作用：摄取摄取物质物质，储存，储存能量能量分解分解物质物质，释放，释放能量能量化学反应化学反应合成反应：合成反应：小分子形成大分子（小分子形成大分子（吸热吸热）分解反应：分解反应：（放热放热）水解反应：水解反应：需要需要水分子参与水分子参与氧化分解反应：氧化分解反应：不需要不需要水分子参与水分子参与ATP：含义、结构、与含义、结构、与ADP的转换、的转换、直接直接能源物质能源物质