生命的物质变化和能量转换(学生版).课件.ppt

1、同化作用同化作用（合成代谢）（合成代谢）异化作用异化作用（分解代谢）（分解代谢）：吸取营养物质转变为自身物：吸取营养物质转变为自身物 质；贮存能量质；贮存能量：分解自身物质，排出代谢终产物；：分解自身物质，排出代谢终产物；释放能量释放能量合成反应：合成反应：分解反应分解反应水解反应水解反应氧化分解反应氧化分解反应（有水参与）（有水参与）（有氢释放）（有氢释放）生命的物质变化和能量变化生命的物质变化和能量变化小分子形成大分子的化学反应小分子形成大分子的化学反应新陈代谢新陈代谢 CNH2HR1CONH CHR2CONH CCOOHHR3 CNH2HR1CONH CHR2COOH CNH2COOHH

2、R3+ H2O例：氨基酸缩合成蛋白质；单糖缩合成多糖例：氨基酸缩合成蛋白质；单糖缩合成多糖合成反应合成反应 C6H12O6 2CH3COCOOH+4H+能量能量酶酶氧化分解反应氧化分解反应：有氢原子和能量释放，不消耗水分子；：有氢原子和能量释放，不消耗水分子；氧不直接参与反应氧不直接参与反应（不同与体外的化学氧化）（不同与体外的化学氧化） CNH2HR1CONH CHR2COOH CNH2COOHHR1 CNH2COOHHR2+例：糖原、淀粉、脂肪、蛋白质等生物大分子的被分解；例：糖原、淀粉、脂肪、蛋白质等生物大分子的被分解；需要消耗水分子，是需要消耗水分子，是水解反应水解反应。分解反应分解反

3、应2H2O2 2H2O + O2Fe3+过氧化氢酶过氧化氢酶器材：器材：3%过氧化氢、蒸馏水、新鲜猪肝、煮熟的猪肝、过氧化氢、蒸馏水、新鲜猪肝、煮熟的猪肝、3.5%FeCL3溶液、高温处理的溶液、高温处理的3.5%FeCL3.5%FeCL3 3溶液溶液试管、镊子、线香试管、镊子、线香气泡量气泡量FeCl3高温处理高温处理熟猪肝熟猪肝FeCl3新鲜肝新鲜肝蒸馏水蒸馏水加入物加入物54321试管试管_+_+线线 香香暗淡暗淡燃烧燃烧明亮明亮暗淡暗淡明亮明亮+FeCl3高温处理高温处理 酶的特性酶的特性（1）高效性）高效性受温度、受温度、PH值等因素的影响值等因素的影响温度温度pH是无机催化剂的是无

4、机催化剂的 1071013倍倍（2）专一性）专一性活性部位活性部位酶酶（3）多样性）多样性酶的定义与化学本质酶的定义与化学本质 活细胞产生活细胞产生 催化功能催化功能 生物大分子生物大分子（主要为蛋白质）（主要为蛋白质）来源来源作用作用化学本质化学本质命名方法命名方法来源来源+催化作用物（底物）催化作用物（底物） 可以用怎样的实验方法证明酶的化学本质可以用怎样的实验方法证明酶的化学本质是蛋白质？是蛋白质？ 作用方式作用方式（有些酶需要与辅助因子结合才显示活性）（有些酶需要与辅助因子结合才显示活性）辅助因子辅助因子金属离子金属离子小分子有机化合物小分子有机化合物生命活动的直接能源生命活动的直接能

5、源ATPA-PPP请你形象地举一例请你形象地举一例来说明来说明ATP这种这种“能量货币能量货币”的作的作用用ATP ADP+磷酸（磷酸（Pi）+能量能量酶酶酶酶五年后五年后1642年，年， 赫尔蒙特赫尔蒙特（比利时）（比利时）建造植物体的原料是建造植物体的原料是水分水分1771年，普里斯特利年，普里斯特利（英国）（英国）植物能改善由于动物呼吸或蜡烛燃烧而变得污植物能改善由于动物呼吸或蜡烛燃烧而变得污浊的空气浊的空气普利斯特利：植物能普利斯特利：植物能“净化净化”空气空气实验为什么有时成功有时失败实验为什么有时成功有时失败17791779年，英格豪斯年，英格豪斯（荷兰）（荷兰）植物植物“净化净化

6、”空气的条件空气的条件光光1864年，萨克斯年，萨克斯(Julius von Sachs) （德国）（德国） 为什么对天竺为什么对天竺葵先进行暗处葵先进行暗处理？理？为什么让叶片的一半曝光，为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？另一半遮光呢？ 答：为了将叶片答：为了将叶片内原有的淀粉耗内原有的淀粉耗尽。尽。 答：为了进行对照。答：为了进行对照。结果证明绿叶在光下制造了结果证明绿叶在光下制造了淀粉淀粉。 1880年，恩格尔曼年，恩格尔曼（德国）（德国） 答：为了排除实验前答：为了排除实验前环境中光线和氧的影环境中光线和氧的影响，确保实验的准确响，确保实验的准确性。性。 为什么先用极细光束照射水绵

7、，而后又让水绵为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵 完全曝露在光下？完全曝露在光下？答：先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断答：先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断 水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的 水绵与之做对照。水绵与之做对照。 1880年，恩格尔曼年，恩格尔曼（德国）（德国） 见光见光叶绿体叶绿体部位有氧气的产生。部位有氧气的产生。在没有空气的光亮环在没有空气的光亮环境中，境中，好氧细菌集中好氧细菌集中在叶绿体所有受光部在叶绿体所有受光部位。位。答：氧是由叶绿体释放出来答：氧是由叶绿体释放出来的，的，叶绿体叶绿体是绿色植物进行是

8、绿色植物进行光合作用的场所。光合作用的场所。1941年，鲁本年，鲁本(S.Ruben) （美国）（美国） 光合作用中释放的光合作用中释放的氧氧全部来自全部来自水水。(CH2 O)+O218(CH2O)+ O218第一组第一组第二组第二组CO2+ H2 O18C O2+ H2O18光能光能叶绿体叶绿体H2OCO2氧的同位素氧的同位素 O18H2 O18 C O2182020世纪世纪0 0年代年代, ,美国科学家卡尔文美国科学家卡尔文 (M.Calvin(M.Calvin) )CO2碳的同位素碳的同位素 14CCO214( CH2 O)+O214CO2+ H2O14光能光能叶绿体叶绿体6CO2+1

9、2H2O* C6H12O6+6H2O+6O2* 光能光能叶绿体叶绿体光合作用的反应式光合作用的反应式场所：场所：条件：条件：原料：原料：产物：产物：小结：小结：色素色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光叶绿素叶绿素主要吸收主要吸收红橙光红橙光和和蓝紫光蓝紫光类胡萝卜素主类胡萝卜素主要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则金黄斑斓秋树叶则金黄斑斓？ 将四株植物分别置将四株植物分别置于红、黄、绿、黑于红、黄、绿、黑四种颜色的玻璃罩四种颜色的玻璃罩

10、内，放在自然光下，内，放在自然光下，罩内植物中有机物罩内植物中有机物被消耗最少的是被消耗最少的是（ ）。）。类囊体类囊体叶绿素叶绿素a活化的叶活化的叶绿素绿素aH20ATPNADPHe eeO O2 22C3C5CO2(CH2O)N固固定定还还原原多多种种酶酶催催化化ADP+PiNADP+CO2H+H+再生成再生成酶酶酶酶光反应与暗反应的区别和联系光反应与暗反应的区别和联系酶酶ATPH6CO2+12H2O* C6H12O6+6H2O+6O2* 光能光能叶绿体叶绿体 细胞呼吸细胞呼吸有机物在细胞体内氧化分解，有机物在细胞体内氧化分解，生成生成CO2或其他产物，是放或其他产物，是放出能量并生成出能

11、量并生成ATP的过程的过程甲乙试管的装置有何差异？甲乙试管的装置有何差异？甲试管加少量石蜡油有什么作用？甲试管加少量石蜡油有什么作用？乙试管又为何需要不断打气？乙试管又为何需要不断打气？拔除甲试管口的塞子，闻一闻，有拔除甲试管口的塞子，闻一闻，有什么气味？什么气味？ 请你尝试写出酵母菌在无氧情况请你尝试写出酵母菌在无氧情况下的呼吸方程式。下的呼吸方程式。无氧呼吸：无氧呼吸：C6H12O6 2C2H5OH +2 CO2 +能量能量 糖的无氧分解：糖的无氧分解：酶酶糖糖酵酵解解2C2H5OH（乙醇）（乙醇）酶酶细细胞胞基基质质细细胞胞基基质质2C3H6O3（乳酸）（乳酸）酶酶*各抒己见：各抒己见：

12、 你能举一些生活中和无氧呼吸有你能举一些生活中和无氧呼吸有关的现象或例子吗？关的现象或例子吗？糖的有氧分解：糖的有氧分解：酶酶糖糖酵酵解解细细胞胞基基质质有氧呼吸有氧呼吸C6H12O6糖酵解糖酵解(激活激活)丙酮酸丙酮酸2CH3COCOOH有有O2进入线粒体进入线粒体6CO24H20 H细胞质基质中进行细胞质基质中进行线粒体中进行线粒体中进行 H2O少量少量ATP少量少量ATP大量大量ATPC6H12O6+ 6O2 6H2O + 6 CO2 +能量能量 有氧呼吸和无氧呼吸的对比有氧呼吸和无氧呼吸的对比呼吸类型呼吸类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸区区别别场所场所先为细胞质基质先为细胞质基质后

13、为线粒体中后为线粒体中均在细胞质基质均在细胞质基质条件条件氧气、酶氧气、酶酶，但不需氧酶，但不需氧物质变化物质变化葡萄糖彻底分解葡萄糖彻底分解产生产生CO2和和H2O葡萄糖分解不彻底产葡萄糖分解不彻底产生乳酸或酒精和生乳酸或酒精和CO2能量变化能量变化释放大量能量释放大量能量形成大量形成大量ATP释放少量能量释放少量能量形成少量形成少量ATP相相同同点点实质实质分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量联系联系葡萄糖丙酮酸的反应完全相同葡萄糖丙酮酸的反应完全相同光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用进行部位进行部位叶绿体叶绿体细胞基质和线粒体细胞基质和线粒体需光情况需光情况 必须在光下必须在光下 有、

14、无光均进行有、无光均进行原料原料CO2、H2OC6H12O6产物产物O2、C6H12O6CO2、H2O物质变化物质变化 无机物有机物无机物有机物有机物无机物有机物无机物能量变化能量变化贮存能量贮存能量释放能量产生释放能量产生ATP光合作用和呼吸作用的对比光合作用和呼吸作用的对比选择：选择：1、将老鼠和青蛙从、将老鼠和青蛙从25C中转入中转入5C的的环境中，它们对氧气的消耗量环境中，它们对氧气的消耗量 。A、均增加、均增加 B、均减少、均减少C、鼠增蛙减、鼠增蛙减 D、鼠减蛙增、鼠减蛙增2、酵母菌可能进行呼吸作用的部位是、酵母菌可能进行呼吸作用的部位是 。A、细胞质基质、细胞质基质 B、线粒体、

15、线粒体C、细胞质基质和线粒体、细胞质基质和线粒体D、细胞质基质或细胞质基质和线粒体、细胞质基质或细胞质基质和线粒体3、有氧呼吸、无氧呼吸和光合作用等生、有氧呼吸、无氧呼吸和光合作用等生理活动都能具有的现象是理活动都能具有的现象是 。A、分解葡萄糖、分解葡萄糖B、任何时间都在进行、任何时间都在进行C、产生、产生ATPD、在线粒体内进行、在线粒体内进行4 4、下列关于植物呼吸作用的叙述，正确的是下列关于植物呼吸作用的叙述，正确的是 。A A、呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体的两层膜体的两层膜B B、是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸是否产生二氧化碳是有氧

16、呼吸和无氧呼吸的主要区别的主要区别C C、高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸吸D D、种子库中贮存的风干种子不进行呼吸作用种子库中贮存的风干种子不进行呼吸作用5 5、根瘤菌进行呼吸过程的主要场所是、根瘤菌进行呼吸过程的主要场所是 。 A A、细胞膜细胞膜 B B、核区核区 C、线粒体、线粒体 D D、细胞质基质细胞质基质 6、在一封闭的玻璃容器中，用、在一封闭的玻璃容器中，用18O标记的水培养植标记的水培养植物，通过光合作用和呼吸作用，此水中的氧在容物，通过光合作用和呼吸作用，此水中的氧在容器中的循环途径器中的循环途径 。A、水、水O2CO2B、水、水O

17、2水水C、水、水葡萄糖葡萄糖CO2D、水、水葡萄糖葡萄糖水水. . 植物有氧呼吸中，吸入的氧的作用是植物有氧呼吸中，吸入的氧的作用是 A A直接氧化分解葡萄糖直接氧化分解葡萄糖 B B参与酶的活化参与酶的活化C C参与参与COCO2 2的放出的放出D D与传递给它的氢结合生成水与传递给它的氢结合生成水D. . 有氧呼吸的全过程可分为三步：有氧呼吸的全过程可分为三步：C C6 6H H1212O O6 6丙酮酸；丙酮酸；丙酮酸丙酮酸+H+H2 2OCOOCO2 2+H+H；H+OH+O2 2HH2 2O O，以上三步形成以上三步形成ATPATP的数量是的数量是 A A三步基本相同三步基本相同 B

18、 B第一步多，后两步少第一步多，后两步少C C前两步少，后一步多前两步少，后一步多D D只有第三步才能形成只有第三步才能形成ATPATPC. . 细菌进行有氧呼吸，分解有机物释放的能细菌进行有氧呼吸，分解有机物释放的能量主要去向是：量主要去向是： A A以糖元形式贮存，部分以热能形式散失以糖元形式贮存，部分以热能形式散失B B贮存在葡萄糖等有机物中，部分供给贮存在葡萄糖等有机物中，部分供给ADPADPC C贮存在贮存在ATPATP中及以热能的形式散失掉中及以热能的形式散失掉D D全部转换成全部转换成ATPATP中的能量中的能量C. . 有氧呼吸的终产物中有有氧呼吸的终产物中有COCO2 2，它

19、来自，它来自 A A随氧气同时吸入的随氧气同时吸入的COCO2 2 B B葡萄糖分子的碳与吸入的氧化合葡萄糖分子的碳与吸入的氧化合C C丙酮酸分子中的碳与吸入的氧化合丙酮酸分子中的碳与吸入的氧化合D D有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第二阶段D. . 有氧呼吸生成大量的有氧呼吸生成大量的ATPATP是在是在 A A葡萄糖分解成丙酮酸的过程中葡萄糖分解成丙酮酸的过程中B B丙酮酸分解成二氧化碳和氢的过程中丙酮酸分解成二氧化碳和氢的过程中C C氢传递给氧，与氧结合形成水的同时氢传递给氧，与氧结合形成水的同时D D葡萄糖分解成丙酮酸并产生氢的过程中葡萄糖分解成丙酮酸并产生氢的过程中C食物中的食物中的营养物质

20、营养物质水水无机盐无机盐蛋白质蛋白质维生素维生素糖类糖类脂质脂质小分子物质小分子物质大分子物质大分子物质膳食纤维膳食纤维一、一、糖类糖类代谢代谢食物中食物中的糖类的糖类消化消化吸吸 收收氧化分解氧化分解合成合成分解分解转化转化脂肪、某些氨基酸等脂肪、某些氨基酸等葡萄糖葡萄糖COCO2 2+H+H2 2O+O+能量能量多糖物质多糖物质血液中的葡萄糖血液中的葡萄糖（血糖）（血糖）血糖血糖80120mg/dl食物食物COCO2 2+H+H2 2OO+ +能量能量脂肪、某些脂肪、某些氨基酸等氨基酸等糖原糖原血糖血糖80120mg/dl80120mg/dl(主要主要)160mg/dl尿糖尿糖糖尿病糖尿病

21、血糖血糖80120mg/dl5060mg/dl5060mg/dl低血糖低血糖饥饿或者肝功能减退的情况下，血糖含量的变化饥饿或者肝功能减退的情况下，血糖含量的变化甘油甘油重新合成脂肪重新合成脂肪（经淋巴系统进入血液循环（经淋巴系统进入血液循环至脂肪组织积累：皮下结缔组织、肠系膜等处）至脂肪组织积累：皮下结缔组织、肠系膜等处）分解：机体需要能量时可逐步水解为甘油和脂分解：机体需要能量时可逐步水解为甘油和脂肪酸，供氧化分解肪酸，供氧化分解C2合成胆固醇合成胆固醇三羧酸循环三羧酸循环CO2+H2O+能量能量合成葡萄糖（血糖）合成葡萄糖（血糖）分解分解脂肪酸脂肪酸丙酮酸丙酮酸转化转化肝脏中肝脏中加入糖代

22、谢途径加入糖代谢途径食物中食物中胆汁胆汁乳化乳化脂肪微粒脂肪微粒胰脂肪酶胰脂肪酶甘油甘油+脂肪酸脂肪酸水解水解二、二、脂质脂质代谢代谢吸收吸收氨基酸氨基酸氨基酸在人和动物体内的变化情况氨基酸在人和动物体内的变化情况合成合成转氨基转氨基脱氨基脱氨基各种组织蛋白质、以及酶和激素等的原料各种组织蛋白质、以及酶和激素等的原料形成新的氨基酸形成新的氨基酸含氮部分：氨基含氮部分：氨基不含氮部不含氮部分分（碳链）（碳链）转变转变尿素尿素CO2+H2O+能量能量氧化分解氧化分解合成合成糖类、脂肪糖类、脂肪蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸分解分解吸收吸收血液中的氨基酸血液中的氨基酸消消化化吸吸收收分分解解自身自身组织蛋

23、白组织蛋白三、三、蛋白质蛋白质代谢代谢三大营养物质代谢的关系三大营养物质代谢的关系糖类糖类脂质脂质氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质(1)三大物质之间的相互转化三大物质之间的相互转化（2）转化条件）转化条件糖类在供应充足的情况下，可以大量的转化为糖类在供应充足的情况下，可以大量的转化为 ，脂肪却不能大量地转化为，脂肪却不能大量地转化为 。（3）供能顺序）供能顺序当糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才由当糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才由 氧化分解供给能量，当糖类和脂氧化分解供给能量，当糖类和脂肪的摄入量都不足时，体内的肪的摄入量都不足时，体内的 分解量才分解量才会增加。即供能顺序为：会增加。即供能顺

24、序为：糖类糖类脂肪脂肪蛋白质蛋白质脂肪脂肪糖类糖类脂肪和蛋白质脂肪和蛋白质蛋白质蛋白质 练习：练习： 1、下图是人体内糖代谢的图解，字母代表器官、细胞、下图是人体内糖代谢的图解，字母代表器官、细胞、物质和物质和 能量，数码代表某些生理过程。请分析回答：能量，数码代表某些生理过程。请分析回答：肝脏肝脏 1组织组织细胞细胞淀粉淀粉 G 血糖血糖 肌糖元肌糖元 D2 3 487569CO2+H2O+EB肾脏肾脏（1）淀粉经）淀粉经 和和 而进入血液成为血糖。而进入血液成为血糖。（2）肝脏通过）肝脏通过3、4将血糖浓度维持在将血糖浓度维持在 范围内。范围内。（3）过程）过程5的生理意义是的生理意义是（

25、4）人摄取糖过多会发胖，说明糖可通过）人摄取糖过多会发胖，说明糖可通过6转变为转变为B1 消化消化2 吸收吸收正常正常为人体的各项生命活动提供能量为人体的各项生命活动提供能量脂肪脂肪2 2、下图为蛋白质代谢图解，请据图回答：、下图为蛋白质代谢图解，请据图回答：1和和3的生化过程分别为的生化过程分别为_和和_。 2和和6所代表的生理过程分别在所代表的生理过程分别在_ 和和_ 细胞器进行。细胞器进行。过程过程4进行的器官是进行的器官是_，A是是_，其中大部分以，其中大部分以_形式排出体外，部分通过皮肤形成形式排出体外，部分通过皮肤形成_而排出体外。而排出体外。从图中可知，体内氨基酸的来源有从图中可知，体内氨基酸的来源有_、_和和_（5）、）、B和和C代表的物质是代表的物质是_和和_。新的氨基酸新的氨基酸各种组织蛋白质、各种组织蛋白质、酶和激素酶和激素含氮部分含氮部分不含氮部分不含氮部分体外体外H2OB或或C食物中食物中蛋白质蛋白质氨基转换氨基转换脱氨基脱氨基核糖体核糖体线粒体线粒体肝脏肝脏尿素尿素尿液尿液汗液汗液食物中吸收食物中吸收氨基转换形成氨基转换形成自身组织蛋白分解形成自身组织蛋白分解形成糖类糖类脂肪脂肪