4.1生物体内的化学反应

ATP ATP水解酶
ADP+P i+能量 ——各项需
能的生命活动
(三）、ATP的合成途径
动物和人等
绿色植物
ADP +Pi+
能量 ATP合成酶 ATPA来自P合成ATP时所需能量的主要来源
人和动物:呼吸作用 绿色植物:呼吸作用+光合作用
▼ ATP和ADP相互转化的反应式：
ATP水解酶
ATP ATP合成酶 ADP + Pi +能量
生化反应 特点
相比一般的化学反应，生物体内的化学反 应有何特点？ ① 常温、常压下，快速、有序地进行。
② 绝大多数需酶催化
③ ATP提供能量
实验：探究酶的高效性
过氧化氢（H2O2），俗称双 氧水，强氧化剂，分解产生 水和氧气
2H202
过氧化氢酶 （生物催化剂）
Fe3 +
（无机催化剂）
2H20 + O2
从外界摄取食物， 转变为自身物质 生物体 分解大分子物质
为生命活动供能
新陈代谢是生命活动的最基本特征
新陈代谢
• 新陈代谢由同化作用和异化作用组成。 同化作用：生物体不断从外界摄取营养物 （合成代谢质），将它们转化成自身的物质，
并储存能量的过程。 异化作用：生物体不断将自身物质分解以 （分解代谢释）放能量，并将代谢终产物排
果胶酶能分解果 肉细胞壁中的果 胶，提高果汁产 量，使果汁变得 清亮。
你消化不良 时可以服用
含酶牙 膏可以 分解细 菌，使 我们牙 齿亮洁、 口气清 新。
加酶洗衣粉 比普通洗衣 粉有更强的 去污能力。
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下， 干燥后研成粉末，取两等份分别装入 A、B两支试管，各加入少量水使之混 合，置于暗处，可见试管内有淡黄色 荧光出现，约过15分钟荧光消失。 然后：
过酸条件下，活性降低至零，酶失活 B点表示：当pH为最适pH时，
酶的催化效率最高。
C点表示：当pH较高时， 酶的催化效率较低。
过碱条件下，活性降低至零，酶失活 AB段表示:当pH小于最适pH时，酶的
催化效率随pH升高而升高。
BC段表示:当pH值大于最适pH值时，酶的 催化效率随pH升高而降低。
高温和酸碱度使酶失活的原因
出体外的过程。
同化 作用
新
陈
代 谢 异化
作用
摄取外界物质，合 成生物自身物质
贮存能量 释放能量
能量 代谢
分解生物自身物质， 排出废物
物质 代谢
合成反应和分解反应 （1）合成反应：
①概念 ：小分子→大分子 ②类型： 1.脱水缩合
单糖→多糖； 氨基酸→蛋白质； 核苷酸→核酸；
甘油+脂肪酸→ 脂肪
2.光合作用
过氧化氢酶存在于所 有已知的动物的各个 组织细胞中，特别在 肝脏中以高浓度存在。
新鲜猪肝匀浆 (富含过氧化氢酶)
FeCl3
（三氯化铁）
加入材料（ｍＬ） ３％Ｈ２Ｏ２ 蒸馏水 新鲜猪肝匀浆
３．５％ＦｅＣｌ３
试管号
１
２
３
４
５
５
５
５
５
５
０．５
０．５
０．５
高温处理的猪肝匀浆
高温处理的３．５％ＦｅＣｌ３
实验结果
（2）原因：由酶本身的结构所决定
酶的活性部位与底物 在_结__构_和_形__状_上完全契合 时才起催化作用！
4.影响酶活性的因素
新鲜猪肝匀浆2ml
演示实验3
煮熟猪肝匀浆2ml
强酸（碱）处理过 的猪肝匀浆2ml
2mlH2O2
2mlH2O2
2mlH2O2
大量气泡+++
无气泡-
无气泡-
结论：温度和PH都会影响酶的活性，高温、强酸、 强碱会使酶失去活性。
1.酶的概念
酶是由活细胞产生的具有催化能力的生物大分子
来源
功能
化学本质
2.酶的化学本质
绝大多数：蛋白质
少 数：RNA
金属离子
另外有些：蛋白质+ 辅助因子
小分子有机物(辅酶)
酶的特性——专一性
（1）含义：每一种酶只能催化一种或一类物质的合成 反应或分解反应（而不能催化其他……）
如：麦芽糖酶只能催化麦芽糖水解成葡萄糖； 二肽酶可以催化任何二肽水解。
（2）分解反应
①概念：大分子→小分子
②类型： 1.水解反应
多糖→单糖； 蛋白质→氨基酸； 核酸→核苷酸
脂肪→甘油+脂肪酸；
2.氧化分解反应 酶 C6H12O6
③区分两类分解反应
丙酮酸＋ H+＋能量(少量)
水解反应——消耗水、需特定水解酶
氧化分解反应——脱氢(或加氧)、释放能量、酶
新陈代谢是通过一系列的化学反应来完成的
思考：ATP的水解和ATP的 合成是可逆反应吗？
▼ ATP和ADP相互转换的意义：
ATP和ADP不断地相互转换， 保证了生物所需能量的及时供应。
如：肌肉收缩、主动运输、细胞分裂等
5.酶的命名
来源 + 催化底物 + 酶
例如
胃蛋白酶：由胃腺产生的，催化蛋白质分解成多肽的酶。 胰蛋白酶： 唾液淀粉酶：
6.酶的作用场所
胞内酶（如呼吸酶）
胞外酶（如消化酶）
PS：酶由活细胞产生以后，有些被分泌到细胞外催化细胞外的化 学反应，则为胞外酶（如消化酶）；有些酶则停留在细胞内催化细 胞内的化学反应，称为胞内酶。有些酶则要与辅酶结合才有活性。
气泡发生量① 线香亮度②
０．５ ０．５
气泡量：+++极多 +少量 -无 线香亮度：复燃 明亮 暗淡
蒸馏水 猪肝匀浆
FeCl3
高温处理的 高温处理的 猪肝匀浆 FeCl3
①
②③
④
⑤
气泡发生量 —
+++
+
—
+
线香亮度 暗淡
复燃 明亮 暗淡 明亮
1、2 酶有催化作用； 1、3 Fe有催化作用； 2、3 酶催化效率比Fe高（酶有高效性）； 2、4 酶在高温下失去活性； 3、5 高温不影响Fe的催化效率； 4、5 酶催化效率易受温度影响，Fe催化效率不受温度影响。
-生命活动的直接能源 腺苷三磷酸 A-P～P～P A：腺苷 T：三个 P：磷酸基
-生命活动的直接能源
腺嘌呤
腺苷（A）
高能磷酸键 30.5kJ
核糖
P
P
P
AMP(腺嘌呤核糖核苷酸） ADP ATP
（二）、ATP的水解过程
——为生命活动提供能量
A–P～P～P
Pi A–P～P 能量
ADP(腺苷二磷酸)
组成生物体（人）的物质是永远不变的吗？
人体细胞内的水分子，每过一星期就有一半被更新 细胞内的蛋白质分子，每80天就有一半被更新 组成人体的原子，一年有98%可得到更新
怎样实现自我更新？
通过 新陈代谢 来实现自我更新
任何生物只有生活在一定的环境中，并与 环境不断地进行物质和能量交换，才能生 存下来，这个过程被称为新陈代谢。
科学家采用定量分析的方法，在不同的温度条件下，测定某种 酶的活性(即酶的催化效率)，所得数据绘制成如下曲线图：
酶 的
B
催
化
效
率
A点表示：当温度__较__低___时， 酶的催化效率__较__低___。
低温下，当活性减至零后，可恢复 B点表示：当温度为__最__适__温__度____时，
酶的催化效率__最__高___。
A
C
温度
提示：根据纵坐 标和横坐标所表 示的变量之间的 变化关系，理解 图中“三点两线” 的含义。
C点表示：当温度_较__高__时， 酶的催化效率_较__低__。
高温下，当活性减至零后，酶失活 AB段表示当:温度_____低__于__最__适___温时度，
酶的催化效率_随___温__度__升__高___而__升__高
BC段表当示温: 度_____高___于__最__适__温时度， 酶的催化效率__随__温__度___升__高__而__下__降
同样，在不同的pH条件下，测定某种酶的活性， 将所得数据绘制成如下曲线图：
酶
的
催
B
化
效
率
A
C
pH
提示：注意纵坐 标和横坐标所表 示的变量之间的 变化关系
A点表示：当pH较低时， 酶的催化效率较低。
酶
活 性
酶 活 性
0 37← 0 37 100 →37 t(℃)
0 6← 4 6 9 →6 pH
1.☺ 低温抑制酶活性，温度回升后，酶活性可恢复。
2. 强酸、强碱、高温条件下，酶失去活性（即失去催 化能力），回到适合条件时，酶活性不可恢复；
实质
在强酸、强碱、高温下蛋白质空间结构发生 改变或破坏(即变性)是酶失活的原因。
葡萄糖溶液2ml ATP注射液2ml
A
B
A
B
实验结果：加__入__A__T_P_溶__液__发__出__荧__光__、__加__入__葡__萄__糖__溶__液__不__发__荧__光____ 结论：_A_T__P_是__直__接__能__源__物__质__，__葡__萄__糖__不__是__直__接__能__源__物__质_____