《细胞代谢》PPT课件 (2)

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二、酶的作用机理
1. 中间产物理论
酶与底物形成中间产物，通 过降低反应的活化能来加快反应 速度，酶促反应要比非催化反应 多经历几个步骤。
E + S --→ ES --→ P + S E：酶 S：底物 P：产物
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2. 活性中心理论
酶分子上直接参与反应的氨基酸残基或侧链基 团组成的活性空间结构称酶的活性中心，分催化基 团和结合基团两部分。 前者决定酶的催化能 力（高效性），后者 决定酶与哪些底物结 合（专一性）。活性 中心外维持形成活性 中心构象的一些基团， 称为非活性中心。
第四章 细胞代谢
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第一节 能与细胞
机体的生存需要能量，机体内主要提供 能量的物质是ATP。
ATP的形成主要通过两条途径：
一条是由葡萄糖彻底氧化为CO2和水，从 中释放出大量的自由能形成36分子ATP。
另外一条是在没有氧分子参加的条件下，
即无氧条件下，由葡萄糖降解为丙酮酸，并
在此过程中产生2分子ATP。
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3. 酶的催化机理
酶是通过与底物形成中间产物，降低反应的活 化能来加速化学反应速度的。酶分子中存在有活性 中心，活性中心由催化基团和结合基团组成。在酶 与底物分子相互接近的过程中，底物分子诱导酶 的活性中心结构发生利于与底物结 合的变化。酶与底物接触，酶分子 通过结合基团与底物分子互补契合， 催化基团催化底物分子中键断裂或 形成新的化学键，底物转化为产物， 产物由酶分子上脱落下来，酶又恢 复到原来构象。
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 2C3H6O3 （乳酸）＋能量
无氧呼吸比有氧呼吸释放出的能量要少得多，未释
放的能量储存在酒精或乳酸等不彻底的氧化产物中，酒
精能燃烧，说明酒精中还储存有大量的能量。
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无氧呼吸
无氧呼吸的过程
酶
C6H12O6
2丙酮酸 酶
2C2H5OH+2CO2+能量 2C3H6O3 ＋能量
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三、酶促反应的影响因素
1.底物浓度对酶促反应速度影响
2. 酶的浓度
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3. 温 度
t＜T时，V 随 t 的升高而增加。（T为最适温度） t＝T时，V＝Vmax。 t＞T时，V 随 t 的升高而减小。 高温条件下，酶蛋白空间结构被破坏易变性，导致失活。
Q10（温度系数）：温度 每提高10℃所增加的反应速 率的倍数。
第一阶段
第二阶段
（均在细胞质基质中完成）
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两种无氧呼吸方式的具体实例
产生酒精的无氧呼吸常见的例子有：
①某些水果（如苹果）及某些植物的根在缺氧时 ②酵母菌在缺氧时
产生乳酸的无氧呼吸常见的例子有：
①马铃薯块茎、甜菜块根和玉米胚在无氧时 ② 动物的肌肉细胞在缺氧时 ③乳酸菌在无氧时
类型2------竞争性抑制剂：与酶的底物相似的化学 物，与底物分子竞争酶的活性部位，使得底物分子 不能发生反应。（可逆的）
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第三节 细胞呼吸
一、呼吸作用的概念
细胞呼吸是所有生物都具有的一项重要 的生命活动。其实质是氧化分解有机物，最 终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量 产生ATP的总过程。
ATP的生理功能 ATP是生物体进行各种生命活动
所需能量的直接来源
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ATP形成的途径
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第二节 酶
一、酶及其特点
酶：活细胞产生的具有催化作用的一类有机物。
化学特点：绝大多H|数是蛋白质，少数H| 为RNA。
作用特点：H高OO效C—性C，—N专H一2 性，HO条O件C—温C—和N性H2
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有氧呼吸的全过程
１分子葡萄糖
第
[H]
酶
一 2ATP（少量） 阶
段
2分子丙酮酸
6H2O
第 三
[H]
2ATP（少量）
阶
第
段
6分子O2
酶
二 阶
段
酶
34ATP（大量）
12分子H2O
6分子CO2
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1161kJ=38ATP 22
有氧呼吸的全过程
场所
反应物
第一阶段 细胞质基质 葡萄糖
第二阶段 线粒体 第三阶段 线粒体
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三磷酸腺苷 ＡＴＰ
腺苷（Ａ）
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ATP的结构简式
• ATP的结构简式为A—P ~ P ~ P
普通化 学键
高能 磷酸键
ATP即三磷酸腺苷，是各种活细胞内普遍存 在的一种高能磷酸化合物。
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ATP的水解过程 A–P～P～P
A–P～P
酶 ATP
Pi
能量 ADP+Pi+能量
有氧呼吸
细胞呼吸的类型
无氧呼吸
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有氧呼吸
•概念——指生物细胞在氧气的作用下，通过酶的催
化作用把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出CO2和 水，同时释放出大量能量的过程。
•场所──先在细胞质基质内，后在线粒体内
•总反应式：
酶
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
6CO2 + 12H2O + 能量（2870kJ）
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6. 抑制剂
抑制剂：能使酶活性下降或丧失的物质。
无机离子：Ag＋，Hg2＋，Pb2＋。
化学物质：CO，H2S，氰化物，砷化物（砒 霜），氟化物，有机磷。
类型1------非竞争性抑制剂：它与酶分子结合的部 位不是活性部位，但它的结合却使酶分子的形状发 生了变化，使得活性部位不适于接纳底物分子。
丙酮酸 H2O 【H】 H2O
产物
丙酮酸 【H】
CO2 【H】
H2O
能量 少 少 多
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无氧呼吸
概念——指在无氧条件下，通过酶的催化作用，生
物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧 化产物，同时释放出少量能量的过程。
场所——始终在细胞质基质内进行
总反应式
C6H12O6 酶 C6H12O6 酶
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4. pH 值
pH值影响酶分子构象改变，酶均有其各自不同的最适 pH值范围。在最适pH值范围内，反应速度最大。在过酸和 过碱的条件下，酶活性完全丧失。
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5. 激活剂
激活剂：能提高酶活性的物质。 无机离子：Na＋ K＋ Mg2＋ Ca2＋ Zn2＋ Fe 2＋ Cl有机分子：抗坏血酸（Vc），半胱氨酸， 亚硫酸钠，谷胱甘肽。
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ATP与ADP的相互转化
A-P~P~P
酶
酶 A-P~P +Pi + 能量
请问：这是不是可逆反应？
不是
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ATP与ADP的转化关系
能量 Pi
ATP
Pi
酶
酶
ADP
能量
物质可逆 精选ppt 能量不可逆
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• ATP释放的能量转化成其它能量的形式主要有：
1.机械能 2.电 能 3.渗透能 4.光 能 5.热 能