生物的新陈代谢

3、小白鼠和青蛙从25℃移入到5℃环境中，则耗氧量变化是( 4、500克黄豆形成2500克黄豆芽，在此过程中有机物变化是(
生物的新陈代谢
合成物质
新 陈 代 谢
同化作用
物质代谢
贮存能量
分解物质
异化作用
释放能量
能量代谢
自 我 更 新
新陈代谢是生物体进行一切生命活动的 基础，是生物和非生物最本质的区别。
新陈代谢与酶
1、酶的概念： 是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，其中 绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
高效性――酶的催化效率很高 2、特性：
新陈代谢与ATP
－－生物体生命活动的直接能源物质
1、全称：三磷酸腺苷
2、简称：ATP
A：代表腺苷 T：代表三个 P：代表磷酸基
3、分子简式：A－P～P ～ P
－：代表普通化学键 ～：代表高能磷酸键 此反应， 物质可逆， 能量不可逆
3、ATP与ADP的相互转变：
ATP
酶
酶
ADP＋Pi＋能量 呼吸作用 光合作用
细胞质基质
C2H5OH＋CO2 +能量 （少量）
C3H6O3+ 能量 （少量）
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸
场所 条件 物质变 化 能量变 化 联系 实质
无氧呼吸
主要在线粒体（此外在细胞 细胞质基质 质基质）
要有氧气参与 有机物彻底氧化分解 释放较多的能量 两者的第一阶段是相同的 两者都是氧化有机物、释放能量、产生ATP的过程 在无氧条件下 有机物不彻底氧化分解 释放较少的能量
4、ATP的 形成途径： 动物
绿色植物
绿色植物的新陈代谢
水分代谢 :指水分的吸收、运输、 利用和散失； 矿质代谢 :指矿质元素的吸收、运输 和利用；
有机物和 :指植物通过光合作用合成有机物， 能量代谢 储存能量，又通过呼吸作用分解 有机物，释放能量，供给生命活 动的需要。
三大代谢
合成物质
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新 陈 代 谢
光合作用的场所－－叶绿体
1、结构： （1）种类 叶绿素b 胡萝卜素 类胡萝卜素 叶黄素 2、色素 （2）分布： 基粒片层结构薄膜上 （3）作用 3、酶 1、吸收光能 2、传递光能
叶绿素
叶绿素a
(蓝绿色) (黄绿色) (橙黄色) (黄色) 3、转化光能
（1）作用： 催化光合作用的有关反应 （2）分布： 基粒片层结构薄膜
1、无氧呼吸 ――对微生物而言为发酵
（1）概念：一般指细胞在无氧条件下，通过酶的催化 作用，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。 （2）场所：在细胞质基质
（3）过程： 分二个阶段。
（4）总反应式： C H O —酶→2C H OH＋2CO ＋能量 6 12 6 2 5 2
厌氧型生物的一个主要特征是： 在有氧存在时，发酵作用就会受到抑制。
糖类代谢
食物中 的糖类 消化吸收 氧化分解 CO2＋H2O＋能量
肝糖元
分 解
血糖
80—120mg/dL
合 成
肝糖元、肌糖元
其他非 糖物质
转 变
>160 mg/dL 尿糖
转 变
脂肪、某些氨基酸
50--60 mg/dL 低血糖
脂类代谢
h
h ATP i
氨基酸 a b C6H12O6 ①
c
脂肪
e
f g ②
d
糖元 C3H6O3 CO2+H2O C2H5OH+ CO2
依据上图回答下列问题：
丙酮酸
④
③
8、从能量代谢的角度看，f 过程需要的 条件是( )。
9、在人体内不可能发生的是(
10、①和②过程在细胞的( 12、③过程进行的条件是(
)。
储存在皮下结缔组织、肠系膜等处
脂肪 分解 甘油、脂肪酸 转 变 氧化分解
CO2＋H2O＋能量
糖元等
蛋白质代谢
食物中 蛋ຫໍສະໝຸດ Baidu质
回
消化、吸收
合成
各种组织蛋白、酶和激素
原有 蛋白质
分解
氨 基 酸
转氨基作用
新的氨基酸
其它物质 转氨基作用
脱氨基作用
含氮部分 （氨基）
转化
尿素
CO2＋ H2O＋ 氧化分解 能量 不含氮部分 糖类 合成 脂肪
2、C6H12O6完成b过程要经过(
3、f 过程受( )调节，当( 4、氨基酸的来源除b外，还有( 5、g 过程发生在( )器官中。 6、h、i分别表示( )和( 表示( )和( )。 7、j 过程发生的条件是(
)。
)和( )。
)时，该过程加强。
)过程，从能量代谢的角度来看，分别 )。
光能 C~P j
ATP生成： ADP＋Pi→ATP 能量变化 联系 光能→活跃化学能
CO2＋C5→2C3
C3的还原： 2C3→C6H12O6+6 H2O 活跃化学能→稳定化学能
光反应为暗反应提供H和ATP，是暗反应的基础； 暗反应是光反应的继续，为光反应提供ADP和Pi，利 用光反应产生的H和ATP，把二氧化碳还原成葡萄糖。
（四）、水分的散失
主要方式： 蒸腾作用（99％）
1、概念 植物体内的水分，主要以水蒸气的形式通过 叶的气孔散失到大气中。 2、部位 主要在叶片进行，叶柄和幼嫩的茎上也能 少量进行。
3、意义 A、蒸腾作用是植物吸收水分和促使水分在体内
运输的主要动力； B、蒸腾作用可以促进溶解在水中的矿质养料在 植物体内运输； C、蒸腾作用可以降低植物体特别是叶片的温度， 避免因强烈阳光照射而造成灼伤。
二、矿质代谢
（一）植物必需的矿质元素
植物体内必需的矿质元素已知有13种： 大量元素： N，P，S，K，Ca，Mg （6种） 微量元素： Fe，Mn，B，Zn，Cu，Mo，Cl 铁 门 碰 醒 铜 母 驴 （7种）
矿质元素： 一般指除了C、H、O外，主要由根系从土壤 中吸收的元素，如N、P、K等。
二、矿质代谢
四、呼吸作用
回
（一）、呼吸作用的概 生物体内的有机物在细胞内经过氧化分解，最终产 念
生二氧化碳或其他产物，并且释放能量的过程。 有氧呼吸和无氧呼吸
（二）、呼吸作用的类型
（三）、呼吸作用的实质
氧化有机物、释放能量、产生ATP
（四）、呼吸作用的意义
1、为植物体的各项生命活动提供能量 2、是植物体各种有机物相互转化的枢纽
有氧呼 吸
大部分：[H]和氧气结合成水 少部分：有氧呼吸的第一、 二阶段
直接用于完成各项生命活动的 需要
光能 C~P j
h
h ATP i
氨基酸 a b C6H12O6 ①
c
脂肪
e
f g ②
d
糖元 C3H6O3 CO2+H2O C2H5OH+ CO2
依据上图回答下列问题：
丙酮酸
④
③
1、氨基酸完成a、c过程，首先要通过 ( )，其过程中还产生的物质有( )。
一、水分代谢
回
主要器官： 根(活跃部位：根尖成熟区表皮细胞)
吸水方式：吸胀吸水—无液泡细胞靠细胞中的 亲水性物质。
1、水分的吸收：
渗透吸水—有液泡细胞靠渗透作用。 渗透吸水原理： 成熟植物细胞是一个渗透系统 实验： 观察植物细胞质壁分离和复原
2、水分的利用： 用于光合作用和其它代谢过程(约1%)
3、水分的散失：
)中进行。 ) 和( )。 )。 )。 )，除CO2和H2O外还生成有(
11、①过程的产物除丙酮酸外，还有(
13、在上述物质中同时含有N和P的物质有(
14、人在剧烈运动时，能量主要是由①②③④中的( 给的。
) 过程来供
试分析影响光合作用的因素及影响原理。
(1)温度：温度影响酶的催化效率，从而影响光合作用的速度，在 一定温度范围内，温度越高，光合作用速度越快。 (2)CO2： CO2是光合作用的原料， CO2浓度增加，五碳化合物与 CO2结合形成的C3就增加，从而使暗反应产物增加。 (3)光照强度：光照强度增加，光反应速度加快，产生的ATP和[H] 多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。 (4)水分：水分一方面是光合作用的原料，同时当水分散失过多时， 植物叶片的气孔关闭， CO2无法进行进入植物体内，从而影响光合 作用的速度。 (5)矿物质：矿质元素与光合作用有密切关系，如Mg2+是合成叶绿 素的必要成分；N是合成酶所必需的，而光合作用过程中需要多种 酶的参加；P是合成ATP必需的成分。
1、下表为假设的相对数量： 0 5 10 温度(℃) 矿质元素吸收量 3 6 12
20
20
25
28
30
36
35
42
40
31
60
22
水分的吸收量
1
4
11
15
19
22
25
)
34
37
试分析实验结果与原理。 2、硝化细菌生命活动所需要的能量直接来自于( A：氨氧化 B：氨还原 C：化能合成作用
D：ATP水解 )
同化作用
贮存能量
物质代谢 分解物质
异化作用
能量代谢
自 我 更 新
释放能量
新陈代谢是生物体最基本的生命活动过 程，是生物和非生物最根本的区别点。
新陈代谢的基本类型：
光能自养型 1、同化作用的 两种不同类型 自养型 化能自养型 异养型 需氧型（有氧呼吸型） 厌氧型（有氧呼吸型）
2、异化作用的 两种不同类型
（二）、植物对矿质元素的吸收
吸收器官：根
吸收最活跃的区域：成熟区的表皮细胞 矿质元素被吸收的形式：离子状态 。如K＋，Ca 2+,NO3－ 等
吸收过程：
主动运输
(需消耗能量)
条件：载体――具有专一性
能量――由呼吸作用提供
与细胞膜上载体的种类和数量有关 植物吸收水分和吸收矿质离子是两个相对独立的过程。
基质
光合作用与有氧呼吸的比较 光合作用 条件 光和色素 叶绿体 有氧呼吸 氧气 细胞质基质和线粒体
场所
物 质 无机物合成有机物 变化 能 量 把光能转变成化学能 变化 气 体 吸收二氧化碳，放出氧气 变化 实质 把无机物合成有机物，把光 能转变成化学能，贮存在有 机物中
有机物分解成无机物
释放能量 吸收氧气，放出二氧化碳 把有机物进行氧化分解，释 放能量，产生ATP
6CO2 6O2 12H2O 12C3
色素 分子 酶
24[H]
ATP
一 系 列 酶
6C5
ADP+Pi
C6H12O6+6H2O
光反应
暗反应
比较光反应和暗反应：
光反应 条件 场所 物质变化 需光、色素 基粒片层结构薄膜 水的光解： 暗反应 与光无关，需一系列酶 基质 CO2的固定：
H2O→2[H]＋1/2O2
光合作用与有氧呼吸中ATP及[H]的来源和去向
来源 去向
[H]
光合作 用 有氧呼 吸
光反应中水的光解
用于暗反应中还原三碳化合物
大部分：丙酮酸彻底分解 与氧气结合成水，产生大量 少部分：葡萄糖分解成丙酮酸 ATP
ATP
光合作 用
叶绿素分子吸收光能将ADP合 对三碳化合物还原，将能量贮 成ATP 存在葡萄糖中
（三）、矿质元素的运输
运输结构： 导管 运输途径： 根→茎→叶 运输动力： 蒸腾作用
回
（四）、矿质元素的利用
1、作用：
有的作为植物体的组成成分； 有的具有调节植物体生命活动的功能。 2、存在状态： 有的仍呈离子状态，如K。 有的形成不稳定的化合物，如N、P、Mg 可再利用 不可再利用
有的形成稳定难溶解的化合物，如Ca，Fe
C6H12O6＋6H2O＋6O2—酶→6CO2＋12H2O＋能量
（5）能量利用率： 1molC6H12O6 2870KJ 1161KJ ATP
其余
热能
少量 ATP
热量
酶
细胞质基质
酶 少量 ATP 热量 20H 热量 6CO2 12H2O 线粒体
有氧
葡萄糖 丙酮酸 线粒体 无氧 细胞质基质
CO2＋H2O＋能量（大量）
C6H12O6—酶→2C3H6O3+能量
（5）能量利用率： 1molC6H12O6 196.65KJ 61.08KJ ATP
其余
热能
热量 少量 ATP
酶
（酒精） 酶 酶 细胞质基质 线粒体 2C2H5OH＋2CO2 （乳酸） 2C3H6O3
1、有氧呼吸――高等植物呼吸作用的主要形式。
（1）概念： 是指细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把 糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水， 同时释放出大量能量的过程。 （2）场所： 主要在线粒体（此外在细胞质基质） 线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在内膜、 基质和基粒上。 （3）过程： 分三个阶段。 （4）总反应式：
专一性――每种酶只能催化一种化合物或一类
化合物的化学反应 需要适宜的条件――如：温度、PH值 3、影响酶活性的因素： (1)温度：在最适温度以下，酶的活性随温度升高而增强， 超过最适温度，随温度升高反而降低。过高温度会使酶分 子结构遭到破坏而失去活性。 (2)酸碱度：酶有最适宜的PH值，高于或低于最适PH值都 会使酶活性降低，过高或过低的PH值都会使酶变性失活。
三、光合作用
回
（一）、光合作用的概 光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧 念
化碳和水合成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
（三）、光合作用的过程 （二）、光合作用的场所
（四）、光合作用的实质
把无机物合成有机物，把光能转变成化学能 储存在合成的有机物中。
（五）、光合作用的意义
光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。