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第四章．能量与代谢第一节新陈代谢第二节能量的形式和能量的转换第三节能量分子ATP第四节酶第五节代谢的调控第一节新陈代谢新陈代谢是生物体内全部物质和能量变化的总称，是最基本的生命活动过程。1.分解代谢生物体内一切物质的分解作用,释放能量.2.合成代谢生物体内一切物质的合成作用,吸收能量.代谢图谱第二节能量的形式和能量的转换光能、化学能、机械能、声能、电能……第三节能量分子ATP(一)细胞做功形式1.转运功2.机械功3.化学功驱动细胞做功的能源主要来源是ATP分子(二)ATP的结构和水解1.ATP的结构2.ATP的水解ATP+H2OADP+PiG=-30.5kJ/mol•放能反应与吸能反应通过磷酸化中间物偶联•细胞依赖ATP的磷酸基转移获得能量而做功(三)ATP的循环再生ATP+H2OADP+PiG=-30.5kJ/molADP+PiATPG=+30.5kJ/molATP循环把能量从分解代谢传递到合成代谢代谢的不平衡性第四节酶(一)生活中酶的应用夏禹时代：酿酒周朝：制麦芽糖、造酱、醋春秋时代：曲酶治腹泻日常生活：佳美洗衣粉—“加酶”嫩肉粉FE1777年：苏格兰医生斯蒂文斯，分离胃液，体外可分解食物；1834年：施旺，胃液加HgCl2，得白粉末-“胃蛋白酶”；法化学家：麦芽提取物，淀粉-糖，“淀粉糖化酵素”；1878年：德生理学家屈内，建议无生命的酵素为“酶”。1897年：德化学家希纳用沙磨碎酵母细胞，液体有发酵作用。酵素=酶，获1907年诺贝尔化学奖。(二)酶的发现(三)酶的本质1.酶是生物催化剂提高反应速率，但自身并不被消耗，结构与活性也不变。2.酶（绝大多数）的化学本质是蛋白质•四膜虫35S前体rRNA可自身剪接（1982年）•RNaseP加工tRNA的核糖核蛋白.RNA—具催化活性；蛋白质—保持RNA的结构，无催化活性.•人工ribozyme切割特定的RNA,治疗病毒性疾病和肿瘤.3.“核酶”(ribozyme)一类具有催化活性的RNA1.高的催化效率2.高度专一性•催化的反应专一性•催化的底物专一性3.作用条件的温和性常温常压中性pH4.作用的可调控性酶浓度的调节，激素调节，酶原的激活等.（四）酶的作用特点（五）酶的作用机制1.降低反应的活化能活化能在一定温度下,1摩尔反应物全部进入活化态所需要的自由能.2.酶的专一性和诱导－契合作用3.酶的催化循环（六）影响酶活性的因素1.温度2.pH3.盐浓度4.辅助因子•辅助因子(无机离子,激活或参与反应)•辅酶(小分子有机物,传递电子、原子或某些基团.)辅酶ⅠNAD+的结构与功能竞争性抑制剂非竞争性抑制剂底物可与酶活性位点结合5.抑制剂底物酶抑制剂抑制剂6.酶的变构调节第五节代谢的调控（一）反馈抑制（二）细胞结构的有序性