第二单元 生物的新陈代谢
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生物中新陈代谢的名词解释生物体是由无数个微观的化学反应组成的,这些反应共同构成了生物体内的一系列生命过程,其中最重要的就是新陈代谢。
新陈代谢是指生物体内一系列化学反应和能量转化过程,包括物质的合成和分解,以维持生物体的生命活动所必需的能量和物质供给。
本文将对新陈代谢的各个方面进行解释和说明。
1. 新陈代谢的基本概念新陈代谢是生物体内基本的营养与能量转化过程。
它包括两个方面:分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)。
分解代谢是指有机物质分解为小分子物质的过程,释放出能量。
而合成代谢是指通过化学反应将小分子物质合成为大分子有机物质的过程,消耗能量。
这两个过程相互作用,形成了一个动态平衡,维持生物体内稳定的能量和物质供给。
2. 营养的转化和代谢新陈代谢与营养物质的摄入和转化密切相关。
营养物质主要包括碳水化合物、脂肪和蛋白质。
碳水化合物是生物体内最主要的能量来源,通过分解代谢产生能量。
脂肪则是储存能量的主要形式,通过合成代谢将多余的碳水化合物转化为脂肪。
而蛋白质不仅提供能量,还参与体内的结构和功能构建。
3. ATP的角色与能量转化新陈代谢中最重要的物质之一是ATP(三磷酸腺苷)。
ATP是生物体内细胞能量的主要储存和传递形式。
通过分解代谢产生的能量最终转化为ATP,而ATP又能够被细胞利用,供给其他能量消耗的过程。
这种能量的传递与转化是生命活动的基础。
4. 细胞呼吸与氧气的作用细胞呼吸是一种重要的新陈代谢过程,将有机物质分解为小分子化合物,并产生大量的能量。
这一过程需要氧气的参与,因此被称为有氧呼吸。
在有氧呼吸中,葡萄糖是主要的能量来源,通过一系列反应逐步分解为二氧化碳和水,并生成ATP。
氧气在这个过程中充当着最终电子受体的角色,保证有机物质完全被氧化,释放出最大量的能量。
5. 无氧呼吸与乳酸发酵当细胞无法获取足够的氧气时,会发生无氧呼吸。
无氧呼吸是一种能量供给途径,但相较于有氧呼吸,产生的能量较少。
初中生物新陈代谢教案
一、教学目标:
1. 了解新陈代谢的概念和作用;
2. 掌握新陈代谢的种类和过程;
3. 能够举例说明新陈代谢在生物体内的重要性。
二、教学重点和难点:
1. 新陈代谢的概念和作用;
2. 新陈代谢的种类和过程;
3. 新陈代谢在生物体内的重要性。
三、教学过程:
1. 导入(10分钟)
让学生观察一段运动的视频,并讨论在运动时生物体内发生了什么变化。
引导学生思考新
陈代谢在生物体内的作用。
2. 新知讲解(20分钟)
a. 讲解新陈代谢的概念:新陈代谢是生物体内一系列生化反应的总称,包括物质的吸收、
运输、分解和合成等过程。
b. 介绍新陈代谢的种类:新陈代谢可分为有氧代谢和无氧代谢两种,有氧代谢需要氧气参与,无氧代谢不需要氧气。
c. 解释新陈代谢的过程:新陈代谢包括细胞呼吸、物质合成等过程,是维持生物体正常生
长和生存的重要环节。
3. 练习与讨论(15分钟)
设计一些案例让学生分组讨论新陈代谢的作用,并举例说明新陈代谢在生物体内的重要性。
鼓励学生积极参与讨论,加深理解和印象。
4. 总结提升(5分钟)
总结新陈代谢的概念、种类和过程,强调新陈代谢在生物体内的重要性,并鼓励学生进行
思考和探索。
四、作业布置:
布置一道简单的题目,让学生回答新陈代谢的定义和作用,并在日常生活中举例说明新陈代谢的重要性。
五、教学反思:
本堂课通过观察视频、讲解知识、讨论案例等形式,激发学生学习兴趣,帮助学生深入理解新陈代谢的概念和作用。
但在教学过程中,也应该注重引导学生思考和探索,培养他们的创新能力和问题解决能力。
2生物的新陈代谢2006丽水市9.三年的初中生活,同学们学到了许多知识,身体也长高了、长壮了。
从新陈代谢的角度看,长高长壮是由于A.同化作用大于异化作用B.异化作用大于同化作用C.只进行同化作用D.只进行异化作用2006金华市24.人摄人萄萄糖后变成血糖和摄入蛋白质后变成血液中的蛋白质,这两个过程分别是A.消化和吸收B.消化和异化作用C.吸收和同化作用 D:吸收和异化作用2006嘉兴市33.在新疆塔里木盆地的罗布泊,考古学家在一个古代的墓葬内发现了一些保存完好的小麦粒。
为了解这些小麦种子目前的生理状况,某科学研究小组进行了一系列的探究实验。
(1)首先用如图所示装置进行实验,一段时间后,若红墨水滴向▲移动,说明古代小麦仍有生命力。
(2)上面是通过检测小麦的呼吸作用来了解其目前的生理状况。
如要设置该实验的对照组,应该将对照组的小麦种子如何处理?▲。
(3)将这些小麦播种后仍能正常萌发,但它们在地下墓葬内长时间没有萌发或腐烂,其环境原因可能是▲ (写出一点即可)。
2006绍兴12.萝卜存放时间长了会空心,这是因为存放期间A.呼吸作用消耗了大量的氧气 B.光合作用消耗了大量的水分C.呼吸作用消耗了大量的有机物 D.光合作用消耗了大量的二氧化碳2006绍兴27.西藏位于青藏高原,海拔高,空气稀薄。
援藏人员进藏前都要进行体检,其中有一中年男性的部分血检结果如表所示。
根据这个检查结果,你认为他的身体状况适合到西藏工作吗?并说明理由:。
2006年台州4.下列生物中能够进行光合作用的是A.草履虫B.熊猫 C.桃树D.草鱼2006年台州13.细细咀嚼米饭一段时间后,我们会感觉到甜味,这是因为A.米饭本来是甜的B.米饭中部分淀粉分解成麦芽糖C.米饭中部分蛋白质分解成氨基酸D.米饭中部分脂肪分解成甘油和脂肪酸2006年台州21.青春期是人一生中身心发展的重要时期。
如图表示某地男女身高增长速度变化的曲线。
请回答下列问题:(1)甲表示的是 ▲ (选填“男”或“女”)性身高增长速度的变化曲线。
生物新陈代谢过程梳理生物新陈代谢是指生物体在维持生命活动的过程中,通过一系列化学反应来转化和利用能量,以及合成和分解有机物质的过程。
本文将对生物新陈代谢的过程进行梳理,包括代谢途径、能量转化和物质转化等方面。
一、代谢途径生物新陈代谢主要包括两个途径:有氧呼吸和无氧呼吸。
1. 有氧呼吸:有氧呼吸是指生物体通过氧气来转化有机物质,产生能量。
这一过程主要发生在细胞的线粒体中。
有氧呼吸包括糖类的氧化、脂肪的氧化和蛋白质的氧化等。
其反应方程式如下:葡萄糖 + 氧气→ 二氧化碳 + 水 + 能量2. 无氧呼吸:无氧呼吸是指在没有氧气的情况下,生物体通过其他物质进行氧化还原反应,产生能量。
这一过程一般发生在缺氧或氧气供应不足的环境中。
无氧呼吸产生的能量相对有氧呼吸较少。
其反应方程式如下:葡萄糖→ 乳酸(动物细胞)或乙醇(植物细胞)+ 能量二、能量转化生物新陈代谢过程中的能量,主要以三磷酸腺苷(ATP)的形式存在。
ATP是细胞内的一种高能化合物,可以在细胞内进行能量转移和储存。
能量转化主要包括两个过程:能量的产生和能量的利用。
1. 能量的产生:能量的产生主要通过有氧呼吸和无氧呼吸来实现。
在这两个过程中,葡萄糖会被分解,并释放出能量。
有氧呼吸产生的ATP较多,而无氧呼吸产生的ATP较少。
2. 能量的利用:细胞利用ATP来进行各种生命活动,如维持细胞结构、合成物质和运动等。
ATP在细胞内被水解成ADP和磷酸,释放出能量供细胞使用。
三、物质转化生物新陈代谢过程中,物质的转化是指有机物质的合成和分解。
1. 合成反应:合成反应是指生物体通过化学反应,将无机物质或较简单的有机物质合成成更复杂的有机物质。
合成反应主要包括碳水化合物、脂肪和蛋白质的合成等。
2. 分解反应:分解反应是指生物体将复杂的有机物质分解成较简单的有机物质或无机物质。
分解反应主要包括有机物质的降解和物质的排泄等。
生物新陈代谢过程中,合成和分解反应是相互交替进行的,并在细胞内保持一个相对平衡的状态。
生物的新陈代谢重点总结Ⅰ 植物代谢部分:酶与ATP 、光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮2.1酶的分类2.2酶促反应序列及其意义酶促反应序列 生物体内的酶促反应可以顺序连接起来,即第一个反应的产物是第二个反应的底物,第二个反应的产物是第三个反应的底物,以此类推,所形成的反应链叫酶促反应序列。
如意义 各种反应序列形成细胞的代谢网络,使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序进行,确定了代谢的方向。
2.3生物体内ATP 的来源终产物 …… 酶(蛋白质本质)(核酸本质)单纯酶复合酶仅含蛋白质 蛋白质辅助因子离子有机物辅酶NADP(辅酶Ⅱ) B 族维生素生物素(羧化酶的辅酶)RNA 端粒酶含RNA唾液淀粉酶含Cl -细胞色素氧化酶含Cu 2+ 分解葡萄糖的酶含Mg 2+如胃蛋白质酶酶存在于低等生物中,将RNA 自我催化。
对生命起源的研究有重要意义。
2.4生物体内ATP 的去向2.5光合作用的色素2.6光合作用中光反应和暗反应的比较神经传导和生物电 肌肉收缩 吸收和分泌 合成代谢 生物发光光合作用的暗反应 细胞分裂 矿质元素吸收 新物质合成 植株的生长 植物动物ATP ——→ADP +Pi + 能量酶(橙黄色)胡萝卜素 (黄色)叶黄素 (蓝绿色)叶绿素a (黄绿色)叶绿素b 快慢胡萝卜素 叶黄素大部分叶绿素a 叶绿素b 特殊状态的叶绿素aa b胡萝卜素 叶黄素2.7 C3植物和C4植物光合作用的比较2.8 C4植物与C3植物的鉴别方法2.9 C4植物中C4途径与C3途径的关系叶肉细胞维管束鞘细胞注:磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为PEP。
2.10 C4植物比C3植物光合作用强的原因2.11光能利用率与光合作用效率的关系2.12影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系N :P :K :糖类的合成和运输 Mg :叶绿素的成分ATP 、NADP +的成分因地制宜:阳生植物种阳地阴生植物种阴地红光照,糖类增多提高复种指数:改一年一季为一年多季 合理密植套种(不同时播种)2.13光合作用实验的常用方法2.14植物对水分的吸收和利用2.14.1植物对水分的吸收①植物细胞与土壤溶液之间构成②每两个植物细胞之间构成2.14.2扩散作用与渗透作用的联系与区别2.14.3半透膜与选择透过性膜的区别与联系2.14.4植物体内水分的运输2.14.5植物体内水分的利用和散失产生蒸腾拉力①根持续吸水的动力②物质运输的载体③降低叶片温度物质由高到低的移动方式,利用物质本身的属性,不需要能量特指溶剂分子(如水、酒精等)的扩散,需特定的条件2.15植物体内的化学元素(1)、2.17生物固氮2.19三类微生物在自然界氮循环中的作用3的过程要作用营养注意:不同的根瘤菌具有共生专一性。
【初中生物】初一生物复习资料之新陈代谢
【—
初一
生物之新陈代谢】,食物的消化:指在消化道中,将结构复杂、不溶于水的大分子有
机物,转变变成为结构简单、溶于水的小分子有机物。
新陈代谢
同化作用(合成代谢):在新陈代谢过程中,生物体把从外界环境中摄取的营养物质
转变成自身的组成物质,并储存能量,这叫做同化作用。
异化作用(分解代谢):生物体把组成自身的一部分物质加以分解,释放出其中的能量,并把代谢的最终产物排出体外,这叫做异化作用。
酶:酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物,绝大部分是蛋白质,少数是RNA。
【水分代谢】:指植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,叫做渗透作用。
渗透吸水:靠渗透作用吸收水分的过程。
原生质层:包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质。
质壁分离:原生质层与细胞壁分离的现象,叫做质壁分离。
蒸腾作用:植物体内的水分,以水蒸气的形式通过叶的气孔散失到大气中的过程。
【矿质代谢】:指植物对矿质元素的吸收、运输和利用的过程。
矿质元素:一般指除了C、H、O以外,主要由根系从土壤中吸收的元素。
总结:研究生命起源是要弄清几十亿年生命诞生的历史,然而其意义远不止追根溯源,还在于可以了解生命与环境,新陈代谢、运动感应和调节控制等生命活动的机制,从而认
识和阐明生命的本质,以实现人类控制和改造生命的目标。
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
高二生物知识点:新陈代谢的基本类型高二生物知识点:新陈代谢的基本类型名词:1、同化作用(合成代谢):在新陈代谢过程中,生物体把从外界环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质,并储存能量,这叫做~。
2、异化作用(分解代谢):同时,生物体又把组成自身的一部分物质加以分解,释放出其中的能量,并把代谢的最终产物排出体外,这叫做~。
3、自养型:生物体在同化作用的过程中,能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质,并储存了能量,这种新陈代谢类型叫做~。
4、异氧型:生物体在同化作用的过程中,不能直接利用无机物制成有机物,只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质,并储存了能量,这种新陈代谢类型叫做~。
5、需氧型:生物体在异化作用的过程中,必须不断从外界环境中摄取氧来氧化分解自身的组成物质,以释放能量,并排出二氧化碳,这种新陈代谢类型叫做~。
6、厌氧型:生物体在异化作用的过程中,在缺氧的条件下,依靠酶的作用使有机物分解,来获得进行生命活动所需的能量,这种新陈代谢类型叫做~。
7、酵母菌:属兼性厌氧菌,在正常情况下进行有氧呼吸,在缺氧条件下,酵母菌将糖分解成酒精和二氧化碳。
8、化能合成作用:不能利用光能而是利用化学能来合成有机物的方式(如硝化细菌能将土壤中的NH3与O2反应转化成HNO2,HNO2再与O2反应转化成HN03,利用这两步氧化过程释放的化学能,可将无机物(CO2和H2O 合成有机物(葡萄糖)。
语句:1、光合作用和化能合成作用的异同点:①相同点都是将无机物转变成自身组成物质。
②不同点:光合作用,利用光能;化能合成作用,利用无机物氧化产生的化学能。
2、同化类型包括自养型和异养型,其中自养型分光能自养--绿色植物,化能自养:硝化细菌;其余的生物一般是异养型(如:动物,营腐生、寄生生活的真菌,大多数细菌);异化类型包括厌氧型和需氧型,其中寄生虫、乳酸菌是厌氧型;其余的生物一般是厌氧型(多数动物和人等)。
生物的新陈代谢生物的新陈代谢是指生物体内发生的一系列化学反应,以维持生命所必需的物质和能量交换。
这一过程不仅涉及有机物的合成与降解,还包括能量的转化和传递。
通过新陈代谢,生物体能够从外界获取所需的养分,将其转化为能量和其他生物分子,同时排除代谢废物,保持生命活动的平衡。
1. 摄取和消化新陈代谢过程的第一步是摄取和消化。
生物通过各种途径获取养分,如食物、阳光和水。
在消化系统中,食物被分解为可被吸收的小分子,例如碳水化合物、脂肪和蛋白质。
这些小分子进入血液循环,向细胞供给养分。
2. 吸收和分解吸收和分解是细胞内新陈代谢的重要步骤。
细胞通过细胞膜上的各种通道和转运蛋白,将养分从外界环境吸收进来。
例如,葡萄糖进入细胞后经过糖酵解反应分解为能量和其他代谢产物。
脂肪和蛋白质也被分解为能量和其他有机物。
3. 能量转化能量转化是新陈代谢的关键过程之一。
生物体内的化学反应需要能量输入才能进行。
通过细胞呼吸过程,有机物被氧化生成二氧化碳和水,同时释放出大量的能量。
这个过程主要发生在线粒体内,产生的能量用于驱动细胞的各种活动。
4. 合成和存储新陈代谢还涉及有机物的合成和存储。
细胞利用能量和养分来合成蛋白质、核酸和其他生物分子。
这些分子在细胞内发挥各种功能,例如构建细胞结构、储存遗传信息等。
同时,生物体还会将多余的养分转化为储备物质,如糖原和脂肪,在需要时释放。
5. 排泄和解毒新陈代谢过程中产生的废物和代谢产物需要被排泄和解毒。
通过排泄系统,例如肾脏和肺部,生物体将废物和多余的物质从体内排出,以维持内环境的稳定。
同时,解毒酶也起到重要作用,将有毒物质转化为无毒或相对无害的物质,保护身体免受损害。
总结:生物的新陈代谢是一个复杂而细致的过程,涉及摄取、消化、吸收、分解、能量转化、合成、排泄和解毒等多个方面。
通过这一过程,生物体能够从外界获取养分和能量,将其转化为维持生命所必需的物质,并保持体内环境的平衡。
了解和研究生物的新陈代谢对于理解生命的本质、健康和疾病的发生机制都具有重要意义。
高中生物全面理解新陈代谢及其基本类型一. 新陈代谢新陈代谢是生物体内全部有序的化学变化的总称,包括同化作用和异化作用两个方面。
同化作用又称合成代谢,是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。
异化作用又称分解代谢,是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,并且把分解的终产物排出体外的变化过程。
全面、深刻地理解新陈代谢的概念,应该把握以下几个方面:1. 从性质上看:新陈代谢包括物质代谢和能量代谢两个方面。
生物体内的任何物质变化都必然伴随着相应的能量变化。
物质是能量的载体,而能量是物质运动的动力。
物质代谢与能量代谢相伴而生,相互依存。
2. 从方面上看:新陈代谢包括同化作用和异化作用。
两者是同时进行、对立统一的。
同化作用与异化作用相互依存。
同化作用为异化作用的进行提供物质和能量基础,而同化作用进行所需要的能量又是靠异化作用来提供。
3. 从实质上看:新陈代谢是生物体活细胞内进行的一系列有序的、连锁的化学变化。
应该特别注意“有序”这两个字,因为死细胞中也有一些化学变化,但它是无序的,故不属于新陈代谢。
4. 从意义上看:新陈代谢的过程就是生物体自我更新的过程。
在新陈代谢的基础上,生物体既进行新旧细胞的更替,又进行细胞内化学成分的更替,最终表现出生长、发育、生殖等生命活动。
二. 新陈代谢的基本类型生物新陈代谢的基本类型按照生物体同化作用方式的不同分为自养型和异养型;按照生物体异化作用方式的不同分为需氧型和厌养型。
但是一定不要误认为生物体的新陈代谢分为自养型、异养型、需养型和厌养型四种基本类型。
因为新陈代谢包括同化作用和异化作用两个方面,所以,一般情况下,每种生物新陈代谢的基本类型都应属于自养型和异养型中的一种以及需氧型和厌氧型中的一种,即自养需氧型、自养厌氧型、异养需氧型和异养厌氧型四种基本类型。
从不同角度和层次对有关概念进行比较,抓住其共同点和不同点,弄清楚概念的内涵。
生物体内的新陈代谢是什么生物体内的新陈代谢(metabolism)是指生物体内发生的一系列化学反应,用于维持生命活动所需的能量和物质交换。
新陈代谢是生物体内各种化学反应的总和,包括生物体对营养物质的分解和合成过程,以及废物的排出。
新陈代谢过程新陈代谢包括两个主要过程:catabolism(分解代谢)和anabolism (合成代谢)。
分解代谢是指生物体内有机物被分解成较小的分子,并释放出能量。
这些分子可以来自多种来源,如食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质。
分解代谢通过各种酶的作用,将这些有机物分解为简单的化合物,例如葡萄糖、脂肪酸和氨基酸。
在这个过程中,能量被释放出来,并用于维持生物体的各种生命活动。
合成代谢是指生物体内小分子物质的合成,用于维持和修复组织,并合成新的有机物。
合成代谢需要能量来驱动这些化学反应。
例如,氨基酸可以通过合成代谢被组装成蛋白质,并用于细胞的建造和修复。
新陈代谢的调节新陈代谢过程受到多种因素的调控,包括内部和外部环境。
内部调节因素包括激素和酶的调节。
激素是由内分泌系统分泌的化学物质,可以在不同的组织之间传递信号,并调节新陈代谢的速率。
例如,甲状腺激素可以增加基础代谢率,提高能量消耗。
外部调节因素包括饮食和运动。
摄入食物提供了新陈代谢所需的能量和营养物质,而运动可以增加能量消耗并促进分解代谢过程。
此外,温度和环境压力等外部因素也可以影响新陈代谢的速率。
新陈代谢的意义新陈代谢是维持生物体生命活动所必需的过程。
它提供了能量和物质交换,使细胞能够进行各种生化反应,并维持组织的结构和功能。
新陈代谢还参与调节体温、维持酸碱平衡和排除废物等重要生理功能。
不正常的新陈代谢可以导致多种疾病。
代谢紊乱可能导致能量平衡失调,导致体重增加或减少。
一些代谢性疾病,如糖尿病和甲状腺功能减退症,是由新陈代谢异常引起的。
因此,了解和维持健康的新陈代谢对于预防和治疗许多疾病非常重要。
总结生物体内的新陈代谢是一系列化学反应的综合体,包括分解代谢和合成代谢。
初中生物人教版《人体的新陈代谢》教案2023版教学目标:1. 了解人体的新陈代谢的概念和基本过程。
2. 掌握新陈代谢对人体的重要性和影响。
3. 能够运用所学知识解释一些常见现象和问题。
教学重点:1. 新陈代谢的定义和基本过程。
2. 理解新陈代谢对人体的重要性和影响。
教学难点:1. 运用所学知识解释一些常见现象和问题。
教学准备:1. 教师准备PPT、教材、实验室用具等教学辅助材料。
2. 学生准备笔记本和写字工具。
教学过程:一、导入(5分钟)教师通过引入问题或相关图片,激发学生对新陈代谢的兴趣和思考。
二、学习新知(15分钟)1. 教师向学生介绍新陈代谢的定义和基本过程,通过PPT和实例进行讲解。
2. 学生跟随教材的指导进行学习,可以互相讨论和解答疑惑。
三、实践操作(20分钟)1. 教师组织学生进行以下实验操作,以加深对新陈代谢的理性认识:a. 实验一:呼吸实验b. 实验二:摄取与消耗的关系实验2. 学生根据实验结果,通过观察、实测等方式得出结论,并与教师和同学进行交流。
四、拓展应用(15分钟)1. 教师通过提问的方式引导学生分析一些常见现象和问题,如体温调节、饮食对新陈代谢的影响等。
2. 学生思考并发表自己的见解,通过讨论加深对新陈代谢的理解。
五、归纳总结(10分钟)1. 教师进行知识点总结,强化学生对新陈代谢的理解。
2. 学生记录重点内容,并进行讨论和提问。
六、作业布置(5分钟)教师布置相关练习题作为课后作业,以检验学生对新陈代谢的掌握情况。
七、课堂检测(5分钟)教师进行快速检测,评估学生对新陈代谢的掌握情况。
教学反思:通过本节课的教学,学生对人体的新陈代谢有了更深入的了解。
实践操作加深了学生对知识的理解,并培养了他们的实践操作能力。
拓展应用环节提高了学生的综合思考和分析问题的能力。
最后通过作业布置和课堂检测,及时发现和纠正学生的问题,巩固所学知识。
总结:本节课主要介绍了人体的新陈代谢的概念和基本过程,强调了新陈代谢对生命活动的重要性和影响。
生物体内的新陈代谢过程生物体内的新陈代谢是指生物体内发生的一系列化学反应,用于维持生命活动的正常进行。
这一过程包括细胞内的能量转换、物质合成和分解等重要步骤。
通过新陈代谢,生物体能够获取能量,合成所需的分子,并清除废物。
本文将详细介绍生物体内的新陈代谢过程。
1. 能量转换生物体内的能量转换主要依赖于细胞呼吸和光合作用两种过程。
细胞呼吸是指在缺氧条件下,有机物通过氧化还原反应释放能量的过程。
通过细胞呼吸,生物体将有机物如葡萄糖分子分解为二氧化碳和水,并且释放出大量的能量。
光合作用是指通过光能将二氧化碳和水转化为有机物,同时释放氧气。
光合作用是地球上维持生态平衡的重要途径,为其他生物提供能量来源。
2. 物质合成生物体需要合成各种有机分子来维持正常的生命活动。
例如,生物体需要合成蛋白质、核酸和多糖等大分子。
这一过程主要发生在细胞内的核糖体和核酸酶等蛋白质酶的作用下。
通过蛋白质合成,细胞能够合成各种酶和结构蛋白,用于维持细胞的正常功能。
核酸合成则是指通过核苷酸的合成以及DNA和RNA的复制过程,保证细胞能够传递遗传信息。
3. 物质分解生物体的新陈代谢过程还包括物质的分解。
通过分解有机物,生物体可以获取所需的能量和原料。
例如,在缺氧条件下,生物体通过发酵将葡萄糖分解为乳酸或酒精,并释放出少量能量。
此外,生物体还通过脂肪酸分解和蛋白质降解等过程,将多余的脂肪和蛋白质转化为能量和废物的形式。
4. 废物排除生物体内的新陈代谢过程产生的废物需要及时排除。
例如,通过呼吸过程,生物体将产生的二氧化碳排出体外。
此外,肾脏和肝脏等器官也承担着过滤血液和排除废物的重要功能。
通过排尿和排便等方式,生物体将废物排出体外,维持体内环境的稳定。
总结:生物体内的新陈代谢过程是一个复杂的化学反应网络,包括能量转换、物质合成和分解以及废物排除等步骤。
这一过程是维持生物体正常生命活动所必需的。
通过新陈代谢,生物体能够获取能量、合成所需的分子,并清除废物,保持体内环境的稳定。
生物学中的新陈代谢过程新陈代谢是指生物体中的能量与物质的交换过程,也是维持生命活动所必须的基本生命活动之一。
新陈代谢包含两种关键过程:生化反应和能量转换。
这两个过程在一起协同作用,维持生物体的正常生理状态。
本文将介绍一些关键的新陈代谢过程。
葡萄糖酵解葡萄糖酵解是生物体内最重要的代谢途径之一,它通过一系列反应将葡萄糖转化成能量(ATP)和二氧化碳(CO2)。
这个过程包含两个阶段:糖解和细胞呼吸。
糖解阶段包含十个步骤,通过将葡萄糖分解为两个三碳的化合物——丙酮酸和磷酸二酯,释放能量(ATP),并形成辅酶NADH。
细胞呼吸阶段包含三个主要的过程:乳酸发酵、酒精发酵和细胞呼吸。
通过这个过程,生物体可以将葡萄糖通过氧化反应产生更多的能量(ATP)。
糖异生糖异生是一种重要的代谢途径,指生物体内通过其他化合物合成葡萄糖的反应。
这个过程特别重要,因为它提供了生物体在没有足够葡萄糖和能量的情况下存活下去的方式。
在糖异生中,起始物质可能是乳酸、脂肪酸、甘油酸等有机物质,透过多个步骤的反应合成葡萄糖。
这种代谢途径在动物中只发生在肝脏和肾脏中,而在植物中则发生在叶片中。
脂肪酸合成脂肪酸是生命体内最重要的生命体质之一,除了可以提供能量外,还有其他重要的生理功能。
脂肪酸合成是指通过碳分子的化学反应将原材料如羧酸和醇合成脂肪酸的过程。
在此过程中,羧酸需要和乙酰辅酶A结合起来形成丙酸,再进一步生成脂肪酸。
这个过程在动物中主要发生在肝脏和脂肪组织中,而在植物中,则发生在种子内。
异源性肽链合成异源性肽链合成是指合成大分子蛋白质的一种过程,它通过将氨基酸合成肽键,最终形成肽链。
这种代谢过程发生在细胞中,通过DNA来描述氨基酸的序列,然后通过核糖体的作用合成蛋白质。
这个过程在生理学中非常重要,因为它可以用来合成体内的重要蛋白质,如酶和抗体。
总体而言,新陈代谢过程是非常复杂和多样的。
每个过程都有它独特的功能和生理作用。
而对于科学家们来说,对这些过程的研究和了解,将有助于更深层次地认识生命体内的能量和物质代谢系统。
第二单元 生物的新陈代谢Ⅰ 植物代谢部分:酶与ATP 、光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮2.1酶的分类2.2酶促反应序列及其意义酶促反应序列 生物体内的酶促反应可以顺序连接起来,即第一个反应的产物是第二个反应的底物,第二个反应的产物是第三个反应的底物,以此类推,所形成的反应链叫酶促反应序列。
如意义 各种反应序列形成细胞的代谢网络,使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序进行,确定了代谢的方向。
2.3生物体内ATP 的来源ATP 来源 反应式光合作用的光反应ADP +Pi +能量——→ATP化能合成作用 有氧呼吸 无氧呼吸 其它高能化合物转化 (如磷酸肌酸转化)C~P (磷酸肌酸)+ADP ——→C (肌酸)+ATPA B C D 酶1 酶2酶3 终产物 …… 酶4 酶n (蛋白质本质)(核酸本质)蛋白质类酶RNA类酶单纯酶复合酶仅含蛋白质 蛋白质辅助因子离子有机物辅酶NADP(辅酶Ⅱ) B 族维生素生物素(羧化酶的辅酶)RNA 端粒酶含RNA唾液淀粉酶含Cl -细胞色素氧化酶含Cu 2+ 分解葡萄糖的酶含Mg 2+如胃蛋白质酶酶存在于低等生物中,将RNA 自我催化。
对生命起源的研究有重要意义。
酶酶2.4生物体内ATP 的去向2.5光合作用的色素2.6光合作用中光反应和暗反应的比较比较项目 光反应暗反应反应场所 叶绿体基粒叶绿体基质能量变化 光能——→电能电能——→活跃化学能活跃化学能——→稳定化学能 物质变化H 2O ——→[H]+O 2NADP + + H + + 2e ——→NADPH ATP +Pi ——→ATP CO 2+NADPH +ATP ———→(CH 2O )+ADP +Pi +NADP ++H 2O 反应物 H 2O 、ADP 、Pi 、NADP + CO 2、A TP 、NADPH反应产物 O 2、ATP 、NADPH(CH 2O )、ADP 、Pi 、NADP + 、H 2O反应条件 需光 不需光 反应性质 光化学反应(快)酶促反应(慢)反应时间有光时(自然状态下,无光反应产物暗反应也不能进行)神经传导和生物电 肌肉收缩 吸收和分泌 合成代谢 生物发光光合作用的暗反应 细胞分裂 矿质元素吸收 新物质合成 植株的生长 植物动物ATP ——→ADP +Pi + 能量酶色素分布分离(橙黄色)胡萝卜素 (黄色)叶黄素(蓝绿色)叶绿素a (黄绿色)叶绿素b 快 慢 作用吸收传递光能胡萝卜素 叶黄素大部分叶绿素a 叶绿素b 吸收转化光能 特殊状态的叶绿素a组成类胡萝卜素叶绿素叶绿素a 叶绿素b胡萝卜素 叶黄素 叶绿体基粒的 类囊体薄膜上2.7 C3植物和C4植物光合作用的比较C3植物C4植物光反应 叶肉细胞的叶绿体基粒 叶肉细胞的叶绿体基粒 暗反应 叶肉细胞的叶绿体基质 维管束鞘细胞的叶绿体基质 CO 2固定仅有C 3途径C 4途径—→C 3途径2.8 C4植物与C3植物的鉴别方法方法 原 理 条件和过程现象和指标结 论生理学方法在强光照、干旱、高温、低CO 2时,C4植物能进行光合作用,C3植物不能。
密闭、强光照、干旱、高温生长状况: 正常生长 或 枯萎死亡 正常生长:C4植物 枯萎死亡:C3植物形态学方法维管束鞘的结构差异过叶脉横切,装片①是否有两圈花细胞围成环状结构 ②鞘细胞是否含叶绿体是:C4植物 否:C3植物化学方法 ①合成淀粉的场所不同②酒精溶解叶绿素③淀粉遇面碘变蓝叶片脱绿→加碘→过叶脉横切→制片→观察出现蓝色:①蓝色出现在维管束鞘细胞②蓝色出现在叶肉细胞出现①现象时:C4植物出现②现象时:C3植物2.9 C4植物中C4途径与C3途径的关系注:磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为PEP 。
草酰乙酸(C 4) 苹果酸C 4 丙酮酸C 3磷酸烯醇式丙酮酸(C 3) ATPPEP 羧化酶AMP NADP + NADPH CO 2苹果酸C 4丙酮酸C 3NADP +NADPHCO 2暗反应(CH 2O )叶肉细胞 维管束鞘细胞C 52.10 C4植物比C3植物光合作用强的原因C3植物C4植物结构原因: 维管束鞘细胞的结构 以育不良,无花环型结构,无叶绿体。
光合作用在叶肉细胞进行,淀粉积累,影响光合效率。
发育良好,花环型,叶绿体大。
暗反应在此进行。
有利于产物运输,光合效率高。
生理原因:PEP 羧化酶磷酸核酮糖羧化酶 只有磷酸核酮糖羧化酶。
磷酸核酮糖羧化酶与CO 2亲和力弱,不能利用低CO 2。
两种酶均有。
PEP 羧化酶与CO 2亲和力大,利用低CO 2能力强。
2.11光能利用率与光合作用效率的关系2.12影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系影响光合作用的外界因素提高光能利用率增加二氧化碳供应通风透光,增施农家肥;人工增CO 2(温室) 必需矿质元素供应 N :P :K :糖类的合成和运输 Mg :叶绿素的成分ATP 、NADP +的成分 控制光照强弱因地制宜:阳生植物种阳地阴生植物种阴地光质影响:蓝紫光照,蛋白质和脂类多 红光照,糖类增多延长光合作用时间 提高复种指数:改一年一季为一年多季 增加光合作用面积合理密植套种(不同时播种)、间作(同时播种) 光CO 2矿物质水温度关系提高光能利用率延长光合作用时间增加光合作用面积 提高光合作用效率控制光照强弱 二氧化碳供应 必需矿质元素供应光合作用效率 光合作用制造的有机物所含的能量光合作用吸收的光能=参与光合作用的能 量中被转移的能量光能利用率 照在该地面的总的光能 光合作用制造的有机物所含的能量=照在地面上的总能 量中被转移的能量 概念热能损失光能损失→荧光、磷光光能→电能→化学能(贮存)去向2.13光合作用实验的常用方法2.14植物对水分的吸收和利用2.14.1植物对水分的吸收半叶法(遮盖法) 割主叶脉法同位素标记法验证(探索)光合作用需 CO 2并放O 2、光强的影响光合作用产生淀粉 验证(探索)光合 作用中物质的转变打孔法(抽气法)密封法光质对光合作用的影响分光法可同时使用渗透吸水渗透系统隔着半透膜的两种溶液构成的体系 吸胀吸水液泡尚未形成或消失通过亲水物质的亲水性吸水 植物细胞构 成渗透系统原生质层 由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成 看作一层半透膜(本质是选择透过性) 两个系统①植物细胞与土壤溶液之间构成 ②每两个植物细胞之间构成水分的吸收吸水原理主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统 通过渗透作用吸水发生条件①具有半透膜②膜两侧溶液具有浓度差溶液与纯水达平衡时,溶液一方所承受的外压差。
渗透压2.14.2扩散作用与渗透作用的联系与区别2.14.3半透膜与选择透过性膜的区别与联系半透膜选择透过性膜概念 小分子、离子能透过,大分子不能透过 水自由通过,被选择的离子和其它小分子可以通过,大分子和颗粒不能通过性质 半透性(存在微孔,取决于孔的大小) 选择透过性(生物分子组成,取决于脂质、蛋白质和ATP ) 状态 活或死活材料 合成材料或生物材料 生物膜(磷脂和蛋白质构成的膜)物质运 动方向 不由膜决定,取决于物质密度 水和亲脂小分子:不由膜决定,取决于物质密度 离子和其它小分子:膜上载体(蛋白质)决定 功能 渗透作用渗透作用和其它更多的生命活动功能共同点水自由通过,大分子和颗粒都不能通过2.14.4植物体内水分的运输2.14.5植物体内水分的利用和散失导管运输水分的运输方向向上:根—→茎—→叶 动力蒸腾作用产生蒸腾拉力根压 导致吐水现象 利用1-5%参与光合作用、呼吸作用等生命活动水分散失绝大部分水分通过蒸腾作用散失生理意义蒸腾作用①根持续吸水的动力 ②物质运输的载体 ③降低叶片温度扩散作用 渗透作用 物质由相对多(密度高)的地方向相对少(密度低)的地方运动的过程,叫扩散溶剂分子的扩散叫渗透,具备一定条件才能发生联系 区别物质由高到低的移动方式,利用物质本身的属性,不需要能量 特指溶剂分子(如水、酒精等)的扩散,需特定的条件2.15植物体内的化学元素(1)1.16植物体内的化学元素(2)植物体水分(10-95%)干物质(5-90%)有机物 90%无机盐 10%挥发部分灰分元素小部分N大部分S全部P 全部金属元素C 、H 、O 、N 、S 形成气体: CO 2、CO 、N 2、NH 3、H 2O 和氮氧化物等。
少量硫形成H 2S 、SO 2等。
燃烧N 、P 、S 、K 、 Ca 、Mg (6种) 大量元素微量元素必需矿质元素Fe 、Mn 、B 、Zn 、 Cu 、Mo 、Cl 、Ni 矿质元素Al 、Si 、Na 、I 等非必需矿质元素概念除C 、H 、O 外 由根系吸收的元素(N 放在矿质元素中讨论)非必需元素必需元素 微量元素大量元素植物体C 、H 、O非矿质元素能被再利用的元素N 、P 、K 、Mg老叶先受损不被再利用的元素Ca 、S 、B 、缺乏症幼叶先受损吸收 方式选择性吸收 载体的种类与数量 主动运输2.17生物固氮2.18氮循环2.19三类微生物在自然界氮循环中的作用生物固氮将大气氮(N 2)还原成NH 3的过程概念意义②对自然界氮循环有重要作用①为绿色植物提供氮素营养固氮微生物的种类种类 固氮原因及条件 代谢类型 常见类型在生态系统 中的作用同 化异 化共生固氮类 与豆科植物共生时 异养需氧根瘤菌(6种)(大豆、菜豆、豌豆、苜蓿、羽扇豆、三叶草) 消费者(取食于活的生物体)自生固氮类独立生活自养固氮蓝藻 (念珠藻) 生产者 异养圆褐固氮菌 黄色分支杆菌分解者 (腐生生活)注意:不同的根瘤菌具有共生专一性。
如蚕豆根瘤菌与蚕豆、豌豆、豇豆共生;大豆根瘤菌只能与大豆共生。
固氮过程N 2+e +H ++ATP ————→NH 3+ADP +Pi 固氮酶(选学)固氮基因(固氮酶)大气氮库(N 2)大气固氮 工业固氮NO 3- 氮素化肥氮盐尿素 硝化细菌分解者生物固氮NH 3-NO 2-、NO 3-反硝化细菌N 2遗体生产者消费者脲酶 尿素脲酶固氮微生物 N 2————→NH 3固氮酶硝化细菌NH 3——→NO 2-、NO 3- 酶反硝化细菌 NO 2-、NO 3- ——→N 2酶(N 2循环)Ⅱ 动物与微生物代谢部分:三大类营养代谢、细胞呼吸、代谢基本类型、微生物类群、微生物的营养代谢与生长、发酵工程简介2.20人和动物体内三大营养物质的代谢2.21 人体的必需氨基酸淀粉 葡萄糖脂肪、某些氨基酸 CO 2+H 2O +能量 肝糖元肌糖元氧化 合成分解 转变合成 皮下结缔组织、肠系膜脂肪 储存 甘油、脂肪酸CO 2+H 2O +能量 氧化糖元转变分解蛋白质 合成转变各种组织蛋白、酶及激素等新的氨基酸含氮部分 NH 3 尿素转变不含氮部分CO 2+H 2O +能量 糖类、脂肪分解 转氨基脱氨基氨基酸必需氨基酸在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸 非必需氨基酸 不能在人和动物体细胞内合成,只能从 食物中获得的氨基酸称为必需氨基酸 种类(8种)种类 苯丙赖色亮,缬亮苏甲硫 (本秉赖色亮,谢亮输贾刘)12种概念概念 苯丙..氨酸 赖.氨酸 色.氨酸 亮.氨酸缬.氨酸 异亮.氨酸 苏.氨酸 甲硫..氨酸不同种动物有不同的必需氨基酸助记词2.22细胞的有氧呼吸2.23细胞内的无氧呼吸2C 3H 6O 32C 2H 5OH 2CO 24[H]能量 2CH 3COCOOH+ C 6H 12O 6 ②①(葡萄糖) (酒精)(乳酸)(丙酮酸) ATP(少)热 总反应式 C 6H 12O 6+ 能量2C 3H 6O 3 酶C 6H 12O 6 2C 2H 5OH 2CO 2 + 酶能量 + 总反应式 细胞质基质线粒体6CO 2 20[H]C 6H 12O 6 4[H] 能量6H 2OATP(少)热C 6H 12O 62CH 3COCOOH12H 2O ATP(多)6O 2能量热呼吸链ATP(少)热能量2CH 3COCOOH ②①③(葡萄糖)(丙酮酸)细胞质基质线粒体细胞膜2.24有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较项目 有氧呼吸无氧呼吸反应场所 真核细胞:细胞质基质,主要在线粒体原核细胞:细胞基质(含有氧呼吸酶系) 细胞质基质反应条件 需氧不需氧反应产物 终产物(CO 2、H 2O )、能量 中间产物(酒精、乳酸、甲烷等)、能量 产能多少 多,生成大量ATP少,生成少量ATP共同点 氧化分解有机物,释放能量2.25呼吸作用产生的能量的利用情况呼吸类型 被分解的有机物 储存的能量 释放的能量 可利用的能量 能量利用率 有氧呼吸 1mol 葡萄糖2870kJ 2870kJ 1165 kJ 40.59% 无氧呼吸2870 kJ196.65 kJ61.08 kJ2.13%注:无氧呼吸释放的能量值为分解为乳酸时的值。