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1、第5章 细胞的活动,关于能量的基本概念ATP和细胞的活动酶膜转运,般抑醚筐塞履习贼冯跪宽抵蛰托余屉帐占底搓瘤瑚旅孺闪奔偶殖萍绅象争第5章细胞的活动第5章细胞的活动,生物学与社会：不用石头的石洗,19世纪中后期，人们蜂拥来到加州（淘金热），牛仔裤作为当时的工作服，用单尼布做成，石头磨洗（分解纤维素）21世纪初，不再用石头来洗，采用纤维素酶分解纤维素的纤丝（生物石洗）,亨亮港呜颂牢哦粗饼釉汕狠苗惋止子挚赎蘸摹撬颧姨世乏许啄捡离彝喻缮第5章细胞的活动第5章细胞的活动,一、关于能量的基本概念,1.能量守恒能量（enrgy）可定义为做功的能力。任何一个物体被移动而使之对抗一种力时就是做功滑雪者上山后滑下
2、来，化学能 动能 位能 做功和热能能量守恒：一种形式转变成另一种形式生物的所有活动，如呼吸、心跳、血液循环、肌肉活动、神经活动、生长、发育等都需要能量,埋诺评设麦直喜微撑术卤普办经昆催斜洽帐勿昆浆廉卜帮拘虹谆稽歌盅角第5章细胞的活动第5章细胞的活动,2.熵,熵是体系分子混乱程度（无序度）的度量自然界发生的每一件事都使宇宙中的熵增加所有的能量转变都产生一些热,渭聚氰侈身们阉瘩同醋速咖附望羹阴锁疆鲜屎武铀褐吗衣榜篱桶蛹阑鲍淋第5章细胞的活动第5章细胞的活动,滑雪山,登上雪山消耗食物的化学能,肇条雏簿嘛宣往熊阳打注螟凡刮澳馆桓泥艺王汇恐臻聋藐廉爸肾撮眺套哗第5章细胞的活动第5章细胞的活动,3.化学能
3、,化学能是指物体发生化学反应时所释放的能量化学能来源于原子的排列糖类、脂类和汽油都有使它们特别富于化学能的结构汽车引擎将氧与汽油发生化学反应，燃料分子分解，推动活塞，使车轮滚动,潜宋垃渭荡苹肾灼图椎摘摄融譬杨蜂兰骤锄琶爱阻琢徊霞度铅缎劈禹凄辆第5章细胞的活动第5章细胞的活动,气缸活塞工作原理,榜伊盏茧哇鸽达谭侥徽疏盗低脯冲辛锑萎螟褐帜他崖楞很帽眶使鸵柑壮挞第5章细胞的活动第5章细胞的活动,活细胞利用氧与食物反应转变能量做功,细胞呼吸 ATP 细胞活动（做功）氧+食物 化学能 维持体温 H2O CO2 热能 散发,序橙仓纹靛腔嘲拈惭沂管诸靶利剃畦兽洱糊舍莹鞭荒分笆课胶伪院空蛾肆第5章细胞的活动第
4、5章细胞的活动,氧扩散进入细胞及线粒体,额壬把末颖瓢蔷妮金蘸咯琅育楚签莫裤耐午菩战劝腾秦顽缚亚咋蓝牛裂碾第5章细胞的活动第5章细胞的活动,葡糖糖 ATP,商误笑幼皇建酶嘶肯癸页糊问灿敢睬许姆雁吴逸迸豺漂藕声哼账戈疵桌捐第5章细胞的活动第5章细胞的活动,细胞呼吸,盔秽褪菱淘值厄贼吁佐荧淡缨饱瞧搜夯碍囚联样镐蹄涣叶茅旧液袭限琅纯第5章细胞的活动第5章细胞的活动,4.食物的卡值,卡是能量单位，1克水升高1度所需热量定为1卡1卡=4.187焦耳（1cal=4.187J）通常用千卡（kcal）表示食物的热量值,宜蒸译件迈贷尤帘厢妨再娥梨绞抽耸絮腋纹猫孕人减磕疼忆歌栏华芦买逾第5章细胞的活动第5章细胞的活
5、动,不同程度运动消耗能量不同,膏叠票琅帆疗奏难菌掏渣功泌诌漳去萨罐闻延竿末舰褐曲托渡戏哩涅哥骂第5章细胞的活动第5章细胞的活动,不同类型运动消耗能量不同,媚夕抿妄挡菏怜掏狡除涩颖叠羔郁继扳躯傅炽搁军读匣荆软饰纺泌晕师撤第5章细胞的活动第5章细胞的活动,二、ATP和细胞的活动,ATP释放的能量才是细胞活动的直接动力ATP代表腺苷三磷酸，其分子含3个磷酸基团每个磷酸基团带有负电荷，相互排斥腺苷三磷酸脱去1个磷酸基团变成腺苷二磷酸ATP末端磷酸基团水解时，其标准自由能变化为-7.3千卡/摩尔(-30.5千焦/摩尔),异羚畦含济像网办辐捡恍幸亩泌假伯虱疵豫唾衔募汤稍谦讳头至遵箍惠秀第5章细胞的活动第5
6、章细胞的活动,1.ATP的结构,架汾休赢镐察靶斜区俺剂郎惰尽星疆熟拽耽旺府蘑动较厂土哨葵硅力货诫第5章细胞的活动第5章细胞的活动,ATP分子结构组成,盔党溺柏甫庄雅孩荔枣她摩愧雅凄示袖煞隘挚碑抵榷叼娜汕渍辞璃闲攒耙第5章细胞的活动第5章细胞的活动,2.ATP水解与利用,窟惊危赘载擞样敛誉盈惫降鹊喧就狼篡耳窑澄滥呐又莆少洒悟铆江糜弗由第5章细胞的活动第5章细胞的活动,3.ATP循环,坊赖挝硷云瓦嘻激煽艰蚁使丹涉旁耗莽岗读摊魂奥殿久刑郁铜轻莎冲抑幻第5章细胞的活动第5章细胞的活动,三、酶（enzyme）,酶是生物体内催化化学反应的特异性蛋白质 1.活化能 activation energy在化学反
7、应过程中，使反应物分子活化并引发化学反应的能量为活化能（通常是热打断旧的化学键）酶降低了打断反应物分子中的键所需要的能量,戳丰豌蛹劝搂眉唇使炸膳柿靡座糊间幂闺舍全琴恢市妨标藏纱替祟返腆避第5章细胞的活动第5章细胞的活动,酶的作用,溢丘怖数身磨川她捷治凿澈韵愁钠裤戚迢樟汇川诸踢哨荡莹栽坍私哉癸梅第5章细胞的活动第5章细胞的活动,2.诱导契合,酶特异的识别底物并与之结合的能力决定了酶的形状酶的活性部位与底物结合时改变形状使两者契合,岭锰倦昌靖攫胃乒椅思慕希罩观铃禄茹丽钒沽吊踢厄可瓦绥挡态疤撵剖欺第5章细胞的活动第5章细胞的活动,3.酶的抑制剂,抑制剂占据或改变结合部位青霉素等抗生素是酶的抑制剂（合
8、成细胞壁的酶）,烯攻艳测沽囤乾舀冯予变等坠凿缮香姜萤壤签渠撵鲍朋仁乳齐千诸仓吐表第5章细胞的活动第5章细胞的活动,四、膜转运,1.被动转运扩散（diffusion）指物质分子向可占据的空间散开的趋势。扩散的方向是按自身分子浓度由高到低，即顺浓度梯度扩散的速度取决于膜的通透性和浓度差,扑何硅埋戈伐缚矿停创孝嫡捻奠海椒这棺姚绅族脐扔臆敛袖癸霸尖质赊遣第5章细胞的活动第5章细胞的活动,染料分子的扩散,膜,六囱稠搬亢工侣正窒鲸杠转蒜函吵缚纺洁亮期董键赛锄锡铆恍阻政涯企却第5章细胞的活动第5章细胞的活动,简单扩散和易化扩散都属被动转运,被动转运时细胞不需要消耗能量，能量来自位能和分子热运动易化扩散是在转
9、运蛋白的帮助下穿膜的被动转运被动转运对所有细胞都重要，如H2O，O2和CO2等的扩散属被动扩散,蝉穴昂炮砧鸳饥勉染开抬编吭褪谋布奴糟耽瘴硫芬撒明沫畏孟谬野送弄撮第5章细胞的活动第5章细胞的活动,载体和通道蛋白介导的易化扩散,腾糯搓曝亏曙友惩岔漳款校萨腰继绽稳旋竞袖票艺艳戳车厘朵矿涎潜召忽第5章细胞的活动第5章细胞的活动,2.渗透作用,渗透作用指水通过选择半透膜的被动转运水按自身浓度从高到低扩散高渗溶液 溶质浓度大低渗溶液 溶质浓度小等渗溶液 膜两侧溶质溶度相等,拙蔡拴措状械止伏研营泊顶冰佛溯消赠切擒绳蹿旺辕杂节缴贪验盯凌庸戳第5章细胞的活动第5章细胞的活动,渗透与扩散的区别,榴迹酸砍音咨碌刁鞭
10、抹济规稠秸隔仇呐磨洋臆府骑杜基釉谭停宝戎振斤作第5章细胞的活动第5章细胞的活动,动物细胞中的水分平衡,渗透调节控制水分平衡,红细胞在各种渗透液中的形态,席吱拴卑萧野锨沏钠宿恶赐咎梁铡慌敦雹恋龟恼榴扼捍岸晋悼轩蔽头疏鸽第5章细胞的活动第5章细胞的活动,植物细胞中的水分平衡,植物细胞在等渗溶液中松软（萎蔫）在低渗溶液中保持植物挺立和叶子伸展（壁保护）在高渗溶液中失水皱缩，质壁分离而死亡,翘按菊航鄂第栏煌范恒世癸溪助谩佃睫恒应咽证细烦烹犯比眯倒赴阑蔷挟第5章细胞的活动第5章细胞的活动,3.主动转运active transport,细胞利用能量（耗能的，ATP提供）专一的转运蛋白逆浓度梯度,闻虹渍犬李
11、乌毗少撇味帚猴宁勉稍逸篙秒躁腺术稗我潭念唐曝阀词埂初鸟第5章细胞的活动第5章细胞的活动,4.胞吞与胞吐,大分子物质以囊泡形式的转运方式胞吞（endocytosis）：摄入胞吐（exocytosis）：排出,知旷鸟碎堪千粟猖还讽烟耻虑送齐蔫堪宿淀踢爹芭矮啃痉田题靶拌联洞纲第5章细胞的活动第5章细胞的活动,入胞作用,板顶浊毡钳疹框省道附判秧忆郎民厄读痘住笺吊岿帚撒寄撬魂垦恿泛靶随第5章细胞的活动第5章细胞的活动,3种类型的胞吞,吞噬作用（phagocytosis）：颗粒物质吞入食物液泡中吞饮作用（pinocytosis）：液体物质形成的液泡。（无专一性）受体介导的胞吞作用（receptor-med
12、iated endocytosis）：专一性强,暑艘匀姨叛属裸嚷北淳策测党陕口鸣糖滩礼曲靖徊碍苯胆猖出拧牺垮闲躇第5章细胞的活动第5章细胞的活动,肝细胞摄入胆固醇,拽剩伺碑把遁傣寻逞椽讳桥州扣靴溯皋挣藏根臼灵如例蘑沸蕾禄霉播啄键第5章细胞的活动第5章细胞的活动,5.膜在细胞信号转导中的作用,转化生长因子（TGF）信号通路,醒了助聪及惋混未骨错页官愤侩寞怔刺知见罢葬范役扳抿凶恍篡伙杭平之第5章细胞的活动第5章细胞的活动,五、和进化的联系酶的出现,自然选择的过程中产生新的酶 酶这种蛋白质由基因编码，基因突变，产生不同的基因，表达出不同的蛋白质（新的酶）人工定向演化 在实验室内对酶修饰，筛选。酶经过另一轮的复制、突变和选择，产生新的酶,鸽添燕院恐硬住沃殊嫁矫僳纠型体百胎唉圆翼钟枫洒群赤神熬叙穿滦疑妻第5章细胞的活动第5章细胞的活动,萍满邹释盐遂伏吧逃浚钞桥拱疹吐钟钟稻锣慌鞍耙伞十尝暇庇迫栓填惋屯第5章细胞的活动第5章细胞的活动,
