过酸过碱高温使酶分子结构不可逆破坏,而失活; 低温抑制酶活性,可恢复
酶的种类:(消化酶、水解酶、合成酶、解旋酶、聚合酶、限制酶、连接酶等)
酶与生命活动:
(1)、酶与食物消化:唾液淀粉酶、胰淀粉酶、肠淀粉酶,胃蛋白酶、胰蛋白酶,胰、肠脂肪酶等等。
(2)、酶与光合作用:与光反应有关的酶,与暗反应有关的酶。
(3)、酶与呼吸作用:有氧呼吸酶、无氧呼吸酶,ATP酶、ADP酶。
(4)、酶与细胞分裂(DNA解旋酶、连接酶)
(5)、酶与微生物(固N酶、组成酶、诱导酶、逆转录酶)
(6)、酶与基因工程(限制性内在酶、DNA连接酶)
(7)、酶与细胞工程(纤文素酶、果胶酶、胰蛋白酶)
细胞内利用的能源物质:葡萄糖(呼吸作用的底物)
生物体内的主要能源物质:糖类
生命活动的直接能源:ATP(三磷酸腺苷)
31、 能量总结 生命活动的最终能源:太阳能
生物体内的储能物质:脂肪 (C、H比例高,释放能量多)
植物细胞内储能物质:淀粉
动物细胞内储能物质:糖元
ATP结构简式:A—P~P~P
光合作用光反应(不用于其他活动)
32、ATP 合成ATP的能量来源 呼吸作用(细胞质基质、线粒体)(无氧、有氧)
磷酸肌酸(高能磷酸化合物)
ATP过量――水解; ATP不足――生成
C6H1206+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量(追踪元素的去向)
C6H12O6 2CO2+2CH3CH2OH+能量 (呼吸放能)
33、反应式: C6H12O6 2C3H6O3+能量
NADP++H++2e NADPH
ATP ADP + Pi+能量 (物质可逆,能量不可逆)
6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O (追踪元素的去向)
活跃化学能储藏在 ATP: ADP+Pi+能量 ATP
NADPH: NADP++H++2e NADPH (电荷守恒)
吸胀吸水 亲水性物质:蛋白质>淀粉>纤文素
分生区、形成层、干种子等
吸收 原理:渗透作用(半透膜、浓度差)
渗透吸水 条件:具有大液泡,两侧有浓度差
促进水分吸收和运输
34、水分代谢 散失(蒸腾作用)意义 促进矿质元素运输
降低叶面温度
质壁代表什么?质壁之间充满什么?细胞壁是全透性的
分离内因:原生质层伸缩程度比细胞壁要大
分离外因:浓度差
质壁分离和复原 质壁分离的条件:活细胞、有细胞壁、大液泡、浓度差
结论:验证细胞死活,验证伸缩性、验证渗透作用
分离后能自动复原的物质:甘油、尿素、KNO3等溶液
50%蔗糖溶液、15%盐酸都能杀死细胞
越是质壁分离程度大吸水能力越强。利用一系列浓度梯度测细胞液浓度(使细胞质壁分离数目达50%的溶液浓度即细胞液浓度)
吸收过程:主动运输(载体、能量)
与呼吸作用密切相关:提供能量 中耕松土、无土栽培充氧
吸收特点 与水分吸收是两个相对独立的过程(方式、动力、载体、选择性)
35、矿质代谢 吸收具有选择性:取决于载体种类和数量
利用 不可再利用元素:Fe、Ca等,缺少时新组织先出现症状
可再利用元素 离子:K 缺少,老组织先出现症状
不稳定化合物:N、P、Mg 无土栽培:必需矿质元素的验证(缺素培养液、全营养培养液)
胡萝卜素:橙黄色 最快 最少(最窄)
类胡萝卜素 叶黄素:黄色
色素 叶绿素a:蓝绿色 最多(最宽)
叶绿素 叶绿素b:黄绿色 最慢
光反应 能量变化:光能→电能→活跃的化学性
36、光合作用 光合作用过程 物质变化:2HO2→4H+O2 ATP和NADPH的形成
暗反应 能量变化:活跃的化学性→稳定的化学能
物质变化: C5+CO2→2C3→有机物
光合作用场所:光反应在叶绿体囊状结构薄膜,暗反应在叶绿体基质
C3、C5、C6的变化规律 CO2减少时 C3 ↓ C5 ↑ C6 ↓
光照变弱时 C3 ↑ C5 ↓ C6 ↓
CO2减少与停止光照时C3变化相反,C5变化相反;C3与 C5总相反, C6 一致。
净光合强度=表观光合强度-呼吸消耗
光照强度:影响光反应
CO2浓度:影响暗反应
温度:影响酶活性
影响光合作用的因素 水分:光合作用原料
矿质元素:N、P、Mg、K
C4植物中碳的去向:CO2+C3→C4→CO2+C5→C3→C6
C3植物中碳的去向: CO2+C5→C3→C6
37、色素吸收、传递、转换光能
色素不能储存光能
38、C4植物:玉米、高粱、甘蔗、苋菜
既有C4途径C3途径 CO2固定能力强 先CO2 + C3 → C4
C3植物、C4植物叶肉细胞都含正常叶绿体
C3植物文管束鞘细胞无叶绿体
C4 植物文管束鞘细胞含无基粒的叶绿体 不进行光反应
C4 植物花环型结构 里圈:文管束鞘细胞 外圈:叶肉细胞
降低呼吸消耗 净光合强度 红光:糖增多; 蓝光:蛋白质增多
39、提高产量 延长光合作用时间 光、光质、强度、长短
提高农作物对 增大光合作用面积 温度 酶
光能利用率 提高光合作用效率 水
矿质元素 N、P、K、Mg
CO2 农家肥(分解) CO2发生器
40、生物固氮:N2 → 还原→ NH3
根瘤菌的特异性:蚕豆根瘤菌侵入蚕豆、菜豆、豇豆
N素
共生固氮菌 根瘤菌 有机物 豆科植物 异养需氧
固氮菌 根瘤:薄壁细胞 愈伤组织
自生≠ 自养 根瘤菌拌种 豆科植物绿肥
自生固氮菌:圆褐固氮菌(固氮+激素) (胚柄)
主根开花前固氮能力强
生物固氮(主)根瘤菌 N2→NH3 工业固氮 高能固氮
41、 N循环 硝化、氨化作用
反硝化作用:氧气不足 HNO3 → N2
自生固氮菌的分离原理:无氮培养基对固氮菌的选择生长
能分离不同菌种。
条件:有氧气、酶参与
场所:细胞质基质和线粒体(主要在线粒体)
有氧呼吸 C6H12O6 2丙酮酸+ 4 [H] + 能量(少、第一阶段)
过程 2丙酮酸+6H2O 6CO2+20[H]+能量(少、第二阶段)
42、细胞呼吸 24[H]+6O2 12H2O + 能量(多、第三阶段)
条件:缺氧、酶参与 场所:细胞质基质
无氧呼吸 C6H12O6 2C3H6O3+能量
过程 如:玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根、骨骼肌、乳酸菌
C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量
如:水淹植物、酵母菌
(1)细胞呼吸的实质:分解有机物(彻底或不彻底),释放能量
细胞呼吸意义:供能。 中间产物:丙酮酸(联系三类有机物转化的枢纽)将鲜奶制成酸奶(发面):总能量减少,有机物种类增加,营养价值升高
(2)水果、蔬菜保鲜:低温、低氧、低水。酿酒时:先通气后密封。
(3) 吐鲁番葡萄甜的原因:昼夜温差大
(4)不消耗O2,释放CO2:只进行无氧呼吸。 酒精量等于CO2量,只进行无氧呼吸。
(5)CO2释放量等于O2的吸收量:只进行有氧呼吸。
CO2释放量大于O2的吸收量:既有氧呼吸,又无氧呼吸,多余CO2来自无氧呼吸。
酒精量小于CO2量:既有氧呼吸,又无氧呼吸;多余的CO2来自有有氧呼吸
有氧呼吸:C6H1206+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
43、糖代谢 肌糖元 (剧烈运动供能)无氧呼吸→ 乳酸
80-120mg/dL 血糖 肝糖元 (文持血糖浓度)
转化成非糖物质(脂肪、某些氨基酸等)
糖代谢中糖的三个来源:消化吸收、肝糖元分解、非糖物质转变为葡萄糖
三个去路:氧化分解、合成肝糖元、葡萄糖转变成非糖物质
与糖代谢有关疾病:低血糖、高血糖(>130)、糖尿病(饮食药物治疗)不吃、少吃、多吃
合成蛋白质(酶、激素、抗体、载体、受体等)
氨基转换作用:形成新非必需氨基酸,氨基酸数量不变
44、蛋白质代谢 含氮部分 转化尿素(肝脏)由肾脏排到体外
脱氨基作用 不含氮部分 氧化分解
转化为糖类、脂肪等(滑面内质网)
必需氨基酸(8种):甲硫、色、缬、赖、异亮、苯丙、亮、苏、
氨基酸的三个来源:食物中吸收、自身蛋白质分解、氨基转换。氨基酸的去路(见代谢)
中间产物:不含氮部分 呼吸作用中的丙酮酸
蛋白质、氨基酸在体内不能储存;
空腹喝牛奶不好:脱氨基后氧化分解
每天要摄入一定量的蛋白质:不贮存、不全转化、分解更新
动物性蛋白比植物性蛋白氨基酸种类要全 (玉米水稻缺赖氨酸掺大豆)
儿童、孕妇、大病初愈要多进食蛋白质 (进>出)
GPT谷丙转氨酶检测肝炎 把谷氨酸转成丙氨酸
储存:皮下结缔组织、肠系膜、大网膜
45、脂质代谢 氧化分解:
转变成糖类 (在动物体内很难转变成蛋白质中的氨基酸)
脂肪: CH多O少,耗氧多,放能多 产生代谢水多 如骆驼
脂质代谢疾病:动脉粥样硬化、 脂肪肝(与磷脂有关)进一步肝硬化
46、三大营养物质的相互转化
(非必需氨基酸和必需氨基酸)
解毒将-NH2转变成尿素
肝糖元合成与分解
47、肝脏的功能 分泌胆汁(乳化脂肪) 合成胆固醇、磷脂
合成蛋白质,40%以上蛋白质
脂肪肝
48、微生物包含了除植物界和动物界以外的所有生物
质粒(小型环状DNA)基因,控制抗药性、固氮、抗生素生成。
拟核(大型环状DNA)基因,控制主要遗传性状。 有的细菌有荚膜、芽孢、鞭毛
碳源:无机/有机碳源 自养/异养
49、微生物生长 氮源:加或不加额外的氮源
所需的营养物质 生长因子:(文生素、氨基酸、碱基→构成酶和核酸)
水:
无机盐:
固体培养基:分离、鉴定
物理性质 半固培养基:运动、保藏菌种 添加凝固剂
液体培养基:工业生产
50、培养基 化学性质 天然培养基:工业生产
合成培养基:分类鉴定 选择培养基 青霉素→选出酵母菌、霉菌等真菌
用途 NaCl:金黄色葡萄球菌
鉴定培养基:伊红美蓝→ 大肠杆菌→ 深紫色和金属光泽
自己设计实验:把混合在一起的圆褐固氮菌、硝化细菌、大肠杆菌区分开,并筛选出纯种
必需物质,一直产生 氨基酸、核苷酸、文生素
初级代谢产物 无种的特异性 多糖、脂类
51、代谢产物 非必需物质,一定阶段 抗生素、毒素
次级代谢产物 有种的特异性 四素 色素、激素
组成酶:一直都存在 只受基因控制
52、微生物代谢调节 酶合成的调节 诱导酶:基因和诱导物控制
酶活性的调节 结构改变 可逆 快速 准确
53、微生物群体生长曲线:
(1)调整期:代谢活跃,开始合成诱导酶
(2)对数期:形态和生理特性稳定,代谢旺盛;科研用菌种,接种最佳时期,
(3)稳定期:次级代谢产物收获最佳时期, 芽孢生成
及时补充营养物质,可以延长稳定期
种内斗争最激烈的是3稳定期,产生酶最多
(4)衰亡期:多种形态,出现畸形,释放次级代谢产物 生存环境恶劣
与无机环境斗争最激烈的是4衰亡期
营养物质消耗,有害代谢产物积累,PH不适宜导致3.4时期的出现
54、影响微生物生长的环境因素
pH值:影响酶的活性、细胞膜的稳定性,从而影响微生物对营养物质的吸收
温度:影响酶和蛋白质的活性
O2浓度:产甲烷杆菌(严格厌氧)
55、高压蒸汽灭菌法:1/5 2/3 1/2 75% (P88-89) 由里向外、细密、不重复(P90)
熔化后分装前必须先调节pH 无菌箱
细菌培养的过程: 培养基的配制→ 灭菌 →搁置斜面→ 接种→ 培养观察
56、获得产物的方法 获得微生菌体是通过过滤,沉淀
获得代谢产物是通过蒸馏、萃取、离子交换
57、高压蒸汽灭菌法:1/5、1/2、2/3、75% 由里向外、细密、不重复
溶化后分装前必须要 调节PH
细菌培养的过程:培养基的配制→灭菌→搁置斜面→接种→培养观察
实例:谷氨酸发酵(黄色短杆菌、谷氨酸棒状杆菌)
概念:
菌种选育:诱变育种、基因工程、细胞工程
培养基的配制:成分、比例,pH适宜
58、发酵工程 内容 灭菌:去除杂菌
扩大培养和接种:菌种多次培养达到一定数量
发酵过程:(中心阶段)控制各种条件,生产发酵产品
分离提纯 菌体:过滤、沉淀(单细胞蛋白即微生物菌体本身)
代谢产物:蒸馏、萃取、离子交换
应用 医药工业:生产药品和基因工程药品
食品工业:传统发酵产品、食品添加剂、单细胞蛋白等
C/N=4/1,菌体大量繁殖但产生的谷氨酸少
C/N=3/1,菌体繁殖受抑制,但谷氨酸的合成量大增
溶氧不足:产生乳酸或琥珀酸
pH呈酸性:产生乙酰谷氨酰胺