动物和植物的新陈代谢
植物新陈代谢的调控和调节
植物新陈代谢的调控和调节植物作为一类独立于环境的生物体，不同于动物可以通过行动来寻找食物或逃避危险，在环境中，植物必须自己制定一套合理的生长和合成管理策略。
植物的新陈代谢，即植物所进行的化学反应，是植物生长和繁殖的关键，也是维持植物健康和适应环境的必要条件。
植物新陈代谢的调控和调节机制掌握会使栽培和利用植物的效率达到最大化。
一、植物新陈代谢的基本类型植物新陈代谢是根据不同的物质、能量和生化反应类型划分的。
基本可以分为碳水化合物代谢、蛋白质代谢、脂质代谢和核酸代谢。
四种代谢方式是相对独立的，各自有其独立的代谢途径和调节机制。
其中碳水化合物代谢是植物最主要的代谢途径，同时也是植物的能量来源。
植物利用光合作用产生的葡萄糖来提供能量和构建生物细胞。
光合作用所产生的葡萄糖可以先通入糖酵解途径，被氧化释放能量，供应植物细胞进行各种活动；也可以通过代谢途径参与二次代谢反应，合成不同的代谢产物，例如木质素、单萜类化合物、芳香族化合物。
蛋白质代谢、脂质代谢和核酸代谢则与植物的物质组成密切相关。
蛋白质代谢代表了植物中各种酶和调节蛋白在新陈代谢中的重要作用。
脂质代谢能够提供纤维和果实形态的支持，以及保护细胞。
核酸代谢则代表了基因调节的代谢途径，参与了细胞分裂和细胞再生等过程。
二、植物新陈代谢的调控机制新陈代谢是一个高度自动化的过程，其中包括能量转化、物质转运、酶的活性、反应速率等一系列的基本生物化学反应。
过去，人们认为植物新陈代谢的调控机制是简单的，只有基因和环境两个因素。
然而，随着研究的进展，越来越多的细节被揭示出来，新陈代谢调控机制也日益复杂。
一方面，植物的新陈代谢受到遗传因素的控制。
基因能够编码不同的代谢途径中所需的酶和蛋白质，通过调节叶绿素合成、真核基因表达等途径，来很好的调控植物的新陈代谢。
另一方面，植物新陈代谢也受到环境因素的紧密联系，包括湿度、温度、光照、营养水平等。
环境信号可以进一步影响植物代谢途径的选择，例如旱灾和盐碱地环境对植物的生长和代谢产生了极大的影响，导致了一系列的逆境响应机制的出现。
植物和动物的区别
植物和动物的区别：
形态不同：植物通常是由根须、茎、叶子、花卉和果实组成，动物则有头部、颈部、四肢、躯干和尾部。
繁殖不同：植物的繁殖主要是依靠种子、孢子以及营养繁殖等方法。
而动物则是通过生殖、卵胎生、胎生哺乳等方式进行繁殖。
排废物方式不同：植物体内废物，是通过干枯的枝叶和掉落的叶子来排出。
而动物是通过自身的排泄将废物排出体内。
1、形态不同：植物通常是由根须、茎、叶子、花卉和果实组成，动物则有头部、颈部、四肢、躯干和尾部。
2、繁殖不同：植物的繁殖主要是依靠种子、孢子以及营养繁殖等方法。
而动物则是通过生殖、卵胎生、胎生哺乳等方式进行繁殖。
3、排废物方式不同：植物体内废物，是通过干枯的枝叶和掉落的叶子来排出。
而动物是通过自身的排泄将废物排出体内。
4、新陈代谢不同：植物的细胞里面都是具有叶绿体的，它能进行光合作用，而光合作用就是最简单基础代谢。
动物的体内是没有叶绿体的，也是无法进行光合作用的，它只能通过外界来获取一些营养物质，并进行代谢。
5、细胞结构不同：动物细胞通常只有细胞膜、细胞核和细胞质三部分。
而植物细胞除了上述三部分以外，还有可能会有细胞壁、液泡、叶绿体等，其他的结构。
6、生态链中的角色不同：植物在生物链中是生产者，但动物是消费者。
九年级科学动物新陈代谢
激素调节对于动物的生长、繁殖和生存至关重要。激素分泌的异常会导致各种疾病，如糖尿病、甲状腺 疾病等。
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小肠
包括十二指肠、空肠和回肠， 主要负责吸收食物中的营养成 分。
口腔
包括牙齿、舌、唾液腺等，负要负责消化和吸收食物中的 蛋白质和部分脂肪。
大肠
主要负责吸收水分和形成粪便。
消化系统的功能
消化食物
通过物理和化学方式将食物分解 为小分子，如氨基酸、单糖和脂
肪酸等。
吸收营养
将消化后的营养成分吸收进入血液 或淋巴系统，供身体各部分使用。
新陈代谢的重要性
1 2
新陈代谢为生物体提供能量
生物体通过摄取食物来获取能量，这些能量在新 陈代谢过程中被释放出来，用于维持生命活动。
新陈代谢合成生物体所需的物质
在新陈代谢过程中，生物体通过合成反应生成所 需的物质，如蛋白质、脂肪和碳水化合物等。
3
新陈代谢调节体温和环境适应
生物体的体温和环境适应能力受到新陈代谢的影 响，通过调节新陈代谢速率，生物体能够应对不 同的环境变化。
维持水分平衡
通过排除多余的水分，排泄系统有助 于维持动物体内的水分平衡。
调节电解质平衡
排泄系统通过排除多余的电解质，如 钠、钾和氯，来维持动物体内的电解 质平衡。
维持酸碱平衡
排泄系统通过排除酸性和碱性的废物， 帮助维持动物体内的酸碱平衡。
排泄过程
血液过滤
肾脏通过过滤血液，将废物和多余物质排除到尿 液中。
排泄废物
将未消化的食物残渣和排泄物排出 体外。
消化过程
01
02
03
物理消化
植物和动物的相同特点
植物和动物都是生物，它们具有许多共同的特点。
以下是其中一些：
1. 都是由细胞构成的：无论是植物还是动物，它们的基本结构和功能单位都是细胞。
2. 都有遗传和变异的现象：遗传是指生物体将其特性传递给后代的能力，而变异则是指生物体在遗传过程中发生的改变。
3. 都进行新陈代谢：新陈代谢是指生物体通过摄取营养和排泄废物来维持生命活动的过程。
4. 都能适应一定的环境，也能影响环境：生物体都能够在一定的环境条件下生存和繁衍，同时它们也能够对环境产生影响，如植物通过光合作用释放氧气，动物通过呼吸作用消耗氧气等。
此外，植物和动物还具有一些其他的共同点，如它们都能够感知外界刺激并作出反应，都能够生长和繁殖等。
总的来说，植物和动物作为生物界的两大类别，具有许多共同的特点和生命活动方式。
这些共同特点使得它们能够在不同的环境条件下生存和繁衍，同时也为我们人类提供了许多重要的生态服务。
植物新陈代谢的调节机制
植物新陈代谢的调节机制植物的新陈代谢是指植物体内各种化学反应的总和，包括光合作用、呼吸、物质合成和分解等。
与动物不同，植物无法运动来适应外界环境，而是通过调节其新陈代谢来适应环境的变化。
植物新陈代谢的调节机制十分复杂，本文探讨一些重要的机制和调节因子。
一、光合作用调节光合作用是植物中最重要的新陈代谢反应之一，是植物体内获得能量的主要方式。
光合作用过程中植物会合成大量的有机物，其中包括蔗糖、淀粉、氨基酸等。
为了适应环境里不同光强度的需要，植物需通过调节光合作用的速率来满足不同的能量需求。
这个速率的调节是通过控制植物体内ATP（三磷酸腺苷）和NADPH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）的产生、消耗和保持平衡来实现。
当光强增强时，植物产生的ATP和NADPH就会增加，从而促进光合作用的速率；在相反的情况下，光合作用速率将被抑制。
二、激素的调节作用激素是植物中起着重要调节作用的化学物质，能够影响植物的生长、发育、代谢等方面。
比较典型的激素包括赤霉素、吲哚乙酸、脱落酸、乙烯等。
赤霉素促进茎、叶的生长，促进花芽分化；吲哚乙酸则调节植物的生长方向，倾向于向光来源的方向生长；脱落酸则促进果实的脱落和植物的老化；乙烯则能够调节植物的生长、发育、果实成熟等。
三、环境因子调节植物是生物中最适应环境的生物之一，其新陈代谢也能够受环境因素的影响而产生变化。
在不同的环境下，植物体内的代谢过程也是不同的。
举例来说，低温会抑制植物代谢过程，使得光合作用的速率变慢；而高温则会加速植物代谢过程，促进光合作用速率。
酸雨则会引起植物代谢过程的紊乱，导致植物受到伤害。
四、基因调节基因调节是指植物对新陈代谢的调节是通过基因表达的调节来实现的。
举例来说，植物中有一类非编码RNA，即微小RNA （miRNA），它们能够特异地识别和降解mRNA，从而调节植物的代谢过程。
此外，植物中还有一些转录因子可以与调节基因表达相关的元件结合，从而调节基因表达水平。
生物的新陈代谢过程
生物的新陈代谢过程生物的新陈代谢是指生物体内一系列与能量和物质转换有关的生化过程。
新陈代谢包括两个基本方面，即合成代谢（Anabolism）和分解代谢（Catabolism）。
本文将通过介绍这两个方面来阐述生物的新陈代谢过程。
一、合成代谢合成代谢是指生物体内通过一系列化学反应将小分子化合物合成为大分子化合物的过程。
这些反应是通过消耗能量来进行的，因此合成代谢也被称为能量消耗代谢。
在合成代谢过程中，生物体利用光合作用或化学能量来合成各种生命所需的有机化合物，如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸和蛋白质。
光合作用是植物和某些细菌进行的合成代谢的主要途径。
光合作用中，植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖。
这个过程中，光合作用利用叶绿素吸收太阳光的能量，通过光合色素反应将能量转化为化学能，最终用于合成葡萄糖。
除了光合作用之外，生物体还通过其他途径进行合成代谢。
例如，动物体内的肝脏细胞通过多种酶的作用，将半乳糖、葡萄糖和其他一些碳水化合物转化为脂肪酸和甘油。
合成代谢在生物体内起着至关重要的作用。
它不仅为生物提供所需的营养物质，还为细胞的生长和分裂提供能量和原料。
同时，合成代谢还参与了生物体内许多其他重要过程，如维持体温、修复组织和合成酶等。
二、分解代谢分解代谢是指生物体内大分子化合物被分解为小分子化合物的过程。
这个过程是通过释放能量进行的，因此分解代谢也被称为能量释放代谢。
在分解代谢过程中，生物体将有机化合物分解为水、二氧化碳和能量。
分解代谢的过程主要发生在细胞呼吸中。
细胞呼吸包括三个阶段：糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
在糖酵解阶段，葡萄糖分子被分解为两个丙酮酸，释放少量的能量。
然后，丙酮酸进入三羧酸循环，在这个过程中进一步分解，并释放更多能量。
最后，能量通过氧化磷酸化的过程，合成三磷酸腺苷（ATP），这是细胞内能量的主要形式。
分解代谢的过程对于生物体维持生命活动非常重要。
通过分解代谢，生物体能够从食物中获取所需的能量，并将其转化为细胞所需的ATP能量供给。
生物新陈代谢过程梳理
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。
生物化学—新陈代谢的定义
标记方法有：化学标记法、同位素标记 法。
（1）化学标记法
1904年，德国F.Knoop首次用苯环标记 脂肪酸探讨中间代谢途径，提出著名的 脂肪酸β-氧化学说。
缺点：化学标记法使天然代谢物分子结
（2）同位素标记法
1941年，Rudolf Schoenheimer首次采用 同位素标记法进行实验。
能量代谢和物质代谢是同一过程的两个 方面，能量转化寓于物质转化过程之中， 物质转化必然伴有能量转化。
2、合成代谢（anabolism）分解 代谢（catabolism）
合成代谢和分解代谢并非简 单可逆反应，发生于细胞不同部 位（尤其是真核生物中最常见）。
例如：脂肪酸分解成乙酰辅酶A 是在线粒体中进行，而乙酰辅酶 A合成脂肪酸则在细胞浆中进行。
A变T化PΔ+HG20O’→= A-3D0P.5+1P4ki J（/m标ol准）自由能
b、在某些情况下，ATP的α和 β磷酸基团之间的高能键被水解 （即同时水解γ和β-磷酸基 团），形成AMP和焦磷酸。
ATP+H2O→AMP+PPi （ΔG0’= -32.19kJ/mol）
（2）作为磷酸基团供体参与磷酸化反应 生化反应中，无论是分解代谢还是合成
高能键中的“高能”是指其自由能高，并 非键能高。
细胞中重要的高能键：高能磷酸键和高能 硫脂键。
“高能键”与“键能”（energy bond）区别：
化学中的“键能”是指断裂一个 化学键所需要的能量；“高能键” 是指水解或转移该键所释放的能 量。
2、高能化合物概念及种类
概念：分子结构中含有高能键的 化合物称为高能化合物。
磷酸烯醇式丙酮酸和1，3-二磷酸甘油酸 是葡萄糖的分解的中间产物，葡萄糖分 解为乳酸时所释放的大部分自由能，几 乎都保留在这两个化合物中。在细胞中 这两个化合物并不直接水解，而是通过 特殊激酶作用，以转移磷酸基团的形式， 将捕捉的自由能传递给ADP从而形成 ATP。而ATP分子又倾向于将它的磷酸 基团转移给具有较低磷酸基团转移势能 的化合物，例如葡萄糖和甘油，从而生 成6-磷酸葡萄糖和3-磷酸甘油。
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三、动物的新陈代谢
动物的同化作用 从外界环境中摄取现成的有机物、水和
无机盐等作为食物，在体内经过转化，建造 自身组织，储存能量
动物的异化作用
不断分解自身的有机物，释放能量，分解 产物不断被排出体外
练一练.
1、下列关于新陈代谢叙述中不正确的是（ D ） A、新陈代谢是一切生物生存的基本条件 B、新陈代谢的过程是生物体自我更新的过程 C、新陈代谢过程中包含着物质变化和能量变化 D、新陈代谢包括同化作用和异化作用两个
2.呼吸作用
反应式 C6H12O6+6O2 实质
酶 6H2O+6CO2+能量
氧化分解有机物,释放能量
意义：供给生命活动所需要，另一部分转化成热。
呼吸作用
酶
C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O+能量
活细胞
场所 条件 气体交换 物质变化 能量转化 意义
活细胞 有光、无光都能进行 吸收氧气，放出二氧化碳
植物和动物的
新陈代谢
内容提要
一. 新陈代谢 二.酶 三. 植物的同化作用 四. 植物的异化作用 五. 动物的同化作用 六. 动物的异化作用
1.什么是 新陈代谢?
活着的生物体要不断与外界环境 进行物质和能量的交换,同时生物 体内又不断进行物质和能量的转 变,这个过程就叫做新陈代谢
同化 作用
新
陈
代 谢 异化
作用
摄取营养物质 合成自身物质
贮存能量 释放能量
能量 代谢
分解自身物质
物质 代谢
排出代谢废物 关系：同时进行，相互联系，相互独立
2、酶 ——生物催化剂
①酶的概念
酶是由活细胞产生的 具有催化功能的特殊蛋白质
②酶的催化作用特点
专一性: 一种酶只能作用于一种和一类物质
如:唾液淀粉酶能促使淀粉分解成麦芽糖
光合作用的反应式:
光
6H2O+6CO2 叶绿体
C6H12O6+6O2
光合作用的意义
为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质； 为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量； 维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。
总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合 作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
光合作用
根
根毛区 根毛细胞液泡中的细胞 液浓度>土壤溶液浓度 导管
少量用于光合作用 大部分用于蒸腾作用 气孔和保卫细胞的作用
根毛区
伸长区 分生区 根冠
根尖的结构
水 水分从土壤中进到根的内部（示意图）
植物细胞吸水示意图
• •
人数:浓度 绳：水
• 箭头:水流动方向
•清 水
细胞液浓度＞周围水溶液的浓度 细胞吸水
高效性: 是一般化学催化剂的106~1010倍
温度
催化条件
PH值
酶的催化能力受温度和PH的影响。
酶活性受温度、pH值影响示意 图
高温 强酸
强碱
3.植物的同化作用
①概念: 绿色植物从外界环境中吸收二氧 化碳,水和无机盐,通过光合作用制 造有机物,建造自身组织.
② 水分的吸收,运输,利用和散失
植物吸水的主要器官 植物吸水的主要区域 渗透吸水的条件 水分的运输 水分的利用 水分官 场所 条件
气体交换 物质变化 能量转化
意义
光
C6H12O6+6O2
叶绿体 叶
叶绿体 有光
吸收二氧化碳，放出氧气
无机物→有机物；释放氧气
光能→化学能（有机物中）
为一些生物提供有机物和能量
四.植物的异化作用
1.概念: 组成植物体的有机物不断分解,释放 能量,供给各种生命活动所需。
完全对立的过程
2、一个长期生病、逐渐消瘦。他的新陈代谢 的特点是（ 异化 ）作用占有优势。
3.人的血液中一分子碳酸酐酶，每分钟可催 化1900个碳酸分子，这说明酶具有 ( A )
A、高效性 C、稳定性
B、专一性 D、易受影响特性
4.乳酸脱氢酶能催化L-乳酸脱氢生成丙酮酸， 而对D-乳酸则不起作用，这表明酶具有（ B ） A、高效性 B、专一性 C、多样性 D、作用需适宜的条件
五、动物的同化作用
动物从环境中摄取现成的有机物及水、无机盐等作为 食物，在体内经过转化，建造自身组织并贮存能量，这就 是动物的同化作用。 1、食物成份： a、水、无机盐（可直接吸收） b、维生素（小分子有机物吸收） c、大分子有机物（必须要经过消化才能吸收） 糖类：主要的能源物质 脂类：能源物质（贮备） 蛋白质：组成细胞的基本物质 d、粗纤维：不吸收（营养素） 有利于润肠
植物细胞失水示意图
浓盐水
细胞液浓度＜周围水溶液的浓度 细胞失水
导管
蒸腾作用：水通过叶表皮的气孔以水蒸汽 的形式散发到大气中的过程。 器官：叶 门户：气孔 气孔的结构:由两个成对的保卫细胞控制， 保卫细胞吸水膨胀时，气孔张开， 保卫细胞失水缩小时，气孔闭合。
保卫细胞吸水膨胀 气孔张开
保卫细胞失水缩小 气孔闭合
最终代谢：
氨基酸——CO2+H2O+能量+尿素（C、H、O、N…） 甘油 脂肪酸——CO2+H2O+能量（C、H、O） 葡萄糖——CO2+H2O+能量（C、H、O）
人体代谢终产物有哪些？
（尿素、尿酸、无机盐、CO2、H2O等） 排出体外的途径： （内环境）
循环系统，当血液流经肺部时，血液中的CO2通过呼 吸系统排出体外。体内多余的水，无机盐和尿素等随血液 流进肾脏时，在肾脏中形成尿液，通过排尿排出体外，同 样，这些代谢废物也可以通过皮肤排汗排出体外。 呼吸系统：CO2、 H2O 泌尿系统：H2O、无机盐、尿酸、尿素 皮肤：H2O、无机盐、尿酸、尿素
蒸腾作用
器官
叶
气体进出 的门户
气孔
通过气 孔进出 的气体
水蒸汽 氧气
二氧化碳
保卫细胞吸水膨胀—气孔张开 保卫细胞失水缩小—气孔闭合
③植物对无机盐的吸收
植物需要量最大的无机盐是：氮、磷、钾 通过根毛区吸收,导管运输
④绿色植物的光合作用
光合作用的概念:
绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧 化碳和水合成贮存能量的有机物，同时释 放出氧气的作用过程。
2、三大营养物质的消化：
大分子有机物在消化道内被分解成能溶于水， 能被人体吸收的小分子物质的过程叫消化。 消化的主要部位：胃和小肠 吸收的主要部位：小肠。
起始消化部位： 口腔： 淀粉（糖类）——葡萄糖C6H12O6 胃：蛋白质——氨基酸 小肠：脂肪——甘油+脂肪酸
3、吸收：营养物质通过小肠进入血液循环系统。
动物的异化作用：
组成动物体的一部分物质不断氧化分解，释 放出能量，分解终产物不断被排出体外这个过程 叫做动物的异化作用。
生物通过同化作用吸收的营养物质，一部分 被人体利用，合成为自身的组成物质，另一部 分则通过异化作用，在细胞内被氧化分解，释 放能量，供生物体生命活动所需。
初步分解：
蛋白质——氨基酸 糖元——葡萄糖 脂肪——甘油和脂肪酸
有机物→无机物 释放能量
部分供给生命活动所需要
光合作用和呼吸作用的比较
项目
光合作用
公式 场所
叶绿体
条件
有光
气体交换 吸收二氧化碳，放出氧气
物质变化 无机物→有机物
能量变化
光能→化学能
呼吸作用
活细胞 有光、无光都能进行
吸收氧气，放出二氧化碳
有机物→无机物 释放能量
意义 联系
光合作用为呼吸作用提供了氧气和有机物； 呼吸作用又为光合作用的进行提供了能量