“細胞的代謝”知識點歸納

1、細胞的代謝”知識點歸納考試要點1、物質(zhì)出入細胞的方式2、酶在代謝中的作用 3、ATP 在能量代謝中的作用4、光合作用的基本過程 5、影響光和作用速率的環(huán)境因素 6、細胞呼吸7、探究影響酶活性的條件 8、綠葉中色素的提取和分離 知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建重點知識整合一 、酶的本質(zhì)、特性以及酶促反應(yīng)的因素1、核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系2、有關(guān)酶的實驗探究思路分析【重點】（1）探究某種酶的本質(zhì)（2）驗證酶的專一性 設(shè)計思路：酶相同，底物不同（或底物相同，酶不同）設(shè)計方案示例：結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有專一性。（3）驗證酶的高效性（ 4）探究酶作用的最適溫度或最適 pH實驗設(shè)計思路： 操作步驟：

2、3、影響酶促反應(yīng)的因素（1）溫度和 pH ：低溫時，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢復最適溫度，酶的活性也升至最高； 高溫、過酸、過堿都會導致酶分子結(jié)構(gòu)被破壞而使酶失活。溫度或 pH 是通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率的。反應(yīng)溶液 pH 的變化不影響酶作用的最適溫度；反應(yīng)溶液溫度的變化也不改變酶作用 的最適 pH 。（2）底物濃度和酶濃度：在其他條件適宜、酶量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)?物達到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。如圖甲。在底物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。如圖乙。4、有關(guān)酶的疑難問題點撥（ 1）酶并

3、非都是蛋白質(zhì)，某些 RNA 也具有催化作用，因此酶的基成單位是氨基酸和核 糖核苷酸。（2）酶促反應(yīng)速率不等同于酶活性。溫度和 pH 通過影響酶活性，進而影響酶促反應(yīng)速率。底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應(yīng)速率，但并未改變酶活性。（ 3）在探究酶的最適溫度 （最適 pH）時，底物和酶應(yīng)達到相同溫度 （pH）后才混合， 以使反 應(yīng)一開始便達到預設(shè)溫度 （pH） 。二、 ATP 的合成利用與能量代謝1、ATP 的形成及與光合作用、細胞呼吸的關(guān)系【重難點】（ 1） ATP 的形成途徑：（ 2）植物產(chǎn)生 ATP 的場所是葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，而動物產(chǎn)生 ATP 的場所是 細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。（ 3）

4、光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生的 ATP 用于暗反應(yīng)中 C3 的還原，而細胞呼吸產(chǎn)生的 ATP 用于除 C3 還原之外的各項生命活動。（ 4）光能是生物體進行各項生命活動的根本能量來源，而 ATP 是生命活動的直接能量 來源。（5）光能進入生物群落后，以化學能的形式儲存于有機物中，以有機物為載體通過食物 鏈而流動。（6）能量在生物群落中具有單向流動、不可重復利用以及逐級遞減的特點。2、有關(guān) ATP 的疑難問題點撥（ 1）化合物中“ A”的辨析（2）ATP 與 ADP 的轉(zhuǎn)化并不是完全可逆的。ATP 與 ADP 的相互轉(zhuǎn)化， 從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、 能量方面來看 是不可逆的，即從整體上

5、來看二者的轉(zhuǎn)化并不可逆，但可以實現(xiàn)不同形式的能量之間的 轉(zhuǎn)化，保證生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)。（ 3）誤認為 ATP 等同于能量。ATP 是一種高能磷酸化合物，其分子式可以簡寫為 APPP ，高能磷酸鍵水解時能 夠釋放出高達 30.54 kJ/mol 的能量， 所以 ATP 是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)， 不可將兩者等 同起來。（ 4） ATP 轉(zhuǎn)化為 ADP 也需要消耗水。ATP 轉(zhuǎn)化為 ADP 又稱“ ATP 的水解反應(yīng)”，這一過程需 ATP 酶的催化，同時也需要消 耗水。凡是大分子有機物 （如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等 ）的水解都需要消耗水。高頻考點突破考點一：酶在代謝中的作用1、酶的化學本質(zhì)及作用

6、來源酶是活細胞產(chǎn)生的具催化能力的有機物化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是 RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細胞核（真核生物 ）存在場所主要存在于細胞內(nèi) （如呼吸酶、光合酶 ），也可存在于細胞外 （如消化酶）生理作用生物催化作用作用機理降低化學反應(yīng)的活化能2、有關(guān)酶的本質(zhì)和生理特性等實驗的設(shè)計思路實驗名稱 ?對照組 ?實驗組 ?衡量標準 ?驗證某種酶的本質(zhì)已知蛋白液雙縮待測酶液雙縮脲試是否出現(xiàn)紫色是蛋白質(zhì) ?脲試劑 ?劑?驗證酶具有催化作 用?底物適量蒸餾水 ?底物等量的相應(yīng)酶 溶液 ?底物是否分解?驗證酶具有專一性 ?底物相應(yīng)酶液 ?同一底物另一酶液 或另一底物相同酶 液?底物是否分解

7、 ?驗證酶具有高效性 ?底物無機催化劑 ?底物等量的相應(yīng)酶 溶液 ?底物是否分解 ?探究酶的適宜溫度 ?溫度梯度下的同一溫度分別處理的底物和 酶液混合 ?底物的分解速 率或底物的剩 余量 ?探究酶的最適 pHpH 梯度下的同一 pH 分別處理的底物和酶 液混合特別提醒】（1）若底物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，驗證酶的專一性，檢測底物是否被分解 的試劑宜選用斐林試劑，不能選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被水解。（2）若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑宜選用碘液，不應(yīng) 該選用斐林試劑，因斐林試劑需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。（ 3）探究酶的適宜溫度的實驗中不宜選

8、擇過氧化氫酶催化H2O2 分解，因為底物 H2O2在加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結(jié)果。3、與酶有關(guān)的圖表、曲線解讀（1）表示酶專一性的圖解：圖中 A 表示酶， B 表示被催化的反應(yīng)物。酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。（2）表示酶的高效性的曲線：催化劑可加快化學反應(yīng)速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。酶只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變化學反應(yīng)的平衡點。（3）影響酶促反應(yīng)的曲線：溫度和 pH ：a. 低溫時，酶分子活性受到抑制， 但并未失活， 若恢復最適溫度， 酶的活性也升至最高； 高溫、過酸、過堿都會導致酶分子結(jié)構(gòu)被破壞而使酶失活。b 溫度或 pH 是通過影響酶的活性來影

9、響酶促反應(yīng)速率的。底物濃度和酶濃度：a. 圖甲中 OP 段的限制因素是底物濃度，而 P 點之后的主要限制因素是酶濃度。b. 底物濃度和酶濃度不改變酶分子的活性。考點二： ATP 在代謝中的應(yīng)用1、ATP 的形成途徑2、生物界中能量代謝過程（ 1）光能是生物體進行各項生命活動的根本能量來源， 植物的光合作用是生物界中最基 本的物質(zhì)代謝和能量代謝。（ 2）生物不能直接利用有機物中的化學能，只有有機物氧化分解并將能量轉(zhuǎn)移到ATP中，才能被利用。（3）光能進入生物群落后，以化學能的形式儲存于有機物中，以有機物為載體通過食物 鏈而流動。難點探究難點一：有關(guān)物質(zhì)出入細胞的方式1、物質(zhì)濃度與被動運輸之間的關(guān)

10、系：2、影響主動運輸?shù)囊蛩兀?首先是載體蛋白的種類數(shù)量， 它決定所運輸?shù)奈镔|(zhì)種類和數(shù)量。 其次，由于主動運輸需要消耗能量，所以凡是能夠影響能量供應(yīng)的因素也都影響主動運 輸速率，如溫度、氧氣濃度等。第三，主動運輸速率與物質(zhì)濃度有關(guān)。它們的關(guān)系可用 圖表示。分析：曲線說明運輸速率與物質(zhì)濃度呈正相關(guān)，不受其他因素的限制，應(yīng)為自由擴散。 因為氧氣濃度的高低影響細胞呼吸，影響細胞能量的供應(yīng)，而主動運輸需要消耗能量。曲線說明運輸速率與氧氣濃度無關(guān)，說明這種方式不是主動運輸，而是一種被動運輸 方式 （可能是自由擴散，也可能是協(xié)助擴散 ）。相反，曲線在一定濃度范圍內(nèi)隨物質(zhì)濃度升高而速率加快，當達到一定程度后，

11、由于 受到載體數(shù)量的限制，不再增加而維持穩(wěn)定，說明這種運輸需要載體，不是自由擴散， 可能是協(xié)助擴散，也可能是主動運輸。曲線說明運輸速率與氧氣濃度有關(guān)，根據(jù)上面的分析，這個過程是需要能量的，只能 是主動運輸，所以綜合來看，應(yīng)當是主動運輸。難點二：驗證影響酶活性的有關(guān)實驗1、酶的本質(zhì)和生理作用的實驗驗證（1）酶是蛋白質(zhì)設(shè)計思路：通過對照，實驗組若出現(xiàn)紫色，則證明待測酶溶液是蛋白質(zhì)，否則不是蛋白質(zhì)?？梢钥?出實驗中自變量是待測酶溶液和標準蛋白質(zhì)溶液，因變量是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。同理，也 可用吡羅紅來鑒定某些酶是 RNA 的實驗。（2）酶的催化作用設(shè)計思路：實驗中的自變量是相應(yīng)的酶溶液的有無，因變量是底物

12、是否被分解。設(shè)計思路二：換酶不換反應(yīng)物。此實驗過程中要注意：選擇好檢測反應(yīng)物的試劑。如反應(yīng)物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液 為淀粉酶，驗證酶的專一性，檢測反應(yīng)物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，不能選用 碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被水解。要保證蔗糖的純度和新鮮程度是做好實驗 的關(guān)鍵。（2）酶的高效性設(shè)計思路：實驗中自變量是無機催化劑和酶，因變量是底物分解速度。（3）酶的適宜條件的探究實驗的自變量 （即單一變量 ）為溫度或 pH ，因變量是反應(yīng)物分解的速度或存在量。適宜的溫度：設(shè)計思路：在實驗步驟中要注意： a.在酶溶液和反應(yīng)物混合之前，需要把兩者先分別放在各自所需 溫度下保溫一段時間。 b.若選擇淀

13、粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測反應(yīng)物被分解的 試劑宜選用碘液，不應(yīng)該選用斐林試劑，因斐林試劑需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控 制溫度。適宜的 pH ： 設(shè)計思路： 設(shè)計與酶有關(guān)的實驗時，實驗設(shè)計的一般步驟為：取材分組編號不同處理平衡無 關(guān)變量現(xiàn)象觀察結(jié)果分析得出結(jié)論?！咎貏e提示】影響酶作用的因素分析酶的催化活性的強弱以單位時間 （每分 ）內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量來表示。 研究某一 因素對酶促反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)在保持其他因素不變的情況下，單獨改變研究的因素。影響酶促反應(yīng)的因素常有：酶的濃度、底物濃度、 pH 、溫度、抑制劑、激活劑等。其變 化規(guī)律有以下特點：a. 酶濃度對酶促反應(yīng)的影響：在

14、底物充足，其他條件固定的情況下，反應(yīng)系統(tǒng)中不含有 影響酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時，酶促反應(yīng)的速率與酶的濃度成正 比。b. 底物濃度對酶促反應(yīng)的影響： 在底物濃度較低時， 反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快， 反應(yīng)速率與底物濃度近乎成正比；在底物濃度較高時，底物濃度增加，反應(yīng)速率也隨之 加快，但不顯著；當?shù)孜餄舛群艽?，且達到一定限度時，反應(yīng)速率就達到一個最大值， 此時即使再增加底物濃度，反應(yīng)速率幾乎也不再改變。c. pH 對酶促反應(yīng)的影響：一種酶只能在一定限度的 pH 范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性，超過這個范 圍酶就失去活性。在一定條件下，一種酶在某一個 pH 時活力最大，這個 pH 稱為這種酶

15、 的最適 pH 。d. 溫度對酶促反應(yīng)的影響：酶促反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快； 但當溫度升高到一定限度時，酶促反應(yīng)速率不僅不再加快，反而隨著溫度的升高而下降。 在一定條件下，每一種酶在某一溫度時活力最大，這個溫度稱為這種酶的最適溫度。e. 激活劑對酶促反應(yīng)速度的影響：能激活酶的物質(zhì)稱為酶的激活劑。激活劑種類很多， 有：無機陽離子，如鈉離子、鉀離子、銅離子、鈣離子等；無機陰離子，如氯離子、溴離子、碘離子、硫酸鹽離子、磷酸鹽離子等； 有機化合物，如維生素 C、半胱氨酸、還原性谷胱甘肽等。許多酶只有當某一種適當?shù)募せ顒┐嬖跁r，才表現(xiàn)出催化活性或強化其催化活性，這稱 為對酶的激活作

16、用。而有些酶被合成后呈現(xiàn)無活性狀態(tài)，它必須經(jīng)過適當?shù)募せ顒┘せ?后才具活性。這種酶稱為酶原。f. 抑制劑對酶促反應(yīng)速度的影響： 能減弱、 抑制甚至破壞酶活性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。 它可降低酶促反應(yīng)速度。酶的抑制劑有重金屬離子、一氧化碳、硫化氫、氫氰酸、氟化 物、碘化乙酸、生物堿、染料、對氯汞苯甲酸、二異丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面 活性劑等。難點三：不同種類的酶具體應(yīng)用1、酶的分布酶既可以在細胞內(nèi)發(fā)揮作用，比如線粒體內(nèi)的呼吸氧化酶和葉綠體中的光合作用酶等； 也可以分泌到細胞外起作用，如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等各種消化酶。不僅如此，在體 外適宜的條件下酶也具有催化作用，如可以把唾液淀粉酶加入到試

17、管里，在適宜的條件 下催化淀粉的水解反應(yīng)。2、酶的分類3、酶的合成過程：（1）遵循中心法則（ 2）蛋白質(zhì)類酶的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，原料是氨基酸；而 RNA 酶的合成過程只有轉(zhuǎn) 錄，原料是核糖核苷酸。4、酶的分泌過程：胞外酶合成之后要分泌到細胞外發(fā)揮催化作用，因此胞外酶的分泌過 程也就是分泌蛋白的形成過程。它的合成、加工和分泌過程，有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾 基體、線粒體等的參與。5、酶與激素的區(qū)別與聯(lián)系難點四： ATP 在能量代謝中的轉(zhuǎn)化和利用1、能量代謝過程和利用2、ATP 與 ADP 轉(zhuǎn)化發(fā)生變化的場所及相關(guān)生理過程轉(zhuǎn)化場所ATP AD PADP AT P主要生理功能細胞膜是否葡萄糖、氨基酸、

18、無機鹽離子等物質(zhì)的主動運輸細胞質(zhì)基質(zhì)是是細胞呼吸產(chǎn)生 ATP ，許多生化 反應(yīng)的進行消耗 ATP葉綠體是是光反應(yīng)產(chǎn)生 ATP ，暗反應(yīng)消耗 ATP線粒體是是細胞有氧呼吸第二、三階段產(chǎn) 生 ATP ，自身 DNA 復制等消 耗 ATP核糖體是否氨基酸合成蛋白質(zhì)等消耗 ATP高爾是否植物細胞形成細胞壁，動物細基體胞形成分泌物等物質(zhì)消耗 ATP內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是否有機物的合成、 運輸?shù)认?ATP細胞核是否DNA 的復制、轉(zhuǎn)錄等消耗 ATP中心體是否形成紡綞體，牽引染色體移動等消耗 ATP易錯點點睛易錯點一：關(guān)于酶的實驗設(shè)計1、若底物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，驗證酶的專一性，檢測底物是否被分解的 試劑宜選用斐林試劑，不能選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被水解。2、若選擇淀粉和淀