3細胞代謝知識整理

1、第三章<細胞的代謝>知識結構整理新陳代謝：是活細胞內(nèi)全部有序的化學變化的總稱§3-1 細胞與能量ATP是細胞生命活動直接能源(一)ATP結構 1.組成：C、H、O、N、P 2.全稱：腺苷三磷酸 3.結構：腺嘌呤核糖磷酸基團磷酸基團磷酸基團，結構簡式：APPP 腺苷 A P P P 普通化學鍵 高能磷酸鍵 4.ATP的結構特點： 每分子ATP含兩個高能磷酸鍵，ATP水解指遠離A的那個“”斷裂，釋放大量能量。 (二)ATP與ADP的轉化 1.存在特點：ATP在細胞內(nèi)含量很少，轉化十分迅速。2.轉化過程： 化合酶 ATP ADP+Pi+能量 水解酶 不是可逆反應的原因：1.能量

2、的來源與去路不同；2.條件不同；3.反應場所不同3.轉化意義：細胞內(nèi)ATP處于動態(tài)平衡中，對構成生物體內(nèi)部穩(wěn)定的供量環(huán)境有重要意義。 (三)ATP的應用:是新陳代謝所需能量的直接來源（能量通貨），用于各項生命活動。 (四)ATP的來源：光合作用、呼吸作用等 動物 綠色植物 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 ADP+Pi+能量 酶 ATP§3-2 物質出入細胞的方式一、擴散和滲透1.擴散：定義：分子從高濃度處向低濃度處運動的現(xiàn)象 結果：使分子分布均勻特點：高濃度低濃度2.滲透：定義：水分子通過膜的擴散 水分子擴散方向：低濃度高濃度(溶質濃度)條件：有半透膜存在 半透膜兩邊存在濃度差質壁分離

3、：原生質層伸縮性大，細胞壁伸縮性小。利用：判斷細胞的死活 測定細胞液濃度二、跨膜運輸(一)被動轉運：1.擴散：物質由濃度高的一側轉運至濃度較低的一側。水、氧氣、二氧化碳、甘油等。2.易化擴散：物質由濃度高的一側轉運至濃度較低的一側，需要載體協(xié)助。 舉例：紅細胞吸收葡萄糖。原理：載體蛋白分子與被運轉的分子或離子結合而改變形狀，于是把分子或離子運轉質膜的另一側；將分子或離子釋放后，載體蛋白又恢復至原來的形狀。(二)主動轉運：1.定義：逆濃度梯度的轉運。2.特點：從高濃度到低濃度，需要載體蛋白，需要細胞代謝產(chǎn)生的能量。3.舉例：K+、Mg+、Na+、NO3-等無機鹽離子、葡萄糖、氨基酸等。三、胞吞、

4、胞吐有的物質被一部分質膜包起來，這部分質膜與整個質膜脫離，裹著物質運動到細胞的內(nèi)側或外側。運送到細胞內(nèi)側的，成為胞吞；運送到細胞外側的，稱為胞吐。四、小結 擴散 被動運轉 易化擴散 離子或小分子 方式 主動運轉 大分子或顆粒 胞吞 胞吐§3-3 酶一、酶的發(fā)現(xiàn)二、酶的概念 定義：活細胞內(nèi)產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機物。 來源 功能 化學本質：多數(shù)蛋白質,少數(shù)RNA三、酶的催化特性 無機催化劑：MnO2 ,FeCl3 催化劑 生物催化劑酶：過氧化氫酶 2H2O2 2H2O+O2 底物：酶作用的物質。 產(chǎn)物：反應生成的物質。酶促反應：酶催化的反應。酶活性：用來表示酶作用的強弱。實驗：1）

5、取兩支潔凈試管，編號為1、2 2）分別滴加等量的同濃度的過氧化氫溶液 3）同時在1號試管中加適量過氧化氫酶，在2號試管中加適量二氧化錳 4）觀察并記錄試管中氣泡產(chǎn)生的快慢高效性：意義：保證了細胞內(nèi)化學反應的順利進行及能量供應的穩(wěn)定。專一性：含義：一種酶只能催化一種底物或少數(shù)幾種相似底物的反應。四、酶的催化原理：降低化學反應的活化能。五、影響酶作用的因素 A.探究PH值對酶活性的影響 1、在最適PH值下，酶的活性最高； 2、高于或低于最適PH值酶的活性都會降低，甚至失活； 3、不同酶最適PH值不同。（胃蛋白酶：2左右 胰蛋白酶：8左右） 本質：過酸過堿的條件下，都會使酶的空間結構遭到破壞而失去活

6、性。 B.探究溫度對酶活性的影響 1、每種酶都有最適溫度，高于或低于最適溫度酶的活性都降低； 2、不同種酶的最適溫度不同。 本質：過高的溫度使酶的空間結構遭到破壞而失去活性；低溫度使酶的活性降低，在適宜溫度下，酶的活性可以恢復。 總結：影響酶的活性因素有：PH、溫度和各種有機化合物（有機溶劑、重金屬離子）§3-4 細胞呼吸一.概念：細胞內(nèi)進行的將糖類等有機物分解成無機物或者小分子有機物，并且釋放出能量的過程。需氧呼吸（主要方式）厭氧呼吸二.類型：酶三.需氧呼吸C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O +能量1、第一階段：糖酵解場所：細胞溶膠過程：1個葡萄糖被

7、分為2個丙酮酸同時產(chǎn)生少量H，釋放少量能量(生成2個ATP，其余以熱能散失)。 2、第二階段：檸檬酸循環(huán)場所：線粒體基質過程：在有氧氣的條件下，丙酮酸進入線粒體，在水的參與下，在酶的作用下丙酮酸被徹底分解成CO2 ，同時產(chǎn)生大量H，并釋放少量能量(生成2個ATP，其余以熱能散失)。3、第三階段：電子傳遞鏈場所：線粒體內(nèi)膜過程：前兩個階段產(chǎn)生的H與氧氣結合產(chǎn)生水，釋放大量能量(其中生成26個ATP)。酶 需氧呼吸： C6H12O6 + 6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量4、三階段比較：需氧呼吸場 所反應物產(chǎn) 物與氧的關系糖酵解細胞溶膠葡萄糖丙酮酸、H、ATP不消耗檸檬酸循環(huán)線粒體基質丙

8、酮酸和水CO2、H、ATP不消耗電子傳遞鏈線粒體內(nèi)膜H和氧氣H2O、大量ATP消耗四.厭氧呼吸(一)概念：1.定義：無氧條件下細胞內(nèi)在酶的催化下進行的將糖類等有機物分解成有機小分子化合物的過程2.場所：細胞溶膠(二)過程：第一階段：糖酵解第二階段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，形成不同的產(chǎn)物。最常見的產(chǎn)物是乳酸或乙醇+ CO2。酶(三)類型：1.乳酸發(fā)酵： C6H12O6 2 C3H6O3 (乳酸)+能量酶人和動物、乳酸菌、甜菜塊根、玉米的胚、馬鈴薯塊莖。2.乙醇發(fā)酵： C6H12O6 2C2H5OH+ 2CO2 +能量植物、酵母菌五、細胞呼吸是細胞的代謝中心脂肪(甘油三酯)的氧化 脂肪 脂肪酶

9、 甘油 + 脂肪酸 糖酵解 分解生成二碳化合物檸檬酸循環(huán) II蛋白質氧化分解 1、蛋白質 蛋白酶 氨基酸 + H2O 2、脫氨基作用 氨基酸 NH3+有機物 在肝臟轉化為尿素排出 進入檸檬酸循環(huán)細胞呼吸小結：細胞中各種物質代謝是相互聯(lián)系的，以細胞呼吸為中心 細胞呼吸的意義：為生命活動提供ATP，為各種合成反應提供碳骨架。影響因素： 1、生物自身因素 2、外界環(huán)境因素：溫度，水分，氧氣濃度 農(nóng)產(chǎn)品儲存：低溫、干燥、低氧，若是水果蔬菜類保鮮則應有一定濕度。§3-5光合作用一、光合作用概述1、概念：是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程

10、。2、生物種類：綠色植物、藻類、光合細菌（藍藻）自養(yǎng)生物：能利用無機物合成有機物，為其自身生長、發(fā)育和繁殖提供物質和能量異樣生物：不能利用無機物合成有機物，需要從環(huán)境中攝取現(xiàn)成的有機物6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O23、光合作用與呼吸作用的區(qū)別光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、C6H12O6、H2O產(chǎn)物H2O、C6H12O6、O2CO2、H2O能量轉換貯藏能量釋放能量發(fā)生場所葉綠體線粒體、細胞溶膠發(fā)生條件光照、酶光下暗處均可、酶層析液培養(yǎng)皿二、葉綠體及色素 1、提取色素：原理：色素可以溶解在無水乙醇等有機溶劑中 SiO2 使研磨更充分 CaCO3 保護色素 2、分離色

11、素紙層析法 原理：色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素。（1）制備濾紙條（2）畫濾液細線 要求：細、直、齊重復23次 （3）分離色素 層析液不能沒及濾液線 轉化光能的只是少數(shù)葉綠素a三.光合作用的過程（一）光反應階段：場所：類囊體膜上，條件：光、色素、酶1.物質變化：水的光解：ATP形成：NADP+的還原2.能量變化： 光能ATP和NADPH中活躍的化學能（二）碳反應階段：場所：葉綠體基質，條件：多種酶1.物質變化：CO2的固定：CO2RuBP（C5）2三碳酸分子（C3）C3的還原：三碳酸三碳糖C5再生：C3 - C52.能量變化：ATP和NADPH中活躍的化學能糖類等有機物中穩(wěn)定的

12、化學能光合作用過程圖解：光合作用的強弱用光合速率表示 (下圖表示光合作用強度細胞呼吸強度)CO2CO2O2真正合速率=表觀光合速率+呼吸速率四、影響光合作用的因素1、光照強度 (最主要的因素)原理：直接影響光反應的速度，光反應產(chǎn)物NADPH與ATP的數(shù)量多少會影響碳反應的速度，凈光合作用：表觀光合作用；總光合作用：真正光合作用；光補償點、光飽和點：陽生植物陰生植物；應根據(jù)植物的生活習性因地制宜地種植植物。2、溫度原理：溫度影響光合作用的過程，特別是碳反應中酶的催化效率，從而影響光合速率。在生產(chǎn)上的應用：溫室栽培時，白天可以適當提高溫度，晚上適當降低溫度，增大晝夜溫差。適時播種；3、CO2的濃度

13、在生產(chǎn)上應用：施用農(nóng)家肥（有機肥）；溫室栽培可使用二氧化碳生發(fā)器，施用干冰，或混養(yǎng)家禽、家畜等，適當提高CO2濃度；大田生產(chǎn)要注意通風。光合速率的日變化夏季：因為溫度升高，水的蒸騰作用增強，氣孔關閉，二氧化碳濃度下降，光合速率下降。第三章 細胞的代謝知識點1.ATP（腺苷三磷酸）由一個腺苷（包括核糖和腺嘌呤）和三個磷酸基團組成，元素組成是C、H、O、N、P。它是能量的直接來源。注意有“直接”兩字就肯定是ATP直接提供能量。2.滲透、擴散：高濃度低濃度，如H2O，O2，CO2，甘油等，不需要能量3.易化擴散：高濃度低濃度，需要載體蛋白質，不需要能量，如葡萄糖進入紅細胞。4.主動轉運：低濃度高濃度

14、，需載體蛋白協(xié)助，如無機鹽離子進出細胞，需要能量。5.胞吞、胞吐：如蛋白質等大分子進出細胞，變形蟲的攝食等，體現(xiàn)細胞膜的流動性。6.因為主動轉運需要能量的參與，也就是需要線粒體來提供能量，所以影響線粒體功能的因素都會影響主動運輸?shù)倪M行。7.質壁分離是指植物細胞因滲透失水導致質膜連同以內(nèi)的部分收縮而發(fā)生質壁分離的現(xiàn)象。將已經(jīng)發(fā)生質壁分離的細胞重新放入清水中，會發(fā)生質壁分離復原，此過程中細胞吸水能力逐漸減弱。 8.從酶的化學成分看，大部分酶是蛋白質，少部分酶是RNA。酶是生物催化劑，酶可以與底物形成酶底物復合物。9.酶具有高效性，如唾液淀粉酶催化淀粉水解的實驗中，將唾液稀釋十倍與唾液原液的實驗結果

15、基本相同，這就表明了酶的高效性。10.酶有專一性。酶是根據(jù)它能催化水解的物質而命名來的，比如麥芽糖酶就能水解麥芽糖，能水解唾液淀粉酶的酶就叫做蛋白酶。11.酶的活性受溫度影響，表現(xiàn)為怕熱不怕冷。一定范圍內(nèi)，酶活性會隨溫度升高而升高，達到最適溫度后隨溫度升高酶活性逐漸下降，最后酶會因為溫度過高而失活。12.從0上升到37，唾液淀粉酶活性逐漸增強。但如果溫度從100降低到37，酶的活性是不變的，因為酶在100時已經(jīng)失去了活性，即使溫度降低也不能讓它復原了。13.酶的活性受pH值影響，表現(xiàn)為怕酸又怕堿。不同酶有不同的最適pH值，如胃蛋白酶的最適pH值是2，胰蛋白酶的最適pH值是8。唾液淀粉酶進入胃后

16、就會失去催化能力是因為唾液淀粉酶在胃里面的強酸環(huán)境下會失活并被胃蛋白酶水解。14.一般洗衣粉中會有蛋白酶用來去除奶漬、血漬等。使用加酶洗衣粉需用溫水，使酶可以在最適宜的溫度來發(fā)揮作用。加酶洗衣粉不可以用來洗真絲、純毛的衣服。15.細胞呼吸可分為需氧呼吸和厭氧呼吸。呼吸作用為生命活動提供能量。16.需氧呼吸總反應式：C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量，分為三個階段： 第一階段：糖酵解，地點（細胞溶膠），C6H12O6 2丙酮酸+H+少量能量 第二階段：檸檬酸循環(huán)，地點（線粒體基質），丙酮酸+H2O CO2+H+少量能量 第三階段：電子傳遞鏈，地點（線粒體內(nèi)膜），H+

17、O2 H2O+大量能量 需氧呼吸形成的水中的氧來自于氧氣。需氧呼吸三個階段都能產(chǎn)生ATP，但第三階段產(chǎn)生的量最多。17.厭氧呼吸分為乳酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵。如人體肌肉細胞在缺氧情況下可進行乳酸發(fā)酵，乳酸菌也可產(chǎn)生乳酸。酵母菌進行乙醇發(fā)酵，水稻如果長期處于缺氧狀態(tài)也會發(fā)生爛芽，原因是水稻根細胞酒精中毒。18.厭氧呼吸的第一階段與需氧呼吸相同，發(fā)生糖酵解反應：地點（細胞溶膠）。 第二階段，丙酮酸在不同酶作用下分解成酒精和二氧化碳或者乳酸。總反應如下 酒精發(fā)酵：C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2+能量 乳酸發(fā)酵：C6H12O6 酶 2C3H6O3+能量19.需氧呼吸和厭氧呼吸最大區(qū)別在于：需氧

18、呼吸中有機物被徹底分解，釋放較多能量。厭氧呼吸中有機物沒有被徹底分解，部分能量儲存于乳酸和酒精中。（分解的轉化為ATP和熱能）20.細胞呼吸應用： 包扎傷口，選用透氣消毒紗布，抑制細菌需氧呼吸 。花盆經(jīng)常松土：促進根部需氧呼吸，吸收無機鹽等。稻田定期排水：抑制厭氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。21.葉綠體中色素分兩類：類胡蘿卜素，主要是胡蘿卜素和葉黃素，主要吸收藍紫光。葉綠素(含元素Mg)，主要是葉綠素a和葉綠素b，主要吸收紅橙光和藍紫光。22.把植物葉綠素的濾液放在三棱鏡的一側，從另一側觀察發(fā)現(xiàn)連續(xù)光譜中明顯變暗的區(qū)域是紅光和藍紫光區(qū)域。23光合作用可分為光反應和碳反應：24光合作用中的氧氣來自于水。光反應為碳反應提供NADPH、ATP。25環(huán)境中CO2含量降低，葉肉細胞中的C3含量下降、C5含量上升、ATP上升。26.光照時間長短、強弱、光的成分、CO2濃度及溫度高低等，都是影響光合作用強度的外界因素：可通過適當延長光照，增加CO2濃度等提高產(chǎn)量。27.在一定的光強范圍內(nèi)，植物的光合強度隨光照度的上升而增加，當光照度上升到某一數(shù)值之后，光合強度不再繼續(xù)提高時，稱為植物達到光飽和