復習第三章細胞代謝1課件

水和無機鹽糖類、蛋白質、脂質、核酸無機物:原核細胞真核細胞化學元素化合物細胞細胞代謝細胞的增殖和分化（生長、發(fā)育、繁殖的基礎）物質出入細胞的方式細胞代謝與酶和能量光合作用和呼吸作用（最基本的物質代謝和能量代謝）植物細胞動物細胞《必修1》細胞代謝包括兩個方面:細胞內(nèi)物質和能量的轉化,細胞與外界環(huán)境進行物質和能量交換.細胞代謝：是活細胞內(nèi)發(fā)生的全部生物化學反應的總稱。第三章細胞的代謝一、吸能反應和放能反應１、吸能反應：２、放能反應３、吸能反應和放能反應通過ATP偶聯(lián)在一起，

ATP是細胞中的能量通貨。如：氨基酸合成蛋白質、光合作用如：糖的氧化（細胞呼吸）第一節(jié)細胞與能量二、ATP是細胞中的能量通貨:(一)ATP的功能：ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。(二)ATP的分子簡式：

１、ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫符號。

２、是高能磷酸化合物：指水解時釋放的能量在20.92kJ/mol(千焦每摩爾)以上的磷酸化合物。ATP水解時釋放的能量高達30.54kJ/mol。

３、簡式中的A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表一種特殊的化學鍵，叫做高能磷酸鍵。

A-P～P～P

ATP（三磷酸腺苷）的分子結構A－P～P～P

(三)ATP的水解：ATPADP+Pi+能量酶（五）ATP的形成途徑

ATP在細胞中含量很少，但生成速度很快。故在細胞中含量穩(wěn)定，并處于動態(tài)平衡之中。(六)ATP--ADP循環(huán)吸能反應總是與ATP水解反應相聯(lián)系,由ATP水解提供能量.放能反應總是與ATP合成反應相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中.+A-P~P~P酶酶A-P~P+Pi水解酶合成酶下面這個反應是可逆反應嗎？為什么？思考：物質是可逆的，能量和酶均不可逆。能量1、生物體內(nèi)三大能源物質：２、生物體進行各項生命活動的主要能源物質：３、生物體進行各項生命活動的重要能源物質：４、生物體內(nèi)儲存能量的物質：５、生物體進行各項生命活動的直接能源物質：６、生物體進行各項生命活動的最終能源：７、動物細胞中儲存能量的物質：８、植物細胞中儲存能量的物質：糖類、脂肪、蛋白質、糖類葡萄糖脂肪ATP太陽能生物體內(nèi)能源物質總結：糖元淀粉例題：請根據(jù)下列反應式回答： （1）上述反應從左向右進行時，能量來自ATP中的

，這些能量可以用于生物的各項生命活動，請列舉出兩個需要ATP提供能量的生命活動的實例

。（２）在動物體和人體內(nèi)，ADP轉化為TAP時所需能量主要來自

作用。在綠色植物體內(nèi)，ADP轉化為TAP時所需能量既可來自

作用，也可來自

作用。（３）寫出ATP的結構簡式：＿＿＿＿＿＿＿＿。（1）高能磷酸鍵

主動轉運、生物發(fā)光、生物發(fā)電、有絲分裂等

(2)呼吸作用

光合作用

呼吸作用(3)A-P~P~P

例題：下列生理活動中，消耗三磷酸腺苷的是()①肝臟細胞吸收氧②紅細胞吸收K+

③小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖④根毛細胞滲透作用吸收水分⑤小腸絨毛上皮細胞吸收甘油⑥根細胞吸收NH4+A．①③⑤B．②④⑥C．②③⑥D．④⑤⑥C第二節(jié)物質進出細胞的方式被動轉運（又叫被動運輸）擴散：滲透：主動轉運（又稱主動運輸）一、擴散：１、定義：分子從高濃度處向低濃度處運動的現(xiàn)象。２、擴散的結果：使分子分布均勻，直到平衡。滲透作用示意圖

水分子（或溶劑分子）通過膜的擴散，叫做滲透。

（一）滲透的概念：二、滲透：（二）滲透作用的方向：低濃度的溶液高濃度的溶液水分子膜水分子相對較多水分子相對較少水分子膜

（三）滲透作用的產(chǎn)生必須具備兩個條件：

一是具有半透膜；二是半透膜兩側的溶液具有濃度差。滲透作用示意圖

（四）成熟的植物細胞相當于一個滲透系統(tǒng)。

⑴原生質層（主要包括細胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細胞質）相當于一層半透膜。

原生質層⑵外界溶液與細胞液存在濃度差。因此，處于外界溶液中的成熟植物細胞可以發(fā)生滲透作用。等滲溶液低滲溶液高滲溶液

因為動物細胞的細胞膜也是半透膜；當細胞質與外界溶液有濃度差時，就可以發(fā)生滲透作用.如:紅細胞在蒸餾水中就會吸水，直至脹破。動物細胞也能夠發(fā)生滲透作用

思考：一個動物細胞是否看成一個滲透系統(tǒng)？三、觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及其質壁分離復原P55實驗原理：

當細胞液濃度小于外界溶液濃度時，植物細胞失水，此時細胞壁與原生質層均出現(xiàn)一定程度的收縮，但由于原生質體的伸展性比細胞壁的伸展性大，使原生質體與細胞壁分開，發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，植物細胞吸水，原生質體膨脹，發(fā)生質壁分離復原。原生質層圖表示已明顯發(fā)生質壁分離（一）制作洋蔥表皮細胞的臨時裝片（二）觀察質壁分離（三）觀察質壁分離復原方法步驟：

初始質壁分離是指細胞角隅處開始出現(xiàn)原生質層離開細胞壁的狀態(tài)。３、如果把植物細胞放在高濃度的尿素溶液中，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？

（尿素溶液的濃度大于細胞液的濃度，尿素是小分子物質）（提示：尿素的過膜方式為主動運輸)

當植物細胞在尿素溶液中時，開始時尿素溶液的濃度大于細胞液的濃度，植物細胞由于不斷失水而發(fā)生質壁分離；但是隨著尿素不斷進入植物細胞，當外界溶液的濃度小于細胞液的濃度時，植物細胞吸水，出現(xiàn)質壁分離自動復原現(xiàn)象。討論:物質進出細胞的方式離子小分子大分子注意：大分子物質并未過膜自由擴散協(xié)助擴散（易化擴散）主動轉運

需載體和能量需載體胞吞胞吐

需能量需能量四、物質出入細胞的方式:圖4-7自由擴散和協(xié)助擴散示意圖（一）被動轉運（又叫被動運輸）物質由濃度較高的一側轉運至濃度較底的一側，稱被動轉運（又稱被動運輸）。被動轉運示意圖圖4-8主動運輸示意圖（二）主動轉運（又稱主動運輸）主動運輸?shù)囊饬x？保證活細胞按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質，排除代謝廢物和對細胞有害的物質。

它是細胞最重要的吸收或排除物質的方式。

2005-09-主動轉運示意圖

濃度是否需要載體是否耗能舉例自由擴散由高到底否否H2O、CO2、O2甘油、乙醇、苯、脂肪酸等協(xié)助擴散由高到底是否葡萄糖進入紅細胞主動運輸由底到高是是無機鹽離子、氨基酸、葡萄糖等易化內(nèi)吞（三）胞吞（又稱內(nèi)吞）有的物質會被一部分質膜包起來，然后這一部分質膜與整個質膜脫離，裹著該物質運到細胞的內(nèi)側，稱內(nèi)吞。內(nèi)吞消耗能量，需要細胞識別。例如：白細胞吞噬細菌。（四）胞吐（外排）有的物質會被一部分質膜包起來，然后這一部分質膜與整個質膜脫離，裹著該物質運到細胞的外側，稱胞吐。胞吐胞吐消耗能量。例如：胰島細胞分泌胰島素、唾液腺細胞分泌唾液淀粉酶等。問題2：半透膜就是選擇透過性膜對嗎？

半透膜是指一些物質可以透過，而一些物質不能透過的多孔性的薄膜，如玻璃紙。能否通過半透膜往往取決于分子的大小。

選擇透過性膜是指水分子可以自由通過，細胞要選擇吸收的離子、小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子物質則不能通過。

選擇透過性膜具有半透膜的特性，但不是所有半透膜都具有選擇透過性膜的選擇性。二者不能等同。問題３：原生質、原生質層、原生質體的區(qū)別？原生質：是細胞內(nèi)的生命物質。原生質體：是去除植物細胞壁以后所剩下的植物細胞結構原生質層：成熟的植物細胞中，細胞膜、液泡膜及兩膜之間的細胞質。例題：右圖表示某種物質通過人的紅細胞運輸過程圖解。下表為人的紅細胞和血漿中的各種離子濃度（m·mol/L）如下：（8分）K+Na+Cl-Ca2+紅細胞150267470.1血漿514411132請分析回答：（1）圖示物質轉運方式為

，表中符合上述轉運方式的物質是

。（2）圖中a物質是

，a物質的合成場所為

。（3）圖中轉運方式必要的條件是

和

。（4）若d為氧氣分子，則從右向左通過紅細胞膜的方式為

。（5）從以上材料分析，紅細胞膜的特性是

。（1）主動轉運K+、Na+、Cl-、Ca2+（2）載體蛋白核糖體（3）載體蛋白能量（4）自由擴散（5）選擇透性（1）若這是癌細胞的細胞膜，與正常細胞的細胞膜相比，含量減少的是圖中的物質

。(填圖中字母)（2）若這是小腸絨毛上皮細胞的細胞膜，O2的運輸途徑是

(填圖中字母)。（3）若這是腎小管、集合管上皮細胞膜，當醛固酮分泌量增加時，過程a、d同時進行，a過程運輸?shù)奈镔|可能是

，d過程運輸?shù)奈镔|可能是

。DbNa+K+例題：（4）若這是一種嗅覺受體細胞的細胞膜，上面有特殊的氣體受體，當氣味物質分子與相應的氣體受體結合后，能使該細胞興奮，會引起該細胞膜內(nèi)外的電位改變，此時該細胞膜內(nèi)外的電位狀況是

。（5）若這是葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜，在光下，此膜上

能將光能轉換成電能，電能又可以轉換成活躍化學能儲存在

中。外負內(nèi)正NADPHATP第三節(jié)酶酶的發(fā)現(xiàn)：酶的概念：酶的特性：高效性：專一性：多樣性：酶的作用受多種因素的影響：（1）1773年，意大利科學家斯帕蘭札尼—喂食鷹的實驗。結論：胃液中有一種消化肉的物質。（2）1857年，法國巴斯德認為酒精發(fā)酵是酵母菌代謝活動的結果。(3)同時代，李比希認為，酒精發(fā)酵只需要酵母菌中的某種物質。（4）1897年，德國畢希納，實驗證明：促進酒精發(fā)酵的是酵母菌中的某種物質——酶（5）1926年，美國科學家薩姆納，從刀豆種子中提取出脲酶的結晶，并且通過化學實驗證實：脲酶是一種蛋白質。

（6）20世紀80年代以來，美國科學家切赫、奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。一、酶的發(fā)現(xiàn)：

酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物。1、來源2、功能3、化學本質絕大多數(shù)的酶是蛋白質，少數(shù)的酶是RNA。二、酶的概念（少數(shù)的酶是RNA,稱這類酶為核酶）三、酶的特性：作用機理：酶降低化學反應的活化能作用機理：誘導契合假說、鎖與鑰匙學說、PH、溫度和各種化合物等影響酶的作用。酶具有高效性：酶具有專一性：酶具有多樣性：酶的作用受多種因素的影響：２ml２ml事實上，酶的催化效率一般是無機催化劑的

倍。107～1013（一）酶具有高效性除一個因素以外,其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗.

同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。酶具有高效性的作用機理：降低化學反應的活化能分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活化狀態(tài)所需的能量稱為活化能。

一種酶只能催化一種底物或少數(shù)幾種相似底物的反應。（三）酶具有專一性：（二）酶具有多樣性：

麥芽糖、果糖、葡萄糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與本尼迪特試劑發(fā)生反應，生成紅黃色的沉淀。

［探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用］實驗步驟：實驗原理：淀粉麥芽糖

淀粉酶蔗糖葡萄糖＋果糖

蔗糖酶實驗材料：可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、本尼迪特試劑、熱水等。試管1234561%淀粉溶液3ml3ml3ml2%蔗糖溶液3ml3ml3ml新鮮唾液1ml1ml蔗糖酶溶液1ml1ml本尼迪特試劑２ml２ml２ml２ml２ml２ml實驗結果有紅黃色沉淀無紅黃色沉淀有紅黃色沉淀無紅黃色沉淀無紅黃色沉淀無紅黃色沉淀

123456實驗結果：結論：蔗糖酶只能催化蔗糖分解，淀粉酶只能催化淀粉分解。（或酶具有專一性）鎖與鑰匙學說酶具有專一性的作用機理：受酶催化而發(fā)生化學反應的分子叫底物。思考：酶為什么具有專一性？受酶催化而發(fā)生化學反應的分子叫底物。誘導契合假說酶具有專一性的作用機理：怎樣表示酶活性的高低？通常以單位時間內(nèi)，單位體積中底物減少的量或產(chǎn)物增加的量（即反應的速度）來表示酶活性的高低。如:1克蔗糖酶在1分鐘內(nèi)使多少蔗糖水解,就代表蔗糖酶的活性是多少.ＰＨ（四）酶的作用受多種因素的影響：

在一定的PH范圍內(nèi)（A→B），隨著PH的增加，酶的催化效率逐漸增加；D點是酶活性的最適PH值；超過最適PH后，隨著PH的增加，酶的催化效率逐漸下降。1、PH對酶活性的影響B(tài)PH反應速度DAC

科學實驗證實：（１）過酸和過堿都使酶的分子結構遭到破壞，酶失去活性；（２）pH偏高或偏低,酶的活性明顯降低；（３）在最適宜的pH下，酶的活性最高。

從圖中我們可以看出：每一種酶都有一個最適的pH值，在最適pH值下作用最強。而超過或低于這個值都會影響到酶催化反應的速率。胰蛋白酶最適PH＝8.0-9.0胃蛋白酶最適PH＝1.5-2.22、溫度對酶活性的影響溫度對酶促反應的影響有兩個方面:P68AC

溫度對酶活性的影響B(tài)溫度反應速度D

科學實驗證實：

（１）高溫使酶的分子結構遭到破壞，酶失去活性；（２）溫度偏高或偏低,酶的活性明顯降低；（３）在最適宜的溫度下，酶的活性最高。注意:低溫使酶的活性明顯降低,但是酶的分子結構沒有破壞,酶的活性在適宜的溫度下可以恢復.在一定的溫度范圍內(nèi)（A→B），隨著溫度的增加，酶的催化效率逐漸增加；D點是酶活性的最適溫度；超過最適溫度后，隨著溫度的增加，酶的催化效率逐漸下降。

科學實驗證實：（１）高溫、過酸和過堿都使酶的分子結構遭到破壞，酶失去活性；（２）溫度和pH偏高或偏低,酶的活性明顯降低；（３）在最適宜的溫度和最適宜的pH下，酶的活性最高。小結(過低pH時酶活性較低,pH升高后酶活性不能恢復.這一點與低溫的影響不同)四、實驗探究溫度對酶活性影響探究ＰＨ對過氧化氫酶的影響（一）探究溫度對酶活性影響實驗原理：淀粉遇碘后，形成紫藍色的復合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麥芽糖和葡萄糖。麥芽糖和葡萄糖遇碘后不顯色。實驗步驟：⑴取3支試管，編號（1、2、3）并分別注入2mL淀粉液，分別放在60℃的熱水、沸水、和冰塊中保持5min;⑵再取3支試管，編號（1、2、3）并分別注入1mL淀粉酶液，放在60℃的熱水、沸水、和冰塊中保持5min;⑶5min后，將相同溫度下的淀粉酶與淀粉液混合搖勻，并在各自的溫度下放置5min;⑷在3支試管中各滴入1滴碘液，然后搖勻；⑸觀察并記錄3支試管中溶液顏色發(fā)生的變化情況。

探索溫度對酶活性影響的實驗步驟：實驗結果：2\3號試管變藍色，號試管不變藍。實驗原理：鮮肝均漿中含有過氧化氫酶，過氧化氫酶能使過氧化氫快速分解生成氧氣和水。通過比較不同PH（PH＝５.0、PH＝6.0、PH＝7.0、PH＝8.0）條件下收集的氧氣體積的多少，可確定PH對酶活性的影響。實驗步驟：（二）探究ＰＨ對過氧化氫酶的影響1.將濾紙條對折剪成8等片，放在鮮肝勻漿中浸泡1min，靠放在培養(yǎng)皿壁上(濾紙片上不要掛帶著肝漿！）；2.將2片濾紙片小心地放入小瓶內(nèi)壁靠近瓶頸的同一側。（注意不要讓濾紙碰沾到瓶口）3.將小瓶斜立起，向瓶底加入PH5.0緩沖液2ml，然后再加入3%的H2O2溶液2ml

，注意不要讓濾紙接觸到液體，將小瓶塞緊；4.將25ml量筒橫放于水槽中灌滿水，（注意量筒中不要留有氣泡）。將塞上的玻璃管口在水面下伸入量筒內(nèi)，小心倒立起量筒；5.將小瓶旋轉1800，使H2O2溶液接觸濾紙，同時開始計時，在0.5min和1.0min時分別讀取并記錄量筒中水面的刻度（產(chǎn)生的氣體量）；反應小室－－－－過氧化氫溶液和緩沖液量筒6.反復沖洗小瓶后，重復上述實驗過程，測量在PH6.0、PH7.0、PH8.0下過氧化氫再酶的催化下所釋放的氣體量。例題1：下圖縱軸為酶反應速度，橫軸為底物濃度，其中能正確表示酶量增加一倍時，底物濃度和反應速度關系的是（）B底物濃度反應速度例題2：胰蛋白酶作用于一定量的某種物質（底物），溫度保持37℃,pH保持在最適值，生成物量與反應時間關系如下圖。請回答下列問題：（1）該酶作用的底物是_________。（2）在140分鐘后，曲線變成水平，這是因為:（3）若增加蛋白酶濃度，其它條件不變，請在原圖上畫出生成物量變化的示意曲線。（4）若胰蛋白酶濃度和其它條件不變，反應液pH值由2逐漸升高到10,則酶催化反應的速度將______，原因是_________________________

。

蛋白質底物量一定，底物已被消耗盡

在pH=2時酶已經(jīng)失活

不變

（5）下圖中能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速度和溫度關系的是（）C

如果溫度繼續(xù)升高，曲線將有怎樣的變化？超過最適溫度后，隨溫度的升高曲線將逐漸下降

例題3：下圖表示某酶在不同處理條件（a、b、c）下，催化某反應生成物的量和反應時間的關系，