必修一第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用知識點總結(jié)

1、分子與細(xì)胞第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶細(xì)胞代謝（1） 概念：細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。（2） 特點： 一般都需要酶催化， 在水環(huán)境中進(jìn)行， 反應(yīng)條件溫和， 一般伴隨著 能量的釋放和儲存。（3） 地位：是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)。對細(xì)胞代謝的理解（1） 從性質(zhì)上看，細(xì)胞代謝包括物質(zhì)代謝和能量代謝兩個方面。細(xì)胞內(nèi)每時每刻都在進(jìn) 行著化學(xué)反應(yīng)，與此同時伴隨著相應(yīng)的能量變化。物質(zhì)是能量的載體，而能量是物 質(zhì)運輸?shù)膭恿?。物質(zhì)代謝和能量代謝相伴而生，相互依存。（2） 從方向上看，細(xì)胞代謝包括同時進(jìn)行、對立統(tǒng)一的同化作用和異化作用。同化作用 和異化作用相互依存，同

2、化過程中有物質(zhì)的分解、能量的釋放，異化過程中有物質(zhì) 的合成、能量的儲存。同化作用為異化作用的進(jìn)行提供物質(zhì)和能量基礎(chǔ)，而同化作 用進(jìn)行所需的能量又靠異化作用來提供。（3） 從實質(zhì)上看，細(xì)胞代謝是生物體活細(xì)胞內(nèi)所進(jìn)行的有序的連鎖的化學(xué)反應(yīng)。應(yīng)特別 注意只有活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)才是有序的，死細(xì)胞內(nèi)雖然也進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)， 但是無序的，所以不屬于細(xì)胞代謝的范疇。（4） 從意義上看，細(xì)胞代謝的過程完成了細(xì)胞成分的更新，而細(xì)胞成分的更新正是生化 反應(yīng)造成的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)變的結(jié)果。在細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)上，生物體既進(jìn)行新舊 細(xì)胞的更替，又進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)化學(xué)成分的更新，最終表現(xiàn)出生長、發(fā)育、生殖等生命 活動。酶的作用

3、原理（1） 活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量2） 酶是一種生物催化劑，能改變反應(yīng)途徑，其作用是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。（3） 酶在代謝中僅起到催化作用，本身化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量均不發(fā)生變化。酶在進(jìn)行催化作 用時，首先與底物（即反應(yīng)物）結(jié)合，形成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物，中間產(chǎn)物再分解成 酶和產(chǎn)物，因此可反復(fù)起催化作用。酶的本質(zhì)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)?；瘜W(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是 RNARNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細(xì)胞核（真核生物）實驗驗證實驗組待測酶液+ +雙縮脲試劑是否岀現(xiàn)紫色反應(yīng)待測酶液+ +吡羅紅染液是否呈現(xiàn)紅色對照組

4、已知蛋白液+ +雙縮脲試 劑岀現(xiàn)紫色反應(yīng)已知 RNARNA 溶液+ +吡羅紅染液岀現(xiàn)紅色生理功能具有生物催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶與激素、蛋白質(zhì)的關(guān)系（1）凡是活細(xì)胞都可產(chǎn)生酶（哺乳動物的成熟紅細(xì)胞等除外），只有內(nèi)分泌細(xì)胞才可產(chǎn) 生激素，所以能產(chǎn)生酶的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生激素，但能產(chǎn)生激素的細(xì)胞一定能產(chǎn)生 酶。（2）絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，但不是所有的蛋白質(zhì)都是酶，只有具有催化作用的蛋白質(zhì)才 是酶。酶的特性酶具有高效性（1） 含義：酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107-1013倍。（2）意義：保證細(xì)胞代謝順利進(jìn)行。酶具有專一性（1）含義：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，這就像一把鑰匙開一把

5、鎖一樣。酶 對它所作用的底物有著嚴(yán)格的選擇，它只能催化一定結(jié)構(gòu)或者一些結(jié)構(gòu)近似的化合 物，使這些化合物發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)。（2）意義：使細(xì)胞代謝有序進(jìn)行。酶的作用條件溫和(1)酶在常溫、常壓、適宜的pH等溫和條件下，具有很高的催化效率。酶對化學(xué)反應(yīng) 的催化效率也稱為酶的活性。(2)在最適的溫度和pH條件下，酶的活性最高。(3)溫度偏高或偏低，pH過酸或過堿，酶的活性都會明顯降低。胃蛋白酶較為特殊， 能在強(qiáng)酸性條件下發(fā)揮作用。(4)0C左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫 度下酶的活性可以恢復(fù)。過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使 酶永久失活。由于酶具

6、有專一性，而細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)及其繁多，不同的反應(yīng)需要不同的酶來催化， 這說明酶具有多樣性。與酶有關(guān)的曲線解讀1.表示酶高效性的曲線八如入醇 尢機(jī)催化劑(1) 催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無極催化劑相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。(3)酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。2.表示酶的專一性曲線(1) 酶的專一性酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。反應(yīng)前后酶的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)不變(2) 表示酶專一性的曲線PHPH在反應(yīng)物中加入酶A,反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，說明酶A催化底物參加反應(yīng)。在反應(yīng)物中加入酶B,反應(yīng)速率和未加酶時相同，說明酶B不催化底物參加反應(yīng)。

7、3.酶活性的影響因素曲線（1） 在一定溫度（pH）范圍內(nèi)，隨溫度（pH）的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過 這一范圍酶催化作用逐漸減弱。（2） 在最適溫度（pH）時，酶的催化作用最強(qiáng)，高于或低于最適溫度（pH），酶 的催化作用都將減弱。（3）過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被 破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。（4）反應(yīng)溶液酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。4.底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響曲線（1） 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(dāng)?shù)孜镞_(dá)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。pH、pH是通過影響ATP分子的

8、結(jié)構(gòu)簡式可以寫成APPP,其中A代表腺苷,T代表3個，P代表磷酸基1分子ATP中，含有1(2)在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。溫度、底物濃度和酶濃度可影響酶促反應(yīng)速率。不同的是溫度和 影響酶促反應(yīng)的，而底物濃度和酶濃度不影響酶活性。第二節(jié)細(xì)胞的能量“通貨” ATPATP的結(jié)構(gòu)全稱：三磷酸腺苷結(jié)構(gòu)簡式團(tuán)，“”代表高能磷酸鍵?！耙弧北硎疽话愕墓矁r鍵。可見，在 個腺苷、2個高能磷酸鍵、3個磷酸基團(tuán)。(1)在ATP中，A代表腺苷，在堿基中，A代表腺嘌呤。(2)ATP是一種物質(zhì)，不是能量，當(dāng)ATP的高能磷酸鍵斷裂時，會釋放出能量。ATP是細(xì)胞內(nèi)的一中高能磷酸化合物。在動物細(xì)

9、胞內(nèi)除了ATP為高能磷酸化合物之外，還含有一種高能磷酸化合物，即磷酸肌酸。ATP的分子組成一磷戰(zhàn)眼fV AM卩)(r-!:祈戰(zhàn)廉脣ATP) ATP命子旳站妁ta虛(1)腺苷是腺嘌呤和核糖結(jié)合而成的，所以ATP去掉兩個磷酸基團(tuán)后，剩余的部分為 腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA的基本組成單位之一。(2)ATP的結(jié)構(gòu)特點可用“一、二、三”來記憶：一個腺苷，二個高能磷酸鍵，三個磷 酸基團(tuán)。ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)ATP中遠(yuǎn)離A的那個高能磷酸鍵易斷裂也易形成。ATP 水解酶碟碟霹昔t A) )反應(yīng)式ATPADP+Pi+能量ADP中含有兩個磷酸基，叫植物動物色素吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化ATP氧化分解，有

10、氧或無氧*能量熱能散失ATPATP+肌酸-磷酸肌酸激酶ADP+磷酸肌酸ADP+磷酸肌酸磷酸肌酸水解酶人丁尸+肌酸能量的來源和去路：能量來源于ATP中高能磷酸鍵的斷裂，產(chǎn)生的能量用于各種需能的生命活動。ATP的水解一般是遠(yuǎn)離腺苷的那個高能磷酸鍵斷裂，生成的做二磷酸腺苷。(3)ATP的合成儲存能量反應(yīng)式：ADP+Pi+能量 4合成酶命ATP的形成途徑ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程的比較反應(yīng)式ATPATP ADP+Pi+ADP+Pi+ 能量ADP+Pi+ADP+Pi+ 能量 ATPATP類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)條件水解酶合成酶場所細(xì)胞膜、葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞核等細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體能量轉(zhuǎn)化放能儲能能量去

11、向各種生命活動消耗儲存于 ATPATP 中磷酸肌酸與ATP的關(guān)系磷酸肌酸也是高等動物細(xì)胞內(nèi)的高能化合物，在動物和人體的肌細(xì)胞內(nèi)存在且儲存量比ATP多，但不能作為生命活動的直接能源，只是能量的一種儲存形式。(1)當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物被氧化分解釋放出能量，合成ATP數(shù)量過多時，部分ATP把能量轉(zhuǎn)移到磷酸肌酸中，轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：(2)細(xì)胞中的ATP大量減少時，磷酸肌酸與ADP反應(yīng)生成ATP，維持細(xì)胞中ATP數(shù)量的相對穩(wěn)定。轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:ATP是細(xì)胞中的直接能源物質(zhì)呼吸作用：有機(jī)物細(xì)菌糖類和脂肪分子中的能量很多而且很穩(wěn)定，不能被細(xì)胞直接利用，這些穩(wěn)定的化學(xué)能只能轉(zhuǎn)化成ATP分子中活躍的化學(xué)能，才能被細(xì)胞直接

12、利用。ATP分子中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸 鍵很容易水解，也很容易重新形成，因此，ATP是直接的能源物質(zhì)。ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接供能物質(zhì)，但并非所有的生命活動所需的能量都是由ATP提供的，如植物對水分子的吸收和運輸，其動力來自葉片蒸騰作用產(chǎn)生的拉力。ATP中能量的轉(zhuǎn)化（1） 滲透能：細(xì)胞的主動運勢是逆濃度梯度進(jìn)行的，物質(zhì)跨膜移動所做的功消耗了能量， 這些能量叫做滲透能，滲透能來自ATP。（2） 機(jī)械能：細(xì)胞各種結(jié)構(gòu)的運動大都是機(jī)械運動，所消耗的是機(jī)械能。例如，肌細(xì)胞 的收縮、草履蟲纖毛的擺動、精子鞭毛的擺動、有絲分裂期間染色體的運動、腺細(xì) 胞對分泌物的分泌等。（3） 電能：大腦的思考神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維

13、上的傳導(dǎo)，以及電鰩、電鰻等動物體 內(nèi)產(chǎn)生的生物電等，它們所消耗的就是電能。電能是由ATP提供的能量轉(zhuǎn)化而來的。（4）化學(xué)能：細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的合成需要化學(xué)能，如小分子物質(zhì)合成大分子物質(zhì)時，必須有 直接或間接的能量供應(yīng)。另外，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)在分解的開始階段，也需要化學(xué)能來 活化，從而成為能量較高的物質(zhì)（如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖）?？梢哉f在細(xì)胞內(nèi) 的物質(zhì)代謝中，到處都需要由ATP水解釋放的化學(xué)能。（5） 光能：目前關(guān)于生物發(fā)光的生理機(jī)制還沒有完全弄清楚，但是已經(jīng)知道，生物體用于發(fā)光的能量直接來自ATP,如螢火蟲的發(fā)光。（6） 熱能：有機(jī)物的氧化分解釋放的能量小部分用于生成ATP，大部分轉(zhuǎn)化為熱能，通 過各

14、種途徑向外界散發(fā)，其中一小部分熱能用于維持體溫。通常情況下，熱能的形 成往往是在細(xì)胞能量轉(zhuǎn)化和傳遞的過程中。第三節(jié)ATP 的主要來源細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸概念細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或者其他產(chǎn)物，釋放 能量并生成ATP的過程。細(xì)胞呼吸的本質(zhì) 細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物氧化分解，并釋放能量。細(xì)胞呼吸的類型 根據(jù)細(xì)胞氧化分解有機(jī)物時是否有氧氣參與，把細(xì)胞呼吸分為兩種，一種是需要氧氣參與, 為有氧呼吸；另一種是沒有氧氣參與，為無氧呼吸。對細(xì)胞呼吸的理解（1）細(xì)胞呼吸發(fā)生的場所：活細(xì)胞內(nèi)；（2）反應(yīng)底物：有機(jī)物；（3）呼吸產(chǎn)物：二氧化碳或其他產(chǎn)物；（4）反應(yīng)類型：氧化分解反應(yīng)；（5）能

15、量變化：釋放能量；（6）物質(zhì)變化：分解有機(jī)物、生成ATP。酵母菌的細(xì)胞呼吸方式（1）酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，因此 便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。通過定性測序酵母菌在有氧和無氧的條件下細(xì) 胞呼吸的產(chǎn)物，來確定酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。酵母菌有氧條件：葡萄糖 -CO2+H2O+能量酵母菌無氧條件：葡萄糖一-CO2+H2O+能量酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸，完成細(xì)胞增殖，在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn) 生酒精，幾乎不再增殖，因此，在釀酒的初期先通氧氣，使酵母菌大量增殖，再密 閉發(fā)酵產(chǎn)生酒精。（2）CO2的檢測使澄清的石灰水變混濁，混濁程度越高，產(chǎn)生的CO2越多

16、。使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，變化所需時間越短，產(chǎn)生的CO2越多。（3）酒精的檢測：在酸性條件下，橙色重鉻酸鉀溶液與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。探究酵母菌呼吸方式的實驗過程提出問題：酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精是在有氧條件還是無氧條件下進(jìn)行的？酵母菌在 有氧和無氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是什么作出假設(shè)：針對上述問題，根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗（如酵母菌可用于釀酒、發(fā)面等） 作出合理的假設(shè)設(shè)計并進(jìn)行實驗：（1）配制酵母菌培養(yǎng)液，（2）檢測C02的產(chǎn)生，裝置如圖所示，（3） 檢測酒精的產(chǎn)生：自A、B瓶中各取2mL濾液，分別注入編號為1、2的兩支試管中，分別滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫

17、酸溶液，振蕩并觀察溶液中顏色變化。質(zhì)址分?jǐn)?shù)為 10%轉(zhuǎn)母曲澄淸的 醉梅繭澆淸的 的 N“0H 溶液 培養(yǎng)液石灰水 培養(yǎng)液石灰水裝置甲裝置乙實驗現(xiàn)象：（1）甲、乙兩裝置中石灰水都變渾濁，但甲中渾濁程度高且速率快（2）2號試管中溶液由橙色變成灰綠色，1號試管不變色實驗結(jié)論：酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，在有氧條件下，酵母菌通過細(xì) 胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生 少量的二氧化碳。有氧呼吸的主要場所一一線粒體（1）線粒體的結(jié)構(gòu)外膜：表面光滑內(nèi)膜：有多種與有氧呼吸有關(guān)的酶嵴：由內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊而成，以擴(kuò)大膜面積，為酶附著提供位點基質(zhì)：含有許多種與

18、有氧呼吸有關(guān)的酶（2）功能：有氧呼吸的主要場所（3）線粒體普遍存在于動植物細(xì)胞中，對于絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的 主要形式。線粒體時有氧呼吸的主要場所，因此，代謝越旺盛的細(xì)胞中含有的線粒 體就越多。有線粒體的生物一定能進(jìn)行有氧呼吸，但必須在有氧的條件下；無線粒體的生物中, 有的也可以在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行有氧呼吸，如具有有氧呼吸酶的原核生物。氧氣的來源和去路GH12O6+6O2+6H2。6CO2+12H2O+能量H20在第二階段參與，02在第三階段產(chǎn)有氧呼吸的概念及實質(zhì)(1)概念：細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量

19、ATP的過程。(2)對概念的理解細(xì)胞：線粒體時有氧呼吸的主要場所，其次還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，所以細(xì)胞是有氧呼 吸的場所。氧氣：指有氧呼吸的條件，沒有氧氣，有氧呼吸不能進(jìn)行。多種酶：有氧呼吸過程需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，所以全過程有多種酶參 與。有機(jī)物：指有氧呼吸的底物，有氧呼吸的底物不是只有葡萄糖一種，還包括其他 的有機(jī)物，教材是以葡萄糖為例來講述呼吸作用過程的。徹底：指底物氧化的程度，復(fù)雜的有機(jī)物經(jīng)過有氧呼吸完全分解為無機(jī)物，能量 完全釋放。二氧化碳和水：是有氧呼吸的產(chǎn)物。(3)實質(zhì)：細(xì)胞在氧氣的參與下氧化分解有機(jī)物，釋放能量，供給生命活動的需要。有氧呼吸的過程有氧呼吸過程中物質(zhì)和能量的變化各

20、反應(yīng)物參與的階段：葡萄糖在第一階段參與，生。EP*Pi*rr亠掘小1禮4|Hj +*1V+Fi2WCO；*時嗨曙二軸田Ik空話/和訂忑”廠 7 匕各生成物產(chǎn)生的階段：H在第一、二階段產(chǎn)生，C02在第二階段產(chǎn)生，H2O在第三階段 產(chǎn)生。能量變化的特點：三個階段都能產(chǎn)生能量，但大量的能量在第三階段產(chǎn)生。有氧呼吸的三個階段進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都需要不同的酶來催化，酶具有專一性，線粒體中的酶只能進(jìn)行氧化分解丙酮酸，并且線粒體膜上也有運輸葡萄糖的載體蛋白，因襲葡萄糖不 會直接進(jìn)入線粒體，只有轉(zhuǎn)化成丙酮酸后，才能進(jìn)入線粒體被氧化分解。無氧呼吸的概念細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的作用，把糖類等有機(jī)物分解成不徹底的氧化

21、產(chǎn)物，同時釋放少量能量的過程。從無氧呼吸的的概念可以看出，無氧呼吸有以下幾個特點：（1）細(xì)胞的無氧呼吸是在缺氧的條件下進(jìn)行的，以適應(yīng)不利的環(huán)境條件。（2）細(xì)胞在無氧呼吸過程中，把有機(jī)物不徹底氧化分解，形成不徹底的氧化產(chǎn)物。所謂 不徹底的氧化產(chǎn)物，是指有機(jī)物經(jīng)過無氧呼吸分解后，仍然是一些小分子有機(jī)物， 如酒精、乳酸等等。（3）釋放能量少。因為這個過程沒有氧參與，只依靠細(xì)胞內(nèi)的酶來分解有機(jī)物，形成的 不徹底的氧化產(chǎn)物中仍儲存著大量能量，所以無氧呼吸釋放的能量很少。無氧呼吸的過程（以葡萄糖為底物）場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中（1）第一階段： 階段完全相同）酶C6H12O6-2C3H4O3（丙酮酸）+4H+少量

22、能量（與有氧呼吸的第一（2）第二階段：酶2C3H4O- 2C2H5OH（酒精）+2CO24H酶或2C3H4O3-2C3H6O3（乳酸）4H（3）總反應(yīng)式C6H12O6酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量由于酶的不同決定了丙酮酸被還原的產(chǎn)物也是不同的：大多數(shù)植物、酵母菌、蘋果 果實無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些植物的某些器官在進(jìn) 行無氧呼吸時產(chǎn)生乳酸，如玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等；高等動物、人及乳 酸菌無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸。有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸無氧呼吸不同點反應(yīng)條件需要 O O2、酶和適宜的溫 度不需要 O O2,需要酶和適 宜的溫度呼吸場所第一階段在

23、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二、三階段在線粒體中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)物COCO2和 H H2O OC0C02、酒精或乳酸釋放能量1mol1mol 葡萄糖釋放能量2870kJ2870kJ，其中 11611161 kJkJ轉(zhuǎn)移至 ATPATP 中1mol1mol 葡萄糖釋放能量196.65kJ196.65kJ （生成乳酸）或 225.94kJ225.94kJ （生成酒精 和COCO2），其中均只有61.0861.08 kJkJ 轉(zhuǎn)移至 ATPATP 中特點有機(jī)物徹底氧化分解，能量完全釋放有機(jī)物沒有徹底氧化分 解，能量沒有完全釋放相同點實質(zhì)分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATPATP 為生物體的生命活動提供能量意義細(xì)胞呼

24、吸為生物體的生命活動提供能量；細(xì)胞呼吸為生物體內(nèi)其他化合物的合成提供原料聯(lián)系第一階段（從葡萄糖到丙酮酸）完全相同，之后在 不同的條件下、不同的場所和不同酶的作用下沿不 同的途徑形成不同的產(chǎn)物。影響細(xì)胞呼吸的因素1.影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)因遺傳因素遺傳因素決定酶的種類和數(shù)量，進(jìn)而影響呼吸的類型、速率等。（1）生物的呼吸類型需氧型一一必須在氧氣充足的條件下才能正常生活，如大多數(shù)動植物的細(xì)胞呼 吸。厭氧型一一需要在無氧的條件下才能生活得好，有氧則呼吸作用受抑制，如常 見的乳酸菌的呼吸。兼性厭氧型一一在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸，無氧條件下則進(jìn)行無氧呼吸，如 酵母菌的呼吸類型。(2)不同生理狀態(tài)或生理期呼吸作用

25、有差異(以植物為例)。不同種類的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽 生植物。同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同，如幼苗期、開花期呼吸速率 升高，成熟期呼吸速率下降。2.影響細(xì)胞呼吸的外因一一環(huán)境因素(1)溫度溫度影響呼吸作用，主要是通過影響呼吸酶的活性來實現(xiàn)的。呼吸速率與溫 度的關(guān)系如圖所示。生產(chǎn)上常用這一原理在低溫下儲藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培過程章夜 間適當(dāng)降低溫度，降低呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量。(2)02的濃度在02濃度為零時只進(jìn)行無氧呼吸，濃度為10%一下，既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，濃度為10%以上，只進(jìn)行有氧呼吸。生產(chǎn)中常利用降低氧的濃

26、度抑制呼吸作用，減少有機(jī)物消耗這一原理來延長 蔬菜、水果保鮮時間。(3)C02濃度C02是呼吸作用的產(chǎn)物，對細(xì)胞呼吸有抑制作用，實驗證明，在C02濃度升高到1%-10%時，呼吸作用明顯被抑制?？?呼吸強(qiáng)度(4)含水量在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的增加而加強(qiáng)，隨含水量的減少而減弱。 在作物種子儲藏時，將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用類型應(yīng)用原理有氧呼吸提倡有氧運動不會因劇烈運動時無氧 呼吸積累過多的乳酸而 使肌肉酸脹無力作物栽培時及時松土透氣利用根的有氧呼吸，促 進(jìn)水和無機(jī)鹽的吸收稻田定期排水水稻的根比較適應(yīng)無氧 呼吸， 但也需要進(jìn)行有 氧呼吸，定期排水避免

27、 根無氧呼吸產(chǎn)生大量酒 精對細(xì)胞產(chǎn)生毒害作 用，使其腐爛生產(chǎn)醋酸、味精等利用醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌的有氧呼吸利用酵母菌發(fā)面在饅頭、 面包的制作過 程中，利用酵母菌的有 氧呼吸，使饅頭、面包 變得松軟可口無氧呼吸選用“創(chuàng)可貼“、透氣 消毒紗布包扎傷口為傷口創(chuàng)造有氧的環(huán) 境，避免厭氧病菌的繁 殖，有利于傷口的愈合3:1，1：3。1:19.傷口過深或被銹釘扎 傷，需及時治療避免破傷風(fēng)芽抱桿菌進(jìn) 行無氧呼吸而大量繁 殖，引發(fā)破傷風(fēng)制作酸菜、酸奶、泡菜 等利用乳酸菌無氧呼吸產(chǎn) 生乳酸菌的過程呼吸作用的曲線分析等于零時，只進(jìn)行無氧呼吸02濃度千大于等于D時，只進(jìn)行有氧呼吸在0-D之間時，兩種呼吸方式都存

28、在當(dāng)氧氣濃度為B時，二氧化碳釋放總量最少，即有機(jī)物的消耗最少，此時的氧氣濃度有利 于水果、蔬菜等的保存。有氧呼吸與無氧呼吸的相關(guān)計算（1） 根據(jù)反應(yīng)式計算有氧呼吸- 酶._亠C6H12O6+6O2+6H20- CO2+12H2O+大量能量1mol 6mol6mol38 mol ATP無氧呼吸（以產(chǎn)生酒精和C02的無氧呼吸為例）酶QH12O62C2H5OH+2CO2+少量能量1mol2mol2 mol ATP（2） 有氧呼吸與無氧呼吸中CO2產(chǎn)生量、葡萄糖的消耗量與ATP合成量的比較在消耗相同葡萄糖的情況下，有氧呼吸與無氧呼吸中CO2產(chǎn)生量的比例為ATP合成量的比為19:1.在產(chǎn)生相同CO2的情

29、況下，有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為在合成相同ATP的情況下，有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為在一個有氧呼吸與無氧呼吸同時進(jìn)行的過程中，O2的吸收量與CO2的產(chǎn)生量的 比為3:4時，說明此過程中有氧呼吸強(qiáng)度與無氧呼吸強(qiáng)度相等；若此比例小于3:4，說明此過程中無氧呼吸占優(yōu)勢；若此比例大于3:4，說明此過程中有氧呼吸占優(yōu)勢。根據(jù)CO2的釋放量和O2的消耗量判斷細(xì)胞呼吸的狀況（以葡萄糖為呼吸底物）（1） 無CO2釋放時，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不 發(fā)生變化，如馬鈴薯塊莖的無氧呼吸。（2）不消耗02,但產(chǎn)生CO2時細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。此種情況下容器內(nèi)氣

30、體體積可增大，如酵母菌的無氧呼吸。（3）C02釋放量等于02消耗量時，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體 積不變化,但若將02吸收,可引起氣體體積減小。（4）當(dāng)C02釋放量大于02消耗量時，細(xì)胞同時進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸兩 種方式,如酵母菌在不同02濃度下的細(xì)胞呼吸。此種情況下,判斷哪種呼吸方式 占優(yōu)勢,可如下分析：若VC02/V02=4/3,有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若VC02/V024/3,無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸。若VC02/V024/3,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于無氧呼吸。第四節(jié) 能量之源光與光合作用綠葉中色素的提取和分離實驗實驗原理 提

31、?。河袡C(jī)溶劑（如無水乙醇）能溶解色素分離：因溶解度不同而擴(kuò)散速度不同實驗步驟：（1）提取色素：將綠色葉片剪碎,加入少許二氧化硅、碳酸鈣、10mL無水乙 醇進(jìn)行研磨,用紗布過濾,收集濾液。（2）制備濾紙條：長10cm、寬1cm,一端剪去兩角,用鉛筆畫一條細(xì)的橫線,等干燥后, 重復(fù)一兩次,將濾紙條輕輕插入層析液中,用培養(yǎng)皿蓋住燒杯。實驗現(xiàn)象：濾紙上呈現(xiàn)四條顏色寬度不同的色素帶,從上到下分別是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色） 實驗中的主意事項及操作目的過程注意事項操作目的提取色素（1 1）選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高（2 2）研磨時加無水乙醇溶解色素（

32、3 3）加少量 SiOSiO2和 CaC0CaC03研磨充分和保護(hù)色素（4 4）迅速、充分研磨防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素（5 5）盛放濾液的試管管口加 棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化分離色素（1 1）濾紙預(yù)先干燥處理是層析液在濾紙上快速 擴(kuò)散（2 2）濾液細(xì)線要直、細(xì)、勻是分離岀的色素帶平整不重疊（3 3）濾液細(xì)線干燥后再畫一 兩次 使分離岀的色素帶清晰 分明（4 4）濾液細(xì)線不觸及層析液防止色素直接溶解到層 析液中葉綠體中的色素（1）葉綠體中的色素只吸收可見光，而對紅外線和紫外線等不吸收。（2）葉綠素對紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍(lán)紫光的吸收量大，但對其他波 段的光并非不吸收，只是吸收量

33、較少。（3）葉綠素對綠光吸收量少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色。葉綠體（1）分布：葉綠體主要分布在真核綠色植物的葉肉細(xì)胞中。（2）形態(tài)：扁平的橢球形或球形。（3） 結(jié)構(gòu)：雙層膜：內(nèi)膜、外膜，包圍著幾個到幾十個綠色基粒等細(xì)微結(jié)構(gòu)?；?每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成，擴(kuò)大了內(nèi)部膜的表面積，這些囊狀結(jié)構(gòu)成為類囊體，吸收光能的四種色素和光合作用有關(guān)的酶就分布在類囊體的薄 膜上。 基質(zhì)：基粒與基粒之間充滿了基質(zhì)，基質(zhì)中含有與光合作用有關(guān)的酶。（4）功能：葉綠體時光合作用的場所。光合作用的過程1.光合作用的概念光反應(yīng)（1）條件：光、色素、酶；（光程： 水的光解H2O光2H+1/2O葉綠體

34、中1-J色素、酶2）部位：葉綠體類囊體結(jié)構(gòu)的薄膜上；（ATP的形成:ADP+Pi光、酶ATP葉綠體中色素、酶3）過綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并 且釋放出氧氣的過程。2.光合作用的反應(yīng)式光能C02+H20- H20）+02葉綠體3.光合作用的過程OiT亢 Hi”似瓷佇m一一叫卜zj光辰應(yīng)階段暗反向防用（2）過程（4）實質(zhì)：將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，釋放出02暗反應(yīng) （1）條件：多種酶；（2）部位：葉綠體基質(zhì)；（3）過程：C02的固定：酶酶ATPC02+C5PC3C3的還原：2C3+H - H20）+C5（4）實質(zhì)：同化C02，將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的

35、化學(xué)能儲存在有機(jī)物中光合作用中各元素的去向6C02+ 12H20能6H1206+602+6H20葉綠體I光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較項目光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別條件需葉綠體色素和光、 酶、水不需要葉綠體色素和 光，需要多種酶、ATPATP、HH、C0C02場所類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化水的光解、ATPATP 的形成C0C02的固定、C C3的還原實質(zhì)光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué) 能（ATPATP）,并放出 0 02同化 COCO2，形成（CHCH2O O），活躍的化學(xué)能 轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系（1 1）光反應(yīng)未暗反應(yīng)提供H H、ATPATP;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供 ADPADP、PiPi（2 2）沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有暗反 應(yīng)，有機(jī)物無法合成，光反應(yīng)因產(chǎn)物積累 也無法繼續(xù)總之，光反應(yīng)是暗反應(yīng)的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的準(zhǔn)備階 段，暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的 完成階段。光合作用的強(qiáng)度表示1.光