第五章知識(shí)點(diǎn)

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用1．什么是新陳代謝？什么是細(xì)胞代謝？新陳代謝：是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱，是生物與非生物最根本的區(qū)別，是生物體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)。與代謝最為密切的兩種物質(zhì)是ATP和酶。2．什么是酶？酶是活細(xì)胞(來(lái)源)所產(chǎn)生的具有催化作用(功能：降低化學(xué)反應(yīng)活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率，作用場(chǎng)所：細(xì)胞內(nèi)外都可以)的一類有機(jī)物。大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（合成酶的場(chǎng)所主要是核糖體，水解酶的酶是蛋白酶，與雙縮脲試劑反應(yīng)產(chǎn)生紫色），也有少數(shù)是RNA（由DNA轉(zhuǎn)錄過來(lái)）。3．什么是活化能？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。4．酶有哪些特性？酶為什么這么嬌氣？高效性：催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高許多。專一性：每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。酶需要較溫和的作用條件：在最適宜的溫度和pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低。5．影響酶活性的因素？反應(yīng)速率反應(yīng)速率溫度PH值溫度PH值能使蛋白質(zhì)變性失活，破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),但是氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序沒有變.高溫,強(qiáng)酸強(qiáng)堿破壞酶的空間結(jié)構(gòu),不可恢復(fù);而低溫使酶失活,可以恢復(fù)。6．為什么說酶是細(xì)胞代謝所必需的？細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬(wàn)種的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要高效率的進(jìn)行，酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化效率高得多；細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)需要常溫常壓，酸堿度適中等溫和條件下進(jìn)行，而無(wú)機(jī)催化劑常常輔助以高溫，高壓，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿等劇烈條件下才能有較高的催化效率。7．什么是ATP？ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表高能磷酸鍵，－代表普通化學(xué)鍵。ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲(chǔ)存著大量的能量，所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在水解時(shí)，由于高能磷酸鍵的斷裂，釋放出大量的能量。8．同樣是儲(chǔ)存能量的分子，ATP與葡萄糖具有不同的特點(diǎn)，請(qǐng)概括出ATP具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？?jī)?chǔ)能少，一分子ATP只約為一分子葡萄糖的1/94；ATP所含的是活躍的化學(xué)能而葡萄糖分子所含的是穩(wěn)定的化學(xué)能，葡萄糖中的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)變成ATP中的才能被利用。9．能源物質(zhì)的區(qū)別？根本能源：太陽(yáng)能儲(chǔ)備能源：脂肪，淀粉，糖原主要能源：糖類直接能源：ATP10．ATP與ADP的轉(zhuǎn)化關(guān)系？ ADP中文名稱叫二磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A—P～P～PATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少，但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化速度很快，用掉多少馬上形成多少。代謝越快，相互轉(zhuǎn)化的速度也越快。方程從左到右時(shí)能量代表釋放的能量，用于一切生命活動(dòng)。方程從右到左時(shí)能量代表轉(zhuǎn)移的能量，動(dòng)物中為呼吸作用轉(zhuǎn)移的能量。植物中來(lái)自光合作用和呼吸作用。12．ATP與酶的關(guān)系？酶的合成需要ATP供能，ATP的合成需要酶的催化；酶是蛋白質(zhì)或RNA類物質(zhì)，他們的合成與生物遺傳物質(zhì)有關(guān)，因而具有物種差異性；不同生物體內(nèi)ATP的有機(jī)結(jié)構(gòu)是相同的，不具有物種差異性。13．何謂呼吸作用？也叫細(xì)胞呼吸：指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。根據(jù)是否有氧參與，分為：有氧呼吸和無(wú)氧呼吸有氧呼吸：指細(xì)胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過程。無(wú)氧呼吸：一般是指細(xì)胞在無(wú)氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物（酒精、CO2或乳酸），同時(shí)釋放出少量能量的過程。發(fā)酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的呼吸作用。

14.細(xì)胞呼吸的反應(yīng)式？有氧呼吸的總反應(yīng)式：酶酶C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量無(wú)氧呼吸的總反應(yīng)式：酶酶C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酶或酶C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量15．無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸或酒精對(duì)細(xì)胞有害嗎？一般來(lái)說，乳酸或酒精過多對(duì)細(xì)胞有毒害作用，如酵母菌在無(wú)氧及其他條件適合的情況下，隨發(fā)酵產(chǎn)物的增多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的減少以及PH發(fā)生變化等的影響，它的繁殖率逐漸下降，死亡率逐漸上升，酒精發(fā)酵最終停止。16．有氧呼吸過程？場(chǎng)所發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖酶葡萄糖酶2丙酮酸少量能量[H]++丙酮酸、[H]、釋放少量能量，形成少量ATP第二階段線粒體基質(zhì)6CO26H6CO26H2O酶2丙酮酸少量能量[H]+++CO2、[H]、釋放少量能量，形成少量ATP第三階段H2H2O酶大量能量[H]++內(nèi)膜O2O2生成H2O、釋放大量能量，形成大量ATP17．有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較？呼吸方式有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，線粒體基質(zhì)、內(nèi)膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件氧氣、多種酶無(wú)氧氣參與、多種酶物質(zhì)變化葡萄糖徹底分解，產(chǎn)生CO2和H2O葡萄糖分解不徹底，生成乳酸或酒精等能量變化釋放大量能量（1161kJ被利用，其余以熱能散失），形成大量ATP釋放少量能量，形成少量ATP18．無(wú)氧呼吸產(chǎn)物不同取決于什么？決定于催化反應(yīng)的酶不同。（動(dòng)物：乳酸；植物：除甜菜塊根，馬鈴薯塊莖和玉米胚等其余為酒精）19．有氧呼吸的生物是否一定有線粒體？不一定，如原核生物無(wú)線粒體，有些原核生物（如硝化細(xì)菌，藍(lán)藻）仍可進(jìn)行有氧呼吸。20．影響呼吸速率的外界因素有哪些？（1）溫度：溫度通過影響細(xì)胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來(lái)影響細(xì)胞的呼吸作用。溫度過低或過高都會(huì)影響細(xì)胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，，細(xì)胞呼吸越弱；溫度越高，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。（2）氧氣：氧氣充足，則無(wú)氧呼吸將受抑制；氧氣不足，則有氧呼吸將會(huì)減弱或受抑制。（3）水分：一般來(lái)說，細(xì)胞水分充足，呼吸作用將增強(qiáng)。但陸生植物根部如長(zhǎng)時(shí)間受水浸沒，根部缺氧，進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生過多酒精，可使根部細(xì)胞壞死。（4）CO2：環(huán)境CO2濃度提高，將抑制細(xì)胞呼吸，可用此原理來(lái)貯藏水果和蔬菜。21．呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用有哪些？（1）作物栽培：有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸，如中耕松土等。（2）糧油種子貯藏：干燥、低溫（不能過低），低氧（3）水果、蔬菜，鮮花保鮮：低溫，低氧（高CO2/N2），低濕（4）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了使有機(jī)物向著人們需要的器官積累，常把下部變黃的已無(wú)光合能力，仍然消耗養(yǎng)分的枝葉去掉，使光合作用的產(chǎn)物更多的轉(zhuǎn)運(yùn)到有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的器官中去。（5）包扎傷口，選用透氣消毒紗布，抑制細(xì)菌無(wú)氧呼吸（6）花盆經(jīng)常松土：促進(jìn)根部有氧呼吸，吸收無(wú)機(jī)鹽等（7）稻田定期排水：抑制無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡（8）提倡慢跑：防止劇烈運(yùn)動(dòng)，肌細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸（9）破傷風(fēng)桿菌感染傷口：須及時(shí)清洗傷口，以防無(wú)氧呼吸（10）釀酒：先通氣后密封22．某些生理過程中物質(zhì)的變化？（1）種子萌發(fā)：有機(jī)物減少，種類增加，水分吸收（2）土豆發(fā)芽：有機(jī)物減少，種類增加（3）胚胎發(fā)育：有機(jī)物總量減少，DNA總量增加，單個(gè)細(xì)胞體積減小，總體積開始基本不變（4）鮮奶制成酸奶（發(fā)面）：總能量減少，有機(jī)物種類增加，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值升高23．有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的相關(guān)計(jì)算？（1）不消耗O2，釋放CO2-----------只進(jìn)行無(wú)氧呼吸（2）酒精量等于CO2------------------只進(jìn)行無(wú)氧呼吸（3）CO2釋放量等于O2吸收量-----只進(jìn)行有氧呼吸（4）CO2釋放量大于O2吸收量----既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸多余的CO2來(lái)自無(wú)氧呼吸（5）酒精量小于CO2釋放量--------既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸多余的CO2來(lái)自有氧呼吸24．何謂光合作用？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(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程25．光合色素分類？ 葉綠素a(藍(lán)綠色）最多（最寬） 葉綠素 主要吸收紅光和藍(lán)紫光 葉綠素b(黃綠色）最慢色素 胡蘿卜素（橙黃色）最快最少（最窄）類胡蘿卜素 主要吸收藍(lán)紫光 葉黃素（黃色）什么顏色玻璃透什么光26．實(shí)驗(yàn)中幾種化學(xué)試劑的作用分別是什么？（1）無(wú)水乙醇用于提取綠葉中的色素（2）層析液用于分離綠葉中的色素（3）二氧化硅用于充分研磨（4）碳酸鈣用于防止色素被破壞27．葉綠體的功能是什么？葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。在類囊體的薄膜上分布著具有吸收光能的光合色素，在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質(zhì)中含有許多光合作用所必需的酶。28．影響光合作用的外界因素有哪些？光合作用的指標(biāo)是光合速度。光合速度通常以每小時(shí)每平方米葉面積吸收CO2毫克數(shù)表示，一般測(cè)定光合速度的方法都沒有把葉子的呼吸作用考慮在內(nèi)，測(cè)到的是凈的光合作用速度，而總的光合作用速度還要加上呼吸速度，關(guān)系式是：總的光合作用速度=凈的光合作用速度+呼吸速度一般習(xí)題當(dāng)中，通常告知凈的光合量(如在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù))，同時(shí)也告知呼吸量(如在黑暗中測(cè)得的數(shù)據(jù))，而要求求的是總的光合量(光合作用所制造的有機(jī)物，或所釋放的氧氣)。（1）光照光合作用是一個(gè)光生物化學(xué)反應(yīng)，所以光合速度隨著光照強(qiáng)度的增加而加快。但超過一定范圍之后，光合速度的增加轉(zhuǎn)慢，直到不再增加，這是因?yàn)楣庹沾龠M(jìn)的是光反應(yīng)過程，而暗反應(yīng)的能力（CO2、酶的催化效率等）是有限的。光強(qiáng)與光合速度的關(guān)系可用下圖表示：注：a點(diǎn)表示光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量相等。b點(diǎn)表示光合作用速度到達(dá)飽和點(diǎn)。虛線曲線表示陰生植物，實(shí)線曲線表示陽(yáng)生植物。（2）二氧化碳CO2是綠色植物光合作用的原料，它的濃度高低影響了光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行。在一定范圍內(nèi)提CO2濃度能提高光合速，CO2濃度達(dá)到一定水平之后，光合作用速度不再增加，這是因?yàn)楣夥磻?yīng)的產(chǎn)物有限。CO2濃度與光合速度的關(guān)系可用下圖表示：（3）溫度光合作用中的暗反應(yīng)是由酶所催化的化學(xué)反應(yīng)，而溫度直接影響酶的活性。溫度與光合作用速度的關(guān)系，實(shí)則上就像酶與溫度之間的關(guān)系，有一個(gè)最適溫度。（4）礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。例如：N：是構(gòu)成葉綠素、酶、ATP、NADP+等的元素。P：是構(gòu)成ATP、NADP+等的元素。Mg：是構(gòu)成葉綠素的元素。（5）水分水分是光合作用原料之一，缺乏時(shí)可使光合速度下降。（6）日變化白天進(jìn)行光合作用，一般是中午較高，但在炎熱的夏季，中午光合作用速度下降，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。29．植物正常綠葉上下表面顏色一樣深嗎？為什么？不一樣，上表面顏色深，下表面顏色淺，因?yàn)樯媳砻嫒~肉細(xì)胞排列緊密，葉綠體含量多，下表面海綿組織疏松，含葉綠體少。30.光合作用的發(fā)現(xiàn)史？薩克斯：自身對(duì)照，自變量為光照（一半爆光與另一半遮光），因變量為顏色變化。恩格爾曼：自身對(duì)照，自變量為光照（照光處與不照光處；黑暗與完全暴光），因變量為好氧菌的分布。魯賓和卡門：相互對(duì)照，自變量為標(biāo)記物質(zhì)（H218O與C18O2），因變量為O2的放射量普里斯特利：缺少空白對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說服力不強(qiáng)。31．增強(qiáng)光合作用的措施有哪些？（1）適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。（2）延長(zhǎng)光合作用的時(shí)間。（3）增加光合作用的面積------合理密植，間作套種。（4）溫室大棚用無(wú)色透明玻璃。（5）溫室栽培植物時(shí)，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫。（6）溫室栽培多施有機(jī)肥或放置干冰，提高二氧化碳濃度。32．光合作用的過程？光反應(yīng)階段條件光、色素、酶場(chǎng)所光酶在類囊體的薄膜上光酶物質(zhì)變化水的分解：H2O→[H]+O2↑ATP的生成：ADP+Pi→ATP能量變化光能→ATP中的活躍化學(xué)能暗反應(yīng)階段條件酶、ATP、[H]場(chǎng)所酶葉綠體基質(zhì)酶物質(zhì)變化酶CO2的固定：CO2+C5→2C3酶C3的還原：C3+[H]→（CH2O）能量變化光能ATP中的活躍化學(xué)能→（CH2O）中的穩(wěn)定化學(xué)能光能總反應(yīng)式葉綠體葉綠體CO2+H2OO2+（CH2O）聯(lián)系：（1）、光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑[H]、能量ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi；（2）、沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行；沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成?？傊?，光反應(yīng)是暗反應(yīng)的物質(zhì)和能量的準(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。二者是光合作用全過程的兩個(gè)階段，是相輔相成的。33．C3和C5的變化規(guī)律？CO2減少，C3減少，C5增加光照減弱，C3增加，C5減少34