复习第三章细胞代谢

水 和 无 机 盐糖 类 、 蛋 白 质 、脂 质 、 核 酸无 机 物 :有 机 物 :原 核 细 胞真 核 细 胞化 学 元 素化 合 物细 胞细 胞 代 谢细 胞 的 增 殖 和 分 化（ 生 长 、 发 育 、 繁殖 的 基 础 ）物 质 出 入 细胞 的 方 式 细 胞 代 谢与 酶 和 能量 光 合 作 用 和 呼 吸 作 用（ 最 基 本 的 物 质 代 谢 和能 量 代 谢 ）植 物 细 胞动 物 细 胞 必 修 1 包 括 两 个 方 面 :细 胞 内 物 质 和 能 量 的转 化 ,细 胞 与 外 界 环 境 进 行 物 质 和 能 量 交 换 .是 活 细 胞 内 发 生 的 全 部 生 物化 学 反 应 的 总 称 。第 三 章 细 胞 的 代 谢 一 、 吸 能 反 应 和 放 能 反 应 、 吸 能 反 应 ： 、 放 能 反 应 、 吸 能 反 应 和 放 能 反 应 通 过 ATP偶 联 在 一 起 ， ATP是 细 胞 中 的 能 量 通 货 。如 ： 氨 基 酸 合 成 蛋 白 质 、 光 合 作 用如 ： 糖 的 氧 化 （ 细 胞 呼 吸 ）第 一 节 细 胞 与 能 量 思 考 ： 细 胞 中 放 能 反 应 所 产 生 的 能 量 怎 样 被 吸 能 反 应 利 用 呢 ？吸 能 反 应 和 放 能 反 应 通 过 ATP偶 联 在 一 起 ，ATP是 细 胞 中 的 能 量 通 货 。 二 、 ATP是 细 胞 中 的 能 量 通 货 :ATP是 新 陈 代 谢 所 需 能 量 的 直 接 来 源 。 、 ATP是 的 英 文 缩 写 符 号 。 、 是 ： 指 水 解 时 释 放 的 能 量 在20.92 kJ/mol(千 焦 每 摩 尔 )以 上 的 磷 酸 化 合 物 。ATP水 解 时 释 放 的 能 量 高 达 30.54 kJ/mol。 、 简 式 中 的 代 表 ， 代 表 ，代 表 一 种 特 殊 的 化 学 键 ， 叫 做 。 (三 )ATP的 水 解 ：ATP ADP+P i+能 量酶 （ 四 ） ATP的 利 用用 于 细 胞 分 裂 、 主 动 运 输 ATP在 细 胞 中 含 量 很 少 ， 但 生 成 速 度 很 快 。故 在 细 胞 中 含 量 稳 定 ， 并 处 于 动 态 平 衡 之 中 。 (六 ) ATP-ADP循 环吸 能 反 应 总 是 与 ATP水 解 反 应 相 联 系 ,由 ATP水 解 提 供 能 量 .放 能 反 应 总 是 与 ATP合 成 反 应 相 联 系 ,释 放 的 能 量 贮 存 在 ATP中 . +A - P P P 酶酶 A - PP + Pi水 解 酶合 成 酶下 面 这 个 反 应 是 可 逆 反 应 吗 ？ 为 什 么 ？物 质 是 可 逆 的 ， 能 量 和 酶 均 不 可 逆 。能 量 ATP与 ADP之 间 的 转 化 不 是 可 逆 反 应 :1 、 从 反 应 时 间 上 : 不 同 时 发 生2、 从 反 应 空 间 上 :ATP合 成 场 所 是 细 胞 质 基 质 、叶 绿 体 、 线 粒 体 ， ATP分 解 范 围 广 。3、 从 反 应 性 质 上 ; 水 解 反 应 ， 合 成 反 应 4 、 从 能 量 上 ; ATP水 解 释 放 能 量 用 于 生 命 活 动 ， ATP合 成 所 需 能 量 主 要 是 呼 吸 作 用 和 光 合 作 用 。 1、 生 物 体 内 三 大 能 源 物 质 ： 、 生 物 体 进 行 各 项 生 命 活 动 的 主 要 能 源 物 质 ： 、 生 物 体 进 行 各 项 生 命 活 动 的 重 要 能 源 物 质 ： 、 生 物 体 内 储 存 能 量 的 物 质 ： 、 生 物 体 进 行 各 项 生 命 活 动 的 直 接 能 源 物 质 ： 、 生 物 体 进 行 各 项 生 命 活 动 的 最 终 能 源 ： 、 动 物 细 胞 中 储 存 能 量 的 物 质 ： 、 植 物 细 胞 中 储 存 能 量 的 物 质 ：糖 类 、 脂 肪 、 蛋 白 质 、糖 类葡 萄 糖脂 肪 ATP太 阳 能生 物 体 内 能 源 物 质 总 结 ： 糖 元淀 粉 例 题 ： 请 根 据 下 列 反 应 式 回 答 ：（ 1） 上 述 反 应 从 左 向 右 进 行 时 ， 能 量 来 自 ATP中的 ， 这 些 能 量 可 以 用 于 生 物 的 各 项 生 命 活 动 ，请 列 举 出 两 个 需 要 ATP提 供 能 量 的 生 命 活 动 的 实例 。（ ） 在 动 物 体 和 人 体 内 ， ADP转 化 为 TAP时 所 需 能 量 主要 来 自 作 用 。 在 绿 色 植 物 体 内 ， ADP转 化 为 TAP时 所需 能 量 既 可 来 自 作 用 ， 也 可 来 自 作 用 。（ ） 写 出 ATP的 结 构 简 式 ： 。 （ 1） 高 能 磷 酸 键 主 动 转 运 、 生 物 发 光 、 生 物 发 电 、 有 丝 分 裂 等 (2) 呼 吸 作 用 光 合 作 用 呼 吸 作 用 (3) A-PPP 右 图 中 能 正 确 表 示 动 物 肌 细 胞 内 ATP的 产 生量 与 O2供 给 之 间 曲 线 的 是 ( )B 第 二 节 物 质 进 出 细 胞 的 方 式被 动 转 运 （ 又 叫 被 动 运 输 ）扩 散 ：渗 透 ：主 动 转 运 （ 又 称 主 动 运 输 ） 一 、 扩 散 ： 、 定 义 ： 分 子 从 高 浓 度 处 向 低 浓 度 处 运 动 的 现 象 。 、 扩 散 的 结 果 ： 使 分 子 分 布 均 匀 ， 直 到 平 衡 。 水 分 子通 过 膜 的 扩 散 ， 叫 做 （ 一 ） 渗 透 的 概 念 ：二 、 渗 透 ：（ 二 ） 渗 透 作 用 的 方 向 ：低 浓 度 的 溶 液 高 浓 度 的 溶 液水 分 子膜水 分 子 相 对 较 多 水 分 子 相 对 较 少水 分 子膜 （ 三 ）一 是 具 有 ； 二 是 半 透 膜 两 侧 的 溶 液具 有 。 原生质层 思 考 ： 一 个 动 物 细 胞 是 否 看 成 一 个 渗 透 系 统 ？ 原生质层 三 、 观 察 洋 葱 表 皮 细 胞 的实 验 原 理 ： 当 细 胞 液 浓 度 小 于 外 界 溶液 浓 度 时 ， 植 物 细 胞 失 水 ， 此时 细 胞 壁 与 原 生 质 层 均 出 现 一定 程 度 的 收 缩 ， 但 由 于 原 生 质体 的 伸 展 性 比 细 胞 壁 的 伸 展 性大 ， 使 原 生 质 体 与 细 胞 壁 分 开 ，发 生 质 壁 分 离 现 象 。 当 细 胞 液浓 度 大 于 外 界 溶 液 浓 度 时 ， 植物 细 胞 吸 水 ， 原 生 质 体 膨 胀 ，发 生 原生质层 图 表 示 已 明 显 发 生 质 壁 分 离（ 一 ） 制 作 洋 葱 表 皮 细 胞 的 临 时 装 片（ 二 ） 观 察（ 三 ） 观 察 方 法 步 骤 ： 初 始 质 壁 分 离 是 指 细 胞 角 隅 处 开始 出 现 原 生 质 层 离 开 细 胞 壁 的 状 态 。 （ 能 引 起 50%细 胞 发 生 初 始 质 壁 分 离 的 蔗 糖 浓 度就 是 细 胞 液 的 浓 度 ） 1、 将 植 物 细 胞 放 在 30%的 蔗 糖 溶 液 中 ， 会发 生 质 壁 分 离 ， 然 后 放 在 清 水 中 会 质 壁 分离 复 原 ， 为 什 么 ？讨 论 : 、 将 植 物 细 胞 放 在 0%的 蔗 糖 溶 液 中 ，会 发 生 质 壁 分 离 ， 然 后 放 在 清 水 中 会 质 壁分 离 复 原 吗 。 为 什 么 ？ 讨 论 : 四 、 物 质 出 入 细 胞 的 方 式 : 图 4-7自 由 扩 散 和 协 助 扩 散 示 意 图（ 一 ） 被 动 转 运 （ 又 叫 被 动 运 输 ） 物 质 由 浓 度 较 高 的 一 侧 转 运 至 浓 度 较 底 的 一 侧 ，称 被 动 转 运 （ 又 称 被 动 运 输 ） 。 被 动 转 运 示 意 图 图 4-8主 动 运 输 示 意 图（ 二 ） 主 动 转 运 （ 又 称 主 动 运 输 ）主 动 运 输 的 意 义 ？ 保 证 活 细 胞 按 照 生 命 活 动 的 需 要 ， 主 动 选 择 吸 收 所 需 要的 营 养 物 质 ， 排 除 代 谢 废 物 和 对 细 胞 有 害 的 物 质 。 它 是 细 胞 最 重 要 的 吸 收 或 排 除 物 质 的 方 式 。 2005-09-主动转运示意图 浓 度 是 否 需要 载 体 是 否耗 能 举 例自 由 扩散 由 高 到 底 否 否 H2O 、 CO2 、 O2甘 油 、 乙 醇 、 苯 、 脂 肪 酸 等协 助 扩散 由 高 到 底 是 否 葡 萄 糖 进 入 红 细 胞主 动 运输 由 底 到 高 是 是 无 机 盐 离 子 、 氨基 酸 、 葡 萄 糖 等 （ 三 ） 胞 吞 （ 又 称 内 吞 ） 有 的 物 质 会 被一 部 分 质 膜 包 起 来 ，然 后 这 一 部 分 质 膜与 整 个 质 膜 脱 离 ，裹 着 该 物 质 运 到 细胞 的 内 侧 ， 称 内 吞 。内 吞 消 耗 能 量 ， 需 要 细 胞 识 别 。 （ 四 ） 胞 吐 （ 外 排 ） 有 的 物 质 会 被一 部 分 质 膜 包 起 来 ，然 后 这 一 部 分 质 膜与 整 个 质 膜 脱 离 ，裹 着 该 物 质 运 到 细胞 的 外 侧 ， 称 胞 吐 。胞 吐 胞 吐 消 耗 能 量 。 例 题 ： 右 图 表 示 某 种 物 质 通 过 人 的 红 细 胞 运 输 过 程 图 解 。 下 表 为人 的 红 细 胞 和 血 浆 中 的 各 种 离 子 浓 度 （ m mol/L） 如 下 ： （ 8分 ）K+ Na+ Cl- Ca2+红 细 胞 150 26 74 70.1血 浆 5 144 111 32请 分 析 回 答 ：（ 1） 图 示 物 质 转 运 方 式 为 ， 表 中 符 合 上 述 转 运 方 式 的 物 质 是 。（ 2） 图 中 a物 质 是 ， a物 质 的 合 成 场 所 为 。（ 3） 图 中 转 运 方 式 必 要 的 条 件 是 和 。（ 4） 若 d为 氧 气 分 子 ， 则 从 右 向 左 通 过 红 细 胞 膜 的 方 式 为 。（ 5） 从 以 上 材 料 分 析 ， 红 细 胞 膜 的 特 性 是 。 （ 1） 主 动 转 运 K+、 Na+、 Cl-、 Ca2+ （ 2） 载 体 蛋 白 核 糖 体 （ 3）载 体 蛋 白 能 量 （ 4） 自 由 扩 散 （ 5） 选 择 透 性 例 题 ： 第 三 节 酶酶 的 特 性 ： 高 效 性 ：酶 的 作 用 受 多 种 因素 的 影 响 ： （ 1） 1773年 ， 意 大 利 科 学 家 喂 食 鹰的 实 验 。 结 论 ： 胃 液 中 有 一 种 消 化 肉 的 物 质 。（ 2） 1857年 ， 法 国 巴 斯 德 认 为 酒 精 发 酵 是 酵 母 菌 代 谢活 动 的 结 果 。(3)同 时 代 ， 李 比 希 认 为 ， 酒 精 发 酵 只 需 要 酵 母 菌 中的 某 种 物 质 。（ 4） 1897年 ， 德 国 毕 希 纳 ， 实 验 证 明 ： 促 进 酒 精发 酵 的 是 酵 母 菌 中 的 某 种 物 质 酶（ 5） 1926年 ， 美 国 科 学 家 ， 从 刀 豆 种 子 中 提 取出 脲 酶 的 结 晶 ， 并 且 通 过 化 学 实 验 证 实 ： 脲 酶 是 一 种蛋 白 质 。 （ 6） 20世 纪 80年 代 以 来 ， 美 国 科 学 家 、 发现 少 数 RNA也 具 有 生 物 催 化 作 用 。 三 、 酶 的 特 性 ： 作 用 机 理 ： 酶 降 低 化 学反 应 的 活 化 能作 用 机 理 ： 诱 导 契 合 假 说 、 锁 与 钥 匙 学 说、PH、 温 度 和 各 种 化 合 物 等 影 响 酶 的 作 用 。酶 具 有 高 效 性 ：酶 的 作 用 受 多 种 因 素 的 影 响 ： ml ml事 实 上 ， 酶 的 催 化 效 率 一 般 是 无 机 催 化 剂的 倍 。107 1013（ 一 ） 酶 具 有 高 效 性 除 一 个 因 素 以 外 ,其 余 因 素 都 保 持 不 变 的实 验 叫 做 对 照 实 验 . 同 无 机 催 化 剂 相 比 ， 酶 降 低 活 化 能 的 作 用 更 显著 ， 因 而 催 化 效 率 更 高 。酶 具 有 高 效 性 的 作 用 机 理 ： 降 低 化 学 反 应 的 活 化能 分 子 从 常 态 转 变 为 容 易 发 生 化 学 反 应 的 活 化 状 态 所 需 的能 量 称 为 活 化 能 。 一 种 酶 只 能 催 化 一 种 底 物 或 少 数 几 种相 似 底 物 的 反 应 。（ 三 ） 麦 芽 糖 、 果 糖 、 葡 萄 糖 均 属 还 原 性 糖 。 还 原 性 糖 能 够 与 本 尼 迪 特 试 剂 发 生 反 应 ， 生 成 红 黄 色 的 沉 淀 。 探 索 淀 粉 酶 对 淀 粉 和 蔗 糖 的 作 用 实 验 步 骤 ：实 验 原 理 ： 淀 粉 麦 芽 糖 淀 粉 酶蔗 糖 葡 萄 糖 果 糖 蔗 糖 酶实 验 材 料 ： 可 溶 性 淀 粉 溶 液 、 蔗 糖 溶 液 、 淀 粉 酶 溶 液 、本 尼 迪 特 试 剂 、 热 水 等 。 试 管 1 2 3 4 5 61%淀 粉 溶 液 3ml 3ml 3ml2%蔗 糖 溶 液 3ml 3ml 3ml新 鲜 唾 液 1ml 1ml蔗 糖 酶溶 液 1ml 1ml本 尼 迪 特试 剂 ml ml ml ml ml ml实 验 结果 有 红 黄 色 沉 淀无 红 黄色 沉 淀 有 红 黄色 沉 淀无 红 黄色 沉 淀 无 红 黄色 沉 淀 无 红 黄色 沉 淀 1 2 3 4 5 6实 验 结 果 ：结 论 ： 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 专 一 性 ） 锁 与 钥 匙 学 说作 用 机 理 ：受 酶 催 化 而 发 生 化 学 反 应 的 分 子 叫 底 物 。 受 酶 催 化 而 发 生 化 学 反 应 的 分 子 叫 底 物 。诱 导 契 合 假 说作 用 机 理 ： 如 :1克 蔗 糖 酶 在 1分 钟 内 使 多 少 蔗 糖 水 解 ,就 代 表 蔗 糖 酶 的 活 性 是 多 少 . （ 四 ） 酶 的 作 用 受 多 种 因 素 的 影 响 ： 在 一 定 的 PH范 围 内 （ A B） ，随 着 PH的 增 加 ， 酶 的 催 化 效 率逐 渐 增 加 ； D点 是 酶 活 性 的 最 适PH值 ； 超 过 最 适 PH后 ， 随 着 PH的 增 加 ， 酶 的 催 化 效 率 逐 渐 下降 。 PH B PH反应速度 DA C 科 学 实 验 证 实 ： （ ） 过 酸 和 过 碱 都 使 酶 的 分 子 结 构 遭 到 破 坏 ， 酶 失 去 活 性 ； （ ） pH偏 高 或 偏 低 ,酶 的 活 性 明 显 降 低 ； （ ） 在 最 适 宜 的 pH下 ， 酶 的 活 性 最 高 。 从 图 中 我 们 可以 看 出 ： 每 一 种 酶都 有 一 个 最 适 的 pH值 ， 在 最 适 pH值 下作 用 最 强 。 而 超 过或 低 于 这 个 值 都 会影 响 到 酶 催 化 反 应的 速 率 。胰 蛋 白 酶 最 适 PH 8.0-9.0胃 蛋 白 酶 最 适 PH 1.5-2.2 温 度 对 酶 促 反 应 的 影 响 有 两 个 方 面 :P68 A C B 温 度反应速度 D 科 学 实 验 证 实 ： （ ） 高 温 使 酶 的 分 子 结 构 遭 到 破 坏 ， 酶 失 去 活 性 ； （ ） 温 度 偏 高 或 偏 低 ,酶 的 活 性 明 显 降 低 ； （ ） 在 最 适 宜 的 温 度 下 ， 酶 的 活 性 最 高 。注 意 :低 温 使 酶 的 活 性 明 显 降 低 ,但 是 酶 的 分 子 结 构 没 有 破坏 ,酶 的 活 性 在 适 宜 的 温 度 下 可 以 恢 复 . 在 一 定 的 温 度 范 围 内（ A B） ， 随 着 温 度 的 增 加 ，酶 的 催 化 效 率 逐 渐 增 加 ； D点 是酶 活 性 的 最 适 温 度 ； 超 过 最 适温 度 后 ， 随 着 温 度 的 增 加 ， 酶的 催 化 效 率 逐 渐 下 降 。 科 学 实 验 证 实 ： （ ） 高 温 、 过 酸 和 过 碱 都 使 酶 的 分 子 结 构 遭 到破 坏 ， 酶 失 去 活 性 ； （ ） 温 度 和 pH偏 高 或 偏 低 ,酶 的 活 性 明 显 降 低 ； （ ） 在 最 适 宜 的 温 度 和 最 适 宜 的 pH下 ， 酶 的 活性 最 高 。小 结(过 低 pH时 酶 活 性 较 低 , pH升 高 后 酶 活 性 不 能 恢复 .这 一 点 与 低 温 的 影 响 不 同 ) 探 究 对 过 氧 化 氢 酶 的 影 响 实 验 原 理 ： 淀 粉 遇 碘 后 ， 形 成 紫 蓝 色 的 复 合物 。 淀 粉 酶 可 以 使 淀 粉 逐 步 水 解 成 麦 芽 糖 和葡 萄 糖 。 麦 芽 糖 和 葡 萄 糖 遇 碘 后 不 显 色 。实 验 步 骤 ： 实 验 结 果 ： 23号 试 管 变 蓝 色 ， 号 试 管 不 变 蓝 。 实 验 原 理 ： 鲜 肝 均 浆 中 含 有 过 氧 化 氢 酶 ， 过氧 化 氢 酶 能 使 过 氧 化 氢 快 速 分 解 生 成 氧 气 和 水 。通 过 比 较 不 同 PH（ 、条 件 下 收 集 的 氧 气 体 积 的 多 少 ， 可 确 定PH对 酶 活 性 的 影 响 。实 验 步 骤 ：（ 二 ） 探 究 对 过 氧 化 氢 酶 的 影 响 1.将 滤 纸 条 对 折 剪 成 8等 片 ， 放 在 鲜 肝 匀 浆 中 浸 泡 1min ，靠 放 在 培 养 皿 壁 上 (滤 纸 片 上 不 要 挂 带 着 肝 浆 ！ ） ；2.将 2片 滤 纸 片 小 心 地 放 入 小 瓶 内 壁 靠 近 瓶 颈 的 同 一 侧 。（ 注 意 不 要 让 滤 纸 碰 沾 到 瓶 口 ）3.将 小 瓶 斜 立 起 ， 向 瓶 底 加 入 PH 5.0缓 冲 液 2ml， 然 后 再加 入 3%的 H2O2溶 液 2ml ， 注 意 不 要 让 滤 纸 接 触 到 液 体 ，将 小 瓶 塞 紧 ；4.将 25ml 量 筒 横 放 于 水 槽 中 灌 满 水 ， （ 注 意 量 筒 中 不 要留 有 气 泡 ） 。 将 塞 上 的 玻 璃 管 口 在 水 面 下 伸 入 量 筒 内 ， 小心 倒 立 起 量 筒 ；5.将 小 瓶 旋 转 180 0， 使 H2O2溶 液 接 触 滤 纸 ， 同 时 开 始 计 时 ，在 0.5min和 1.0min 时 分 别 读 取 并 记 录 量 筒 中 水 面 的 刻 度（ 产 生 的 气 体 量 ） ； 反 应 小 室 过 氧 化氢 溶 液 和缓 冲 液 量 筒