第五章 细胞的能量供应和利用（课件）.ppt

,第一节降低反应活化能的酶,第五章细胞的能量供应和利用,一、酶的作用,1.细胞代谢：,2.活化能：,3.酶的作用：,细胞中全部有序的化学反应,分子从常态转化为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,酶降低活化能的作用更显著，是生物催化剂,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大部分酶是蛋白质，少数是RNA,二、酶的本质,三、酶的特性,4.作用条件较温和适宜的温度、pH值,1.具有高效性,3.多样性,每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。,2.具有专一性：,高温、低温、过酸和过碱对酶活性影响，其本质不同,过酸、过碱、高温，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；,低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。,影响酶促反应速率的因素：,1、温度,2、PH,3.酶的浓度,4.底物浓度,反应速率随酶浓度的升高而加快。（底物的量足够）,酶量一定,在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化,1酶具有极强的催化功能，其原因是（）A.降低了化学反应的活化能B.增加了反应物之间的接触面积C.提高了反应物分子的活化能D.酶提供使反应开始所必需的活化能,2在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将（）A不断上升B没有变化C先升后降D先降后升,A,B,3下列关于生物体内酶的叙述中正确的是()是由分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得,有的在体内转化而来凡是活细胞都能产生酶绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA有的酶是蛋白质,有的酶是固醇酶在代谢中有多种功能酶只是起催化作用ABCD,C,4.关于酶的叙述中,正确的是()A酶只有在生物体内才能起催化作用B酶都有消化作用C酶的活性受温度和酸碱度的影响D酶都是在核糖体上合成的,5.分别用0和100的温度处理某种酶后，酶都没有活性,但（）A经过0处理的酶的活性能够恢复B.经过100处理的酶的活性能够恢复C经过0处理的酶的空间结构遭到破坏D.经过100处理的酶的空间结构未遭到破坏,C,A,6、在生物体内，各种化学反应之所以能够有条不紊地进行，其原因是（）酶的催化反应具有高效性B.酶的催化反应具有多样性C.酶的催化反应具有专一性D.酶的催化反应具有稳定性,7、加酶洗衣粉能够除去衣物上的奶渍和血渍，因为它含有（）A.脂肪酶B.蛋白酶C.淀粉酶D.氧化酶,C,B,7、研究认为，用固定化酶技术处理污染具有很广的应用前景。如将从大肠杆菌中得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药。与微生物降解相比，其作用不需要适宜的（）A.温度B.pHC.水分D.营养,D,8、血液凝固是一系列酶促反应的过程。在下列哪种体外温度条件下，采集到的血液凝固最快？（）A.0B.15C.25D.35,D,9如果酶的数量一定，下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物数量之间的关系（）,B,10.关于酶的性质，下列表述中错误的一项是()A.化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变B.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力C.酶是活细胞产生的类特殊有机物，其中大多数酶为蛋白质，少数为RNAD.与无机催化剂相比，酶的催化效率很高,B,11在煮过的和没煮过的土豆片上分别滴几滴过氧化氢。在土豆片X上出现泡沫，在土豆片Y上没有泡沫，以下哪一项是正确的解释A.土豆片X是煮过的，因为过氧化氢只影响碳水化合物分解成单糖B.土豆片X是煮过的，因为在没煮过的土豆片中的酶使过氧化氢不起作用C.土豆片X是没煮过的，因为细胞中含有酶，具有活性，使H2O2分解D.土豆片X是没煮过的，因为过氧化氢分解土豆片中的酶,C,12.下列A、B、C图表示某种酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。回答下列问题：,（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是_。（2）图B中，a点对应的温度称_。（3）图C中，a点到b点的曲线急剧下降，其原因是_。（4）将装有酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入12和75的水浴锅中，20min后取出，转入37的水浴锅中保温，两试管内的反应情况分别是：甲_，乙_。,受反应液中酶浓度的限制,酶的最适温度,pH升高，酶活性下降,速度加快,不反应,第二节细胞的能量“通货”-ATP,一、ATP的分子结构特点,ATP,1、ATP的结构简式：,2、ATP是高能磷酸化合物:,简式：,A-PPP,A,T,P,ATP水解时能放出能量高达30.54KJ/mol,三磷酸腺苷,腺苷,磷酸基团,三个,高能磷酸键,ATP,ADP,Pi,Pi,1、ATP与ADP的转化过程：,能量,能量,水解酶,合成酶,水解酶,合成酶,+,Pi,+,ADP,能量,二、ATP与ADP的相互转化：,ATP,物质可逆，酶和能量不可逆,2、ADP转化成ATP时所需能量的主要来源：,ADP+Pi,+,ATP,动物和人等,绿色植物,呼吸作用,呼吸作用,光合作用,酶,能量,三、ATP的利用：,用于大脑思考,用于各种运动，如肌细胞收缩,用于恒定体温,用于生物发电发光,用于细胞内各种吸能反应,用于主动运输,*需(吸)能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量.*放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中.,1.下列物质水解后所释放出的能量可直接用于肌肉收缩的是A、肝糖原B肌糖原C葡萄糖D三磷酸腺苷,2.ATP之所以能作为能量的直接来源，是因为（）AATP在细胞内含量较多BATP中高能磷酸键储存能量多且很不稳定CATP中高能磷酸键很稳定DATP是细胞内唯一的可以释放能量的化合物,D,B,3.ATP形成ADP时最先断裂的是（）A腺苷与磷酸的结合键B两个高能磷酸键C靠近腺苷的那个高能磷酸键D远离腺苷的那个高能磷酸键,4下列关于人体细胞的ATP的叙述中，正确的是（）AATP虽在人体细胞中普遍存在，但含量不多BATP在人体细胞中普遍存在，含量很高C它含有三个高能磷酸键D当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质的条件下直接形成,D,A,5.对“ATPADPPi能量”的叙述中，正确的是（）A反应向左进行和向右进行时所需要的酶都是一样的B反应向右进行时释放能量，向左进行时贮存能量C整个反应是一个可逆的过程D植物细胞和动物细胞发生这个反应的生理过程完全一样,6.对人体细胞内关于ATP的描述，正确的是（）AATP主要在线粒体生成B.它含有三个高能磷酸键C是生物的主要能源物质D.细胞内储有大量的ATP，以供生理活动需要,B,A,7对人体细胞内ATP的叙述，正确的是（）AATP全部在线粒体中产生B它是一种蛋白质C细胞内的ATP和ADP相互转化的反应是不可逆DATP是生物体内一种高分子化合物,8绿色植物细胞的下列结构和部位中，不能产生ATP的是（）A叶绿体B线粒体C核糖体D细胞质基质,C,C,9三磷酸腺苷中任何高能磷酸键水解后均可放能30.54kJ/mol，那么，1molATP中所有磷酸键储存的化学能为（）A34.54molB61.08molC91.6molD介于61.08mol与91.6mol,D,10动物细胞体内ATP水解所释放的能量不可能用于（）A物质的吸收B物质的合成C有机物的分解D肌肉收缩,11下列过程伴随ADP含量增加的是（）A、消化道内蛋白质的分解B、线粒体内的H与02结合C、叶绿体中水的光解D、细胞分裂时纺锤丝的收缩,C,D,12.下列有关能量的表述，正确的是A、正常情况下，生物体的最终能量来源、主要能源物质、储备能源物质、直接能源物质分别是光能、糖类、蛋白质、ATPB、只有绿色植物可以利用光能C、动物和人体内，形成ATP的途径只有有氧呼吸D、每克脂肪储能多于每克糖类的主要原因是脂肪分子中含C、H比例高,D,13下列有关ATP的叙述，正确的是A线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所B光合作用产物中的能量最终来自于ATPCATP分子中含有1个腺苷和3个磷酸基团D细胞连续分裂时，伴随着ATP的合成,C,14.海洋中的电鳗有放电的现象，其电能的直接来源是（）A.由热能转变而来B.由光能转变而来C.由ATP转变成ADP时释放的化学能转变而来D.由有机物进行氧化分解释放的化学能转变而来,C,一、细胞呼吸的概念,生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳和其他产物，并且释放能量并生成ATP的过程。,场所：细胞内的氧化分解,条件：酶、氧的有无,方式：依据是否需氧分为有氧呼吸和无氧呼吸,能量：释放能量，而不是释放ATP,产物：二氧化碳和其他产物,原料：有机物，主要是葡萄糖,第三节ATP的主要来源细胞呼吸,（1）CO2使澄清石灰水变浑浊,CO2的检测方法,橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。,酒精的检测,探究酵母菌的呼吸方式,（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,C6H12O6,能量（少）,I+能量(多）,酶,酶,能量（少）,酶,细胞质基质,线粒体,有氧呼吸的过程,散失,散失,散失,34ATP,A,B,4H,2丙酮酸,C,2ATP,D,E,6CO2,6H2O,F,20H,G,2ATP,H,6O2,12H2O,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,C6H12O6,H,少量,C3H4O3,CO2、H,少量,H、O2,大量,H2O,2ATP,2ATP,34ATP,C3H4O3,H2O,C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量,酶,总反应式：,有氧呼吸的能量转换效率,C6H12O6,能量（少）,12H2O+能量(多）,酶,酶,能量（少）,酶,细胞质基质,散失,散失,散失,34ATP,H少,2丙酮酸,2ATP,6CO2,6H2O,H多,2ATP,6O2,无氧呼吸产生酒精的反应式,无氧呼吸产生乳酸的反应式,大部分高等植物、酵母菌,马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根、骨骼肌细胞、乳酸菌,光合作用概念：,第四节：能量之源光与光合作用,光合作用的反应式：,6CO2+12H2O,C6H12O6+6O2+6H2O,光能,叶绿体,是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成为储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。,20世纪0年代，卡尔文发现CO2中的C转移到有机物中,1648年赫尔蒙特建造植物体的原料是水分,1771年,普利斯特利指出，植物可以更新空气成分,1779年,英格豪斯发现:普利斯特利的实验只有在光下才能成功。,1785年，人们发现了空气成分才明确在光下植物放出的是氧气，吸收的是二氧化碳。,1845年，梅耶指出：在进行光合作用时，光能转变成了化学能储存起来。,1864年，萨克斯实验发现：光合作用的产物有淀粉,1939年，鲁宾和卡门用同位素标记法发现：光合作用释放的氧来自水。,实验：绿叶中色素的提取和分离,（一）提取色素：,1.研磨,材料:5g鲜叶,SiO2,CaCO3,无水乙醇,原理：色素能溶解在丙酮或无水乙醇等有机溶剂中，所以可用有机溶剂来提取色素。,2.过滤：获取色素滤液,注意：过滤时用单层尼龙布,使研磨充分,防止色素破坏,溶解色素,色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。,扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系：,溶解度大，在滤纸条上扩散速度快溶解度小，在滤纸条上扩散速度慢,（二）分离色素,原理：,1.制备滤纸条,要求：细、齐、直、浓,2.分离色素：,注意：层析液不能触及滤液线,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,色素,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素,吸收光能,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,色素,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,H2O,O2,H,多种酶催化,酶,（CH2O）,CO2,吸收,光解,固定,还原,酶,光反应,暗反应,光合作用的过程,光反应和暗反应的比较,场所,条件,物质变化,能量变化,光反应,暗反应,类囊体薄膜上,叶绿体基质中,光、色素、水、酶,H、ATP、CO2、酶,水的光解ATP的生成,CO2的固定C3的还原ATP的分解,光能,活跃的化学能,活跃的化学能,稳定的化学能,联系,1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供H和ATP2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi,能量上把光能转变成有机物中的化学能,光合作用的实质,自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物,异养生物：不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物,化能合成作用,概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。例如：硝化细菌、铁细菌、硫细菌,1.人体进行有氧呼吸的场所是（）A.肺泡B.细胞质基质C.线粒体D.细胞质基质和线粒体,2.下列有关线粒体的描述中，不正确的是（）A.线粒体具有内外两层膜，内膜折叠成嵴，使内膜的表面积大大增加B.线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶C.线粒体内膜进行呼吸作用时必须有氧的参与D.细胞产生CO2的部位一定是线粒体,D,D,3.生物体吸收的O2用于（）在线粒体内含成CO2在细胞质基质中与H结合生成水C.部分形成CO2，部分与H结合生成水D.在线粒体内与H结合生成水,4.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是（）葡萄糖丙酮酸氧B.葡萄糖丙酮酸氧C.葡萄糖氧水D.葡萄糖丙酮酸二氧化碳,D,D,5.马铃薯块茎进行无氧呼吸只能释放少量能量，其他能量（）A.贮藏在葡萄糖中B.存留于酒精中C.存留于乳酸中D.以热能形式散失,6.在四支试管中分虽含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物，在适宜条件下，经一定时间的保温后，能产生的CO2的是（）葡萄糖细胞膜已经破裂的细胞B.葡萄糖线粒体C.丙酮酸核糖体D.丙酮酸内质网,A,C,7.在营养丰富、水分充足、气温适宜、黑暗密闭的环境中，分别培养下列生物，过一段时间后，仍能生存的是（）A.乳酸菌B.蘑菇C.白菜D.蚂蚁,8.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中能适当延长保存时间的原因是（）A.呼吸作用减弱B.呼吸作用加强C.光合作用减弱D.促进了物质的分解,A,A,9.把青蛙和小白鼠从25的温室中移到5的环境中，这两种生物的需氧量变化是（）两种动物的需氧量都减少B.两种动物的需氧量都增加C.青蛙的需氧量减少，小白鼠的需氧量增加D.青蛙的需氧量增加，小白鼠的需氧量减少,小白鼠是恒温动物，由适宜温度移至低温环境时，为维持体温需热能更多，细胞呼吸作用增强，耗氧量增加；青蛙是变温动物，在低温环境中自身体温下降导致酶的活性降低，呼吸作用减弱，耗氧量减少。,C,10.人在剧烈运动后，血液的pH会明显下降，其原因是（）血浆中乳酸过少B.血浆中CO2过多C.血浆中乳酸过多D.血浆中丙酮酸过多,人在剧烈运动时，部分细胞会因供氧不足而进行无氧呼吸，产生大量乳酸。乳酸进入血液导致血浆pH降低,C,11.人体内代谢终产物CO2的形成场所是（）A.肺泡B.血液C.细胞质基质D.线粒体,12.酵母菌无氧呼吸产生AmolCO2，人在正常情况下消耗等量的葡萄糖，可形成CO2（）7/3Amol1/12Amol6Amol3Amol,D,D,1.从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（）A.肥嫩多汁的叶片B.萎蔫白菜叶片C.刚刚长出来的小嫩叶D.鲜嫩，颜色浓绿的叶片,2.绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（）色素提取液中的不同色素已经分层B.阳光的照射使各种色素能彼此分开C.色素在层析液中的溶解度不同并且彼此分离的扩散速度不同D.色素无需层析液也能在滤纸上分层,D,C,3.提取和分离叶绿体中色素的实验中，正确的操作顺序应该是（）A.进行纸层析制取滤液在滤纸条上画线将