细胞代谢专题

1、细胞代谢专题细胞代谢专题第1页细胞代谢专题第2页1234567细胞代谢专题第3页蛋白质或RNA温和条件降低活化能A-PPP能量细胞代谢专题第4页小专题1酶和ATP细胞代谢专题第5页【关键考点完全攻略】一、酶与ATP【考点教材回归】1.酶是活细胞产生一类含有生物催化作用有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。2.酶功效是生物催化作用,其原理是降低化学反应活化能。3.ATP是生物体细胞直接能源物质。细胞质中代谢消耗ATP均起源于呼吸作用(无氧呼吸和有氧呼吸),光合作用光反应阶段产生ATP均用于暗反应。ATP在细胞内含量很少,而且转化很快。细胞代谢专题第6页酶本质作用特征有机物绝大多数少数蛋白质

2、RNA催化作用机理降低活化能高效性、专一性、作用条件较温和比较过氧化氢在不一样条件下分解淀粉酶水解淀粉、蔗糖温度、PH对酶活性影响一、酶细胞代谢专题第7页重温高考经典1.酶基础组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸（11天津）2.水稻细胞内合成某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基（09广东）3.酶经过降低化学反应活化能来提升化学反应速度（13课标）4.酶既能够作为催化剂，也能够作为另一个反应底物（13课标）5.滴加FeCl3溶液提升过氧化氢分解速率不包括“降低化学反应活化能”原理（13四川）6.同一个酶可存在于分化程度不一样活细胞中（13课标）7.低温能降低酶活性原因是其破坏了酶空间结构

3、（13课标）细胞代谢专题第8页8.探究温度对酶活性影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不一样温度下保温（14山东）9.同一个体各种体细胞酶种类相同、数量不一样，代谢不一样。同一个细胞中，酶种类和数量不会发生改变。（13安徽）10.高温和低温均能破坏酶空间结构使其失去活性细胞代谢专题第9页11.若18时，在不一样条件下大菱鲆消化道中各部位蛋白酶活性如图， 则在探究三种酶最适温度试验中，胃蛋白酶试验组和幽门盲囊蛋白酶试验组PH应分别控制在2和8（12福建）细胞代谢专题第10页12.用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体蛋白质，处理后核糖体仍可催化氨基酸脱水缩合反应，由此可推测核糖体中能催化该反应物质是RNA

4、(14福建)细胞代谢专题第11页类别内容起源普通来说，凡是活细胞都能产生酶功效催化作用种类按存在部位分胞内酶：如胞外酶（分泌蛋白）：如按功效分水解酶合成酶与无机催化剂相同性质降低反应活化能，提升反应速率，不改变反应方向和平衡点。反应前后，酶性质和数量不变。细胞代谢专题第12页酶激素区别起源活细胞植物：一定部位活细胞动物：由内分泌腺细胞本质有机物。大多数酶是蛋白质，少许酶属于RNA蛋白质或多肽：胰岛素、生长激素、胰高血糖素等；氨基酸衍生物：甲状腺激素、肾上腺素等；固醇类：性激素、孕激素等；有机物：生长素、乙烯作用催化功效调整功效细胞代谢专题第13页作用范围特点胞内胞外专一性经过体液运输，作用于对

5、应靶器官、靶细胞，含有作用部位特异性。作用条件受pH、温度等原因影响与神经系统亲密联络微量，高效，联络：激素对新陈代谢含有调整作用，离不开酶催化；激素能够激活酶活性；酶和激素合成与分泌在一定程度上相互影响。酶激素细胞代谢专题第14页人体中，一经发挥作用就被灭活或降解一组物质是AtRNA、mRNA B甲状腺激素、神经递质C抗体、载体 D解旋酶、血红蛋白激素、神经递质一经使用就会被灭活或降解抗体与抗原结合成抗原-抗体复合物，被吞噬细胞吞噬消化。B细胞代谢专题第15页细胞代谢专题第16页考点一、酶酶本质和特征1.酶专一性底物？酶分子？细胞代谢专题第17页细胞代谢专题第18页细胞代谢专题第19页细胞代

6、谢专题第20页2表示酶高效性曲线细胞代谢专题第21页细胞代谢专题第22页3、影响酶促反应原因（1）温度和PH温度或pH是经过影响酶活性来影响酶促反应速率。用于保留细胞代谢专题第23页由图可知，不一样pH对酶促反应影响不会影响最适温度。但由图并不能得到该酶促反应最适pH是7结论。细胞代谢专题第24页(2)反应物浓度和酶浓度细胞代谢专题第25页1、酶活性2、酶催化能力高低衡量标准指酶催化一定化学反应能力。 在一定条件下，酶所催化某一化学反应反应速度来表示。 酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物降低许或产物增加量来表示。3、影响酶活性原因：温度 pH酶抑制剂等细胞代谢专题第26页注意酶促反应速度

7、不一样于酶活性：温度、pH都能影响酶空间结构，改变酶活性，进而影响酶促反应速度。底物浓度和酶浓度是经过影响底物与酶接触面积而影响酶促反应速度，并不影响酶活性。细胞代谢专题第27页注意：1.若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶专一性，检测底物是否被分解试剂宜选取 ，不能选取碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。2.若选择淀粉和淀粉酶探究酶最适温度，检测试剂宜选取 ，不应该选取斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该试验中需严格控制温度。3.探究酶适宜温度试验中不宜选择过氧化氢酶催化H2O2分解，因为底物H2O2在加热条件下分解会加紧，从而影响试验结果。P15相关酶本质和生理特征设计斐林试剂碘

8、液保温：底物与酶分别保温，然后再混合并保温细胞代谢专题第28页动物：植物：呼吸作用呼吸作用光合作用二、ATP特点细胞代谢专题第29页 ATP分子结构特点（含有高能磷酸键）ATP-三磷酸腺苷 ATP结构核糖PPPA腺苷A腺苷T三个（Tri）P磷酸基团 高能磷酸键高能磷酸键 结构简式： AP P P细胞代谢专题第30页 AP P P腺苷磷酸基团 高能磷酸键ATP是活细胞内一个高能磷酸化合物.30.54KJ/mol第二个高能磷酸键相当脆弱，水解时轻易断裂，释放出大量能量ATP结构简式： 细胞代谢专题第31页核苷酸磷酸五碳糖含氮碱基核苷核苷酸A腺嘌呤核糖腺嘌呤核糖核苷（腺苷）腺嘌呤核糖核苷酸（一磷酸腺

9、苷）三磷酸腺苷（ATP）元素？分子组成？细胞代谢专题第32页1.在以下四种化合物化学组成中，“圆圈”中所对应含义最靠近是() A B C DD细胞代谢专题第33页考点二、ATP1ATP与能量代谢生物不能直接利用有机物中化学能，只有有机物氧化分解并将能量转移到ATP中，才能被利用。细胞代谢专题第34页说明： 1、这个可逆反应中物质是可逆，但能量是不可逆。 2、ATP在细胞内含量极少，但ATP与ADP在细胞内转化非常快速，这么，既能不停地提供生命活动所需要能量，又能及时储存能量。ATP ADPPi能量酶另一个酶ATP和ADP相互转化细胞代谢专题第35页ATP合成ATP水解反应式场所酶能量起源能量去

10、向ATP形成路径及能量起源与去向ADP+Pi+能量ATPATP ADP+Pi+能量叶绿体（类囊体薄膜）、线粒体（基质、内膜）、细胞质基质细胞中各需能部位光能、化学能储存在高能磷酸键中化学能储存在高能磷酸键中化学能用于各项生命活动合成酶水解酶酶酶细胞代谢专题第36页3、转化、利用吸能（需能、耗能）与放能（产能）反应相伴而行耗能产能叶绿体中ATP转移方向？ ADP呢？细胞代谢专题第37页(1)从反应条件上看：ATP水解是一个分解反应；ATP合成是一个合成反应。(2)从能量起源上看：ATP水解释放能量与ATP合成所需能量不一样。(3)从发生场所上看：ATP合成场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而AT

11、P水解场所较多，故ATP合成和水解场所不一样。细胞代谢专题第38页细胞代谢专题第39页细胞代谢专题第40页生物界中能量代谢细胞代谢专题第41页小专题2呼吸作用与光合作用细胞代谢专题第42页光CO2温度光反应纸层析法有氧呼吸色素细胞代谢专题第43页细胞质基质线粒体细胞质基质线粒体细胞外细胞代谢专题第44页细胞质基质线粒体细胞质基质线粒体细胞外细胞代谢专题第45页细胞质基质线粒体细胞质基质线粒体细胞外细胞代谢专题第46页无氧呼吸过程细胞质基质C6H12O6 酶少许能量4H2丙酮酸(2C3H4O3) 第一阶段细胞质基质酶酶(C2H5OH)2酒精+ 2CO2 (C3H6O3)2乳酸第二阶段例：高等动物

12、、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根等例：大多数植物、酵母菌细胞代谢专题第47页有氧呼吸无氧呼吸不一样点条件场所产物释放能量需O2 ，需酶细胞质基质、线粒体细胞质基质CO2、 H2O酒精和CO2或乳酸释放大量能量合成大量ATP释放少许能量合成少许ATP第一阶段是相同（葡萄糖生成丙酮酸，产生少许能量和H）分解有机物、释放能量，合成ATP相同点过程实质不需O2，需酶有氧呼吸和无氧呼吸比较意义为生命活动提供能量；为体内其它化合物合成提供原料细胞代谢专题第48页(1)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸。 如蛔虫细胞、哺乳动物成熟红细胞只能进行无氧呼 吸。(2)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼 吸

13、。如蓝藻、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼 吸相关酶。(3)不一样生物无氧呼吸产物不一样，其直接原因在于催化 反应酶不一样，根本原因在于控制酶合成基因不一样。易错警示细胞代谢专题第49页C6H12O62C2H5OH（酒精） + 2CO2 + 能量 酶C6H12O62C3H6O3（乳酸） + 能量 酶 C6H12O6+6H2O6O2 酶 6CO2+12H2O +能量 小结：1、能产生H2O一定是有氧呼吸；2、没有CO2产生一定是产生乳酸无氧呼吸；3、植物(避光或非绿色器官)：若不消耗O2，却有CO2释放，若CO2释放量O2消耗量，若CO2释放量O2消耗量，只进行有氧呼吸；现有有氧呼吸，也有没

14、有氧呼吸；只进行产生酒精无氧呼吸。细胞代谢专题第50页影响原理坐标曲线 实践应用温度氧气浓度比较内容影响原因细胞呼吸外界影响原因和实践应用影响酶活性零上低温贮存蔬菜、水果；(2)大棚栽培中维持一定昼夜温差，阴天适当降温以降低有机物消耗，提升产量影响细胞呼吸方式和强度中耕松土，预防土壤板结， 确保根细胞正常呼吸，促进根对矿质元素吸收细胞代谢专题第51页CO2释放量相对值O2（%）无氧呼吸有氧呼吸细胞呼吸在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；氧气浓度为10%以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；氧气浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。 0 2 4 6 8 102氧气浓度AB 应用：在蔬果保鲜中，保持

15、低氧（5%），降低有机物消耗细胞代谢专题第52页(3)CO2原理：CO2是细胞呼吸最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸进行。曲线分析：应用：在蔬菜和水果保鲜中，适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，降低有机物消耗。北方冬季用地窖储存大白菜细胞代谢专题第53页曲线分析：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量增加而加紧，随含水量降低而减慢。当含水过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。(2)机理：水作为有氧呼吸原料和环境影响细胞呼吸速率。(3)应用：粮食在收仓前要进行晾晒处理 干种子萌发前进行浸泡处理(4)水分粮油种子储存：干燥低温低氧，适量CO2蔬菜瓜果储存：一定湿度，低温低氧，适量CO2细胞代谢专题第54页试验：

16、探究酵母菌细胞呼吸方式甲组乙组细胞代谢专题第55页(2)细胞呼吸产物检测:产物试剂现象(颜色改变)CO2澄清石灰水_溴麝香草酚蓝水溶液_酒精酸性条件下橙色_溶液_变混浊蓝色绿色黄色重铬酸钾橙色灰绿色思索: 有氧和无氧条件下CO2和酒精产生量多少怎样判断？细胞代谢专题第56页3.试验现象:甲组乙组澄清石灰水培养液澄清石灰水培养液现象_变混浊颜色不变(仍为橙色)变混浊灰绿色细胞代谢专题第57页 细胞呼吸类型测定方法材料1：发芽种子欲确认某生物细胞呼吸类型，应设置两套呼吸装置，即对照组用等量蒸馏水取代试验组NaOH溶液，其它全部项目均应一致，加蒸馏水装置内气压改变应由CO2与O2共同决定。当然，此时

17、仍有必要设置另一组作误差校正之用，两套装置可如图所表示：细胞代谢专题第58页 因为装置气压改变也可能会因温度等物理原因所引发，为使测定结果更趋准确，应设置对照试验，以校正物理膨胀等原因对试验结果造成误差。此时，对照试验与呼吸装置相比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，而其它各项处理应与试验组完全一致(包含NaOH溶液、所用种子数量、装置瓶及玻璃管规格等)。细胞代谢专题第59页结果与分析：(1)若装置一液滴左移，装置二液滴不动，则表明所测生物:只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产生CO2量与消耗O2量相等)。(2)若装置一液滴不动，装置二液滴右移，则表明所测生物: 只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产生CO2，

18、不消耗O2)。(3)若装置一液滴左移，装置二液滴右移，则表明所测生物: 既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。细胞代谢专题第60页 1.指标：细胞呼吸速率常见单位时间CO2释放量或O2吸收量来表示。材料2：绿色植物（遮光处理）清水细胞代谢专题第61页细胞代谢专题第62页H2OO2HADP+PiATP光反应C5C3暗反应考点二、光合作用细胞代谢专题第63页二、光反应和暗反应比较场所条件物质改变能量改变光反应暗反应类囊体薄膜叶绿体基质中光、色素、水、酶H、 ATP 、CO2 、酶水光解ATP生成CO2固定、C3还原、ATP水解光能活跃化学能 活跃化学能稳定化学能联络前者是后者基础，后者是前者继续细胞代谢

19、专题第64页细胞代谢专题第65页CO2浓度不变光反应HATPC3C5（CH2O）光照减弱 光照增强H2OCO2HO2酶各种酶ADP+ PiATPC52C3（CH2O）H2O水光解形成ATPCO2固定C3还原(1) 光照条件对各种物质合成量影响：积累、增加消耗、降低细胞代谢专题第66页光照不变暗反应C3C5HATP（CH2O）CO2浓度降低 CO2浓度增加H2OCO2HO2酶各种酶ADP+ PiATPC52C3（CH2O）H2O水光解形成ATPCO2固定C3还原(2) CO2浓度条件对各种物质合成量影响：细胞代谢专题第67页C3、C5含量改变两点注意(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相

20、对含量改变，而非长时间。(2)以上各物质改变中，C3和C5含量改变是相反，H和ATP含量改变是一致。细胞代谢专题第68页光照强度(光照时间，光质，光照面积）四、光合作用影响环境原因相关曲线分析细胞代谢专题第69页四、光合作用影响环境原因相关曲线分析（1）光照强度影响光反应ATP， H暗反应细胞代谢专题第70页应用：人工光照。细胞代谢专题第71页当外界条件改变时，C02（光）赔偿点移动规律以下：c、阴生植物与阳生植物相比，a、若呼吸速率增加，CO2（光）赔偿点应右移。CO2（光）赔偿点应右移。b、若呼吸速率基础不变，条件改变使光合速率下降时，光赔偿点应左移。细胞代谢专题第72页应用：阴生植物B点

21、前移，C点较低，如图中虚线所表示，所以种植阴生植物应防止过强光照间作套种农作物种类搭配，林带树种配置，可合理利用光能；适当提升光照强度可增加大棚作物产量。细胞代谢专题第73页总光合速率或实际光合速率表观光合速率细胞代谢专题第74页思索:下列图曲线指是净光合速率还是总光合速率?释放CO2吸收CO2CO2浓度OCO2饱和点CO2赔偿点AB 2.CO2浓度图乙中A点时光合速率等于细胞呼吸速率；B点为CO2饱和点，限制B和B点原因有：外因温度、光照强度，内因酶数量和活性、色素含量和C5含量。B 细胞代谢专题第75页细胞代谢专题第76页原因原理影响路径或方式应用温度经过影响酶活性进而影响光合作用(主要制

22、约暗反应)温室栽培应用：冬天适当增温，夏天适当降温；白天调到最适温度，以提升光合作用效率；晚上适当降温，以降低呼吸作用，确保有机物积累矿质元素矿质元素可经过所参加组成与光合作用相关主要化合物对光合作用造成直接或间接影响合理施肥促进叶面积增大，提升酶合成速率，增加光合作用速率。细胞代谢专题第77页 矿质元素N:p:Mg:K:光合酶、ATP、DNA、RNA以及叶绿素组成元素;叶绿体双层膜上也有NATP、DNA、RNA组成元素;叶绿体双层膜上也有P叶绿素组成元素与糖类合成、运输相关应用：合理施肥细胞代谢专题第78页原因原理影响路径或方式应用水分1.是光合作用原料之一；2.缺水时可造成叶气孔关闭，致使

23、CO2供给不足进而影响光合速率保障水供给，不但满足光合作用原料需求，而且可使植物屹立、气孔开放，有利于接收CO2适时适量进行合理浇灌细胞代谢专题第79页各种外界原因（光照强度、温度、CO2浓度）OP:限制原因：横坐标所表示原因 PQ:限制原因：横坐标所表示原因和图示原因Q点后：图示原因或其它原因（不是横轴）000细胞代谢专题第80页 考点五 光合作用和呼吸作用关系1.光合作用和呼吸作用区分细胞代谢专题第81页(1)物质循环细胞代谢专题第82页光合作用和细胞呼吸过程分析物质改变能量改变细胞代谢专题第83页2.光合作用与有氧呼吸中H和ATP起源、去向分析项目光合作用有氧呼吸H起源H2O光解产生有氧

24、呼吸第一、二阶段去向还原C3用于第三阶段还原O2细胞代谢专题第84页ATP起源光反应阶段产生三个阶段都产生去向用于C3还原供能用于各项生命活动(植物C3还原除外)项目光合作用有氧呼吸细胞代谢专题第85页考点三、思索探究总光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间有何关系？不一样光照强度下光合与呼吸之间有何联络？细胞代谢专题第86页细胞代谢专题第87页细胞代谢专题第88页细胞代谢专题第89页细胞代谢专题第90页表示真光合速率：单位时间：植物固定（同化/消耗）CO2量植物叶绿体吸收CO2量； 植物叶绿体释放氧气量；植物制造O2量植物产生、制造、合成有机物（或葡萄糖）量； 细胞代谢专题第91页表示净光合速率：单位时间：植物（叶片）吸收CO2