第4章 细胞的代谢（考点串讲课件）-【知识精研】高一生物上学期期末考点大串讲（沪科版2020）

复习范围：必修一第四章细胞代谢高一生物上学期·期末复习考点大串讲沪科2020目录4.1细胞通过质膜与外界进行物质交换4.2酶催化细胞的化学反应4.3细胞通过分解有机分子获取能量4.4叶绿体将光能转化并储存在糖分子中细胞通过质膜与外界进行物质交换PARTONE一、小分子物质经被动或主动运输进出细胞单击此处添加文本小分子物质经被动或主动运输进出细胞被动运输自由扩散：小分子物质通常是以扩散的方式透过细胞质膜。协助扩散：葡萄糖、氨基酸以及一些离子等，借助质膜上的转运蛋白顺浓度梯度运输方式。主动运输：物质逆浓度梯度进出细胞需借助质膜上的载体蛋白，还需要细胞提供能量的方式。运输方向：顺浓度梯度（高→低）特点：不需要载体蛋白的协助、不消耗能量实例：①气体：O2、CO2、NH3等；

②甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物；③少部分水（通过由于磷脂分子运动而产生的间隙）影响因素：细胞内外浓度差、温度浓度差扩散速度高低自由扩散协助扩散运输方向：顺浓度梯度（高→低）特点：需要载体蛋白的协助、不消耗能量实例：①葡萄糖、氨基酸以及一些离子等；葡萄糖进入红细胞、肌细胞；②大部分水（细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜）影响因素：细胞内外浓度差和转运蛋白的种类和数量、温度浓度差运输速度P点后速率受转运蛋白数量限制P转运蛋白葡萄糖氨基酸载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。钠离子钾离子协助扩散主动运输运输方向：逆浓度梯度（低→高）特点：需要载体蛋白的协助、消耗能量实例：小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基

酸、无机盐等，植物吸收矿质元素等。影响因素：载体蛋白的种类和数量、能量供应。物质浓度运输速率运输速度载体数量能量运输速率二、大分子物质通过胞吞和胞吐进出细胞

胞吞：细胞还需要摄取一些大分子或颗粒物。

举例：①变形虫等单细胞生物从外界环境中摄取食物②白细胞吞噬人侵的细菌和病毒,细胞从血液中吸收脂蛋白

胞吐的过程与胞吞相反，细胞将需要分泌、排出的大分子或颗粒物，用膜包裹形成小囊泡，运输到细胞质膜内侧后，与细胞质膜融合，将内含物排出细胞。举例：如胰腺细胞通过胞吐方式将合成的胰蛋白酶原分泌出细胞，排入十二指肠起作用。协助扩散自由扩散跨膜运输方式主动运输小分子大分子(特殊小分子)胞吞胞吐消耗能量顺浓度梯度被动运输载体蛋白(逆浓度梯度)1.生物膜的结构特点:.流动性2.生物膜的功能特点:

.

选择透过性小结提出问题作出假设设计实验进行实验，观察并记录结果分析结果，得出结论表达与交流进一步探究原生质层是否相当于一层半透膜？水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层相当于一层半透膜，水分进出植物细胞是通过渗透作用。科学探究的一般过程提出问题作出假设设计实验1.如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会

；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会

。2.如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？3.如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？4.对实验结果做出预测——细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？失水吸水先将细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其形态变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小变化。三、观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响盖上盖玻片制成临时装片31滴清水2撕取洋葱鳞片叶外表皮4低倍镜观察6低倍镜观察5在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流7在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸引流8低倍镜观察中央液泡是否逐渐减小？原生质层在什么位置？细胞大小是否发生变化？中央液泡是否逐渐增大？原生质层在什么位置？细胞大小是否发生变化？三、观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响提出问题作出假设设计实验进行实验，观察并记录结果分析结果，得出结论表达与交流进一步探究科学探究的一般过程现象试剂中央液泡原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液

清水

逐渐变小，颜色变深逐渐变大，颜色变浅逐渐恢复原来位置基本不变逐渐脱离细胞壁基本不变两次对照三、观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响三、观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响数据处理（1）选取细胞长宽比为3:1到2:1的质壁分离细胞3个，用测微尺测量其细胞长度（l1）和原生质体长度（l2），或者用软件计算细胞面积（S1）和原生质体面积（S2），记录测量结果。（2）计算出每个时间点三个细胞l2/l1（或S2/S1）的平均值，并以此为纵坐标，以时间为横坐标，绘制曲线。提出问题作出假设设计实验进行实验，观察并记录结果分析结果，得出结论表达与交流进一步探究科学探究的一般过程(1)质壁分离的内因和外因：(2)观察质壁分离和复原，对材料的要求：(3)介于细胞膜与细胞壁之间的溶液：外因：外界溶液浓度>细胞液浓度活细胞（植物导管细胞为死细胞）细胞有大液泡（分生区没有大液泡）外界溶液浓度>细胞液浓度外界溶液内因：原生质层具有选择透过性

原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性三、观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响酶催化细胞的

化学反应PARTTWO

（1）酶的来源：是活细胞产生的具有催化能力的生物大分子（环境条件允许，酶在脱离了生命机体后仍然有催化活性）

（2）生理作用：催化作用

（3）化学本质：一、酶的本质化学本质（绝大多数）蛋白质（少数）RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体（合成蛋白质）（主要）细胞核（合成RNA）（真核生物）、线粒体、叶绿体存在场所主要在细胞内，也可存在于细胞外二、酶的特性（1）酶具有高效性例如，单个过氧化氢酶分子在1s内可以催化四千万个过氧化氢分子分解。（2）酶具有专一性

细胞中已知的酶有数千种，每一种酶通常只催化一种或一类化学反应（专一性）。三、活性中心

酶的功能与其分子结构密切相关。酶分子上有与底物结合并起催化作用的空间区域，称为活性中心。底物只有与酶的活性中心契合时才能被催化。反应完成后，酶释放出产物，又会接受下一个底物分子进行新一轮反应。广角镜：酶抑制剂

有一些物质会对酶产生抑制作用，引起酶的活性降低或丧失，这类物质统称为酶抑制剂。常见的抑制形式有：

①抑制剂与底物竞争酶的活性中心，减少底物与酶的有效结合；

②抑制剂与酶的其他部位结合，改变了酶的空间结构，使酶的活性中心不能与底物有效结合。四、酶活性受环境因素影响-温度和酸碱度的影响

酶通常在其适合的温度时活性最高，如人体内酶的最适温度范围是35~40℃，低于或高于最适温度，酶活性均会降低。高温会破坏酶的空间结构，产生不可逆的变化，使酶活性丧失。水分子环境酸碱度对酶活力影响很大。每一种酶都有其最适的pH范围，与其发挥作用的环境pH一致。四、酶活性受环境因素影响-温度和酸碱度的影响细胞通过分解有机分子获取能量PARTTHREEA：腺苷（腺嘌呤核糖核苷）T：三个P：磷酸基团一、ATP的结构组成二、ATP与ADP之间的转化ATP酶

ADP+Pi+

能量ADP+Pi+能量

酶

ATP

ATP与ADP相互转化过程不是可逆反应原因：（1）反应条件不同；（2）能量来源和去路不同；（3）反应场所不同。ATPATP合成酶ATP水解酶ADP+Pi+能量

细胞通过氧化分解有机物，将有机物中的能量转换为生命活动直接使用的ATP和热能。（简单记忆：有机物氧化分解释放能量）细胞呼吸细胞呼吸的类型：有氧呼吸和无氧呼吸。

1.主要场所：线粒体外膜内膜DNA/RNA核糖体嵴增大膜面积基质分布有氧呼吸的酶2.线粒体适应于有氧呼吸的主要特点：线粒体基质中和线粒体内膜上分布着有氧呼吸的酶（如ATP合成酶）线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大了有氧呼吸酶的附着面积，大大提升了反应效率三、有氧呼吸产生大量ATP能+6H2O酶C6H12O6

2C3H4O3能酶

6CO2+

6O2+24[H]细胞质基质线粒体基质线粒体内膜12H2O+酶能4[H]+第一阶段糖酵解第二阶段三羧酸循环第三阶段电子传递链（氧化磷酸化）人为将有氧呼吸划分为三个阶段三、有氧呼吸产生大量ATPC6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量

（丙酮酸）酶6CO2+20[H]+少量能量酶2C3H4O3+6H2O12H2O+大量能量24[H]+6O2酶（场所：细胞质基质）1.糖酵解（场所：线粒体基质）2.三羧酸循环（场所：线粒体内膜）3.电子传递链三、有氧呼吸产生大量ATP约34%ATP酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量（2870KJ）约66%热能有氧呼吸：细胞在反应物的参与下，通过酶的催化作用，把反应物彻底反应类型，产生生成物，同时能量变化的过程。氧气有机物氧化分解CO2和H2O生成大量ATP物质变化能量变化葡萄糖在有氧环境下转变成CO2和H2O葡萄糖内的化学能转变成ATP和热能三、有氧呼吸产生大量ATP能酶C6H12O6

2C3H4O3+4[H]酶

2C2H5OH+2CO2细胞质基质

2C3H6O3酶第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全一样第二阶段丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳或者转化为乳酸四、无氧呼吸产生少量ATP概念：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。第一阶段（细胞质基质）第二阶段（细胞质基质）

酒精发酵

大多数植物、酵母菌等乳酸发酵

高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌等葡萄糖酶丙酮酸+NADH+少量能量四、无氧呼吸产生少量ATP五、其他有机分子也可被氧化分解叶绿体将光能转化并储存在糖分子中PARTFOUR一、叶绿体是植物光合作用场所膜外膜内膜基粒由囊状结构的类囊体堆叠而成（增大膜面积）基质光合作用主要发生在植物的绿色部位：这些部位有叶绿体1.叶绿体的形态：扁平的椭球形或球形3，功能：类囊体膜上分布着丰富的与光合作用有关的色素和蛋白质，是光能吸收和转换的场所。2，叶绿体的结构胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄

色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）类胡萝卜素叶绿素（3/4）（1/4）注：色素带最宽（含量最多）的是叶绿素a；

溶解度最大的是胡萝卜素二、高等植物叶绿体中的色素三、叶绿体色素吸收光谱阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。色素的吸收光谱：

叶绿体色素能吸收可见光中特定波长的光：主要集中在蓝紫光和红橙光区域，几乎不吸收绿光。

叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。四、光合作用是物质和能量的转换过程光合作用的总反应式：2+H2OCO2+H2O（CH2O）+O2↑光能叶绿体物质变化：能量变化：H2O→O2CO2→CH2O光能→化学能C35三碳糖1三碳糖蔗糖、淀粉等有机物CO