第五章 细胞的能量供应和利用
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人教版高中生物必修1第五章《细胞的能量供应和利用》(细胞的能量“通货”ATP)知识点归纳“通货”——A TP
1、直接给细胞的生命活动提供能量的有机物——ATP(是细胞内的一种高能磷酸化合物,中文名称叫做三磷酸腺苷)
2、ATP分子中具有高能磷酸键
ATP是三磷酸腺苷的缩写,结构式可简写成A—P~P~P,A代表腺苷,P代表磷酸集团,~代表高能磷酸键。
ATP可以水解(高能磷酸键水解),远离A的~易断裂(释放能量);易形成(储存能量)。
3、ATP和ADP可以相互转化(酶的作用)
ADP + Pi+ 能量 ATP
ATP ADP + Pi+能量
ATP和ADP的相互转化时时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。
4、A TP水解时的能量用于各种生命活动。
ADP转化为ATP所需能量来源:
动物和人:呼吸作用
绿色植物:呼吸作用、光合作用
5、ATP的利用
吸能反应一般与ATP水解相联系;放能反应一般与ATP的合成有关。
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第 5 章、细胞的能量供应和利用第 1 节降低化学反应活化能的酶1. 细胞代谢:细胞内每时每刻进行着许多化学反应 . 统称为细胞代谢。
2. 活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
3. 酶:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 . 绝大多数是蛋白质 . 少数是 RNA。
4. 酶的特性:专一性、高效性、多样性。
5. 影响酶活性的条件:⑴温度在最适温度下酶的活性最高 . 温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
(温度过低 . 酶活性降低 . 温度过高 . 酶活性丧失)⑵PH在最适 PH 下酶的活性最高 .PH 值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
(PH过高或过低 . 酶活性丧失)6. 影响酶促反应的因素:⑴ 温度⑵PH⑶ 底物浓度⑷ 酶浓度7. 实验:见课本!第 2 节细胞的能量“通货”—— ATP1.ATP 的水解与合成:ATP水解ATP合成反应类型水解反应合成反应反应催化剂ATP水解酶ATP合成酶反应场所广泛存在于细胞的各个需能部位线粒体、细胞质基质、叶绿体基粒能量来源第 2 个高能磷酸键断裂光合作用与呼吸作用能量去向直接供生命活动需要储存在 ATP的高能磷酸键中2.ATP 小结:⑴ ATP 全称:三磷酸腺苷⑵结构简式: A—P~P~P(A 代表腺苷 . P 代表磷酸基团 . ~代表高能磷酸键)⑶ATP 与 ADP的相互转化:水解酶ATP ADP + Pi +能量合成酶(物质可逆 . 能量不可逆 . 酶不相同)⑷ 1mol ATP水解释放 30.54 kJ 的能量。
⑸ ATP 的利用:为各种生命活动提供能量。
3. 能源物质小结:直接能源物质ATP主要能源物质糖类生物体内重要储能物质脂肪动物细胞内的储能物质糖原植物细胞内的储能物质淀粉能量的最终来源太阳能第 3 节 ATP 的主要来源——细胞呼吸1. 有氧呼吸:⑴概念:指细胞在有氧的参与下 . 通过多种酶的催化作用 . 把葡萄糖等有机物彻底氧化分解 . 产生二氧化碳和水. 释放大量能量 . 生成大量ATP的过程。
第五章 细胞的能量供应和利用一、本章知识结构作用作用和本质 实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解本质高效性专一性 探究:影响酶活性的条件作用的条件较温和分子结构的特点A TP 和ADP 的转换A TP 的利用 有氧呼吸:场所、过程、概念 无氧呼吸:场所、过程、概念细胞呼吸原理的应用 种类色素 作用实验:绿叶中色素的提取和分离 叶绿体的结构光合作用的探索历程光合作用的原理的应用 化能合成作用光合作用的过程二、新课程标准 1、说明酶在代谢中的作用。
2、探究影响酶活性的因素。
3、解释ATP 在能量代谢中的作用 4、说明细胞呼吸,探讨其原理及应用 5、探究酵母菌的呼吸方式 6、说明 光合作用的认识过程 7、叶绿体中色素的提取和分离 8、研究影响光合作用速度的环境因素 三、预测新课标高考热点 1、酶的化学本质2、酶在细胞代谢中的作用3、影响酶活性的因素。
4、简述ATP 的化学组成和特点5、写出ATP 的分子简式6、解释ATP 在能量代谢中的作用7、细胞呼吸的过程及原理8、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用9、探究酵母菌的呼吸方式10、说出光合作用的认识过程11、概述光合作用的过程12、说明叶绿体的结构和功能13、说出叶绿体中色素的种类和作用14、叶绿体中色素的提取和分离15、研究影响光合作用速率的环境因素16、熟练掌握有关光合作用的计算特性 酶 ATP 细胞呼吸 捕获光能的色素和结构 光合作用的原理和应用 光合 作用 细胞的能量供应和利用降低化学反应活化能的酶一、知识结构细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应具有催化作用活化能:分子从常态转变为易发生化学反应的活跃态所需要的能量 同无机催化剂相比,催化效率更高,原因:酶降低活化能的作用更显著。
绝大多数酶是蛋白质 少数种类的酶是RNA控制变量的概念:实验过程中可以变化的因素自变量:人为改变的因素因变量:随着自变量的变化而变化的因素无关变量:自变量外,实验过程中存在的其他一些对实验结果造成影响的可变因素 酶的概念:活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质其催化效率是无机催化剂的107~1013倍 意义:使细胞代谢快速而高效的进行每一种酶只能催化一种或是一类化学反应 意义:使细胞代谢能有条不紊的进行需要适宜的反应的条件:如适宜的温度、pH 等条件二、要点精析【要点一】酶的化学本质1、美国科学家萨姆纳也认为酶是蛋白质。
备战高考生物一第五章细胞的能量供应与利用(含解析)【一】单项选择题1.光合作用过程中释放的氧气来源于〔〕A.二氧化碳B.水C.叶绿素D.葡萄糖2.ATP是细胞内的能源物质,医疗上用ATP注射液可治疗心肌炎。
假设人体静脉滴注ATP药物,ATP到达心肌细胞内最少要穿过多少层细胞膜()A.1层B.2层C.3层D.4层3.有关酶的说法合理的是A.酶是由腺体细胞合成的B.酶是细胞代谢的产物C.酶与激素、抗体具有相同的本质 D.酶参与化学反应后即被灭活4.某兴趣小组为了探究温度对酶活性的影响,用打孔器获取新鲜的厚度为5mm的三片土豆,进行了以下实验。
有关表达错误的选项是()A.土豆片的厚度大小是该实验的自变量 B.新鲜土豆组织中含有过氧化氢酶C.高温和低温都能影响过氧化氢酶活性 D.定性实验无法确定过氧化氢酶的最适温度5.如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的选项是()A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发 B.水稻在收获时节,叶片中色素丙和丁含量合成明显增加C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大 D.四种色素中,丙和丁主要吸收蓝紫光6.据测定,世界著名重量级拳王﹣﹣霍利菲尔德平均每次出拳的力量高达200磅,试问能引起如此之高的拳击力量的直接供能物质是〔〕A.人体细胞内的ATPB.饮食中的糖类 C.人体细胞内的糖类 D.人体细胞内的脂肪7.以下关于光合作用和细胞呼吸的表达,正确的选项是()A.光合作用和细胞呼吸总是同时进行 B.光合作用形成的糖类能在细胞呼吸中被利用C.光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸D.光合作用与细胞呼吸分别在叶肉细胞和根细胞中进行8.如图是[H]随化合物在体内转移的过程,下面对其分析错误的选项是A.①产生的[H]可在②过程中将C3还原 B.[H]经⑤转移到水中,其过程需氧气参与C.能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦ D.①过程可以不在叶绿体中进行9.细胞内糖分解代谢过程如下图,以下表达错误的选项是〔〕A.植物细胞能进行过程①和③或过程①和④ B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②C.动物细胞内,过程②比过程①释放的能量多D.乳酸菌细胞内,过程①产生[H],过程③消耗[H]10.为研究大豆幼苗光合速率与光强度的关系,科研人员在适宜温度、大气CO2浓度条件下做了一组实验,得到图中曲线Ⅰ.改变某一实验条件后,他们又做了一组实验,得到图中曲线Ⅱ.以下分析正确的选项是〔〕A.a点叶肉细胞中NADPH的合成速率大于b点B.b点叶肉细胞中RuBP的再生速率大于c点C.题中改变的实验条件是温度或CO2浓度 D.不同实验条件下大豆幼苗的光饱和点不同11.以下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程,相关表达错误的选项是〔〕A.纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同B.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域D.在做提取韭黄色素的实验时,不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大【二】填空题12.有两种植物,一种在强光下生长,一种在弱光下生长.从这两种植物上各取一片彼此相似叶片,分别放在两个透明盒子中.在适宜温度条件下,逐渐增加光照强度,测定放氧速率的数据如表,请回答有关问题:〔1〕由表中数据可以推测,取自强光下的叶片是________;光照强度直接影响光合作用的光反应过程,该过程可将光能转化为________中的化学能.〔2〕如果在某光强下,叶片放氧速率为零,其生理学含义是________.如果用此光强照射大田作物,那么作物很难正常生长,分析原因是________〔3〕光照强度>600mol光子/m2•s时,叶肉细胞呼吸作用产生的CO2转移途径是________〔4〕假设绘制A、B两叶片放氧速率曲线图,那么大约在175mol光子/m2•s时两条曲线相交,此点的生物学含义是________13.图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程,其中a、b、c表示物质,甲和乙分别表示某种细胞器;图2表示在不同温度下,测定该植物叶片1cm2重量〔mg〕变化情况〔均考虑为有机物的重量变化〕的操作流程及结果,据图分析回答以下问题:〔1〕从图1分析如果物质a为O2 ,它在细胞器甲的类囊体膜产生,物质c是一种含3个碳原子的化合物,它最可能是________〔2〕从图2分析可知,该植物的实际光合速率可表示为________〔mg/c m2 .h〕〔用图中字母表示〕.〔3〕从图2分析恒定在上述某温度下,维持12小时光照,l2小时黑暗,该植物叶片1cm2增重最多,增重了________mg.〔4〕假设植株置于密闭玻璃罩内且所有进行光合作用的细胞的光合强度一致,图3表示该植株的一个进行光合作用的细胞,那么当该植株的光合作用等于呼吸作用时,图3中a________〔>、=、<〕B、14.金鱼藻为水生草本植物,生命力较强,适温性较广,常被用来作为实验研究的材料.图甲表示对金鱼藻光合作用速率的研究装置,图乙示金鱼藻在夏季24h内O2的吸收量和释放量〔S1、S2、S3表示相应图形面积〕.分析回答:〔1〕图甲装置可用来探究________对光合作用的影响,单位时间内氧气传感器读数的变化表示________〔填〝总光合速率〞或〝净光合速率〞〕.〔2〕图乙中表示叶绿体吸收二氧化碳的区段是________〔用字母表示〕.〔3〕图乙中,c点时产生还原剂氢的细胞器有________,f~g段上升的主要原因是________.〔4〕图乙中,假设24h内其它环境条件不变,金鱼藻最大光合速率为____ ____mg/h,一昼夜中有机物积累量为________〔用代数式表示〕.15.图1表示番茄叶肉细胞内两个重要的生理过程,图2是某科研小组利用密闭的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的装置.请回答以下问题:〔1〕图1中,②过程进行的场所是________,④过程进行的场所是____ ____.①﹣④过程中,能为该细胞合成蛋白质供能的过程是________.〔2〕在适宜温度和光照条件下,向图2所示的装置通入14CO2 .当反应进行到0.5s时,14C出现在C3中;反应进行到5s时,14C出现在〔CH2O〕.该实验是通过控制________〔条件〕来探究CO2中碳原子的转移路径,用到的实验方法为________.〔3〕将图2所示的装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜〔零点开始〕小室内植物氧气释放速率的变化,得到如图3所示曲线.观察装置中液滴的位置,c点时刻的液滴位于起始位置的________侧,液滴移到最右点是在一天中的________点.在12点之后的下午某时间段内,记录液滴的移动,获得以下数据:该组实验数据是在图3所示曲线的________段获得的.如果要测定该植物真正光合作用的速率,该如何设置对照实验________16.右图为ATP转化为ADP的示意图,请据图分析回答:〔1〕图中的ADP是________的简称,其结构式可以简写成________〔2〕图中的X表示________〔3〕图中的能量是由ATP中的________释放出来的,用于生物体的___ _____;〔4〕当ATP水解形成两个磷酸分子,剩余的部分是构成________的基本组成单位之一,也可以称为________,其中的碱基是________.17.如图中图甲为测定光合作用速度的装置,在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液,试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离测得.在不同强度的光照条件下,测得的气体体积如图乙所示.〔1〕标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置.实验时,试管内变化的气体是________〔2〕假设此时图1植物光照强度为15千勒克司,那么1小时光合作用产生的气体量为________毫升.假设此时植物叶片的呼吸熵〔CO2/O2〕为0.8〔呼吸时产生的CO2和消耗的O2的比值〕那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外,植物还需吸收CO2________毫升.〔3〕如果用18O标记光合作用产物葡萄糖,试问这种18O能否在短时间内形成18O2 ,请说明理由________〔4〕写出该叶片无氧呼吸的反应式________【三】实验探究题18.为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了实验,实验步骤和结果见表。
第2课时无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用必备学问基础练进阶训练第一层学问点1 无氧呼吸1.如图表示细胞无氧呼吸的过程,①②依次代表两个阶段。
下列相关说法错误的是()A.过程①②发生的场所都是细胞质基质B.过程②只释放少量的能量C.两个②过程产物不同,缘由是发挥催化作用的酶不同D.无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解,部分能量储存在酒精或乳酸中2.糖酵解是指从葡萄糖起先分解生成丙酮酸的过程,如图所示,下列有关叙述正确的是()A.糖酵解是全部细胞中葡萄糖氧化分解的必经阶段B.糖酵解产生的NADH均与O2反应生成H2OC.该过程可发生在细胞质基质和线粒体中D.糖酵说明放的能量全部储存在ATP中学问点2 细胞呼吸方式的比较3.有关细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的过程如图所示。
下列说法正确的是()A.过程①③中,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失,其余储存在ATP中B.物质A是丙酮酸,过程①②③④都会产生[H]C.人猛烈运动过程中,细胞呼吸产生CO2的场所只有线粒体D.当O2浓度为0时,线粒体仍能产生ATP4.下列关于细胞呼吸的说法,错误的是()A.细胞呼吸能为生命活动供应能量B.无氧呼吸不存在有机物的氧化分解C.有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞代谢D.细胞呼吸是糖类、脂质和蛋白质代谢的枢纽5.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是()①都在线粒体中进行②都须要酶③都须要氧④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的反应A.②③⑤ B.②④⑤C.②③④ D.①②⑤学问点3 细胞呼吸原理的应用6.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是()A.水稻的生产中应适时的露田和晒田,以增加根系的细胞呼吸B.快速登山时,人体的能量供应主要来自无氧呼吸C.人体细胞在进行无氧呼吸时只产生CO2,不消耗O2D.荔枝在肯定湿度、零下低温柔无氧环境中,可延长保鲜时间7.如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述不正确的是()A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度B.图甲曲线改变的主要缘由是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性C.图乙中DE段有氧呼吸渐渐减弱,EF段有氧呼吸渐渐增加D.和D、F点相比,图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮存水果和蔬菜核心素养提升练进阶训练其次层选择题:8~11题为单选题,12~14题为不定项选择题8.如图是真核生物的细胞呼吸过程图解,图中①~⑤表示代谢过程,X、Y代表物质。
高一生物必修一第五章高一生物必修一第五章第五章细胞的能量供应和利用第一节降低反应活化能的酶一、细胞代谢与酶1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢.2、酶的发现:发现过程,发现过程中的科学探究思想,发现的意义3、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
4、酶的特性:专一性,高效性,作用条件较温和5、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、影响酶促反应的因素(难点)1、底物浓度2、酶浓度3、PH值:过酸、过碱使酶失活4、温度:高温使酶失活。
低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
三、实验1、比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(过程见课本P79)实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多控制变量法:变量、自变量、因变量、无关变量的定义。
对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。
2、影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验)建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。
第二节细胞的能量"通货"--ATP一、什么是ATP?是细胞内的一种高能磷酸化合物,中文名称叫做三磷酸腺苷二、结构简式:A-P~P~PA代表腺苷P代表磷酸基团~代表高能磷酸键三、ATP和ADP之间的相互转化ADP+Pi+能量ATPATP酶ADP+Pi+能量ADP转化为ATP所需能量来源:动物和人:呼吸作用绿色植物:呼吸作用、光合作用第三节ATP的主要来源--细胞呼吸1、概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
2、有氧呼吸总反应式:C6H12O6+6O26CO2+12H2O+大量能量第一阶段:细胞质基质C6H12O62丙酮酸+少量[H]+少量能量第二阶段:线粒体基质2丙酮酸+6H2O6CO2+大量[H]+少量能量第三阶段:线粒体内膜24[H]+6O212H2O+大量能量3、无氧呼吸产生酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量发生生物:大部分植物,酵母菌产生乳酸:C6H12O62乳酸+少量能量发生生物:动物,乳酸菌,马铃薯块茎,玉米胚反应场所:细胞质基质注意:无机物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵讨论:1有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路有氧呼吸:所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了。
第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一、相关概念:1细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应,统称为细胞代谢。
3、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
:■、酶在细胞代谢中的作用(实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解)(一)实验过程:(二)注意事项:①要求用新鲜的肝脏,因为新鲜的肝脏中H2Q酶的含量及活性较高;②要经过研磨,这样能使肝脏细胞破裂,酶分子充分释放出来;③试管中插入点燃但没有火焰的卫生香时,不要插入气泡中,以免卫生香熄灭;④注意安全,HzQ具有一定的腐蚀性,不要溅到皮肤上,如果不慎溅到皮肤上要及时用用清水冲洗。
(三)实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多,◎酶的作用: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。
(四)控制变量法:1 变量:实验过程中可以变化的因素称为变量。
2、自变量:人为改变的变量称做自变量。
3、因变量:随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。
4、无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
5、对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验称为对照实验。
对照实验一般要设置对照组和实验组,除了要观察的变量外,其他变量都应当始终保持相同。
三、酶的本质1关于酶本质的探索时间发现者实验过程现象实验结论酶的发现1773 年(意)斯帕兰札尼将装有肉块的小金属笼子让鹰吞下,一段时间后取岀,发现笼内的肉块小时胃具有化学消化作用1857 年(法)巴斯德、1897年(德)李比希、毕希纳糖类通过酵母菌发酵产社工酒精,并从细胞中提取出酶细胞提取液中含有酶1926 年(美)萨姆纳从刀豆种子种提取了脲酶结晶,并证实是蛋白质酶是一类具有催化作用的蛋白质20世纪30年代许多科学家相继提取岀多种酶的蛋白质结晶20世纪8年代(美)切赫、奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能2、酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一、相关概念:新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。
细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、酶的发现:①巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。
②巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞。
③利比希(德、化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
④比希纳(德、化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。
⑤萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。
⑥许多酶是蛋白质。
⑦切赫与奥特曼(美、科学家):少数RNA具有生物催化功能。
三、酶1、概念:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。
2、本质:绝大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),少数是RNA(核酶)。
由活细胞产生(与核糖体有关)3、酶的特性:①、高效性:催化效率比无机催化剂高许多。
②、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③、酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
4、影响酶促反应速率的因素(1)PH:在最适pH下,酶的活性最高,pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
(P H过高或过低,酶活性丧失)(2)温度: 在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
(温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失)注意:过酸、过碱或温度过高,酶的空间结构遭到破坏,能使蛋白质变性失活,不可恢复。
低温使酶活性降低,但酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度条件下酶的活性可以恢复。
另外:还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。
第四章光合作用和细胞呼吸第一节ATP和酶一、ATP1、结构:中文名:腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)构成:腺嘌呤—核糖—磷酸基团~磷酸基团~磷酸基团简式:A — P ~P ~P腺苷普通化学键13.8KJ/mol 高能磷酸30.54KJ/mol 磷酸基团(A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键,-代表普通化学键。
,第二个高能磷酸键相当脆弱,水解时容易断裂)2、功能:A TP是生命活动的直接能源物质注:生命活动的主要..的能源物质是糖类(葡萄糖);生命活动的储备..能源物质是脂肪。
生命活动的最终..能量来源是太阳能。
3、ATP与ADP的相互转化:水解酶、放能ATP ADP + Pi + 能量合成酶、吸能(1)向右:表示ATP水解,所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。
向左:表示ATP合成,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。
(在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)(2)ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变,且十分迅速。
该反应不是可逆反应1.反应类型不同2、能量的来源和去路不同3、反应所需酶不同4、反应场所不完全相同该反应物质可逆,能量不可逆例题1关于ATP的叙述,错误的是( D )A.ATP中含有C、H、O、N、P元素B.活细胞中ATP与ADP之间的相互转化时刻发生C.ATP是生物体生命活动的直接能源物质D.动植物形成ATP的途径分别是呼吸作用和光合作用第三节 ATP 的主要来源------细胞呼吸一、相关概念:1、呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成A TP 的过程。
根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成A TP 的过程。
3、无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解 为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。
4、发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。
二、有氧呼吸的总反应式: C 6H 12O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2O + 能量三、无氧呼吸的总反应式: C 6H 12O 6 2C 2H 5OH (酒精)+ 2CO 2 + 少量能量(陆生植物根细胞、苹果、酵母菌)或 C 6H 12O 62C 3H 6O 3(乳酸)+ 少量能量(高等动物、人、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行):场所 发生反应产物第一阶段细胞质 基质丙酮酸、[H]、释放少量能量,形成少量A TP第二阶段 线粒体 基质 CO 2、[H]、释放少量能量,形成少量A TP第三阶段线粒体 内膜生成H 2O 、释放大量能量,形成大量A TP蓝藻也进行有氧呼吸这类原核生物的细胞中虽然没有线粒体,但是在它们的细胞质基质用有有氧呼吸三个阶段所需要的各种酶,所以它们虽然没有线粒体,但是它们也是可以进行有氧呼吸的。
有氧呼吸的特点:1、有机物在酶的催化下,在温和的条件下彻底的氧化分解。
酶6H 2O 酶2丙酮酸 少量能量[H] + ++ 6CO 2 H 2O酶大量能量 [H] ++ O 2 酶 酶葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量 [H]+ +2、能量经过一系列化学反应逐步释放。
3、有相当一部分能量储存在A TP中。
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:有氧呼吸无氧呼吸概念指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
过程①C6H12O6 → 2丙酮酸+ [H] + 2ATP②2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP③[H] + 6O2→ 12H2O + 34ATP①C6H12O6 → 2丙酮酸+ [H] +2ATP→ 2C3H6O3②2丙酮酸→ 2C2H5OH + 2CO2反应式C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATPC6H12O6→ 2C3H6O3 + 2ATP→2C2H5OH + 2CO2 +2ATP不同点场所:①细胞质基质②线粒体基质③线粒体内膜始终在细胞质基质条件:除①外,需分子氧、酶不需分子氧、需酶产物:CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量:大量、合成38ATP(1161KJ)少量、合成2ATP(61.08KJ)相同点联系:从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同实质:分解有机物,释放能量,合成ATP意义:为生物体的各项生命活动提供能量;为体内其他化合物合成提供原料注意:能产生ATP:线粒体、叶绿体、细胞质基质能产生水:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核能碱基互补配对:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核例题1、让一只白鼠吸入含有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现含18O的化合物是(B)A、CO2B、H2OC、丙酮酸D、乳酸例题2(09广东理基)在密闭容器内,酵母菌利用葡萄糖产生酒精,此过程不生成A.ATP B.乳酸C.三碳化合物D.2CO例题3(2008广东理基40)下列过程存在无氧呼吸的是(D)A、植物叶片在光下放出O2B、动物细胞内的糖分解为H2O和CO2C、酵母细胞不产酒精的呼吸过程D、苹果贮藏期间果肉积累酒精六、影响呼吸速率的外界因素:1、温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。
温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。
在一定温度范围内,温度越低,,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。
2、氧气:氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。
3、水分:一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强。
但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。
4、CO2:环境CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生产上的应用:1、作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。
2、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。
3、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。
例题4、在生产实践中,贮存种子的最佳组合条件是( A )A.低温、干燥、低氧B.低温、湿度适中、低氧C.高温、干燥、高氧D.高温、湿度适中、高氧如果改成水果、蔬菜保鲜时最佳组合条件是( B )例题5(09广东卷)利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。
地窖中的CO浓度较高,有利2于A.降低呼吸强度B.降低水分吸收C.促进果实成熟D.促进光合作用答案:A解析:储藏种子和果蔬,主要是防止有机物呼吸消耗,CO是呼吸作用的产物,产物浓度高,2使反应速度下降,降低呼吸强度。
典型例题6如图表示氧气浓度对培养液中草履虫,乳酸菌,酵母菌的呼吸作用的影响.呼吸曲线a,b,c分别代表了)A.酵母菌,草履虫,乳酸菌B.酵母菌,乳酸菌,草履虫C.乳酸菌,酵母菌,草履虫D.草履虫,乳酸菌,酵母菌第二节光合作用一、光合作用的发现◆1648 比利时,范·海尔蒙特:植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。
◆1771 英国,普利斯特莱:植物可以更新空气。
◆1779 荷兰,扬·英根豪斯:植物只有绿叶才能更新空气;并且需要阳光才能更新空气。
◆1880美国,恩吉(格)尔曼:光合作用的场所在叶绿体。
◆1864 德国,萨克斯:叶片在光下能产生淀粉◆1940美国,鲁宾和卡门(用放射性同位素标记法):光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。
(糖类中的氢也来自水)。
◆1948 美国,梅尔文·卡尔文:用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪,进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。
四、光合作用的场所双层膜叶绿体基质基粒多个类囊体(片层)堆叠而成胡萝卜素(橙黄色)1/3类胡萝卜素叶黄素(黄色)2/3 吸蓝紫光色素(1/4)叶绿素A(蓝绿色)3/4叶绿素(3/4)叶绿素B(黄绿色)1/4 吸红橙和蓝紫光四、叶绿体的功能:叶绿体是进行光合作用的场所。
在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。
三、实验:提取和分离叶绿体中的色素 1、原理:叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂(如丙酮、酒精等)。
叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液 在滤纸上扩散得快;反之则慢。