第三章<细胞的代谢>知识结构整理
新陈代谢：是活细胞内全部有序的化学变化的总称
§3-1 细胞与能量
ATP是细胞生命活动直接能源
(一)ATP结构
1.组成：C、H、O、N、P
2.全称：腺苷三磷酸
3.结构：腺嘌呤—核糖—磷酸基团～磷酸基团～磷酸基团，结构简式：A—P～P～P
腺苷
A － P ～ P ～ P
普通化学键高能磷酸键
4.ATP的结构特点：
每分子ATP含两个高能磷酸键，ATP水解指远离A的那个“～”断裂，释放大量能量。
(二)ATP与ADP的转化
1.存在特点：ATP在细胞内含量很少，转化十分迅速。
2.转化过程：
化合酶
ATP ADP+Pi+能量
水解酶
不是可逆反应的原因：1.能量的来源与去路不同；2.条件不同；3.反应场所不同
3.转化意义：细胞内ATP处于动态平衡中，对构成生物体内部稳定的供量环境有重要意义。
(三)ATP的应用:是新陈代谢所需能量的直接来源（能量通货），用于各项生命活动。
(四)ATP的来源：光合作用、呼吸作用等
动物绿色植物
呼吸作用呼吸作用
光合作用
ADP+Pi+能量酶 ATP
§3-2 物质出入细胞的方式
一、扩散和渗透
1.扩散：定义：分子从高浓度处向低浓度处运动的现象结果：使分子分布均匀
特点：高浓度→低浓度
2.渗透：定义：水分子通过膜的扩散水分子扩散方向：低浓度→高浓度(溶质浓度)
条件：①有半透膜存在②半透膜两边存在浓度差
质壁分离：原生质层伸缩性大，细胞壁伸缩性小。
利用：①判断细胞的死活②测定细胞液浓度
二、跨膜运输
(一)被动转运：
1.扩散：物质由浓度高的一侧转运至浓度较低的一侧。水、氧气、二氧化碳、甘油等。
2.易化扩散：物质由浓度高的一侧转运至浓度较低的一侧，需要载体协助。
举例：红细胞吸收葡萄糖。
原理：载体蛋白分子与被运转的分子或离子结合而改变形状，于是把分子或离子运转质膜的另一侧；将分子或离子释放后，载体蛋白又恢复至原来的形状。
(二)主动转运：
1.定义：逆浓度梯度的转运。
2.特点：从高浓度到低浓度，需要载体蛋白，需要细胞代谢产生的能量。
3.举例：K+、Mg+、Na+、NO3-等无机盐离子、葡萄糖、氨基酸等。
三、胞吞、胞吐
有的物质被一部分质膜包起来，这部分质膜与整个质膜脱离，裹着物质运动到细胞的内侧或外侧。运送到细胞内侧的，成为胞吞；运送到细胞外侧的，称为胞吐。
四、小结扩散
被动运转易化扩散
离子或小分子
方式主动运转
大分子或颗粒胞吞
胞吐
§3-3 酶
一、酶的发现
二、酶的概念定义：活细胞内产生的具有生物催化作用的有机物。
来源功能化学本质：多数蛋白质,少数RNA
三、酶的催化特性
无机催化剂：MnO2 ,FeCl3
催化剂生物催化剂—酶：过氧化氢酶
2H2O2 2H2O+O2
底物：酶作用的物质。产物：反应生成的物质。
酶促反应：酶催化的反应。酶活性：用来表示酶作用的强弱。
实验：1）取两支洁净试管，编号为1、2
2）分别滴加等量的同浓度的过氧化氢溶液
3）同时在1号试管中加适量过氧化氢酶，在2号试管中加适量二氧化锰
4）观察并记录试管中气泡产生的快慢
高效性：意义：保证了细胞内化学反应的顺利进行及能量供应的稳定。
专一性：含义：一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应。
四、酶的催化原理：降低化学反应的活化能。
五、影响酶作用的因素
A.探究PH值对酶活性的影响
1、在最适PH值下，酶的活性最高；
2、高于或低于最适PH值酶的活性都会降低，甚至失活；
3、不同酶最适PH值不同。（胃蛋白酶：2左右胰蛋白酶：8左右）
本质：过酸过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。
B.探究温度对酶活性的影响
1、每种酶都有最适温度，高于或低于最适温度酶的活性都降低；
2、不同种酶的最适温度不同。
本质：过高的温度使酶的空间结构遭到破坏而失去活性；
低温度使酶的活性降低，在适宜温度下，酶的活性可以恢复。
总结：影响酶的活性因素有：PH、温度和各种有机化合物（有机溶剂、重金属离子）
酶 酶
酶 酶 §3-4 细胞呼吸
一.概念：细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程。
二.类型：
三.需氧呼吸
C 6H 12O 6 + 6O 2 + 6H 2O 6CO 2 + 12H 2O +能量 1、第一阶段：糖酵解
场所：细胞溶胶
过程：1个葡萄糖被分为2个丙酮酸
同时产生少量[H]，释放少量能量(生成2个ATP ，其余以热能散失)。
2、第二阶段：柠檬酸循环
场所：线粒体基质
过程：在有氧气的条件下，丙酮酸进入线粒体，在水的参与下，在酶的作用下丙酮酸被彻底
分解成CO 2 ，同时产生大量[H]，并释放少量能量(生成2个ATP ，其余以热能散失)。
3、第三阶段：电子传递链
场所：线粒体内膜
过程：前两个阶段产生的[H]与氧气结合产生水，释放大量能量(其中生成26个ATP)。 需氧呼吸： C 6H 12O 6 + 6O 2+6H 2O 6CO 2+12H 2O+能量
4、三阶段比较：
需氧呼吸 场 所 反应物 产 物
与氧的关系 糖酵解 细胞溶胶 葡萄糖 丙酮酸、[H]、A TP 不消耗 柠檬酸循环 线粒体基质 丙酮酸和水 CO 2、[H]、ATP 不消耗 电子传递链
线粒体内膜
[H]和氧气
H 2O 、大量ATP
消耗
四.厌氧呼吸 (一)概念：
1.定义：无氧条件下细胞内在酶的催化下进行的将糖类等有机物分解成有机小分子化合物的过程
2.场所：细胞溶胶 (二)过程：
第一阶段：糖酵解
第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，形成不同的产物。最常见的产物是乳酸或乙醇+ CO 2。 (三)类型：
1.乳酸发酵： C 6H 12O 6 2 C 3H 6O 3 (乳酸)+能量
人和动物、乳酸菌、甜菜块根、玉米的胚、马铃薯块茎。
2.乙醇发酵： C 6H 12O 6 2C 2H 5OH+ 2CO 2 +能量
植物、酵母菌
需氧呼吸（主要方式）
厌氧呼吸
