第三 細(xì)胞的代謝
第一節(jié) 、細(xì)胞與能量
①生物體內(nèi)或細(xì)胞中發(fā)生的各種能量形式的相互轉(zhuǎn)變(了解)
是細(xì)胞中最主要的能量形式。細(xì)胞中有序狀態(tài)的維持需要利用能量。
②細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)(了解)
吸能反應(yīng):反應(yīng)物含能較少,產(chǎn)物含能較多。如:光合作用。
放能反應(yīng):與吸能反應(yīng)相反。如: (糖的氧化)。
③ATP的化學(xué)組成、特點(diǎn)和分子簡式 (了解)
ATP是腺苷三磷酸的英縮寫,結(jié)構(gòu)簡式:A-P~P~P,其中:
A代表 ,P代表 基團(tuán),~代表 磷酸鍵,-代表普通化學(xué)鍵。
在水解時(shí),遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵斷裂,釋放出能量。
Pi表示 ,組成ATP的元素有
ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化:(ATP----ADP循環(huán))
物質(zhì)可逆,能量不可逆
三個(gè)不同點(diǎn)是:
ATP的作用:為生命活動(dòng)直接供能,ATP是細(xì)胞的“能量通貨”。
第二節(jié)、 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式
①滲透過程(了解)
滲透作用: 分子通過膜的 叫滲透。
②紅細(xì)胞吸水和失水的原因(理解)
細(xì)胞外水分子的相對數(shù)較 →外界溶液濃度 細(xì)胞內(nèi)溶液濃度→細(xì)胞吸水脹破
細(xì)胞外水分子的相對數(shù)較 →外界溶液濃度 細(xì)胞內(nèi)溶液濃度→細(xì)胞失水收縮
③植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的原因(理解)
洋蔥表皮細(xì)胞放在30%的蔗糖溶液中發(fā)生 現(xiàn)象,把分離的細(xì)胞放到清水可見 現(xiàn)象。
原因:細(xì)胞外水分子的相對數(shù)較 →外界溶液濃度 細(xì)胞內(nèi)溶液濃度→細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離。
④滲透、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(理解)
自由擴(kuò)散、易化擴(kuò)散和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的比較:
比較項(xiàng)目運(yùn)輸方向是否要載體是否消耗能量代表例子
自由擴(kuò)散
濃度→ 濃度不需要O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等
易化擴(kuò)散
濃度→ 濃度不消耗葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞
主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)
濃度→ 濃度葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞
⑤細(xì)胞“胞吞”“胞吐”的過程(了解)
離子和小分子物質(zhì)主要以被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(自由擴(kuò)散、易化擴(kuò)散)和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式進(jìn)出細(xì)胞;大分子和顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
變形蟲的攝食過程就是 作用;消化酶的分泌就是通過 作用。
⑥實(shí)驗(yàn):觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原
第三節(jié) 、酶
①酶的發(fā)現(xiàn)過程(了解)
1、1783年,意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼用實(shí)驗(yàn)證明:胃具有化學(xué)性消化的作用;
2、1897年,德國科學(xué)家畢希納,證明是酵母中的酶促使酒精發(fā)酵,而不是酵母本身細(xì)胞;
3、1926年,美國科學(xué)家薩姆納通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)得到脲酶,并證明脲酶是一種蛋白質(zhì);
4、20世紀(jì)80年代,美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)極少數(shù)特殊的酶是RNA(稱為核酶)。
②酶的概念與本質(zhì)(了解)
酶是生物催化劑,絕大多數(shù)酶是 ,少數(shù)是RNA。
(合成酶的場所主要是 ,水解淀粉酶的酶是蛋白酶。)
③酶在細(xì)胞代謝中的作用(理解)
酶能在室溫下催化底物發(fā)生反應(yīng),是因?yàn)槊阜肿泳哂幸欢ǖ?,恰好能和底物分
子結(jié)合。反應(yīng)的過程是:酶與底物結(jié)合,形成 ,然后這個(gè)復(fù)合物會(huì)發(fā)生
一定的 ,使底物變成產(chǎn)物,并從復(fù)合物上脫落,同時(shí)酶分子恢復(fù) 。
④酶的專一性和高效性(理解)
①、 :催化效率是一般 催化劑效率的效率的107—1013倍。
②、 :每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。
⑤影響酶作用的因素(應(yīng)用)
在最適宜的 和 下,酶的活性最高。
、 、 都會(huì)使酶失去活性。
⑥“探究酶的專一性”:
⑦實(shí)驗(yàn):“探究pH對過氧化氫酶的影響”:
第四節(jié)、細(xì)胞呼吸
一、相關(guān)概念:
1、細(xì)胞呼吸:指有機(jī)物在 經(jīng)過一系列的 ,最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過程。根據(jù)是否有氧參與,分為:有氧呼吸和無氧呼吸
2、需氧呼吸:指細(xì)胞在有 的參與下,通過 的催化作用下,把葡萄糖等有機(jī)物 氧化分解,產(chǎn)生 和 ,釋放出大量能量,生成ATP的過程。
3、厭氧呼吸:一般是指細(xì)胞在 的條下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解為 的氧化產(chǎn)物(酒精、CO2或乳酸),同時(shí)釋放出 能量的過程。
4、發(fā)酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的厭氧呼吸。
二、需氧呼吸的總反應(yīng)式:
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
三、厭氧呼吸的總反應(yīng)式:
C6H12O6 2 (酒精)+ 2CO2 + 少量能量
C6H12O6 2 (乳酸)+ 少量能量
四、需氧呼吸過程(主要在線粒體中進(jìn)行):
場所發(fā)生反應(yīng)
第一階段
第二階段
第三階段
五、需氧呼吸與厭氧呼吸的比較:
呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸
不
同
點(diǎn)場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),線粒體基質(zhì)、內(nèi)膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
條氧氣、多種酶無氧氣參與、多種酶
物質(zhì)變化葡萄糖徹底分解,產(chǎn)生
CO2和H2O葡萄糖分解不徹底,生成乳酸或酒精等
能量變化釋放大量能量(1161kJ被利用,其余以熱能散失),形成大量ATP釋放少量能量,形成少量ATP
六、影響呼吸速率的外界因素:
1、溫度:溫度通過影響細(xì)胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性影響細(xì)胞的呼吸作用。
溫度過低或過高都會(huì)影響細(xì)胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi),溫度越低,
細(xì)胞呼吸越弱;溫度越高,細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。
2、氧氣:氧氣充足,則 呼吸將受抑制;氧氣不足,則有氧呼吸將會(huì)減弱或受抑制。
3、水分:一般說,細(xì)胞水分充足,呼吸作用將增強(qiáng)。但陸生植物根部如長時(shí)間受水浸沒,
根部缺氧,進(jìn)行 呼吸,產(chǎn)生過多 ,可使根部細(xì)胞壞死。
4、CO2:環(huán)境CO2濃度提高,將抑制細(xì)胞呼吸,可用此原理貯藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用:
1、作物栽培時(shí),要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸,如疏松土壤等。
2、糧油種子貯藏時(shí),要風(fēng)干.降溫,降低O2含量,能抑制呼吸作用,減少有機(jī)物消耗。
3、水果、蔬菜保鮮時(shí),要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度,抑制呼吸作用。
第五節(jié)、 光合作用
一、 ①自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物 (了解)
自養(yǎng)生物:能利用 和 合成自身有機(jī)物的生物
光能自養(yǎng)型 如
化能自養(yǎng)型 如 硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌 、紅螺菌
異養(yǎng)生物:直接或間接依靠 的光合產(chǎn)物的生物。如:人、動(dòng)物、真菌、大多數(shù)細(xì)菌。
二、光合作用概念:綠色植物通過 ,利用 ,把 和 轉(zhuǎn)化成儲存著能量的 ,并釋放出 的過程。
三、色素的種類、顏色和葉綠素的吸收光譜圖 (了解)
光合色素(在 的薄膜上):
葉綠素 葉綠素a (藍(lán)綠色) 主要吸收 和
色素 葉綠素b (黃綠色)
類胡蘿卜素 胡蘿卜素 (橙黃色)主要吸收
葉黃素 (黃色)
四&五、光反應(yīng)與碳反應(yīng)的過程:
光
反
應(yīng)
階
段條光、色素、酶
場所 薄膜
物質(zhì)變化
水的光解:H2O → +
ATP的生成:ADP + Pi →
能量變化光能→ATP與 中活躍的化學(xué)能
碳
反
應(yīng)
階
段條酶
場所 基質(zhì)
物質(zhì)變化
能量變化中的活躍化學(xué)能→ 中的穩(wěn)定化學(xué)能
碳反應(yīng)的產(chǎn)物 ,在葉綠體內(nèi)作為合成 、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的原料而被利用,大部分在葉綠體外轉(zhuǎn)變成 。
總反應(yīng)式
提取:無水乙醇+二氧化硅+碳酸鈣
六、光合色素的提取和分離實(shí)驗(yàn) 分離:層析液
結(jié)果:從上到下依次呈
色。
七、影響光合作用的環(huán)境因素主要有:
1、光照強(qiáng)度:在一定范圍內(nèi),光合速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而加快,超過光飽合點(diǎn),光合速率反而會(huì)下降。
2、溫度:溫度可影響酶的活性。
3、二氧化碳濃度:在一定范圍內(nèi),光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快,達(dá)到一定程度后,光合速率維持在一定的水平,不再增加。
附:利用光合作用,提高植物產(chǎn)量的方法:1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。2、延長光合作用時(shí)間。3、增加光合作用面積--合理密植,間作套種。4、溫室大棚用無色透明玻璃。 5、溫室栽培植物時(shí),白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降溫。6、溫室栽培多施有機(jī)肥或放置干冰,提高二氧化碳濃度。
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