1、第05章 细胞的能量供应和利用（必修1）5.1降低化学反应活化能的酶（一）、酶在细胞代谢中的作用1细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多 ，细胞代谢是细胞 的基础。2活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 所需要的能量。3酶的催化效率高，是因为同无机催化剂相比，酶 的作用更显著。4由于酶的催化作用，细胞代谢能在 条件下进行。（二）、比较过氧化氢在不同条件下的分解66对照实验：除一个因素以外，其余因素都 的实验叫做对照实验。对照实验一般要设 置 和 。在对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量都应当 。1、实验目的：通过比较_，了解_。2、实验原理：水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+以及肝脏研
2、磨液中的_均可影响H2O2分解为H2O和O2的速率。、实验原则：_4、实验设计及现象：试管编号 3 溶液 实验处理点燃卫生香检测气泡的产生量12常温无助燃性2290水浴加热有助燃性323.5FeCl3 2滴助燃性较强4220肝脏研磨液2滴助燃性更强、本实验中自变量是_，因变量是_，无关变量有_。本实验的对照组是_号试管，实验组是_号试管。、与号试管相比，号试管出现的现象说明什么？_。3号试管和4号试管未经加热也有大量气泡产生，这说明什么？_。3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？_。、通过对该实验结果的分析和讨论，你能得出哪些结论：_。5、实验小贴士：、实验时为什么选用新
3、鲜的肝脏？、肝脏为什么要制成研磨液？、滴入肝脏研磨液和FeCl3溶液时，能否共用一个吸管？为什么？ （三）、酶的本质1（探索历程）巴斯德以前：认为发酵是纯 ，与 无关。巴斯德：发酵是由于 的存在，即有 的参与才能引起发酵；李比希：引起发酵的是 中的某些物质，但这些物质只有在 后才能发挥作用。毕希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起作用，与活酵母一样，都能引起发酵，他将引起发酵的物质称为 。 从刀豆中提取出脲酶，他用多种方法证明了酶是 。20世纪80年代，美国科学家_和_发现少数 也有生物催化功能。2.（结论）酶是 产生的，具有 作用的一类 ，其中绝大多数酶是 ，少数是 。（四）、
4、酶的特性质量分数20的新鲜肝脏研磨液1滴质量分数为3.5的氯化铁溶液1滴过氧化氢酶所含酶的相对数量：1Fe3的相对数量：25万1.结合“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验结论和右侧表格中的数据分析，酶具有 。2.淀粉酶只能催化淀粉分解，而不能催化蛋白质分解.说明酶具有 。每一种酶只能催化 或 化学反应。所以脂肪酶只能作用于 ，蔗糖酶只能作用于 。3酶的作用条件较 ，如需要适宜的 和 等条件。若过酸、过碱、或温度过高会使酶的 遭的破坏。使酶永久失活。低温只能使酶 ，却不能改变酶的 。所以酶试剂适合 保存。 4、 酶活性受温度影响示意图 酶活性受pH影响示意图注意横纵坐标的含义，以及相应曲线的
5、起点、终点、转折点等。 5.2细胞的能量“通货”- ATP（6）最终能量来源：太阳能。1.ATP分子 （1）ATP的全名 。（2）ATP分子的结构简式 ，A代表 ，P代表 ，代表 . 。（3）ATP水解实际上指ATP分子中 水解。ATP水解释放的能量多达 ，所以ATP是一种_。 2.ATP和ADP可以相互转化 （1）ATP分子的化学性质 ，一个ATP分子中有 个高能磷酸键，在有关酶的催化下，ATP分子中_的那个高能磷酸键容易水解，于是远离A的那个P就脱离下来，形成游离的_，同时释放出大量的_，ATP就转化成_。 （2）在有关酶的催化下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，重新形成_。
6、（3）请写出ATP与ADP相互转化的化学式：_。（4）能量来源（p89结合图5-6）在高等植物体内，ADP转化成ATP所需要的能量的来源是 。在动物、人等体内，ADP转化成ATP所需要的能量的来源是 。3.ATP的利用（1）细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 直接提供能量的。（2）请将下面四者的关系用线连起来。 ATP水解 放能反应 ATP合成 吸能反应4.生物体内的能源物质总结：（1）能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。（2）主要能源物质：糖类。（3）储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。（4）主要储能物质：脂肪。（5）直接能源物质：ATP。5.3细胞呼吸1.线粒体 线粒
7、体的结构特点：双层膜结构，内有基质；内膜向内折叠成 ，增大了内膜面积；内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的 。2.细胞呼吸：指 在细胞内经过一系列氧化分解，生成 或其他产物，释放 并且生成 的过程。3有氧呼吸(1)概念：细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把 等有机物彻底氧化分解，产生出 和 ，释放出 ，生成许多 的过程。有氧呼吸是高等动物和植物细胞呼吸的主要形式。也是通常所指的呼吸形式。(2)有氧呼吸的过程 项目 阶段场所反应物生成物释放能量（ATP）第一阶段第二阶段第三阶段(3)有氧呼吸的总反应式： (4)葡萄糖中的能量去向： 1mol葡萄糖彻底氧化分解释放 KJ能量，其中有 KJ储存
8、于ATP中，可生成 mol ATP。 4无氧呼吸(1)概念：一般是指细胞在 条件下，通过 的催化作用，把 等有机物分解成为 ，同时释放出少量 的过程。(2)两种方式的比较:场所反应物生成物释放能量（ATP）举例乳酸(3) 葡萄糖中的能量去向：1mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出_能量，其中只有_的能量储存在_中，近69%的能量都以_的形式散失了。5.探究酵母菌细胞呼吸的方式（1）细胞呼吸(P91第二段) 概念:指_在_内经过一系列的氧化分解，生成_或_释放出_并生成_的过程，又称_.细胞呼吸分为_和_两种类型。6.探究酵母菌细胞呼吸的方式(P91实验) (1)原理:酵母菌是单细胞_ 生物，
9、是一种异养_型微生物。酵母菌在有氧条件下，将糖类等物质分解成CO,和水，释放_能量;在_条件下，将糖类等物质分解成C02和酒精，释放少量能量。 C02可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由_在酸性条件下，橙色的_溶液与酒精发生化学反应，变成_ (2)变量:自变量一氧气的有无，因变量一酵母菌的呼吸产物(即产生C02的多少、酒精的有无)。 7.装置:甲组探究酵母菌的_，乙组探究酵母菌_8.实验现象：9.结论：酵母菌在有氧条件下产生大量的_在无氧条件下产生_和_10. O2浓度=0时进行_ 002浓度10%进行_02浓度10%时进行_11._表示细胞呼吸强度最弱，有机物消耗最少的是_点。
10、线段AB-BC,表示有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO.量相等的是_点。12.CO2浓度:对细胞呼吸有_作用13.含水量:在一定范围内呼吸作用强度随含水量增加而_5.4光与光合作用1.捕获光能的色素和结构（1） 实验：绿叶中色素的提取和分离 提取原理：色素能够溶解在有机溶剂中（如 、 等）分离原理：色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得 ；反之则慢。这样，在滤纸上可将各种色素分离开。 方法步骤： 加入SiO2的目的： 称量，剪碎绿叶加入CaCO3的目的： 加入无水乙醇的目的： 研磨 过滤 收集滤液（棉塞封口的目的： ） 制备滤纸条（剪去两角的目的： ）细线形态： （目的： ）画线
11、次数： （目的： ） 画滤液细线 要求 层析 要求：滤液细线 （能、不能）触及层析液 理由： 观察、记录 结果分析： 层析中，在滤纸条上会呈现四条色素带，色素带最宽的颜色呈 色，最窄的颜色呈 ，扩散最快的呈 。(2) 光能的捕获色素的类型及作用 叶绿素a（ 绿色）叶绿素 主要吸收_光、_光 （约占3/4） 叶绿素b（ 绿色） 胡萝卜素（ 黄色） 类胡萝卜素 主要吸收_光 （约占1/4） 叶黄素（黄色）(3) 叶绿体的结构和功能 结构：一般呈扁平的椭球形或球形，外表具_，内部有基粒和基质，基粒是由_堆叠而成。吸收光能的色素分布于_，与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和基质中。 功能：是进行光
12、合作用的场所。填出叶绿体的结构名称：_ _，_ _ _ 叶绿体内基粒由一个个圆饼状囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为_。光合作用的色素存在于_上，光合作用的酶存在于_ 和_2.光合作用的定义和化学反应方程式 （1）概念：光合作用是指绿色植物通过 ，利用 ，把 和 转变成储存着能量的 ，并且释放 的过程。（2）光合作用的反应式： 。3.探索历程(1)直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料(2)1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气(3)1779年，荷兰的英格豪斯证明了_ _和_ _在更新空气中不可缺少 (4)1864年
13、，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物有_ _(5)1939年，美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水(6)20世纪40年代，美国的卡尔文，利用同位素示踪技术最终探明了_在光合作用中转化成有机物中碳的途径4.光合作用过程光能叶绿体中的色素2C3C5(CH2O)多种酶参加催化5.化能合成作用.概念：利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来 。.实例：硝化细菌能利用氧化 所释放的化学能将 合成为糖类，供自身利用。生物的代谢类型(1)自养生物：将 转化为有机物的生物。能进行 的生物：如绿色植物 能进行 的生物：如硝化细菌(2)异养生物：只能利用环境中 来维持自身生命活动。
14、如：人、动物、真菌及绝大多数细菌。 1.光合作用中氧气的来源 分析资料资料内容结论1场所叶绿体基质物质变化水的光解：H2O-H+O2ADP+Pi+光能 -ATPCO2的固定： C3的还原： ATP - ADP+Pi+光能能量变化光能 联系6.影响因素空气中 浓度 土壤中 光照的 、光的 的高低7. 叶绿体处于不同条件下，C3、C5、H、ATP及(CH2O)合成量的动态变化。H和ATPC3C5(CH2O)合成量停止光照，CO2供应不变 突然光照，CO2供应不变 光照不变，停止CO2供应 光照不变，CO2供应增加 【答案】5.1（一） 1化学反应 生命活动2常态 活跃状态3降低活化能4温和的5有自
15、变量 因变量 无关变量 6 保持不变 对照组 实验组 始终保持相同（二）1三支试管酶的反应情况 酶的特性2过氧化氢酶3酶的作用条件较温和，酶具有专一性，高效性4.温度 产生气泡的多少 无关变量 溶液体积 ph值，实验室的环境，底物等1号试管 2，3,4号试管 .加热能促进过氧化氢分解，提高反应速率 过氧化氢酶比Fe的催化速率高 .Fe和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，降低反应活化能，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高 5.肝脏如果不新鲜，细胞内的过氧化氢酶等有机物会在腐生细菌的作用下分解，过氧化氢就不能分解成水和氧气 .可以使肝细胞内更多的过氧化氢酶参与反应，从而加速过氧化氢分解 .不能，如果
16、滴入的氯化铁溶液中混有少量的肝脏研磨液，影响实验准确性（三）、酶的本质1（探索历程）巴斯德以前：认为发酵是纯化学反应，与生命活动无关。巴斯德：发酵是由于酵母菌细胞的存在，即有活细胞的参与才能引起发酵；李比希：引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡后才能发挥作用。毕希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起作用，与活酵母一样，都能引起发酵，他将引起发酵的物质称为酿酶。萨姆纳从刀豆中提取出脲酶，他用多种方法证明了酶是蛋白质。20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也有生物催化功能。2.（结论）酶是蛋白质产生的，具有降低活化能作用的一类催化物，其中绝大
17、多数酶是蛋白质，少数是RNA。（四）、酶的特性质量分数20的新鲜肝脏研磨液1滴质量分数为3.5的氯化铁溶液1滴过氧化氢酶所含酶的相对数量：1Fe3的相对数量：25万1.结合“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验结论和右侧表格中的数据分析，酶具有催化作用。2.淀粉酶只能催化淀粉分解，而不能催化蛋白质分解.说明酶具有专一性。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。所以脂肪酶只能作用于催化脂肪，蔗糖酶只能作用于蔗糖。3酶的作用条件较温和，如需要适宜的温度和PH等条件。若过酸、过碱、或温度过高会使酶的空间结构遭到破坏。使酶永久失活。低温只能抑制酶的活性，却不能改变酶的空间结构。所以酶试剂适合低温保存。4
18、.酶活性受温度影响示意图酶活性受pH影响示意图注意横纵坐标的含义，以及相应曲线的起点、终点、转折点等。5.21. （1）腺嘌呤核苷三磷酸（2）APPP 腺苷 磷酸基团 高能磷酸键（3）高能磷酸键 30.54kj/mol 高能磷酸化合物 2. （1）不稳定 3 远离A 磷酸 能量 ADP （2） ATP （3）ATP 酶1酶2 ADP+Pi+能量 （4）呼吸作用 光能 呼吸作用 3.（1）ATP （2)ATP水解-吸能反应 ATP合成-放能反应5.3一，嵴酶二，有机物;二氧化碳;能量;ATP。三，(1)氧气;酶;二氧化碳和水;能量;ATP。(2)第一阶段反应场所:细胞质基质反应式:C6H12O6
19、 酶2C3H4O34个还原氢少量ATP第二阶段反应场所:线粒体基质反应式:2C3H4O36H2O 酶20个还原氢6CO2少量能量第三阶段反应场所:线粒体内膜24个还原氢6O2 酶 12H2O大量能量(3)C6H12O66H2O6O2 酶6CO212H2O能量(4)2870KJ;1161KJ;36-38四，(1)无氧;酶;葡萄糖;酒精或乳酸和二氧化碳;能量(2)场所:细胞质基质C6H12O6 酶2C3H6O3(乳酸)少量能量场所:细胞质基质C6H12O6 酶2C2H5OH(酒精)2CO2少量能量(3)196.65KJ;61.08KJ;ATP;热能五，有机物;细胞;二氧化碳;其他产物;能量;ATP
20、;呼吸作用;有氧呼吸;无氧呼吸六，真菌;兼性厌氧;大量;无氧由蓝变绿再变黄;重铬酸钾;灰绿色七，有氧呼吸;无氧呼吸八，甲乙两组澄清石灰水都变浑浊，但是甲的浑浊程度比乙的强，乙组的重铬酸钾溶液变为灰绿色九，CO2CO2和酒精十，只进行无氧呼吸;同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;只进行有氧呼吸，十一，A A B十二，抑制十三，加快5.4 1 （1） 无水乙醇 快 防止挥发的丙酮散入空气 （收集滤液） 主要是为了延长边缘长度，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果 ( 制备滤纸条) 用铅笔画细线反复多次（画滤液细线 要求） 不能 滤液细线触及层析液，色素会溶于层析液中 影响实验（理由） 蓝绿色
21、 橙黄色 橙黄色 （2） 蓝 a和b 红光 蓝紫光 黄 叶黄素 蓝紫光 （3） 双层膜 类囊体 基粒 -没图- 类囊体 基粒 基粒和基质 叶绿体 光能 二氧化碳和水 有机物 氧气 6CO2+6H2O（光照、酶、 叶绿体）C6H12O6(CH2O)+6O2 3 阳光照射和绿叶存在淀粉 CO2 5 无机物 氨 CO2 无机物 光合作用 化能合成 有机物 C5+CO22C3 2C3+H+ATP(CH2O)+C5 6 CO2 水分 长短 强弱C5+CO22C3 2C3+H+ATP(CH2O)+C5 最后一张图片竖着来的 减少 增加 增加 减少 2 增加 减少 减少 增加 3减少 增加 增加 减少 4 减少 增加 减少 增多