1、第三章 细胞的代谢 考点一：酶（作用、本质、特征、影响因子）实验“探究酶的专一性”“探究PH对过氧化氢酶的影响”考点二:细胞与能量（ATP结构通式、ATP与ADP的相互转化机制）考点三：物质出入细胞的方式（实验“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原”）考点四：细胞呼吸（过程、场所、条件、物质变化、能量变化和影响因子）考点五：光合作用（色素、过程、场所、条件、物质变化、能量变化和影响因子）实验“光合色素的提取和分离”“探究环境因素对光合作用的影响”考点六：对照实验的设计细胞代谢与酶细胞代谢的概念：酶的发现：发现过程酶的概念：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
2、。酶的特性：专一性高效性作用条件较温和一、知识网络考点一、酶细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢发现的意义发现过程中的科学探究思想巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德（法）发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用毕希纳（德）发酵在完整细胞内或不完整细胞下都可进行,说明某些物质可促使物质进行发酵,它在细胞内外作用相同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李比希（德）萨姆纳尔（美）酶是蛋白质切赫、奥特曼（美）少数的酶是RNA，核酶难点再现：2、影响酶促反应的因素底物浓度酶浓度pH ：温度：同无机催化剂相比，酶降低活化
3、能的作用更显著，因而催化效率更高。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成为活化能。1、什么是活化能？强酸、强碱可使酶变性失活高温使酶变性失活，低温利于酶保存考点二:细胞与能量二、结构简式：一、什么是ATP？三、ATP和ADP之间的相互转化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A-PPP 磷酸基团 原理条件一、渗透作用的概念:水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用.半透膜膜两侧的溶液具有浓度差溶液A浓度 溶液B，水分子从 移动 溶液A浓度 溶液B，水分子从 移动 水的进出方向顺相对含量的梯度进出半透膜 BAAB考点三：物质出入细胞的方式外界溶液浓度
4、 细胞质浓度 细胞吸水膨胀 外界溶液浓度 细胞质浓度 保持原状态 外界溶液浓度 细胞质浓度 细胞失水皱缩 1、动物细胞的吸水和失水 小于 大于 等于 质壁分离:植物细胞在渗透失水时,其原生质层与细胞壁分离开来。1.原生质层：成熟植物细胞内的细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。2.成熟植物细胞发生质壁分离的原因是：外界溶液浓度大于细胞液浓度；原生质层伸缩性大于细胞壁。质壁分离复原：外界浓度低于细胞液浓度时，发生质壁分离的植物细胞渗透吸水，使细胞恢复原状。思考：植物细胞发生质壁分离复原的原因是什么？外界溶液浓度小于细胞液浓度；原生质层伸缩性大于细胞壁。考点三：物质出入细胞的方式项目名
5、称方向载体能量动力实例自由扩散高浓度低浓度不需不需浓度差O2、CO2、H2O、甘油、胆固醇易化扩散高浓度低浓度需不需浓度差红细胞吸收葡萄糖主动转运低浓度高浓度需需代谢能量红细胞积累K+、运出Na+二、物质跨膜运输的方式小分子和离子出入细胞的方式胞吞胞吐考点三：物质出入细胞的方式三、胞吞和胞吐大分子物质及颗粒状固体、液体进出细胞的方式细胞呼吸概念：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。1细胞溶胶酶2 C3H4O3+4H+少量能量需氧呼吸2线粒体基质酶3线粒体内膜酶总反应式：厌氧呼吸产生酒精：C6H12O6 酶产生乳酸：C6H12O6 酶发生生物
6、：发生生物：反应场所：6CO2+20H+少量能量2 C3H4O3+6H2O12H2O+大量能量24 H+6O22C2H5OH+2CO2+少量能量大部分植物，酵母菌2乳酸+少量能量动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚细胞溶胶C6H12O6考点四：细胞呼吸注意：菌类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需氧呼吸及厌氧呼吸的能量去路需氧呼吸：厌氧呼吸：2 需氧呼吸过程中氧气的去路氧气用于和H生成水能量小部分用于生成ATP，大部分储存于乳酸或酒精中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。葡萄糖丙酮酸12H2O+6CO2+能量（大量）2C2H5OH+2CO2
7、+能量（少量）2C3H6O3（乳酸）+能量（少量）或有氧无氧需氧呼吸与厌氧呼吸之间的联系：影响呼吸作用的因素 1.内部因素：不同植物呼吸速率不同，如阳生大于阴生植物 同一植物在生长发育不同时期呼吸速率不同，如生长期高于成熟期 同一植物不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官 2.外部因素：(1)、温度温度影响酶的活性图像?(植物最适25-30).呼吸速率温度a在一定温度范围内，随温度的升高，细胞呼吸增强；在最适温度（a点所对应的温度），细胞呼吸最强；温度高于最适温度，酶的活性下降（甚至变性失活），细胞呼吸受抑制。应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间BACA点：A点到B点：B点到C点
8、：只释放CO2,进行厌氧呼吸。CO2释放急剧减少-氧气增多，厌氧呼吸受抑制，需氧呼吸还很弱CO2释放量不断上升-氧气增多，促进需氧呼吸(2)O2 贮藏水果时下降到a点最有利贮藏。CO2释放 O2吸收 O2浓度 气体交换相对值 a 应用：储藏蔬菜,水果和粮食(条件)缺氧导致厌氧呼吸，产生的酒精对生物有毒害（使蛋白质变性）应用：中耕松土、水稻晒田(3)二氧化碳从化学平衡角度来看，二氧化碳浓度升高，呼吸速率减慢。如水果保存。(4)含水量在一定范围内，呼吸速率随含水量增加而增加。如种子贮藏前晒干。一、捕获光能的色素绿叶中的色素叶绿素主要吸收，类胡萝卜素主要吸收（蓝绿色）（黄绿色）（黄色）（橙黄色）叶绿
9、素a叶黄素胡萝卜素叶绿素b类胡萝卜素叶绿素蓝紫光。红光和蓝紫光白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。考点五：光合作用二、实验绿叶中色素的提取和分离1 实验原理：2 方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）（1）研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？（2）实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯？滤纸条放入试管后为什么用棉塞塞紧试管口？因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且它们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，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的
10、扩散而分离开。（3）滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？（4）滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？有四条色带，三、捕获光能的结构叶绿体结构：与光合作用有关的酶分布于中。光合作用色素分布于上。类囊体的薄膜基粒的类囊体及基质外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成）最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素。自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。防止细线中的色素被层析液溶解胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b四、光合作用的原理1、光合作用的探究历程：（略）2、光合作用的过程：总反应式：其中，根据是否需要光能，可将其分为光反应和碳反应两个阶段。光能叶绿体C
11、O2+H2O（CH2O）+O2（CH2O）表示糖类。光反应阶段：必须有光才能进行场所：变化：反应式：光反应中，酶酶光类囊体薄膜上光能转化为ATP中活跃的化学能ATPADP+Pi+光能ATP形成：O2+2HH2O水的光解：21（2）光能被吸收并转化为ATP中的化学能（1）水在光下裂解为H、O2和电子（3）水中的氢（He）在光下将 NADP还原为NADPH碳反应阶段：有光无光都能进行场所：碳反应中，联系：酶酶光反应为碳反应提供ATP和H，碳反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和PiATP中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的化学能（CH2O）+C5+ADP+Pi2C3+H+ATPC3的还原：2
12、C3CO2+C5CO2的固定：叶绿体基质核酮糖二磷酸（RuBp）叶绿体处于不同的条件下,C3、C5、的动态变化首先将相关的反应过程做如下变形：停止光照、CO2供应不变C 3增加，C5减少；光照不变、停止CO2供应C5增加，C 3减少右图表示将植物放在不同浓度CO2环境条件下，其光合作用速率受光照强度影响的变化曲线。b点与a点相比较，b点时叶肉细胞中C3的含量；b点与c点比较，b点时叶肉细胞中C3的含量的变化情况是（）A.低，高B.低，基本一致c.高，高D.高，基本一致A五光合作用 光合作用原料产物能量转换发生部位发生条件与呼吸作用的区别CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物贮藏能量的过程光能活跃的
13、化学能稳定的化学能有叶绿体的细胞，叶绿体光照下才可发生呼吸作用O2、H20葡萄糖等有机物CO2、H2O等释放能量的过程稳定的化学能活跃的化学能活细胞，线粒体、细胞溶胶光下、暗处都可发生不同状况下，植物气体代谢特点及代谢相对强度的表示1.黑暗状况：植物只进行呼吸作用，不进行光合作用气体代谢特点：吸收O，将呼吸作用产生的CO2释放到体外 呼吸作用相对强度的表示：a.用CO2释放量（或实验容器内CO2增加量）表示 b.用O2吸收量（或实验容器内O2减少量）表示 c.有机物的减轻量表示.较强光照时：同时进行光合作用和呼吸作用，且光合作用大于呼吸作用 气体代谢特点：a.植物光合作用产生的O2 呼吸作用消
14、耗的O2释放到周围的O2 b.植物光合作用利用的CO2 呼吸作用产生的CO2从外界吸收的CO2 即：m=m1+m2 N=N1+N2 CO2 N2 CO2 N1 N O2 O2 m1 m2 m 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率 曲线特殊点分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表明此时的呼吸强度。AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长)。曲线特殊点分析：BC段表明随着光照强度不断加强
15、，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，称C点为光饱和点。阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。应用：应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。六、环境因素影响光合速率光合速率:或称光合强度，是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。影响因素：最主要为光强度、温度、空气中的二氧化碳浓度6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体光合速率0光强度光饱和点1）光照强度：（一）单因子影响2）二氧化碳浓度；二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，随着二氧化碳含量的提高，光合作用增强；当二氧化碳含量提高到一
16、定程度时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强。应用：施有机肥、放干冰、施碳酸氢氨、通风等3）温度的高低温度影响酶的活性注意高温与低温影响的区别应用：生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分 其它还有哪些因素会影响光合速率呢？如：矿质营养 生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。2 水分的供应夏季一天的
17、时间光合作用效率O光照强度1214103光、时间光的波长:叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。（二）多因子影响 光照强度光合速率光照强度光合速率温度光合速率300C200C100CPQ高CO2中CO2低CO2PQ高光强度中光强度低光强度PQP点时，限制光合速率的因素应 为横坐标所示因子；Q点时，横坐标所示因素不再是 影响光合作用的因子。（三）光合面积 0246810 叶面积指数物质量呼吸量光合作用实际量干物质量干物质量=光合作用生产量 呼吸消耗量C适当间苗，合理密植；及时修剪。在生产上的应用：七、化能合成作用概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.