知识点复习第5章细胞的能量供应和利用

复习第5章细胞的能量供应和利用,第1节 降低反应活化能的酶,1、酶的概念： 活细胞产生的具有生物催化功能的有机物,2、酶的特性：,作用机理：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。,作用机理：诱导契合假说、锁与钥匙学说 、,PH、温度和各种化合物等影响酶的作用。,实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解,原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，Fe3+ 是一种无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解成水和氧。,观察产生气泡的量，或收集到的氧气使无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度,比较过氧化氢分解的快慢。,实验分析：,本实验中研究了哪些自变量?,温度、催化剂种类,因变量是什么？,单位时间内产生气泡的数量 （或H2O2 分解速率或酶的活性）,无关变量是哪些？,H2O2的浓度与剂量、PH等,试管1,试管2、试管3、试管4,本实验有几组对照?,1和2；1和3；1和4 ； 3和4；1和3、4,对照组：,试管1和2对照说明;,试管1和3对照说明；,试管1和4对照说明 ；,试管3和4对照说明：,加热使H2O2得到能量，促使H2O2分解。,FeCl3能催化H2O2分解,过氧化氢酶能催化H2O2分解,过氧化氢酶具有高效性,实验组：,麦芽糖、果糖、葡萄糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂(或本尼迪特试剂)发生反应，生成砖红色沉淀。,实验二 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用,实验步骤：,实验原理：,实验材料：可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、斐林试剂、热水等。,有砖红色沉淀,无砖红色沉淀,有砖红色沉淀,无砖红色沉淀,无砖红色沉淀,无砖红色沉淀,如果只保留两只试管也能得出上述结论,请写出可能的组合?,3和4; 3和5 ; 4和6; 5和6,结论：酶具有专一性,3、怎样表示酶活性的高低？ 通常以单位时间内，单位体积中底物减少的量或产物增加的量（即反应的速率）来表示酶活性的高低。,生成物的量,反应物的量,4、温度、PH对酶活性的影响： (1)高温、过酸和过碱都使酶的分子结构遭到破坏， 酶失去活性； (2)温度和pH偏高或偏低,酶的活性明显降低； (3)在最适宜的温度和最适宜的pH下，酶的活性最高。,(过低pH时酶活性较低, pH升高后酶活性不能恢复.这一点与低温的影响不同),注意:低温使酶的活性明显降低,但是酶的分子结构没有破坏,酶的活性在适宜的温度下可以恢复.,5、酶浓度对反应速率的影响,6、底物浓度对反应速率的影响,底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比,在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率达到最大，不再增加,10,实验名称,实验组,对照组,实验组衡量标准,验证酶是 蛋白质,待测酶液+双缩脲试剂,已知蛋白液+双缩脲试剂,是否出现紫色,验证酶具有 催化作用,底物+相应酶液,底物+等量蒸馏水,底物是否被分解,验证酶具有 专一性,底物+相应酶液,另一底物+相同酶液或同一底物+另一酶液,底物是否被分解,7、与酶有关的实验的设计思路总结（1）,11,验证酶具有高效性,底物+相应酶液,底物+无机催化剂,底物分解速率,探究酶的适宜温度,温度梯度下的同一温度处理后的底物和酶混合,底物的分解速率或底物的剩余量,探究酶的最适pH,pH梯度下的同一pH处理后的底物和酶混合,底物的分解速率或底物的剩余量,与酶有关的实验的设计思路总结（2）,实验名称,实验组,对照组,实验组衡量标准,9：下图表示某酶在不同处理条件（a、b、c）下，催化某反应生成物的量和反应时间的关系，解读此图可获得的信息是：（ ）,D,A.三个处理中b是此酶促反应的最适条件 B。三个处理条件的差异不可能是酶制剂的量不同 C。三个处理的差异可能是反应底物的量不同 D。三个处理的差异很可能是处理温度的不同,解析：生成物的量达到最大值所需时间的长短说明酶促反应速度的快慢。三个处理条件的差异可以是酶制剂的量或温度或PH不同。,10图11中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是,A若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含 有过氧化氢酶 B若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生的气 体速度加快 C一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限 D为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量,C,11、（09辽宁、宁夏卷）右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( ) A当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降 B当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升 C酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存 D酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重,B,第2节 细胞的能量通货-ATP,1、ATP的功能：,2、 ATP的结构简式：,A-PPP,A代表腺苷， P代表磷酸基团， 高能磷酸键。,ATP是直接能源物质,3、ATP和ADP可以相互转化：,ATP 在细胞内的含量很少，ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速。细胞内ATP的含量总是处在动态平衡之中。 产生ATP的 场所：细胞质基质、线粒体、叶绿体等,4、形成ATP时能量的来源？,5、ATP的利用,P89,放能反应总是与ATP合成反应相联系,释放的能量贮存在 ATP中. 吸能反应总是与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量.,ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带，是细胞中的能量通货。,6、糖类、脂质等能源物质中的能量,只有转移到ATP中才能被利用，ATP是直接能源物质。,1）生物体内三大能源物质： ）生物体进行各项生命活动的主要能源物质： ）生物体进行各项生命活动的重要能源物质： ）生物体内储存能量的物质： ）生物体进行各项生命活动的直接能源物质： ）生物体进行各项生命活动的最终能源： ）动物细胞中储存能量的物质： ）植物细胞中储存能量的物质：,糖类、脂肪、蛋白质、,糖类,葡萄糖,脂肪,ATP,太阳能,7、生物体内能源物质总结：,糖原,淀粉,10、（11分）右图示有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图回答下列问题： (1)1分子ATP中含有_个高能磷酸键。 (2)图中的a、b分别代表_ 、_。 (3)C指 _。 (4)在动物肌细胞中，进行反应时，能量来自_ _。 (5)反应进行时所需要的酶一样吗？ 。为什么_ _。 (6)进行反应时能量用于_，进行反应时能量用于_，由此可见能量是_，物质是_ _。,呼吸作用、 光合作用,2,生命活动,储存在ATP的高能磷酸键中的化学能,不一样,因为和是两个不同的反应，而酶具有专一性,合成ATP,各项生命活动,可逆的,不可逆,第3节 ATP的主要来源-细胞呼吸,指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, 释放能量并生成ATP的过程。,一、细胞呼吸的概念：P91,分解有机物，释放能量。,细胞呼吸的实质：,二、有氧呼吸：,外膜,嵴,基质,内膜（有酶）,（一）有氧呼吸主要场所：,线粒体,(二)有氧呼吸过程,少量能量,丙酮酸,葡萄糖,酶,H2O,酶,少量能量,H2O,CO2,H,O2,酶,大量能量,H,细胞质基质,线粒体基质,注意：三个阶段所需酶不同,线粒体内膜,有氧呼吸过程,场所,反应物,产物,产生ATP数量,糖酵解,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸+ H,柠檬酸循环,电子传递链,线粒体基质,线粒体内膜,有氧呼吸的三个阶段,丙酮酸+水,CO2+ H,少量,H +O2,水,大量,少量,是否需要O2,不需要,不需要,需要,(2 mol),(2 mol),(26mol),（三）有氧呼吸的概念：P94,细胞在氧的参与下通过酶的催化作用，把糖类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。,（四）反应式:P93,1摩尔葡萄糖彻底分解后,放出总能量是2870千焦,其中有1161千焦的能量贮存于ATP中(约占40%) ,其他的能量以热的形式散失.,三、无氧呼吸,无氧呼吸常利用的物质是葡萄糖,（1）场所：,乳酸发酵：,（ 3）举例： 人和动物；玉米的胚、甜菜块根、马铃薯块茎；乳酸菌,（2）乳酸发酵的反应式:P95,细胞质基质,（2） 乙醇发酵的总反应式,（1）场所：,乙醇发酵的过程,（3）举例： 酵母菌、苹果果实内部细胞等植物细胞；,细胞质基质,酵母菌,四、探究酵母菌细胞呼吸的方式,为什么选择酵母菌为实验材料?,分类： 真菌 结构：单细胞结构， 有成形的细胞核。,营养：异养。 生殖：出芽生殖等,兼性厌氧型,案例：有的同学说酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精，但不知是在有氧条件还是在无氧条件下进行的。另有同学说酵母菌的呼吸产生CO2，但不知道不同条件下产生的CO2是否一样多。,2、作出假设：,酵母菌在无氧条件下产生酒精。,酵母菌在有氧条件比无氧条件下产生的CO2多。,3、设计实验：,1、提出问题:,酵母菌在有氧还是无氧条件下产生酒精？ 酵母菌在有氧和无氧条件下产生的CO2一样多吗?,CO2的检测：使澄清的石灰水都变混浊。（也可使溴麝香草酚蓝由蓝变绿再变黄） P92,酒精的检测：橙色的重鉻酸钾溶液，在酸性溶液中与乙 醇发生反应，变成灰绿色。(P92),甲乙两组石灰水都变混浊(甲比乙的混浊程度高).乙组样液由橙色变成灰绿色.,6、分析实验结果 得出结论：,5、预期实验结果：,氢氧化钠的作用是什么？,4、进行实验：,其目的是让酵母菌将B瓶中的氧气消耗掉，确保产物CO2均来自于无氧呼吸。,NaOH吸收CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰,五、细胞呼吸原理的应用: (1)医疗健康：透气的“创可贴” ；破伤风(破伤风芽龅杆菌引起) (2)传统发酵：酿酒、制作酸奶、酿醋等 (3)栽培技术：中耕松土、稻田定期排水、 无土栽培法培养液要不断通气 (4)储藏保鲜：粮油种子储藏。蔬菜瓜果保鲜,不同程度上抑制呼吸作用（低温、低湿、低氧） (5)植物保持昼夜温差：利于植物有机物的积累 (6)运动、供能与呼吸作用: 慢跑等有氧运动、,六、影响呼吸速率的因素,温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等,呼吸速率:是指单位数量的活体组织,在单位时间内消耗的氧气量或释放的二氧化碳的量.,呼吸速率测量方法： 将植物放置在黑暗条件下，测容器中CO2增加量、O2减少的量.,1、温度：,2、CO2浓度：CO2浓度对有氧呼吸有一定的抑制作用。(如水果在地窖保存时间较长) 3、水：在一定范围内呼吸强度随含水量的增加而增加，随含水量减少而减弱。,主要影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。,4、氧气浓度：,在一定范围内细胞有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增大,但当氧气浓度增加到一定值时，有氧呼吸速率不再增加。氧气对无氧呼吸有抑制作用，氧气浓度达到一定值时，被完全抑制。,（1）当氧气浓度为0时：细胞只进行无氧呼吸。F点表示无氧呼吸的强度。 （2）当氧气浓度在O-D时：有氧呼吸和无氧呼吸并存，随氧气浓度增大，无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强。 （3）当氧气浓度大于或等于D时：无氧呼吸消失，此后只进行有氧呼吸。 （4）当氧浓度为A时：呼吸强度最低，有机物消耗量较少，该氧气浓度保存瓜果蔬菜效果较好。,F,例题2.（4）右图表示氧浓度对植物体某组织呼吸作用的影响，请据图回答： （1）氧浓度为5%时，植物细胞的呼吸方式为 。 （2）A点植物细胞进行呼吸作用最常利用的有机物是 。 （3）为有利于储存蔬菜或水果，储藏室内的氧气应调节到图中