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1、高中生物必修1复习 (五)细胞的能量供应和利用 H2O 外界水 H2O O2 矿质元素 H 光 ATP 原生质 ADP+PI 热能 ATP ADP+PI CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2一、 酶降低反应活化能 新陈/细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。1 发现巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。利比希（德、化学家）：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。比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质
2、能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。许多酶是蛋白质。切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。2定义酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。注：由活细胞产生（与核糖体有关）催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。 B.反应前后酶的性质和数量没有变化。成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。3特性 高效性：催化效率很高，使反应速度很快，是一般无机催化集的1071013倍。 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 多样性 。 需要合适的条件（
3、温度和pH值） 温和性 易变性 。酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。图例解析在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。1.在S较低时，V随S增加而加快，近乎成正比；2.在S较低时，V随S增加而加快，但不显著；3.当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应也几乎不再改变。1.在一定T内V随T的升高而加快；2.在一定条件下，每一种酶在某一T时活力最大，称最适温度；3.当T升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。动物T：3540PH ： 6.58.0 酶工程生产提取
4、 制成 酶制剂 应用 治疗疾病；加工和生产一些产品；和分离纯化 固定化酶 化验诊断和水质检测；其他分支。二、ATP（三磷酸腺苷） ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。1结构简式A P P P 腺苷 普通化学键13.8KJ/mol 高能磷酸键 30.54 KJ/mol 磷酸基团 2ATP与ADP的转化 ATP动态平 衡呼吸作用水解酶合成酶（线粒体） 吸 Pi（细胞质基质） 能 吸收分泌（渗透能）（叶绿体） 放 肌肉收缩（机械能）光合作用 Pi 能 神经传导、生物电（电能） ADP (每个活细胞) 合成代谢（化
5、学能） 体温（热能） 萤火虫（光能） 糖类主要能源物质 热能 散失太阳光能 脂肪主要储能物质 氧化（直接能源） 蛋白质能源物质之一 分解 化学能 ATP 水解酶、放 ATP ADP + Pi + 能量 合成酶、吸3能产生ATP： 线粒体、叶绿体、细胞质基质能产生水： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核能碱基互补配对： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核三、ATP的主要来源细胞呼吸呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。细胞呼吸是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，释放出能量并生成ATP的过程。分为：有氧呼吸无氧呼吸概念指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖
6、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。指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。过程 C6H12O6 2丙酮酸 + H + 2ATP 2丙酮酸+ 6H2O 6CO2 + H+ 2ATP H + 6O2 12H2O + 34ATP C6H12O6 2丙酮酸 + H + 2ATP 2C3H6O3 2丙酮酸 2C2H5OH + 2CO2反应式C6H12O6+6H2O+6O26CO2 + 12H2O + 38ATPC6H12O6 2C3H6O3 + 2ATP 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP不
7、同点场所 ： 线粒体基质 内膜始终在细胞质基质条件 ： 除外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶产物 ： CO2 、H2O酒精和CO2或乳酸能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ）少量、合成2ATP(61.08KJ)相同点联系 ： 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同实质 ： 分解有机物，释放能量，合成ATP意义 ： 为生物体的各项生命活动提供能量；为体内其他化合物合成提供原料比较光合作用呼吸作用反应场所绿色植物（在叶绿体中进行）所有生物（主要在线粒体中进行）反应条件光、色素、酶酶（时刻进行）物质转变把无机物CO2和H2O合成有机物（CH2O）分解有机物产生CO2和H2O能量转变把光能
8、转变成化学能储存在有机物中释放有机物的能量，部分转移ATP实质合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量、产生ATP联系有机物、氧气光合作用 呼吸作用能量、二氧化碳 光合作用的实质通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。四、光和光合作用光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。影响因素有：光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。1发现内容时间过程结论普里斯特1771年蜡烛、小鼠、绿色植物实验植物可以更新空气萨克斯1864年叶片遮光实验绿色植物在光合作用中
9、产生淀粉恩格尔曼1880年水绵光合作用实验叶绿体是光合作用的场所释放出氧。鲁宾与卡门1939年同位素标记法光合作用释放的氧全来自水 2场所 双层膜叶绿体 基质 基粒 多个类囊体（片层）堆叠而成 胡萝卜素（橙黄色）1/3 类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光色素 （1/4） 叶绿素A（蓝绿色）3/4 叶绿素（3/4） 叶绿素B（黄绿色）1/4 吸红橙和蓝紫光3过程 光反应暗反应条件光、色素、酶CO2、H、ATP、酶时间短促较缓慢场所内囊体的薄膜叶绿体的基质过程 水的光解 2H2O 4H + O2 ATP的合成/光合磷酸化 ADP + Pi + 光能 ATP CO2的固定 CO2 + C5
10、 2C3 C3/ CO2的还原 2C3 + H （CH2O）实质光能 化学能，释放O2同化CO2，形成（CH2O）总式CO2 + H2O （CH2O）+ O2或 CO2 + 12H2O （CH2O）6 + 6O2 + 6H2O物变无机物CO2、H2O 有机物（CH2O）能变光能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 同位素示踪 14C 光反应 2C 3 暗反应 （14CH2O） 3H2O 固定 3H 还原 （C3H2O） 暗反应中碳同化的途径有C3途径、C4途径等。根据其最初光合产物的不同，把高等植物分为C3植物和C4植物两类。C4植物维管束鞘细胞外面有“花环状”的叶肉细胞。H218O 光 18O2 人为创设条件，看物质变化： 1 光照 H和ATP 暗反应 （CH2O） 切断 不能生成 不能进行 不能生成2 CO2 C5 C3 （CH2O） 切断 增多 减少 不能生成4意义 （1）制造有机物，实现物质转变“绿色工厂”；（2）调节大气中O2和CO2的含量“自动的空气净化剂”；（3）生物生命活动所需能量的最终来源“巨大的
