内容正文:
专题二 细胞代谢
重要概念1 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动
阐明质膜具有选择透过性
举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白
(1)红细胞吸水和失水的现象、植物细胞质壁分离及其复原的实验说明了什么?
提示:红细胞吸水和失水的现象、植物细胞质壁分离及复原的实验,说明细胞可以通过渗透作用吸水或失水,而渗透作用就是水分子通过半透膜的扩散,这就说明水可以通过扩散的方式进出细胞。动物细胞的细胞膜、植物细胞的原生质层都相当于一层半透膜。
(2)哪些物质通过自由扩散进出细胞?哪些物质跨膜运输需要借助转运蛋白?
提示:一些不带电荷的无机小分子和脂溶性的有机小分子可以通过自由扩散的方式进出细胞。离子和一些小分子有机物如葡萄糖等的跨膜运输必须借助于转运蛋白。
(3)转运蛋白包含哪两类?什么是协助扩散?水分子的跨膜运输方式?
提示:转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两类。借助载体蛋白或通道蛋白顺浓度梯度运输的,不需要细胞提供能量,叫作协助扩散。水分子的跨膜运输既可以通过自由扩散,也可以借助通道蛋白进行协助扩散。
举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
(1)哪些物质可以通过胞吞、胞吞进出细胞?
提示:蛋白质和多糖等有机大分子由于分子太大,靠转运蛋白无法运输,它们进出细胞则通过胞吞或胞吐。
(2)胞吞、胞吐过程结构基础?
提示:胞吞、胞吐过程也需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
重要概念2 细胞的功能绝大多数基于化学反应,这些反应发生在细胞的特定区域
说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响
(1)简述酶的定义、酶的本质、酶的作用和作用机理?
提示: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,有少数RNA也属于酶。酶的作用是催化作用。作用机理是降低化学反应的活化能。
(2)同无机催化剂相比较,酶具有高效性的原因是什么?
提示:同无机催化剂相比较,酶具有高效性的原因是降低化学反应活化能的作用更显著。
(3)高温、强酸、强碱及低温对酶活性的影响有什么不同?
提示:高温、强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。低温条件下酶活性被抑制,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶活性可以升高。
(4)影响酶促反应速率的因素都有哪些?
提示:温度、pH、反应物浓度、酶浓度、酶的抑制剂等。
解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
(1)写出ATP全称和ATP的结构简式?
提示:ATP全称是腺苷三磷酸,结构简式为
A—P~P~P。
(2)生成ATP的主要途径?
提示:生成ATP的途径主要有两条:一条是植物体内含有叶绿体的细胞,在光合作用的光反应阶段生成ATP;另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。
(3)ATP与ADP相互转化的意义?
提示:ATP是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它与ADP的相互转化实现储能和放能,从而保证细胞各项生命活动的能量供应。
说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能
(1)请从反应场所、物质变化、能量转化等方面比较光反应与暗反应的区别与联系。
提示:
项目
光反应
暗反应
区别
场所
类囊体的薄膜上
叶绿体的基质中
条件
色素、光、酶
酶
物质转化
①水的光解:
2H2O4H++O2
②NADPH的合成:
H++NADP+―→NADPH
③ATP的合成:
ADP+Pi+能量ATP
①CO2的固定:
CO2+C52C3
②C3的还原:
2C3C5和(CH2O)
能量转化
光能―→ATP、NADPH中活跃的化学能
ATP、NADPH中活跃的化学能―→(CH2O)中稳定的化学能
联系
①光反应为暗反应提供NADPH、ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+;②没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,光反应也无法进行
(2)各种外因影响光合作用的原理是什么?
提示:光照强度直接影响光反应过程;二氧化碳浓度直接影响暗反应;温度通过影响酶活性影响光合作用的光反应和暗反应两个过程;缺水主要通过气孔关闭影响暗反应过程,从而影响光合作用。
说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量
(1)有氧呼吸三个阶段的场所分别是什么?各阶段物质变化以及产能情况如何?
提示:
阶段
场所
物质变化
放能
第一阶段
细胞质基质
C6H12O62C3H4O3
(丙酮酸)+4[H]
少量
第二阶段
线粒体基质
2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O
6CO2+20[H]
少量
第