专题05 细胞代谢（知识清单）-2024-2025学年高二生物下学期期末考点大串讲（人教版2019）

专题05 细胞代谢 知识建构 1．(必修1 P66正文)转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。 2．(必修1 P67正文)水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。 3．(必修1 P70与社会的联系)囊性纤维化的直接病因是细胞表面转运氯离子的载体蛋白的空间结构发生改变，载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。根本病因是细胞中控制合成转运氯离子载体蛋白的基因发生了改变(即基因突变)。理论上根治这一疾病应使用的方法是基因治疗(即用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因)。 4．(必修1 P72正文)细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。 5．(必修1 P84与社会的联系)20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的。 6．(必修1 P85科学·技术·社会)溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。 7．(必修1 P86问题探讨)萤火虫发光是因为萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，萤火虫发光是一个能量转化过程。萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递信号，以便繁衍后代。 8．(必修1 P86正文)当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。 9．(必修1 P88图5－7) ATP为Ca2＋主动运输提供能量的机制：参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了；在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化；载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外。 10．(必修1 P89拓展应用3)ATP的进化观 在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，这种现象从进化的角度说明生物有共同的起源。 11．(必修1 P93相关信息和P103正文)细胞呼吸产生的还原氢是NADH，而光合作用产生的还原氢是NADPH，两种物质不同。 12．(必修1 P94小字)细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 13．(必修1 P99学科交叉)一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，不能利用紫外光和红外光。 14．(必修1 P103图5－14)叶绿体中C3的分子数量和C5的关系：叶绿体中C3的分子数量多于C5的分子数量的原因是暗反应CO2固定时，每消耗1分子C5，产生2分子C3，因此当暗反应速率达到稳定时，C3的分子数量是C5的2倍。 15．(必修1 P104相关信息)光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。 16．(必修1 P106小字)硝化细菌能利用无机物氧化时释放出的化学能，将CO2和H2O合成糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。 17．(必修1 P96拓展应用1)松土对农作物的意义和对全球气候的影响： (1)松土对农作物生长的意义：松土可以增大土壤的透气性，促进根细胞的有氧呼吸，利于根细胞对矿质离子的吸收，促进土壤中树枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解，利于农作物生长。 (2)松土对全球气候的影响：松土有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促进好氧微生物对土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的CO2，也可能导致局部大气CO2浓度上升。 18．(必修1 P106拓展应用1)一天中不同时间光合速率较低的原因分析： (1)夏季晴朗的白天，中午光合速率下降的原因是光照过强、温度过高，有些植物为了减少水分的散失会关闭部分气孔，导致CO2供应不足直接限制暗反应阶段。 (2)早晨和傍晚光合速率较低的原因是光照较弱，直接限制光反应阶段。 考点一 酶 1.酶的本质 ：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质 （1）化学本质：绝大多数是蛋白质，少数是 RNA （2）合成原料：氨基酸、核糖核苷酸 （3）合成场所：核糖体（主要）、细胞核 （4）来源：一般活细胞都能产生酶（例外：哺乳动物成熟的红细胞不能） （5）酶在细胞代谢中的作用：催化作用 （6）酶的作用场所：细胞内外、生物体内外均可 2.酶的作用机理（酶具有催化作用的原因）：降低化学反应的活化能 活化能：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 3.酶的特性：高效性、专一性、作用条件温和 （1）高效性：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高 （2）专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应 （3）酶的作用条件较温和：酶在最适宜的温度和 PH 值下活性最高。 ①高温、过酸、过碱：使酶空间结构被破坏而永久失活性，不可逆； ②低温：抑制酶活性，温度升高至最适温度，酶活性可恢复； ③酶制剂的保存：低温保存。 4.相关实验 （1）相关概念 ①酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可以用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示 ②酶促反应速率：单位时间内底物或产物的变化量 ③温度和 PH 通过影响酶活性进而影响酶促反应速率。 ④底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性 （2） 比较过氧化氢在不同条件下的分解 ① 自变量：温度和催化剂种类 ②因变量：过氧化氢的分解速率 ③检测过氧化氢分解速率的方法： A.单位时间内产生气泡的多少 B.带火星的卫生香复燃的剧烈程度 （3）验证酶的专一性 思路 1：相同底物不同酶（自变量：酶的种类） 思路 2：相同酶不同底物（自变量：不同的底物） 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用，不能用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为碘液只能检测淀粉是否水解，而蔗糖分子无论是否水解都不会使碘液变色 （4）探究温度对酶活性的影响 ①若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂， 因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 ②不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。 ③底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。 （5）探究pH 对酶活性的影响 ①不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。 ②可选用过氧化氢和过氧化氢酶进行实验 ③将酶溶液的pH 调至实验要求的pH 后再让反应物与酶接触。 【易错提醒】 项目 酶 激素 来源及作用场所 活细胞产生；细胞内或细胞外发挥作用 专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；一般细胞外发挥作用 化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA催化作用 固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质 生物功能 催化作用 调节作用 共性 在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少 考点二 ATP 1.ATP 的中文名称： 腺苷三磷酸 2.ATP 的功能： 驱动生命活动进行的直接能源物质，是细胞的能量“货币 ” 3.ATP 的结构 （1）结构简式：A—P~ P~ P（组成元素：C、H、O、N、P） ①A：腺苷（腺嘌呤+核糖） ②T：三个 ③P：磷酸基团 ④~：特殊的化学键 （2）ATP 是一种高能磷酸化合物 4.ATP 和 ADP 的相互转化 ATP 水解 ATP 合成 反应式 酶的类型 水解酶 合成酶 场所 生物体的需能部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质 能量的来源 ATP 末端磷酸基团的转移势能 呼吸作用时有机物分解所释放的化学能 光合作用所利用的光能 能量的去向 用于各项生命活动 （如：大脑思考、物质合成、主动运输等） 储存于 ATP 中，用以形成特殊的化学键 ATP 的合成和水解不是可逆反应（因为虽物质可逆，但是酶不同，且能量不可逆） 5. 吸能反应和放能反应 （1）许多吸能反应与 ATP 的水解相联系， 由 ATP 水解提供能量。如：物质合成 （2）许多放能反应与 ATP 的合成相联系，释放的能量储存在 ATP 中。如：呼吸作用 （3）能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此，ATP 为细胞内流通的能量“货币 ”； 【易错提醒】 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 腺苷（由腺嘌呤和核糖组成） 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 考点三 细胞呼吸 1. 探究酵母菌的呼吸方式 （1）实验原理： ① 酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物。来确定酵母菌细胞呼吸的方式。 a．有氧条件：葡萄糖CO2+H2O+能量 b．无氧条件：葡萄糖酒精+CO2+能量 ② CO2和酒精的检测 检测产物 所用试剂 现象 二氧化碳 澄清的石灰水 变混浊 溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄 酒精 酸性重铬酸钾溶液 橙色变成灰绿色 2. 细胞呼吸的方式及过程 （1）有氧呼吸的概念及实质 ①概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 ②过程 ③有氧呼吸每个阶段的反应式： 第一阶段 C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量 第二阶段 2C3H4O3＋6H2O20[H]＋6CO2＋少量能量 第三阶段 24[H]＋6O212H2O＋大量能量 能量不可写成ATP，有氧呼吸各个阶段释放的能量，均大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中以活跃的化学能形式存在，后者可以为多种生命活动提供能量。 三个阶段中有[H]产生的是前一二阶段，[H]中的H来自葡萄糖和水，用于与O2反应生产水。 三个阶段都产生能量，其中产生能量最多的是第三阶段。葡萄糖中的化学能被转化成热能和ATP中活跃的化学能。 ④有氧呼吸总反应方程式与各元素的来源和去路 3．无氧呼吸：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。 (1)过程：无氧呼吸的全过程可以分为两个阶段，且都是在细胞质基质中进行的。 第一阶段 葡萄糖 → 丙酮酸、[H]和少量能量 第二阶段 酒精发酵 丙酮酸 → 乙醇+CO2 大多数植物、酵母菌等 乳酸发酵 丙酮酸 → 乳酸 高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等 (2)总反应式 ①无氧呼吸产生酒精的反应式：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。 ②无氧呼吸产生乳酸的反应式：C6H12O62C3H6O3+少量能量。 【易错提醒】 (1)细胞呼吸的实质是细胞内的有机物氧化分解并释放能量，释放的能量大部分以热能的形式散失，少数储存在ATP中。 (2)细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ（NADH）的简化表示方法。 (3)无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，第二阶段丙酮酸转化成乳酸过程中不释放能量，不生成少量ATP。 (4)人体细胞无氧呼吸产生的是乳酸，所以人体细胞产生CO2的场所是线粒体基质，乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖。 (5)在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可进一步形成葡萄糖，因此蛋白质、糖类、脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 考点四 光合作用 1.实验：绿叶中色素的提取和分离 （1）色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 （2）色素的分离：不同色素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的快，反之则慢，这样，色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法：纸层析法。 （3）试剂及药品作用 ①无水乙醇作用：溶解、提取色素； ②层析液作用：分离色素； ③SiO2 作用：有助于研磨得充分； ③CaCO3 作用：防止研磨中色素被破坏。 （4）色素分离结果 滤纸条上观察到4 条色素带， 自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 和叶绿素b。 可知胡萝卜素的溶解度最高，叶绿素b 的溶解度最低；叶绿素a 的含量最多。 2.捕获光能的色素 （1）叶绿素：叶绿素 a （蓝绿色）、叶绿素b （黄绿色） （2）类胡萝 卜素：胡萝 卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色） （3）叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收蓝紫光和红光，胡萝 卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光 3.捕获光能的结构： 叶绿体 （1）叶绿体结构包括：外膜、 内膜、基质、基粒（类囊体堆叠形成） （2）光合作用的场所是叶绿体。叶绿体增大膜面积方式：类囊体堆叠形成基粒。 （3）吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上；与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中 4.光合作用的过程 （1）概念：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。 （2）总反应式： （3）包括光反应和暗反应两个阶段 ①光反应阶段：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行。 场所：类囊体的薄膜上进行 ②暗反应阶段：光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都能进行。 场所：叶绿体基质 （4）鲁宾和卡门用同位素示踪方法，研究了光合作用中氧气的来源。 卡尔文用含 14C 的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，碳原子的转移途径是：二氧化碳→三碳化合物→糖类 5.影响光合作用的外界因素主要有：（1）光照强度 （2）CO2 浓度 （3）温度 6. 自养生物 （1）硝化细菌不能进行光合作用，但能进行化能合成作用制造有机物，因此也是自养生物。 （2）硝化细菌能将土壤中的氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化为硝酸，这个过程释放出化学能，被硝化细菌用来将 CO2 和 H2O 合成糖类 （3） 自养生物和异养生物根本的区别是：能否将无机物合成有机物 7.影响光合作用的因素及相关应用 影响因素 光照强度 CO2 浓度 温度 水 矿质元素 应用 间作套种、合 理密植 施有机肥或农家肥； 温室栽培植物时还可 使用 CO2 发生器等； 大田中还要注意通风 透气 维持适当昼夜温 差 合理灌溉 合理施肥 【易错提醒】 调节气孔开闭的因素 (1)光：植物气孔一般是按昼夜节律开闭：白天打开气孔进行光合作用，晚上通过关闭气孔来减少水分损失。 (2)CO2浓度：低浓度CO2气孔开启，高浓度CO2气孔关闭。 (3)含水量：干旱或蒸腾过强，失水多气孔关闭，雨后水分过饱和气孔也会关闭(保卫细胞膨胀过度)。 (4)植物激素：细胞分裂素促进气孔开放，而脱落酸却引起气孔关闭。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 细胞代谢 知识建构 1．(必修1 P66正文)转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许 的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生 的改变；通道蛋白只容许与 的分子或离子通过。 2．(必修1 P67正文)水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。 3．(必修1 P70与社会的联系)囊性纤维化的直接病因是 ，载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。根本病因是 。理论上根治这一疾病应使用的方法是 。 4．(必修1 P72正文)细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有 的结构基础。 5．(必修1 P84与社会的联系)20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用 的方法来生产的。 6．(必修1 P85科学·技术·社会)溶菌酶能够 ，具有 的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。 7．(必修1 P86问题探讨)萤火虫发光是因为 ，萤火虫发光是一个能量转化过程。萤火虫发光的生物学意义主要是 ，以便繁衍后代。 8．(必修1 P86正文)当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团 ，从而使后者发生变化。 9．(必修1 P88图5－7) ATP为Ca2＋主动运输提供能量的机制：参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能 的酶。当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶 就被激活了；在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的 脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化；载体蛋白磷酸化导致其 发生变化，使Ca2＋的结合位点转向 ，将Ca2＋释放到膜外。 10．(必修1 P89拓展应用3)ATP的进化观 在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，这种现象从进化的角度说明 。 11．(必修1 P93相关信息和P103正文)细胞呼吸产生的还原氢是 ，而光合作用产生的还原氢是 ，两种物质不同。 12．(必修1 P94小字)细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。 的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 13．(必修1 P99学科交叉)一般情况下，光合作用所利用的光都是 ，不能利用 和 。 14．(必修1 P103图5－14)叶绿体中C3的分子数量和C5的关系：叶绿体中C3的分子数量多于C5的分子数量的原因是暗反应CO2固定时，每消耗1分子C5，产生2分子C3，因此当暗反应速率达到稳定时， 倍。 15．(必修1 P104相关信息)光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是 。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。 16．(必修1 P106小字)硝化细菌能利用无机物氧化时释放出的 ，将 合成糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。 17．(必修1 P96拓展应用1)松土对农作物的意义和对全球气候的影响： (1)松土对农作物生长的意义：松土可以增大 ，促进根细胞的有氧呼吸，利于根细胞对矿质离子的吸收，促进土壤中 等有机物的分解，利于农作物生长。 (2)松土对全球气候的影响：松土有利于土壤中好氧微生物的 ，促进好氧微生物对土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的CO2，也可能导致局部大气CO2浓度上升。 18．(必修1 P106拓展应用1)一天中不同时间光合速率较低的原因分析： (1)夏季晴朗的白天，中午光合速率下降的原因是 直接限制暗反应阶段。 (2)早晨和傍晚光合速率较低的原因是 ，直接限制 阶段。 考点一 酶 1.酶的本质 ：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是 （1）化学本质：绝大多数是 ，少数是 （2）合成原料：氨基酸、 （3）合成场所： （主要）、细胞核 （4）来源：一般 都能产生酶（例外：哺乳动物成熟的红细胞不能） （5）酶在细胞代谢中的作用： 作用 （6）酶的作用场所：细胞内外、生物体内外均可 2.酶的作用机理（酶具有催化作用的原因）： 活化能：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 3.酶的特性：高效性、专一性、作用条件温和 （1） 性：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高 （2）专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应 （3） ：酶在最适宜的温度和 PH 值下活性最高。 ①高温、过酸、过碱：使酶 被破坏而永久失活性，不可逆； ②低温：抑制酶活性，温度升高至 温度，酶活性可恢复； ③酶制剂的保存：低温保存。 4.相关实验 （1）相关概念 ①酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可以用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示 ②酶促反应速率：单位时间内 的变化量 ③温度和 PH 通过影响 进而影响酶促反应速率。 ④底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变 （2） 比较过氧化氢在不同条件下的分解 ① 自变量：温度和 ②因变量：过氧化氢的分解速率 ③检测过氧化氢分解速率的方法： A.单位时间内产生气泡的多少 B.带火星的卫生香复燃的剧烈程度 （3）验证酶的专一性 思路 1：相同底物不同酶（自变量： ） 思路 2：相同酶不同底物（自变量： ） 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用， 用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为 （4）探究温度对酶活性的影响 ①若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用 ，不宜选用 ， 因为 。 ②不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料，因为 。 ③底物和酶溶液应先 ，保证反应从一开始就是预设的温度。 （5）探究pH 对酶活性的影响 ①不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为 ，从而影响实验结果。 ②可选用过氧化氢和 进行实验 ③将酶溶液的pH 调至实验要求的pH 后再让反应物与酶接触。 【易错提醒】 项目 酶 激素 来源及作用场所 活细胞产生；细胞内或细胞外发挥作用 专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；一般细胞外发挥作用 化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA催化作用 固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质 生物功能 催化作用 调节作用 共性 在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少 考点二 ATP 1.ATP 的中文名称： 2.ATP 的功能： 驱动生命活动进行的 能源物质，是细胞的能量“货币 ” 3.ATP 的结构 （1）结构简式：A—P~ P~ P（组成元素： ） ①A：腺苷（腺嘌呤+ ） ②T：三个 ③P：磷酸基团 ④~：特殊的化学键 （2）ATP 是一种 化合物 4.ATP 和 ADP 的相互转化 ATP 水解 ATP 合成 反应式 酶的类型 酶 酶 场所 生物体的需能部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质 能量的来源 ATP 末端磷酸基团的转移势能 呼吸作用时有机物分解所释放的化学能 光合作用所利用的光能 能量的去向 用于各项生命活动 （如：大脑思考、物质合成、主动运输等） 储存于 ATP 中，用以形成特殊的化学键 ATP 的合成和水解不是可逆反应（因为虽物质可逆，但是酶不同，且能量不可逆） 5. 吸能反应和放能反应 （1）许多吸能反应与 ATP 的 相联系， 由 ATP 水解提供能量。如：物质合成 （2）许多放能反应与 ATP 的 相联系，释放的能量储存在 ATP 中。如：呼吸作用 （3）能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此，ATP 为细胞内流通的能量“货币 ”； 【易错提醒】 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 腺苷（由腺嘌呤和核糖组成） 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 考点三 细胞呼吸 1. 探究酵母菌的呼吸方式 （1）实验原理： ① 酵母菌是 真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于 菌。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物。来确定酵母菌细胞呼吸的方式。 a．有氧条件：葡萄糖CO2+H2O+能量 b．无氧条件：葡萄糖酒精+CO2+能量 ② CO2和酒精的检测 检测产物 所用试剂 现象 二氧化碳 澄清的石灰水 变混浊 水溶液 由蓝变绿再变黄 酒精 酸性重铬酸钾溶液 橙色变成 色 2. 细胞呼吸的方式及过程 （1）有氧呼吸的概念及实质 ①概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 ，释放能量，生成 的过程。 ②过程 ③有氧呼吸每个阶段的反应式： 第一阶段 C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量 第二阶段 2C3H4O3＋6H2O20[H]＋6CO2＋少量能量 第三阶段 24[H]＋6O212H2O＋大量能量 能量不可写成ATP，有氧呼吸各个阶段释放的能量，均大部分以 形式散失，少部分转移到ATP中以活跃的 形式存在，后者可以为多种生命活动提供能量。 三个阶段中有[H]产生的是前一二阶段，[H]中的H来自 ，用于与O2反应生产水。 三个阶段都产生能量，其中产生能量最多的是第 阶段。葡萄糖中的化学能被转化成热能和ATP中活跃的化学能。 ④有氧呼吸总反应方程式与各元素的来源和去路 3．无氧呼吸：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放 能量的过程，就是无氧呼吸。 (1)过程：无氧呼吸的全过程可以分为两个阶段，且都是在细胞质基质中进行的。 第一阶段 葡萄糖 → 丙酮酸、[H]和少量能量 第二阶段 酒精发酵 丙酮酸 → 乙醇+CO2 大多数 、酵母菌等 乳酸发酵 丙酮酸 → 乳酸 高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、 、乳酸菌等 (2)总反应式 ①无氧呼吸产生酒精的反应式：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。 ②无氧呼吸产生乳酸的反应式：C6H12O62C3H6O3+少量能量。 【易错提醒】 (1)细胞呼吸的实质是细胞内的有机物氧化分解并释放能量，释放的能量大部分以热能的形式散失，少数储存在ATP中。 (2)细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ（NADH）的简化表示方法。 (3)无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，第二阶段丙酮酸转化成乳酸过程中不释放能量，不生成少量ATP。 (4)人体细胞无氧呼吸产生的是乳酸，所以人体细胞产生CO2的场所是线粒体基质，乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖。 (5)在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可进一步形成葡萄糖，因此蛋白质、糖类、脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 考点四 光合作用 1.实验：绿叶中色素的提取和分离 （1）色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 中。 （2）色素的分离：不同色素在 中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢，这样，色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法：纸层析法。 （3）试剂及药品作用 ①无水乙醇作用：溶解、 色素； ②层析液作用：分离色素； ③SiO2 作用：有助于 得充分； ③CaCO3 作用：防止研磨中 被破坏。 （4）色素分离结果 滤纸条上观察到4 条色素带， 自上而下依次是胡萝卜素、 、叶绿素 和叶绿素 。 可知胡萝卜素的溶解度 ，叶绿素b 的溶解度 ；叶绿素a 的含量 。 2.捕获光能的色素 （1）叶绿素：叶绿素 a （ ）、叶绿素b （ ） （2）类胡萝 卜素：胡萝 卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色） （3）叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收 ，胡萝 卜素和叶黄素主要吸收 3.捕获光能的结构： 叶绿体 （1）叶绿体结构包括：外膜、 内膜、基质、基粒（类囊体堆叠形成） （2）光合作用的场所是 。叶绿体增大膜面积方式：类囊体堆叠形成基粒。 （3）吸收光能的四种色素分布在 上；与光合作用有关的酶分布在 和 中 4.光合作用的过程 （1）概念：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 的过程。 （2）总反应式： （3）包括光反应和暗反应两个阶段 ①光反应阶段：光合作用第一个阶段的化学反应，必须 才能进行。 场所： 的薄膜上进行 ②暗反应阶段：光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都能进行。 场所： （4）鲁宾和卡门用同位素示踪方法，研究了光合作用中氧气的来源。 卡尔文用含 14C 的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，碳原子的转移途径是：二氧化碳→ →糖类 5.影响光合作用的外界因素主要有：（1）光照强度 （2）CO2 浓度 （3）温度 6. 自养生物 （1）硝化细菌不能进行 ，但能进行化能合成作用制造有机物，因此也是 生物。 （2）硝化细菌能将土壤中的氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化为硝酸，这个过程释放出化学能，被硝化细菌用来将 合成糖类 （3） 自养生物和异养生物根本的区别是：能否将 7.影响光合作用的因素及相关应用 影响因素 光照强度 CO2 浓度 温度 水 矿质元素 应用 间作套种、合 理密植 施有机肥或农家肥； 温室栽培植物时还可使用 CO2 发生器等； 大田中还要注意通风透气 维持适当昼夜温 差 合理灌溉 合理施肥 【易错提醒】 调节气孔开闭的因素 (1)光：植物气孔一般是按昼夜节律开闭：白天打开气孔进行光合作用，晚上通过关闭气孔来减少水分损失。 (2)CO2浓度：低浓度CO2气孔开启，高浓度CO2气孔关闭。 (3)含水量：干旱或蒸腾过强，失水多气孔关闭，雨后水分过饱和气孔也会关闭(保卫细胞膨胀过度)。 (4)植物激素：细胞分裂素促进气孔开放，而脱落酸却引起气孔关闭。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$