高中生物 细胞代谢包括物质代谢和能量代谢

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高一生物知识点总结全

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高一生物知识点总结全生物是一门研究生命现象和生命规律的科学,生物学是由爱德华·詹森和贾康尼于1674年首次提出的。

它是研究有机体的结构、功能、发育、演化、分类等内容的一门自然科学。

高中生物作为必修课程,涉及了许多生物学的基础知识,包括细胞生物学、遗传学、生物化学、生态学等方面的内容。

下面就是高一生物的知识点总结。

一、细胞生物学1. 细胞的结构和功能:细胞是生物体最基本的结构和功能单位。

细胞结构包括细胞膜、细胞质、细胞核等,细胞功能包括新陈代谢、分裂、增殖、运输等。

2. 细胞的生物膜结构:细胞膜是由磷脂双分子层和蛋白质组成的半透性结构,具有选择通透性和体液动力平衡作用。

3. 细胞的器官和细胞器:细胞内有多种结构和功能不同的细胞器,如内质网、高尔基体、线粒体等。

4. 细胞的增殖:细胞分裂是细胞增殖的一种方式,包括有丝分裂和减数分裂。

5. 细胞的代谢:细胞新陈代谢包括物质代谢和能量代谢两种,表现为物质的吸收、消化、分解、合成、分泌等。

二、遗传学1. 遗传因素的基本单位:基因是决定细胞遗传特性和控制细胞生物功能的基本单位。

2. 遗传信息携带和分离:DNA是携带和传递遗传信息的分子,在有丝分裂和减数分裂中进行复制和分离,保证每个后代细胞含有相同的遗传信息。

3. 遗传的规律:孟德尔的遗传规律是自然界遗传现象的基本规律,包括等位基因分离定律、自由组合定律、同系同交组合定律。

4. 遗传的变异和突变:遗传变异是生物个体和种群基因频率发生改变的现象,包括基因重组、基因重排、基因突变等。

5. 遗传信息的分子生物学基础:DNA分子的结构和功能表达包括蛋白质合成和基因调控等。

三、生物化学1. 生物分子与生物聚合物:生物分子包括水、碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸等,生物聚合物包括葡萄糖、淀粉、纤维素、脂肪、蛋白、DNA和RNA等。

2. 生物分子代谢:碳水化合物、脂质和蛋白质的代谢途径,包括吸收、消化、分解、合成等。

关于细胞的知识点总结

关于细胞的知识点总结

关于细胞的知识点总结一、细胞的发现与研究历程17世纪荷兰微生物学家Antonie van Leeuwenhoek在自己改进的显微镜下首次看到了细胞,标志着细胞学的诞生。

1838年,德国植物学家Schleiden提出了植物是由细胞组成的观点,成为细胞学的奠基人之一。

1839年,德国动物学家Schwann提出了动物组织也是由细胞组成的观点。

1855年,由辛纳和雪腊首次提出了细胞是生命的基本单位。

1880-1900年间,由Kossel, Weismann, Driesch等人将细胞学理论系统化,建立了现代的细胞学理论。

二、细胞的结构与功能1. 细胞膜:细胞膜是细胞的外界界面,细胞内外的物质交换主要通过细胞膜进行。

细胞膜由脂质双分子层和蛋白质构成。

2. 细胞核:细胞核是细胞的控制中心,内含着遗传物质DNA。

细胞核内还有核仁、染色质和核膜等结构。

3. 线粒体:线粒体是细胞内的能量中心,主要参与细胞的呼吸作用,是细胞内的ATP产生地。

4. 内质网:内质网是细胞内蛋白质合成和修饰的地方,内质网膜上有许多核糖体。

5. 高尔基体:高尔基体是细胞内的分泌器官,参与蛋白质等物质的加工转运。

6. 溶酶体:溶酶体主要参与细胞内的吞噬和消化作用,是细胞内的“垃圾处理厂”。

7. 叶绿体:植物细胞中的叶绿体是进行光合作用的地方,是植物细胞中的“能量工厂”。

8. 细胞骨架:细胞骨架是细胞内的支持和运输系统,包括微丝、微管和中间丝等结构。

三、细胞的代谢与能量1. 细胞的代谢:细胞代谢包括物质代谢和能量代谢两个方面,物质代谢包括有机物和无机物的合成降解,能量代谢包括ATP的合成和降解。

2. 细胞的能量:细胞能量主要来源于ATP,ATP的合成主要通过细胞色素氧化酶体的呼吸链和叶绿体的光合作用两个途径。

3. 细胞代谢的调控:细胞代谢是受内外环境的影响的,需要通过细胞内的信号传导通路进行调控。

四、细胞的分裂与增殖1. 细胞的周期:细胞的周期包括有丝分裂期和间期两个阶段,有丝分裂期又包括分裂前期、分裂期、分裂后期。

细胞代谢填空知识点总结

细胞代谢填空知识点总结

细胞代谢填空知识点总结1. 细胞代谢的类型细胞代谢可以分为三个主要类型:①物质代谢,包括合成代谢(合成细胞结构和内在物质)和分解代谢(降解细胞结构和内在物质);②能量代谢,指细胞内通过碳水化合物、脂肪、蛋白质等物质代谢释放出能量;③微量元素代谢,指细胞内对微量元素的吸收和排泄。

2. 有氧代谢有氧代谢是指细胞在氧气存在下进行的代谢,它包括①糖解途径,将葡萄糖分解成丙酮酸,产生ATP和NADH;②三羧酸循环,将丙酮酸通过循环逐步氧化成CO2,释放出更多的ATP和NADH;③电子传递链,将NADH和FADH2在线粒体内逐步氧化成水,释放出更多的ATP。

3. 无氧代谢无氧代谢是指细胞在缺氧的情况下进行的代谢,它包括①酵解途径,将葡萄糖分解成乳酸,产生少量的ATP;②发酵途径,将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳,产生少量的ATP。

4. ATP的合成ATP是细胞内能量转移的重要分子,它通过酶催化反应合成。

有氧代谢中,ATP的合成包括①磷酸化途径,通过磷酸添加到ADP上来形成ATP;②光合作用,是植物细胞中进行的产生ATP的途径。

无氧代谢中,ATP的合成包括无氧糖解和无氧磷酸化。

5. 代谢产物的排泄代谢产物包括有害废物和无害废物。

细胞内产生的有害废物需要通过排泄来清除,它包括①氮质废物,比如尿素和氨等;②二氧化碳,通过呼吸排出体外;③无机盐,通过尿液排出体外。

无害废物则是体内所需要的物质的代谢产物,它需要通过排泄来维持正常代谢。

6. 良好的细胞代谢对身体健康的意义良好的细胞代谢能够保持身体正常的生理活动,维持体内稳态。

细胞代谢过程中产生的有害废物需要及时排泄,否则可能导致疾病的发生。

良好的细胞代谢还能够有效地利用能量和物质,保持身体的健康。

总之,细胞代谢是细胞内生命活动的基础,对维持细胞内稳态和保持身体健康至关重要。

通过了解细胞代谢的类型、过程和意义,可以更好地理解细胞内的生理活动,为维持健康的生活提供依据。

高考生物2025年细胞代谢知识点全解

高考生物2025年细胞代谢知识点全解

高考生物2025年细胞代谢知识点全解细胞代谢是高中生物的重要内容之一,也是高考中的重点和难点。

在2025 年的高考生物中,对于细胞代谢的考查可能会更加深入和全面。

接下来,让我们一起深入了解细胞代谢的各个方面。

一、细胞代谢的概念和意义细胞代谢指的是细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应,包括物质的合成和分解、能量的转换和利用等。

细胞代谢是生命活动的基础,它使得细胞能够生长、繁殖、适应环境变化,并维持细胞的正常功能。

例如,细胞通过呼吸作用将有机物中的化学能转化为可以直接利用的能量,为细胞的各种生命活动提供动力;通过光合作用将光能转化为化学能,储存于有机物中。

二、细胞代谢的类型1、物质代谢物质代谢包括合成代谢和分解代谢。

合成代谢是指小分子物质合成大分子物质的过程,如氨基酸合成蛋白质、葡萄糖合成糖原等。

分解代谢则是大分子物质分解为小分子物质的过程,如蛋白质分解为氨基酸、糖原分解为葡萄糖等。

2、能量代谢能量代谢主要包括产能代谢和耗能代谢。

产能代谢如细胞呼吸,通过分解有机物释放能量;耗能代谢如物质的主动运输、肌肉收缩等,需要消耗能量。

三、细胞呼吸1、有氧呼吸有氧呼吸是细胞在有氧条件下,将有机物彻底氧化分解,产生大量能量的过程。

其过程分为三个阶段:第一阶段在细胞质基质中进行,葡萄糖分解为丙酮酸和少量H,释放少量能量。

第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和H,释放少量能量。

第三阶段在线粒体内膜上进行,H与氧气结合生成水,释放大量能量。

有氧呼吸的总反应式为:C6H12O6 + 6H2O +6O2 → 6CO2 +12H2O +能量2、无氧呼吸无氧呼吸是在无氧条件下,有机物不彻底氧化分解,产生少量能量的过程。

对于大多数植物和酵母菌,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳;对于动物和乳酸菌等,无氧呼吸的产物是乳酸。

植物和酵母菌无氧呼吸的反应式为:C6H12O6 → 2C2H5OH +2CO2 +少量能量动物和乳酸菌无氧呼吸的反应式为:C6H12O6 → 2C3H6O3 +少量能量四、光合作用1、光合作用的过程光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。

高中生物必背考点总结7篇

高中生物必背考点总结7篇

高中生物必背考点总结7篇篇1一、细胞结构与功能1. 细胞膜:细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,具有保护细胞、控制物质进出细胞的作用。

2. 细胞质:细胞质是细胞膜与细胞核之间的部分,其中含有多种细胞器,如线粒体、叶绿体等。

3. 细胞核:细胞核是细胞的“大脑”,其中含有染色体和DNA,能够控制细胞的遗传和代谢。

二、生物大分子1. 蛋白质:蛋白质是由氨基酸组成的生物大分子,具有多种功能,如催化、运输、支持等。

2. 核酸:核酸是由核苷酸组成的生物大分子,包括DNA和RNA 两种类型,是遗传信息的主要载体。

3. 糖类:糖类是由碳、氢、氧组成的生物大分子,是生物体主要的能源物质。

三、光合作用与呼吸作用1. 光合作用:光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物的过程,同时释放出氧气。

2. 呼吸作用:呼吸作用是生物体将有机物分解为二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。

四、生物的遗传与变异1. 遗传规律:生物的遗传规律遵循孟德尔遗传定律,即生物体的性状由基因决定,并通过配子传递给后代。

2. 变异类型:生物的变异类型包括基因突变、染色体变异和表型变异等,这些变异为生物的进化提供了原材料。

五、生物的进化与适应1. 进化机制:生物的进化主要通过自然选择和基因突变等机制实现,其中自然选择是决定生物进化的主要因素。

2. 适应环境:生物通过不断的进化以适应环境的变化,如适应性进化、趋同进化等。

六、微生物与人类生活1. 微生物种类:微生物包括细菌、病毒、真菌等众多种类,它们在自然界中广泛分布。

2. 与人类生活的关系:微生物与人类生活密切相关,如食品发酵、污水处理等都需要微生物的参与。

同时,一些微生物也会引起人类疾病。

七、生物技术及应用1. 生物技术:生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程等众多领域,这些技术在医药、农业、环保等领域具有广泛的应用。

2. 新兴技术:随着科技的发展,一些新兴的生物技术不断涌现,如合成生物学、生物信息学等,这些技术为人类带来了更多的可能性。

中学生物教师资格考试--生物学知识点深度解读(学霸笔记)

中学生物教师资格考试--生物学知识点深度解读(学霸笔记)

中学生物教师资格考试--生物学知识点深度解读(学霸笔记)1. 生物学科基础概念1.1 生命的定义生命是指具有一系列特征的现象和过程,包括新陈代谢、生长发育、繁殖、遗传和变异等。

生命的基本单位是细胞。

1.2 生物分类生物分类是根据生物的形态结构、生理功能、发育特点等将其分成不同的等级,生物分类的单位由大到小是:界、门、纲、目、科、属、种。

2. 细胞的结构和功能2.1 细胞的基本结构细胞包括细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器等部分。

2.2 细胞的代谢细胞的代谢包括物质代谢和能量代谢,物质代谢包括有机物的合成、分解和无机物的吸收、排泄等过程。

能量代谢主要是指细胞内ATP与ADP的相互转化过程。

2.3 细胞的增殖和分化细胞的增殖是指细胞数量的增加,细胞分化是指细胞在生长过程中形态、结构和生理功能发生差异。

3. 遗传与变异3.1 遗传的基本规律遗传的基本规律包括分离规律和自由组合规律,分离规律是指在生殖过程中,亲本的遗传因子在子代中分离,自由组合规律是指在生殖过程中,非等位基因之间可以自由组合。

3.2 变异的类型和原因变异包括可遗传变异和不可遗传变异,可遗传变异的原因包括基因突变、基因重组和染色体变异等。

4. 生物的进化和分类4.1 生物的进化生物的进化是指生物在长时间内逐渐发生的形态结构、生理功能和生活性的改变,进化的基本单位是种群。

4.2 生物的分类生物的分类是根据生物的形态结构、生理功能、发育特点等将其分成不同的等级,生物分类的单位由大到小是:界、门、纲、目、科、属、种。

5. 生态学基础知识5.1 生态系统的结构生态系统包括生物群落、生物环境和无机环境等部分,生物群落包括生产者、消费者和分解者等。

5.2 生态系统的功能生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递等,其中物质循环是生态系统的基础。

6. 实验方法和技能6.1 实验设计实验设计包括确定实验目的、选择实验材料、设计实验步骤等。

6.2 实验操作实验操作包括观察、记录、数据分析等。

生物化学第七篇代谢及代谢途径

生物化学第七篇代谢及代谢途径

第七篇代谢及代谢途径(第十九~三十一章小结)第十九章代谢总论代谢是指生物体内发生的所有化学反应的总称,包括物质代谢和能量代谢。

代谢组也叫做小分子清单,是指反映细胞状态的各种小分子的样式,包括所有代谢过程的总和以及相关的细胞过程。

新陈代谢可分为分解代谢和合成代谢两类。

分解代谢是有机营养物质,通过一系列反应转变为较小、较简单的物质的过程伴随着能量的逐步释放。

合成代谢是生物体利用小分子或大分子的结构元件建造自身大分子的过程,这种过程需要提供能量。

代谢途径指一系列合成或分解化合物的反应,可分为合成代谢途径、分解代谢途径和无定向代谢途径。

按照代谢进行的方向,代谢途径可以分为:线状、环状和分支状。

代谢途径有如下特点:代谢途径是不可逆的;反应条件温和;在物种间高度保守,十分相似;代谢途径都有限速步骤,受到高度调节;在真核细胞中,代谢途径高度分室化的;为了利于机体的调控,同一化合物的合成代谢和分解代谢途径至少有一步是不同的。

细胞内同一代谢途径中酶的组织形式有分散存在、形成多酶复合体、与膜结合的多酶复合物以及多功能酶。

新陈代谢有多种研究方法,如同位素示踪法、使用酶的抑制剂、利用遗传缺陷症等,其中同位素示踪法是最常用的方法。

第二十章生物大分子的消化和吸收食物中摄入的生物大分子在进入细胞进行分解代谢之前有一个消化和吸收的过程。

在各种水解酶的作用下,蛋白质、脂质、多糖和核酸被降解成各自的组成单位,再通过吸收或运输进入细胞被进一步分解。

绝大多数动物消化道缺乏水解β-1,4糖苷键的酶,因此纤维素就无法被水解利用。

而带有α-1,4糖苷键的淀粉和糖原则可以在消化道分泌的各种α-糖苷酶催化下被最终水解成葡萄糖单位。

单糖进入细胞被吸收的过程是运输蛋白介导的,至少有Na+-单糖共运输蛋白系统和不依赖于Na+的易化扩散运输系统参与催化单糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程。

脂在消化过程中需要由胆囊分泌的胆汁酸(盐)进行增溶。

在胆汁酸(盐)的帮助下,大脂滴被分散成小的脂滴,此过程被称为乳化,这大大提高了脂水解效率。

细胞代谢与能量转换例题和知识点总结

细胞代谢与能量转换例题和知识点总结

细胞代谢与能量转换例题和知识点总结细胞代谢是细胞内一系列有序化学反应的总称,而能量转换则是细胞代谢过程中的重要环节。

在生物学中,理解细胞代谢与能量转换对于掌握生命活动的规律至关重要。

下面,我们将通过一些例题来加深对这一知识点的理解,并对相关知识进行总结。

一、细胞代谢的概念细胞代谢包括物质代谢和能量代谢。

物质代谢是指细胞内各种物质的合成、分解和转化;能量代谢则是指细胞内能量的储存、释放、转移和利用。

细胞代谢是细胞生命活动的基础,它使得细胞能够生长、分裂、分化和执行各种生理功能。

二、能量转换的类型1、化学能与热能的转换细胞呼吸是将有机物中的化学能转化为热能和 ATP 中的化学能的过程。

例如,在有氧呼吸中,葡萄糖经过一系列反应被彻底氧化分解,释放出大量的能量,其中一部分以热能的形式散失,另一部分则储存在 ATP 中,以供细胞利用。

2、光能与化学能的转换光合作用是将光能转化为化学能并储存在有机物中的过程。

在光合作用中,叶绿体中的色素吸收光能,将水分解为氧气和氢离子,并将二氧化碳固定和还原为有机物。

3、化学能与机械能的转换肌肉细胞中的肌球蛋白和肌动蛋白相互作用,将 ATP 中的化学能转化为肌肉收缩的机械能,从而实现生物体的运动。

三、例题解析例 1:在有氧呼吸过程中,葡萄糖被彻底氧化分解,产生的能量大部分()A 以热能形式散失B 储存在 ATP 中C 转移到其他有机物中D 用于合成蛋白质解析:在有氧呼吸中,葡萄糖被彻底氧化分解,产生的能量只有约40%储存在 ATP 中,其余大部分以热能的形式散失,A 选项正确。

例 2:光合作用过程中,光反应为暗反应提供()A H和 ATPB H和 O₂C O₂和 ATPD CO₂和H解析:光反应产生的H和 ATP 用于暗反应中三碳化合物的还原,A 选项正确。

例 3:下列关于细胞代谢与能量转换的叙述,错误的是()A 细胞代谢离不开酶的催化B 细胞代谢过程中总是伴随着能量的转换C 无氧呼吸产生的能量少,是因为大部分能量以热能形式散失D 光合作用和细胞呼吸都能实现能量的转换解析:无氧呼吸产生的能量少,是因为有机物分解不彻底,还有大量能量储存在有机物中,C 选项错误。

细胞生物学中的细胞代谢和细胞能量

细胞生物学中的细胞代谢和细胞能量

细胞生物学中的细胞代谢和细胞能量细胞生物学是研究生物体中细胞的结构、功能和代谢过程的学科。

细胞代谢和细胞能量是细胞生物学中的重要内容,对于生物体的生存和正常功能起着至关重要的作用。

一、细胞代谢的概念和类型细胞代谢是指细胞内化学反应的总和,包括有机分子的合成和降解。

细胞代谢可以分为两大类:异养代谢和自养代谢。

1. 异养代谢异养代谢是指细胞从外界环境中获得的有机物质参与能量和物质的合成和代谢过程。

异养代谢通常发生在一些无法自行合成有机物的细胞中,如动物细胞和真菌细胞。

它们通过摄取其他生物体生产的有机物质如葡萄糖、氨基酸等来获得能量,并进行细胞代谢和细胞功能的维持。

2. 自养代谢自养代谢是指细胞通过在无机物质和无机能源的基础上,自行合成有机物质进行细胞生长和维持细胞功能的代谢过程。

自养代谢主要发生在光合细菌、光合蓝藻和植物叶绿体等细胞中。

这些细胞利用光能或化学能将无机物质如水和二氧化碳合成有机物质如葡萄糖和氨基酸,并产生能量。

二、细胞能量的产生与储存细胞能量的产生与储存紧密相关,细胞通过不同的代谢途径合成和储存能量分子,以满足细胞的功能需求。

1. ATP的合成和储存ATP是细胞内常见的高能磷酸化合物,它是细胞内最常见的能量储存形式。

ATP的合成通过细胞内的呼吸过程进行,包括糖酵解和细胞呼吸。

在糖酵解过程中,葡萄糖被分解为乳酸(或乙酸)、ATP和热能。

而在细胞呼吸过程中,通过氧化葡萄糖,将葡萄糖完全分解成二氧化碳、水和ATP。

2. NADH和FADH2的产生NADH和FADH2是细胞能量代谢过程中的还原辅酶。

它们通过一系列的反应被还原,在细胞代谢过程中传递电子,产生能量。

细胞内的糖酵解和细胞呼吸过程都会产生NADH和FADH2,进而参与细胞内的能量生产。

3. 色素体和叶绿体的光合作用色素体和叶绿体是细胞内能够进行光合作用的器官。

在光合作用过程中,色素体和叶绿体内的叶绿素吸收光能,将其转化为化学能。

通过一系列反应,光能被转化为ATP和NADPH这两种高能分子,进而参与细胞的能量代谢和有机物合成。

高中生物全面理解新陈代谢及其基本类型学法指导

高中生物全面理解新陈代谢及其基本类型学法指导

高中生物全面理解新陈代谢及其基本类型一. 新陈代谢新陈代谢是生物体内全部有序的化学变化的总称,包括同化作用和异化作用两个方面。

同化作用又称合成代谢,是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。

异化作用又称分解代谢,是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,并且把分解的终产物排出体外的变化过程。

全面、深刻地理解新陈代谢的概念,应该把握以下几个方面:1. 从性质上看:新陈代谢包括物质代谢和能量代谢两个方面。

生物体内的任何物质变化都必然伴随着相应的能量变化。

物质是能量的载体,而能量是物质运动的动力。

物质代谢与能量代谢相伴而生,相互依存。

2. 从方面上看:新陈代谢包括同化作用和异化作用。

两者是同时进行、对立统一的。

同化作用与异化作用相互依存。

同化作用为异化作用的进行提供物质和能量基础,而同化作用进行所需要的能量又是靠异化作用来提供。

3. 从实质上看:新陈代谢是生物体活细胞内进行的一系列有序的、连锁的化学变化。

应该特别注意“有序”这两个字,因为死细胞中也有一些化学变化,但它是无序的,故不属于新陈代谢。

4. 从意义上看:新陈代谢的过程就是生物体自我更新的过程。

在新陈代谢的基础上,生物体既进行新旧细胞的更替,又进行细胞内化学成分的更替,最终表现出生长、发育、生殖等生命活动。

二. 新陈代谢的基本类型生物新陈代谢的基本类型按照生物体同化作用方式的不同分为自养型和异养型;按照生物体异化作用方式的不同分为需氧型和厌养型。

但是一定不要误认为生物体的新陈代谢分为自养型、异养型、需养型和厌养型四种基本类型。

因为新陈代谢包括同化作用和异化作用两个方面,所以,一般情况下,每种生物新陈代谢的基本类型都应属于自养型和异养型中的一种以及需氧型和厌氧型中的一种,即自养需氧型、自养厌氧型、异养需氧型和异养厌氧型四种基本类型。

从不同角度和层次对有关概念进行比较,抓住其共同点和不同点,弄清楚概念的内涵。

细胞代谢活动方案

细胞代谢活动方案

细胞代谢活动方案简介细胞代谢是生物体生命活动的基础,也是维持细胞正常功能的重要过程。

细胞代谢涉及到物质的合成、分解与转化,以及能量的产生和利用等多个方面。

本文将介绍细胞代谢活动的一般方案,包括物质代谢、能量代谢和调节机制等内容。

物质代谢物质代谢是细胞代谢的重要组成部分,它包括物质的合成、分解和转化等过程。

合成代谢细胞通过合成代谢合成各种生物大分子,如蛋白质、核酸、多糖和脂类等。

其中,蛋白质的合成是非常重要的。

蛋白质的合成是由蛋白质合成系统完成的,在细胞内的核糖体上进行。

这一过程需要依赖于一系列的酶和辅助蛋白质的协同作用。

在合成代谢过程中,细胞需要消耗适量的能量和一些特定的原料来合成所需的物质。

分解代谢分解代谢是细胞将复杂的有机物分解为较简单的物质的过程。

细胞通过分解代谢释放能量,同时也可以回收一些有用的原料。

典型的分解代谢反应包括葡萄糖的糖酵解和氧化磷酸化。

在这些反应中,葡萄糖被分解为乳酸或二氧化碳和水,产生能量。

转化代谢转化代谢是细胞将一种物质转化为另一种物质的过程。

这种转化通常涉及到一系列的反应,其中每个反应都由特定的酶催化。

转化代谢是细胞合成新物质和调整细胞内物质浓度的重要方式。

例如,在人体中,吸收到的脂类将通过转化代谢转化为胆固醇、磷脂和甘油等物质。

能量代谢细胞需要能量来维持正常功能的运行,能量代谢是指细胞如何获取、转化和利用能量的过程。

能量获取细胞获取能量的主要途径是通过摄入营养物质,如葡萄糖和脂类,并将其分解为较小的分子,释放出能量。

这个过程包括消化、吸收和运输等多个环节。

另外,细胞还可以利用光能、化学能或无机物质中的能量来获取能量,这些细胞通常被称为自养细胞。

能量转化细胞获取的能量需要转化为细胞内能量储存分子——三磷酸腺苷(ATP)。

ATP是细胞内能量的主要储存和传递分子,在细胞代谢的过程中扮演重要角色。

细胞通过氧化磷酸化和无氧糖酵解等反应来转化能量,并将其储存为ATP分子。

能量利用细胞利用ATP来驱动各种生物学过程和维持正常功能的运行。

生物高考知识点细胞代谢

生物高考知识点细胞代谢

生物高考知识点细胞代谢细胞代谢是生物学领域中一个重要的知识点,它涉及到细胞内物质的合成、分解和转化过程。

细胞代谢存在于所有生命体中,不仅与生物体的正常功能密切相关,还对生物体的生长、发育和适应环境起着至关重要的作用。

一、细胞代谢的基本概念细胞代谢是指细胞内化学反应的总和,包括物质的合成和分解,是维持细胞正常生理活动的基础。

细胞代谢发生在细胞内的细胞质和细胞器中,其中包括产生能量的分解代谢和合成物质的合成代谢两个主要方面。

二、细胞的能量代谢能量代谢是细胞代谢中非常重要的部分,它提供了维持细胞生存和功能运转所需的能量。

细胞内的能量主要是通过细胞呼吸来产生的,细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。

有氧呼吸是指在氧气存在的情况下进行的呼吸过程,它能够产生较大量的能量,同时产生水和二氧化碳作为副产物。

无氧呼吸则是在没有氧气的条件下进行的呼吸过程,虽然产生的能量较少,但在某些情况下仍能维持细胞的生存。

三、细胞的合成代谢细胞合成代谢是指细胞利用能量和原料合成复杂的有机物质的过程。

其中最重要的合成代谢是蛋白质合成、核酸合成和脂质合成。

蛋白质是构成细胞的重要成分,也是细胞内许多酶的主要构成物。

蛋白质的合成依赖于核糖体和遗传密码,通过核糖体的读取mRNA上的密码子来合成特定的氨基酸序列,最终形成蛋白质。

核酸合成是指细胞合成DNA和RNA的过程。

DNA是遗传物质的主要组成部分,RNA则在蛋白质的合成过程中起到信息传递的作用。

核酸合成是一个复杂的过程,需要消耗大量的能量和多种酶的参与。

脂质合成是指细胞合成脂质类物质的过程,包括合成脂肪、磷脂和类固醇等。

脂质在细胞膜的组成、能量储存和信号传递等方面起着重要作用。

细胞利用脂肪酸和甘油合成脂类物质,并通过酶的参与完成合成过程。

四、调控细胞代谢的因素细胞代谢的进行受到多种因素的调控,其中最重要的因素是酶的活性调控和基因表达调控。

酶是细胞代谢反应的催化剂,酶的活性受到环境因素和细胞内外信号的调控。

高中生物一轮知识点总结

高中生物一轮知识点总结

高中生物一轮知识点总结高中生物一轮知识点总结是高中学习中非常重要的一环。

在学习生物时,需要掌握基本的生物学知识,包括细胞、遗传、代谢等方面的知识。

本文将对高中生物一轮知识点进行总结,帮助同学们更好地掌握生物知识。

一、细胞细胞是生物体的基本单位,是生物体结构和功能的基础。

高中生物一轮学习中,需要掌握细胞的基本结构、功能和细胞学说等内容。

1. 细胞的基本结构细胞的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等部分。

其中,细胞壁是细胞外部的坚韧外壳,由多糖、蛋白质等物质组成;细胞膜是细胞表面的薄膜,可以控制物质的进出;细胞质是细胞内的液体,其中包含细胞器和细胞核等结构;细胞核是细胞的重要组成部分,是细胞的控制中心。

2. 细胞的功能细胞是生物体结构和功能的基础,具有以下功能:(1) 细胞增殖:细胞能够分裂成两个相同的细胞,从而实现细胞的增殖。

(2) 细胞分化:细胞能够根据内在因素和外部环境的影响,逐渐分化成不同的细胞类型,实现细胞的分类。

(3) 细胞代谢:细胞能够进行物质代谢和能量代谢,维持细胞内的正常运转。

(4) 细胞调节:细胞能够通过内部的调节机制,对自身进行调节和控制。

3. 细胞学说细胞学说是描述细胞的起源、发展和死亡等过程的学说。

细胞学说认为,细胞是由原核生物演变而来的,并且所有的生物都是由细胞构成的。

二、遗传遗传是生物进化和人类育种的基础,也是生物一轮学习中的重点内容。

高中生物一轮学习中,需要掌握遗传的基本规律、遗传变异与人类健康的关系等内容。

1. 遗传的基本规律遗传的基本规律包括基因遗传规律、染色体遗传规律和基因突变规律等。

其中,基因遗传规律是指父母的的基因会影响孩子的外貌和性格等特征;染色体遗传规律是指父母的染色体会遗传给孩子,从而影响孩子的健康状况;基因突变规律是指父母的基因突变会影响孩子的健康状况和外貌特征。

2. 遗传变异与人类健康的关系遗传变异与人类健康有着密切的关系。

变异可以分为良性变异和恶性变异,良性变异可以帮助人类适应环境,从而有利于人类的存活;恶性变异则会危害人类的生命健康,因此需要采取措施加以防止和治疗。

高中生物“细胞的代谢”教学研究

高中生物“细胞的代谢”教学研究

高中生物“细胞的代谢”教学研究张敏(北京市十一学校,特级教师)各位老师大家好!今天我们讲座的主题是高中生物“细胞代谢”的教学研究。

第一部分知识结构及内容分析一、知识结构图“细胞代谢”是必修一《分子与细胞》模块的一个主题。

该主题包括物质进出细胞的方式,细胞内生物化学反应的催化剂——酶,细胞的能量“通货”——ATP,ATP的主要来源——细胞呼吸和能量之源——光合作用五部分内容。

二、“细胞代谢”在整个高中生物教学中的地位及相互关系1.本单元在必修一模块中的地位和作用第一,细胞的代谢是细胞生命活动的基本特征,同时细胞代谢也是生命组织、器官、个体、种群、群落、生态系统等各个生命层次代谢的基础,细胞代谢是生命系统的最基本的代谢,对于认识生命的本质具有重要价值。

第二,细胞的代谢是基于相应的物质和结构基础来完成的,物质基础就是细胞的分子组成,如酶的化学本质主要是蛋白质,生命的能量通货 ATP 是核苷酸的衍生物,光合作用和细胞呼吸都有相应的酶系统作为支持等;结构基础就是细胞的结构,如物质进出细胞与细胞膜的结构和特性有关,光合作用的完成与相应的叶绿体结构密切相关,细胞呼吸的完成与相应的线粒体等结构密切相关。

因此本单元内容的学习与前面几个单元学习的知识密切相关。

第三,细胞的代谢还是细胞的增殖和分化的基础,细胞代谢过程中的物质变化和能量变化为细胞增殖和分化提供了相应的物质基础和结构基础,而细胞增殖和分化过程也体现出不同生命时期细胞代谢的差异和变化,因此本单元知识内容的学习为后续内容的学习也奠定了基础。

第四,对于细胞代谢知识的学习和认识过程,也是培养学习能力和提高生物科学素养的过程,如对酶的发现、光合作用的认识过程等知识的学习利于学生对科学研究的方法和价值的正确认识,相应的观察和探究活动对于培养学生的观察、实验、探究能力都有积极的作用。

同时对细胞层面的生命代谢的认识,有助于学生从微观层面把握生命的本质、体会生命的奇妙,对于学生科学观和价值观的形成具有积极意义。

必修一第五章细胞的能量供应和利用知识点总结

必修一第五章细胞的能量供应和利用知识点总结

分子与细胞第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶细胞代谢(1 )概念:细胞中每时每刻都进行的化学反应统称为细胞代谢。

(2 )特点:一般都需要酶催化,在水环境中进行,反应条件温和,一般伴随着能量的释放和储存。

(3 )地位:是细胞生命活动的基础。

对细胞代谢的理解(1 )从性质上看,细胞代谢包括物质代谢和能量代谢两个方面。

细胞内每时每刻都在进行着化学反应,与此同时伴随着相应的能量变化。

物质是能量的载体,而能量是物质运输的动力。

物质代谢和能量代谢相伴而生,相互依存。

(2 )从方向上看,细胞代谢包括同时进行、对立统一的同化作用和异化作用。

同化作用和异化作用相互依存,同化过程中有物质的分解、能量的释放,异化过程中有物质的合成、能量的储存。

同化作用为异化作用的进行提供物质和能量基础,而同化作用进行所需的能量又靠异化作用来提供。

(3 )从实质上看,细胞代谢是生物体活细胞内所进行的有序的连锁的化学反应。

应特别注意只有活细胞内进行的化学反应才是有序的,死细胞内虽然也进行着化学反应,但是无序的,所以不属于细胞代谢的范畴。

(4 )从意义上看,细胞代谢的过程完成了细胞成分的更新,而细胞成分的更新正是生化反应造成的物质转化和能量转变的结果。

在细胞代谢的基础上,生物体既进行新旧细胞的更替,又进行细胞内化学成分的更新,最终表现出生长、发育、生殖等生命活动。

酶的作用原理(1 )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2 )酶是一种生物催化剂,能改变反应途径,其作用是降低化学反应的活化能。

(3 )酶在代谢中仅起到催化作用,本身化学性质和质量均不发生变化。

酶在进行催化作用时,首先与底物(即反应物)结合,形成不稳定的中间产物,中间产物再分解成酶和产物,因此可反复起催化作用。

酶的本质(1 )凡是活细胞都可产生酶(哺乳动物的成熟红细胞等除外),只有内分泌细胞才可产生激素,所以能产生酶的细胞不一定能产生激素,但能产生激素的细胞一定能产生酶。

高考生物细胞代谢与基础能量转化解析

高考生物细胞代谢与基础能量转化解析

高考生物细胞代谢与基础能量转化解析在高考生物中,细胞代谢与基础能量转化是一个极其重要的考点,理解这部分内容对于学生在高考中取得好成绩至关重要。

细胞代谢是细胞内一系列有序化学反应的总称,包括物质的合成与分解、能量的转化与利用等过程。

而基础能量转化则是细胞代谢的核心环节,它决定了细胞的生命活动能否正常进行。

首先,我们来谈谈细胞代谢中的物质代谢。

物质代谢包括合成代谢和分解代谢。

合成代谢是指生物体将小分子物质合成为大分子物质的过程,比如细胞通过一系列化学反应将氨基酸合成为蛋白质。

分解代谢则是将大分子物质分解为小分子物质,为细胞提供能量和物质基础,例如细胞通过呼吸作用将葡萄糖分解为二氧化碳和水,并释放出能量。

在细胞代谢中,酶起着至关重要的作用。

酶是一种生物催化剂,能够降低化学反应的活化能,从而加速反应的进行。

酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特点。

不同的酶催化不同的化学反应,使得细胞内的各种代谢过程能够有条不紊地进行。

例如,唾液淀粉酶只能催化淀粉的水解,而不能催化蛋白质的水解。

酶的活性受到多种因素的影响,包括温度、pH 值、底物浓度等。

当这些条件发生变化时,酶的活性可能会受到抑制或增强。

接下来,我们重点探讨一下细胞代谢中的能量代谢,特别是基础能量转化。

细胞内的能量主要以 ATP(三磷酸腺苷)的形式存在。

ATP被称为细胞内的“能量通货”,它在细胞内的含量虽然不多,但却能够通过不断地合成和分解,为细胞的各种生命活动提供能量。

细胞呼吸是细胞能量代谢的重要方式之一。

细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。

有氧呼吸是细胞在有氧条件下,将有机物彻底氧化分解,产生大量能量的过程。

这个过程分为三个阶段:第一阶段在细胞质基质中进行,葡萄糖被分解为丙酮酸和少量的H,同时释放出少量的能量;第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和H,同时释放出少量的能量;第三阶段在线粒体内膜上进行,H与氧气结合生成水,同时释放出大量的能量。

细胞代谢与能量转换例题和知识点总结

细胞代谢与能量转换例题和知识点总结

细胞代谢与能量转换例题和知识点总结细胞代谢是生命活动的基础,而能量转换则是细胞代谢的核心。

理解细胞代谢与能量转换对于深入学习生物学知识至关重要。

下面我们将通过一些例题来加深对这部分知识的理解,并对相关知识点进行总结。

一、细胞代谢的基本概念细胞代谢是细胞内所发生的一系列有序的化学反应的总称,包括物质代谢和能量代谢。

物质代谢是指细胞内各种物质的合成、分解和转化;能量代谢则是指细胞内能量的储存、释放、转移和利用。

二、能量转换的形式细胞中的能量转换主要有两种形式:化学能与热能的转换以及化学能与机械能的转换。

例如,细胞呼吸过程中,有机物中的化学能一部分以热能的形式散失,一部分转化为 ATP 中的化学能,用于细胞的各种生命活动。

三、细胞呼吸细胞呼吸是细胞内有机物在一系列酶的作用下逐步氧化分解,同时释放能量的过程。

(一)有氧呼吸有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段:在细胞质基质中,葡萄糖分解为丙酮酸和少量H,释放少量能量。

例题:在有氧呼吸的第一阶段,1 分子葡萄糖分解产生的能量大约为多少?答案:2 个 ATP 分子的能量。

第二阶段:在线粒体基质中,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和H,释放少量能量。

第三阶段:在线粒体内膜上,H与氧结合生成水,释放大量能量。

例题:有氧呼吸第三阶段产生的能量最多,这是因为什么?答案:因为此阶段H和氧的结合是一个放能过程,而且氧气作为电子受体使得电子传递链产生的能量能够大量积累。

(二)无氧呼吸无氧呼吸分为两种类型:酒精发酵和乳酸发酵。

酒精发酵:在细胞质基质中,葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,释放少量能量。

乳酸发酵:在细胞质基质中,葡萄糖分解为乳酸,释放少量能量。

四、光合作用光合作用是绿色植物利用光能将二氧化碳和水合成有机物,并释放氧气的过程。

(一)光合作用的过程光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。

光反应:在类囊体薄膜上进行,包括水的光解和 ATP 的合成,光能转化为活跃的化学能。

例题:光反应阶段产生的氧气来自于哪里?答案:水的光解。

《细胞的代谢》代谢与生命活动

《细胞的代谢》代谢与生命活动

《细胞的代谢》代谢与生命活动在我们的身体里,每一个细胞都像是一个忙碌的小工厂,不停地进行着各种复杂而又精妙的化学反应,这就是细胞的代谢。

细胞代谢对于生命活动的维持和发展起着至关重要的作用,它就像是生命的引擎,驱动着生命的进程。

细胞代谢涵盖了一系列广泛的化学过程,包括物质的合成与分解、能量的转化与利用等。

其中,物质代谢和能量代谢是两个关键的方面。

物质代谢包括了合成代谢和分解代谢。

合成代谢是细胞将简单的小分子物质合成为复杂的大分子物质的过程,比如蛋白质的合成。

蛋白质是生命活动的重要承担者,它们在细胞内执行着各种各样的功能,从催化化学反应的酶,到构成细胞结构的成分,再到调节生理过程的激素等等。

细胞通过一系列复杂的步骤,将氨基酸按照特定的顺序连接起来,形成具有特定结构和功能的蛋白质。

分解代谢则是相反的过程,细胞将大分子物质分解为小分子物质,并释放出能量。

例如,当我们的身体需要能量时,细胞会分解储存的糖原,将其转化为葡萄糖,然后通过一系列的反应将葡萄糖分解为二氧化碳和水,同时释放出能量供细胞使用。

能量代谢是细胞代谢的另一个重要方面。

细胞通过各种途径获取和利用能量。

其中,最常见的就是三磷酸腺苷(ATP),它被称为细胞内的“能量货币”。

ATP 的合成和分解是细胞能量代谢的核心。

在有氧呼吸过程中,细胞通过一系列的化学反应,将葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生大量的 ATP。

而在无氧条件下,细胞可以通过无氧呼吸产生少量的ATP,但这个过程效率较低,并且会产生乳酸等代谢产物。

细胞代谢的过程并不是孤立进行的,而是相互联系、相互制约的一个整体。

物质代谢和能量代谢紧密交织在一起,例如,在蛋白质合成过程中,不仅需要消耗 ATP 提供的能量,还需要各种氨基酸等物质作为原料。

同时,细胞代谢还受到精细的调节和控制,以适应不同的环境和生理需求。

当我们进食后,血糖水平升高,身体会通过一系列的调节机制,促使细胞摄取葡萄糖,并将其转化为糖原或脂肪储存起来,同时抑制其他物质的分解代谢,以维持血糖的稳定。

生物高中知识点总结

生物高中知识点总结

细胞的结构与功能细胞是生物体的基本单位,包括原核细胞和真核细胞。

原核细胞较小,无细胞核和复杂的细胞器,而真核细胞较大,具有细胞核和多种细胞器。

细胞膜是细胞的外层结构,控制物质的进出。

细胞核包含染色体和核仁,是遗传信息库和细胞代谢的控制中心。

细胞质包括细胞质基质和细胞器,是细胞代谢的主要场所。

细胞的代谢细胞的代谢包括能量代谢和物质代谢。

能量代谢主要通过呼吸作用进行,物质代谢包括合成代谢和分解代谢。

酶是催化代谢反应的生物大分子,具有专一性和作用条件温和的特点。

遗传与变异遗传是生物性状传递的现象,基因是遗传信息的载体,位于染色体上。

孟德尔定律解释了基因在有性繁殖中的分离和再组合。

基因突变是生物变异的根本来源,染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。

生物进化生物进化是指生物种类和生物体的变化和发展。

自然选择是生物进化的主要驱动力,基因流、基因漂变和突变也是影响生物进化的因素。

生物进化可分为微观进化(种群水平)和宏观进化(物种水平)。

生态学是研究生物与环境之间相互作用的学科。

生态系统由生物群落和无机环境组成。

生态因素分为非生物因素和生物因素,其中非生物因素包括光、温度、水等,生物因素包括食物链、食物网、种间关系等。

生态学原理应用于环境保护、生物多样性保护和生态恢复等领域。

植物的的结构与功能植物体由细胞、组织和器官组成。

细胞壁是植物细胞的特有结构,起支持和保护作用。

植物组织包括保护组织、营养组织、输导组织和分生组织等。

植物器官包括根、茎、叶、花、果实和种子,其中根、茎、叶与营养代谢有关,花、果实和种子与繁殖有关。

动物的的结构与功能动物体由细胞、组织和器官组成。

与植物相比,动物细胞无细胞壁,具有更发达的神经系统和肌肉系统。

动物组织包括上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织等。

动物器官包括消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统和免疫系统等。

微生物是一类个体微小、结构简单的生物,包括细菌、真菌、病毒和原生生物等。

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第十六章细胞代谢和基因表达的调控细胞代谢包括物质代谢和能量代谢。

细胞代谢是一个完整统一的网络,并且存在复杂的调节机制,这些调节机制都是在基因表达产物(蛋白质或RNA)的作用下进行的。

重点:物质代谢途径的相互联系,酶活性的调节。

第一节物质代谢途径的相互联系细胞代谢的基本原则是将各类物质分别纳入各自的共同代谢途径,以少数种类的反应转化种类繁多的分子。

不同代谢途径可以通过交叉点上关键的中间物而相互转化,其中三个关键的中间物是G-6-P、丙酮酸、乙酰CoA。

一、糖代谢与脂代谢的联系1、糖转变成脂图糖经过酵解,生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸。

磷酸二羟丙酮还原为甘油,丙酮酸氧化脱羧转变成乙酰CoA,合成脂肪酸。

2、脂转变成糖图甘油经磷酸化为3-磷酸甘油,转变为磷酸二羟丙酮,异生为糖。

在植物、细菌中,脂肪酸转化成乙酰CoA,后者经乙醛酸循环生成琥珀酸,进入TCA,由草酰乙酸脱羧生成丙酮酸,生糖。

动物体内,无乙醛酸循环,乙酰CoA进入TCA氧化,生成CO2和H2O。

脂肪酸在动物体内也可以转变成糖,但此时必需要有其他来源的物质补充TCA中消耗的有机酸(草酰乙酸)。

糖利用受阻,依靠脂类物质供能量,脂肪动员,在肝中产生大量酮体(丙酮、乙酰乙酸、β-羟基丁酸)。

二、糖代谢与氨基酸代谢的关系1、糖的分解代谢为氨基酸合成提供碳架图糖→丙酮酸→α-酮戊二酸+ 草酰乙酸这三种酮酸,经过转氨作用分别生成Ala、Glu和Asp。

2、生糖氨基酸的碳架可以转变成糖凡是能生成丙酮酸、α—酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸的a.a,称为生糖a.a。

Phe、Tyr、Ilr、L ys、Trp等可生成乙酰乙酰CoA,从而生成酮体。

Phe、Tyr等生糖及生酮。

三、氨基酸代谢与脂代谢的关系氨基酸的碳架都可以最终转变成乙酰CoA,可以用于脂肪酸和胆甾醇的合成。

生糖a.a的碳架可以转变成甘油。

Ser可以转变成胆胺和胆碱,合成脑磷脂和卵磷脂。

动物体内脂肪酸的降解产物乙酰CoA,不能为a.a合成提供净碳架。

脂类分子中的甘油可以转变为丙酮酸,经TCA进一步转变为草酰乙酸、α—酮戊二酸,这三者都可以转变成氨基酸。

四、核苷酸代谢与糖、脂、氨基酸的关系核苷酸不是重要的碳源、氮源和能源。

各种氨基酸,如Gly 、Asp 、Gln是核苷酸的合成前体。

有些核苷酸在物质代谢中也有重要作用:A TP 供能及磷酸基团。

UTP 参与单糖转变成多糖(活化单糖)。

CTP 参与卵磷脂合成。

GTP 为蛋白质合成供能。

五、物质代谢的特点1、TCA是中心环节代谢途径交叉形成网络,主要联系物:丙酮酸、乙酰CoA、柠檬酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸。

2、分解、合成途径往往是分开的,不是简单的逆反应。

在一条代谢途径中,某些关键部位的正反应和逆反应,往往由两种不同的酶催化,一种酶催化正反应,另一种酶催化逆反应。

以糖代谢为例:P4213、A TP是通用的能量载体乙酰CoA进入TCA后,完全氧化生成CO2、H2O,释放的自由能被ADP捕获转运。

否则,自由能以热能形式散发到周围环境中。

4、分解为合成提供还原力和能量物质代谢的基本要略在于:生成A TP、还原力和结构单元用于体内生物合成。

NADPH专一用于还原性生物合成,NADH和F ADH2主要功能是通过呼吸链产生A TP。

A TP来源:(1)底物水平磷酸化、(2)绿色植物和光合细菌的光合磷酸化、(3)呼吸链的氧化磷酸化。

NADPH来源:(1)植物光合电子传递链(2)磷酸戊糖途径(3)乙酰CoA由线粒体转移到细胞质时伴随有NADH的氧化和NADP+的还原,所产生的NADPH可用于脂肪酸合成P422图22-4有机物分解产生构造草料和能量大致可以分三个阶段:P423 图22-5(1)将大分子分解为小分子单元,释放的能量不能被利用。

(2)将各种小分子单元分解为共同的降解产物乙酰CoA,产生还原力NADPH和少量A TP。

(3)乙酰CoA通过TCA被完全氧化成CO2,脱下的电子经氧化磷酸化产生大量的A TP。

5、分解、合成受不同方式调节单向代谢的反馈调节顺序反馈控分枝代谢的反馈调节对同工酶的反馈抑制协同反馈抑制第二节代谢调节代谢调节是生物长期进化过程中,为适应环境的变化的而形成的一种适应能力。

进化程度越高的生物,其代谢调节的机制越复杂、越完善。

生物代谢调节在三个水平上进行,即酶水平、细胞水平、多细胞整体水平(神经、激素)。

酶和细胞水平的调节,是最基本的调节方式,为一切生物所共有。

神经调节:整体的、最高级的调节。

激素调节:受神经调节控制。

第二级调节。

酶调节:原始的、基本的调节。

第三级调节。

酶水平的调节:酶活性调节(酶原激活、别构效应、共价修饰)和酶含量(基因表达调控)一、酶水平的调节酶水平的调节,主要通过酶定位的区域化、酶活性的调节、酶含量的调节,这三个方面进行。

1、酶定位的区域化酶在细胞内有一定的布局和定位。

催化不同代谢途径的酶类,往往分别组成各种多酶体系。

多酶体系存在于一定的亚细胞结构区域中,或存在于胞质中,这种现象称为酶的区域化。

功能:浓缩效应,防止干扰,便于调节。

⑴多酶体系在细胞中区域化,为酶水平的调节创造了有利条件,使某些调节因素可以专一地影响细胞内某一部分的酶活性,而不致影响其它部位酶的活性。

⑵此外,酶定位的区域化,使它与底物和辅助在细胞器内一起相对浓缩,利于在细胞局部范围内快速进行各个代谢反应。

主要代谢途径酶系在细胞内的分布:胞质:糖酵解,糖原合成,磷酸成糖途径,脂肪酸合成,部分蛋白质合成。

线粒体:脂肪酸β氧化,三羧酸循环,呼吸链,氧化磷酸化。

细胞核:核酸的合成、修饰。

内质网:蛋白质合成,磷脂合成。

胞质和线粒体:糖异生,胆固醇合成溶酶体:多种水解酶2、酶活性的调节调节方式:酶原的激活pH改变,如溶菌酶。

pH7,无活性。

pH5,活性高。

同工酶共价修饰反馈调节(生物体内最重要)特点:调节快速、灵敏,数秒至数分钟可完成。

(1)、共价修饰和级联放大 P430图22-14磷酸化/脱磷酸化腺苷酰化/脱腺苷酰化(2)、前馈和反馈调节前馈调节:底物对酶活性的调节,一般是前馈激活,但也可能是前馈抑制。

当底物浓度过高时可避免该代谢途径的过分拥挤和产物的大量合成,如高浓度的乙酰CoA是乙酰CoA羧化酶的别构抑制剂,可避免丙二酸单酰CoA大量合成。

反馈调节:产物对酶活性的调节,一般是反馈抑制,但也有反馈激活。

a.反馈抑制单价反馈抑制多价反馈抑制当序列终产物浓度积累过多时,会抑制初始反应的酶活性,使整个体系反应速度降低。

b. 顺序反馈抑制c. 协同反馈抑制d. 累积反馈抑制e. 同工酶反馈抑制f. 反馈激活和前馈激活(3)、反馈激活:(4)、前馈激活:如在糖酵解中,1.6—二磷酸果糖,可提高后面丙酮酸激酶的活性,加速磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸。

如当丙酮酸不能经乙酰CoA进入TCA时,丙酮酸积累,磷酸烯醇式丙酮酸转化成草酰乙酸,后者可合成a.a和嘧啶核苷酸。

合成出的嘧啶核苷酸,反馈激活磷酸烯醇丙酮酸羧化酶,促进草酰乙酸合成,保证TCA对草酰乙酸的需要。

3、酶合成的调节(基因表达的调节)酶合成调节,是通过酶量的变化来调控代谢速率。

二、细胞水平的调节(1)控制跨膜离子浓度剃度和电位梯度(2)控制跨膜物质运输(3)区隔化:浓缩作用,防止干扰,便于调节(4)膜与酶可逆结合:双关酶:能与膜可逆结合,通过膜结合型和可溶型的互变来调节酶的活性。

双关酶大多是代谢途径的关键酶和调节酶,如糖酵解中的己糖激酶,磷酸果糖激酶,醛缩酶,3-磷酸甘油醛脱氢酶,氨基酸代谢的Glu脱氢酶,Tyr氧化酶:参与共价修饰的蛋白激酶,蛋白磷酸脂酶等。

三、激素水平的调节第三节基因表达的调节基因表达有几个水平的调节⑴转录水平⑵翻泽水平⑶加工水平转录后加工、翻译后加工⑷蛋白质活性调节其中最关键的是⑴,基因表达的控制主要发生在转录水平,原核生物尤其如此。

时序调节适应调节一、原核生物基因表达的调节1、纵子模型操纵子是基因表达的协调单位,它含有在功能上彼此有关的多个结构基因及控制位,控制部位由启动子和操纵基因组成。

一个操纵子的全部基因排列在一起,其中含多个结构基因,转录产物是单个多顺反mRNA,操纵子的控制部位可受调节基因产物的调节。

2、组成型基因和诱导型基因组成酶(构成酶),受环境影响小,正常代谢条件下表达。

如糖酵解的酶。

诱导酶(适应型酶),对不同的生存环境有不同的表达。

如半乳糖苷酶。

3、正调控和负调控在没有调节蛋白质存在时,基因是关闭的,加入调节蛋白后,基因活性被开启,此为正调控。

在没有调节蛋白存在时,基因是表达的,加入调节蛋白后基因表达活必被关闭,此为负调控。

在正调控中,调节蛋白称诱导蛋白。

在负调控中,调节蛋白称阻遇蛋白。

4、原核生物结构基因表达的4种控制模式。

负调控:诱导作用,应使阻遇蛋白解离DNA。

阻遇作用,应使阻遇蛋白结合DNA。

P451图22-25正调控:诱导作用,应使诱导蛋白结合DNA。

阻遇作用,应使诱导蛋白解离DNA。

图片9-1 《杨歧生》P2725、大肠杆菌乳糖操纵子Lac操纵子结构图: P453 图22-26LacZ、LacY、LacA为结构基因,上游依次为操纵基因、启动子和调节基因LacI。

当细胞内无诱导物(乳糖或IPTG)存在时,阻遏蛋白与操纵基因结合。

由于操纵基因与启动子有一定程度重叠,妨碍了RNA聚合酶在-10序列上形成开放性启动子复合物。

当细胞内有诱导物(乳糖或IPTG)存在时,诱导物与阻遏蛋白结合,改变阻遏蛋白构象,使之迅速从操纵基因上解离下来。

这样RNA聚合酶就能与启动子结合,并形成开放性启动子复合物,从而开始转录LacZY A结构基因。

图片8-3《孙乃恩》P 285IPTG:异丙基-β-D硫代半乳糖苷(安慰诱导物),能对乳糖操纵子产生极强的诱导效应,是强诱导物。

6、色氨酸操纵子(trp)的转录调控trp操纵子负责Trp的合成,通常是开放的,调节基因的产物使它关闭,这种调控作用称为可阻遏型的负调控。

⑴E.coli trp操纵子有5个结构基因,trpE-D-C-B-A。

⑵在trpE的上游有三个区段trpP-O-L,trpL是一段162bp序列,转录到mRNA中成为前导序列,对操纵子的转录起调控作用。

⑶在染色体90分区有trpR基因,编码12.5kd的阻遏蛋白亚基,能以四聚体形式结合到trpO。

TrpP与一般原核基因启动子一样,具有-10序列和-35序列,-10序列完全位于trpP之内。

E.coli trp操纵子的组成及基因产物的功能。

图片:E.coli 具有合成各种a.a的能力。

在多数情况下,只有在培养基不供应外源a.a时,才去合成产生该a.a所必须的酶系。

当细胞内Trp浓度较高时,Trp与阻遏蛋白(trpR基因产物)结合,产使它具有活性,从而与trpO基因结合,关闭转录。

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