细胞的能量供应和利用知识总结

细胞的能量供应和利用

知识总结

Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

第五章《细胞的能量供应和利用》知识总结

1、酶在细胞代谢中的作用

细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。

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。

催化剂的作用机理：降低化学反应所需要的活化能。

同无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能作用更显着，因而催化效率更高。2、

本质：活细胞产生的有机物，绝大多数为蛋白质，少数为RNA

①高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍。

酶、特性②专一性：每种酶只能催化一种或一类化学反应

③作用条件温和：适宜的温度，pH，最适温度（pH值）下，酶活性最高，

（过酸、过碱或温度过高，酶的空间结构遭到破坏，能使蛋白质变性失活，低温使酶

活性降低，但酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度条件下酶的活性可以恢复。）功能：催化作用，降低化学反应所需要的活化能

3、ATP：结构简式：A—P~P~P，A表示腺苷，P表示磷酸基团，~表示高能磷酸键

全称：三磷酸腺苷，与ADP相互转化：功能：细胞内直接能源物质

4、形成ATP的途径：

①动物、真菌、大多数细菌-----来自细胞呼吸作用有机物分解释放的能量。

②绿色植物-----来自细胞呼吸作用、光合作用。

*能产生ATP的部位：线粒体、叶绿体、细胞质基质

*能产生水的部位：线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核

5、细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成CO

2

或其他产物，释放能量并生成ATP过程。细胞呼吸方式：有氧呼吸和无氧呼吸。

有氧呼吸场所反应物产物释放能量产生ATP数量

第一阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸、

[H]

少量2ATP

第二阶段线粒体基质丙酮酸、

H2O

CO2、[H]少量2ATP

第三阶段线粒体内膜[H]、O2H2O大量34ATP

有氧呼吸无氧呼吸

场细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质所

产

物

CO

2

，H

2

O，能量（大量）CO

2

，酒精（或乳酸）、能量（少

量）

反

应

式

C

6

H

12

O

6

+6H

2

O+6O

2

−→

−酶6CO

2

+12H

2

O+能量C

6

H

12

O

6

−→

−酶2C

3

H

6

O

3

+能量

C

6

H

12

O

6

−→

−酶2C

2

H

5

OH+2CO

2

+能量

过

程

第一阶段：1分子葡萄糖分解为2分子

丙酮酸和少量[H]，释放少

量能量（细胞质基质）

第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成CO

2

和[H]，释放少量能量（线

粒体基质）

第三阶段：[H]和O

2

结合生成水，

大量能量（线粒体内膜）

第一阶段：同有氧呼吸（一）

第二阶段：丙酮酸在不同酶催化

作用

下，分解成酒精和

CO

2

或

转化成乳酸

能

量

大量少量

实

质

分解有机物，释放能量，产生ATP

7、细胞呼吸应用：

包扎伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌有氧呼吸

花盆经常松土：促进根部有氧呼吸，吸收无机盐等

酵母菌酿酒：选通气，后密封。先让酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡

提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸

破伤风杆菌感染伤口：须及时清洗伤口，以防无氧呼吸

8、光和光合作用

（1）、概念：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。

（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）

类胡萝卜素叶黄素（黄色）吸蓝紫光

色素（1/4）叶绿素A（蓝绿色）

叶绿素（3/4）叶绿素B（黄绿色）吸红橙和蓝紫光

色素提取实验中色素的分布（上----下）：胡萝卜素，叶黄素，叶绿素a ，叶绿素b 叶绿体色素分布：类囊体结构薄膜上；

光合作用的酶分布：类囊体结构薄膜上；叶绿体基质中

（3）、 18世纪中期，人们认为只有土壤中水分构建植物，未考虑空气作用 1771年，英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气，未发现光的作用 1779年，荷兰英格豪斯多次实验验证，只有阳光照射下，只有绿叶更新空气，但未知释放该气体的成分。 1785年，明确放出气体为O 2，吸收的是CO 2 1845年，德国梅耶发现光能转化成化学能

1864年，萨克斯证实光合作用产物除O 2外，还有淀粉

1939年，美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O 2来自水。

（4）

条件：一定需要光

光反应阶段 场所：类囊体薄膜， 产物：[H]、O 2 过程：（1）水的光解：H 2O 分解成[H]和O 2； （2）ATP 的形成：ADP+Pi+光能−→−酶

ATP 条件：有光、无光都可以进行 暗反应阶段 场所：叶绿体基质 产物：糖类等有机物（和五碳化合物）

过程：（1）CO 2的固定：1分子C 5和CO 2结合，生成2分子C 3

（2）C 3的还原：C 3在[H]和ATP 、多种酶作用下，部分还

原成糖类，部分又形成C 5。

联系：光反应阶段与暗反应阶段既区别又紧密联系，是缺一不可的整体，光反应为暗反

应提供[H]和ATP 。 （5）同位素示踪 14

CO2暗反应2C 3暗反应（14CH 2O ） 3

H 2O 光反应[3H]还原（C 3H 2O ）

H 218O 光18O 2

9、空气中CO 2浓度，土壤中水分多少，光照长短与强弱，光的成分及温度高低等，都是

影响光合作用强度的外界因素：可通过适当延长光照，增加CO 2浓度等提高产量。

10、自养生物：可将CO 2、H 2O 等无机物合成葡萄糖等有机物，如绿色植物（光合作

用），硝化细菌（化能合成）

化能合成作用：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。

异养生物：不能将CO 2、H 2O 等无机物合成葡萄糖等有机物，只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动，如许多动物、真菌、大多数细菌。 11、检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质

1、斐林试剂鉴定还原糖时，溶液的颜色变化为：砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否，而不能鉴定非还原性糖。葡萄糖、麦芽糖、果糖是还原糖

2、双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 g ／mL 的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 g ／mL 的硫酸铜溶液。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。

3、苏丹Ⅲ染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色，苏丹Ⅳ染液遇脂肪的颜色反应为红色。

12、叶绿体中色素的提取和分离

（1、?取绿色叶片中的色素：①研磨不充分，色素未能充分提取出来；

淡绿色②酒精加入量太多，稀释了色素提取液；

③未加入碳酸钙粉末，叶绿素分子已破坏。

（2、分离叶绿体中的色素（1）制备滤纸条（2）画滤液细线（3）分离色素。 注意：不能让滤液细线触到层析液。用培养皿盖盖上烧杯。 光

合

作用

的

探

究历

程光

合作用的过