【精品】第3课时细胞代谢

第3课时细胞代谢考点要求:酶在代谢中的作用（B）【实验】探究影响酶活性的因素（C）ATP在能量代谢中的作用（B）细胞呼吸及其原理的应用（B)【实验】探究酵母菌的呼吸方式（C)光合作用以及对它的认识过程（C)影响光合作用速率的环境因素（C）【实验】叶绿体中色素的提取和分离（B）考点1、酶在细胞代谢中的作用(一)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.（二)酶的作用：酶在细胞代谢中具有催化作用。

（三）酶的作用机理: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、作用机理：降低化学反应的活化能。

与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著,所以酶具有高效性的特性.（四)与无机催化剂相同的性质①降低反应的活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点。

②反应前后，酶的数量和性质不变.（一)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，少数是RNA。

（二）酶化学本质的实验验证1、证明某种酶是蛋白质实验组：待测酶液+双缩脲试剂→是否出现紫色反应对照组:已知蛋白质溶液+双缩脲试剂→出现紫色反应2、证明某种酶是RNA实验组：待测酶液+吡罗红染液→是否呈现红色对照组：已知RNA溶液+吡罗红染液→出现红色注：利用酶的特异性也可探究某种酶的化学本质是蛋白质还是RNA，将某种酶液用蛋白酶或核糖核酸酶处理，根据酶液是否被水解予以判断。

考点3、酶的特性(一）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍.（二)特异性(专一性）：每一种酶只能催化剂一种或一类化学反应。

（三)作用条件较温和：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。

高温、过酸、过碱,都会使酶的结构遭到破坏，使酶永久失活;在低温下，酶的活性降低，但不会失活。

考点4、酶的作用和特性的实验验证一、酶的催化作用和高效性实验验证（一）实验原理：1、2、比较H2O2在常温、高温、Fe3＋、过氧化氢酶等不同条件下气泡产生多少或卫生香燃烧剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义.（二）实验设计及现象分析试管号3％过氧化氢实验处理H2O2分解速度（气泡多少）点燃的卫生香检测结果分析1 2mL ————无助燃性H2O2自然分解缓慢2 2mL 90℃水浴加热很少有助燃性加热能促进H2O2分解3 2mL 滴加3.5％FeCl3较多助燃性较强FeCl3能催化H2O2分解4 2mL 滴加20％肝脏研磨液很多助燃性更强过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用,且效率高（四）实验结论：1、酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。

2、酶具有高效性,与无机催化剂相比，酶的催化效率更高.【特别提醒】①实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料。

肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解,使组织中酶分子的数量减少且活性降低。

②实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。

③滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管,因为酶的催化效率具有高效性,少量酶带入FeCl 3溶液中会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断. 二、酶的特异性实验验证 （一）实验原理 1、淀粉（非还原糖）麦芽糖 还原糖+斐林试剂砖红色沉淀 蔗糖(非还原糖）葡萄糖+果糖2、用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的特异性(专一性)。

【思考感悟】酶的组成成分中可能含有哪一种糖？(核糖） （二）实验设计及现象分析（三）实验变量及对照分析考点5、【实验】探究影响酶活性的因素一、温度对酶活性的影响： （一）实验原理1、淀粉麦芽糖序号 项目 试管 1 2 1 注入可溶性淀粉 2mL -— 2 注入蔗糖溶液 —— 2mL 3 注入新鲜淀粉酶溶液 2mL 振荡 2mL 振荡 4 60℃温水保温 5min 5min 5 加斐林试剂1mL 振荡 1mL 振荡 6 将试管下部放入50~65℃热水中2min 2min 7 观察实验结果有砖红色沉淀无砖红色沉淀结论淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解酶酶 淀粉酶蓝色无蓝色出现2、温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。

（二）实验设计2 1-3号加等量淀粉溶液1号2mL 2号2mL 3号2mL3 1′—3′加等量淀粉酶溶液1′号1mL 2′号1mL 3′号1mL4 控制不同温度条件试管1、1′0℃（5min）试管2、2′60℃(5min）3、3′100℃（5min）5 淀粉酶溶液与淀粉溶液混合1′→1 2′→2 3′→36 控制不同温度冰块(5min）37℃（5min) 沸水（5min）7 加入等量碘液1滴1滴1滴8 观察实验现象变蓝不变蓝变蓝（三）实验变量分析【特别注意】（1）实验室使用的α­淀粉酶最适温度为50℃～75℃。

（2）由于H2O2不稳定，因此探究温度对酶活性影响时，不选择H2O2作反应物。

（3）本实验不宜选用斐林试剂鉴定,温度是干扰条件。

（4）本实验中先要分别控制淀粉溶液和淀粉酶溶液的温度，然后再混合,否则会使实验失败。

二、PH对酶活性的影响：(一）实验原理1、2、PH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。

步骤实验操作内容试管1 试管2 试管31 加入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2 加入不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL盐酸1mLNaOH3 加入等量的H2O2溶液2mL 2mL 2mL4 观察现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生(三）实验变量分析【特别注意】(1)实验程序中2、3步一定不能颠倒，否则实验失败。

（2）本实验中也可将过氧化氢酶和H2O2溶液分别调至同一pH，再混合，以保证反应一开始便达到预设pH。

【思考感悟】在设计“影响酶活性的条件”实验中最关键的一步是什么？在酶与反应底物接触前就应该用相应的自变量处理酶和反应底物.考点6、与酶有关的曲线分析（一）表示酶高效性的曲线：1、催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

2、酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点.3、酶只能催化已存在的化学反应。

（二）表示酶特异性（专一性)的曲线:1、在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化底物A参加反应.2、在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同,说明酶B不能催化底物A参加反应。

3、由此说明酶具有特异性（专一性）。

（三）温度、PH影响酶活性的曲线：1、在一定温度范围内．．．．．．．，随着温度的升高,酶的催化作用增强，超过酶的最适温度后,随着温度的升高，酶催化作用减弱。

（如图A）2、在一定．．．，随着PH的升高，酶的催化作用增强．．PH．．范围内，超过酶的最适PH后，随着PH的升高，酶催化作用减弱.（如图B）3、过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去活性；而低温只是使酶的活性降低，酶的分子结构未遭到破坏，温度升高可恢复其活性。

4、反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度.（如图C)（四）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：1、在酶量一定．．．．、其他条件适宜且不变的条件下,在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加,但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制。

（如图）2、在底物充足．．．．、其他条件适宜且不变的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正相关。

（如图)考点7、ATP在能量代谢中的作用（一）ATP的功能:生命活动的直接能源物质。

【思考感悟】归纳一下与能量有关的知识.（1)能源物质—-糖类、脂肪、蛋白质；（2）主要能源物质——糖类。

（植物细胞的储能物质是淀粉,动物细胞的储能物质是糖原)；（3）细胞最常利用的能源物质——葡萄糖；(4)主要储能物质——脂肪；（5）直接能源物质-—ATP；(6）根本能源——光能。

(二）ATP的结构：1、组成元素：C、H、O、N、P。

2、中文名:腺嘌呤核苷三磷酸（人教版：三磷酸腺苷）3、结构简式：A-P~P～P.A代表腺嘌呤核苷（腺苷）；P代表磷酸基团;~代表高能磷酸键。

4、简称:ATP（A：腺苷T：3P：磷酸基团)【特别提醒】不同化合物中“A”的含义（三）ATP与ADP的相互转化1、过程(1）ATP的水解:在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A(腺苷）的高能磷酸键很容易水解，生成ADP和磷酸（Pi），并释放能量，该能量用于各项生命活动，如用于主动运输、生物发电和发光、肌细胞收缩、大脑思考等。

场所在生物体的需能部位。

（2）ATP的合成：在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与磷酸(Pi）结合，重新形成A TP.该过程需要能量，对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞呼吸，场所在细胞质基质、线粒体；对于绿色植物来说，则来自于光合作用和细胞呼吸，场所在细胞质基质、线粒体、叶绿体.2、反应式【特别提醒】(1）A TP在生物体内含量很少，但它却能作为各种生命活动的直接能源物质，原因是细胞中ATP与ADP 循环转变，且十分迅速。

（2)A TP与ADP的相互转化不是可逆反应。

因为转化过程中的反应类型、所需酶、能量的来源和去路和反应场所都不完全相同。

但是物质是可循环利用的.（3）细胞内的吸能反应一般与A TP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系。

能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。

（4）ADP可以继续水解生成腺嘌呤核苷酸（简称AMP）和磷酸（Pi），其中AMP是构成RNA的基本单位之一，可作为RNA的合成原料。

(四)ATP产生速率与O2供给量之间的关系（1)A点表示在无氧的条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量的ATP。

（2)AB段表示随O2供给量逐渐增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放出来的能量明显增多,ATP产生量随之升高。

（3)BC段表示O2供给量超过一定的范围,A TP的产生量不再增加,因为有氧呼吸产生A TP的过程还受其他条件的限制，如酶、ADP、Pi等。

考点8、细胞呼吸的过程（一）细胞呼吸概念和类型1、概念：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.2、类型（1）有氧呼吸:有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。

（2）无氧呼吸：无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸,同时释放少量能量的过程.（二）细胞呼吸的过程1第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜反应物葡萄糖丙酮酸和水［H]和氧气生成物丙酮酸、［H]、ATP CO2、［H］、A TP H2O、ATP能量少量少量大量2、无氧呼吸第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。