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《高中生物课件：细胞的代谢》
细胞代谢实验和实践应用
酶活性的比较
通过不同影响因素的实验测试，比较和观察不同酶 的催化剂作用和酶反应速度相对差异。
光合作用与呼吸作用的比较
通过实验的方法定量检测光合作用产生氧气的现象， 并与不断排出二氧化碳的呼吸作用进行对比分析。 这有助于我们深入研究细胞代谢的过程和分子机制。
细胞代谢与人类生命的关系
影响因素除药物外的其他 因素
细胞代谢作用是由酶催化控制的， 而酶活性会受到各种因素影响， 包括温度、酸碱度、金属离子和 物质浓度等。
细胞的能量代谢
1 ATP是细胞内能转移
者
2 代谢路径
有两种不同的代谢途径：
3 能量损失在能量转移过ຫໍສະໝຸດ 中，能量细胞内的所有能量都来自
厌氧代谢和有氧代谢。厌
处于不断流失状态，最后
代谢废物的排出
细胞代谢过程中产生的废物需要被及时排出体外， 包括二氧化碳、尿素等。对于这些有毒、无用的代 谢物，我们需要借助一些排泄器官将它们从体内释 放出去。
光合作用与光合色素
光合作用
光合作用是利用叶绿素等色素吸 收阳光的能量，最终合成有机物 质，并产生氧气的过程。在这个 过程中，植物将太阳能转化为化 学能。
ATP在细胞内信息传递 中的作用
ATP在许多细胞内过程中起 到信息传递的重要作用。当 外部刺激使ATP水解成为 ADP，ADP会激活特定的蛋 白质进而改变细胞内部的状 态。
ATP通过激活、抑制途 径和反馈机制调节代谢 途径的进行
除了作为能量转移者之外， ATP还能通过激活酶和蛋白 质、抑制代谢途径的进行和 反馈机制调节代谢途径的进 行。
碳水化合物代谢
碳水化合物代谢是生物体利用碳 水化合物摄入的能量的过程。它 包括糖原代谢、糖酵解和糖异生， 以及醣固酮和类固醇激素等的代 谢。
高中生物课件-浙科版高中生物必修1第三章《细胞的代谢
（三）渗透作用的产生 必须具备两个条件：
一是具有半透膜； 二是半透膜两侧的溶液 具有浓度差。
渗透作用示意图
（四）成熟的植物细胞
相当于一个渗透系统。
⑴原生质层（主要包括细
原
胞膜、液泡膜和两层膜之间的
细胞质）相当于一层半透膜。
生 质 层
⑵外界溶液与细胞液存在浓度差。 因此，处于外界溶液中的成熟植物细胞可
一、扩散：
１、定义：分子从高浓度处向低浓度处运动的现象。 ２、扩散的结果：使分子分布均匀，直到平衡。
二、渗透：
（一）渗透的概念：
水分子（或溶剂分子） 通过膜的扩散，叫做渗透。
（二）渗透作用的方向：
水分子
低浓度的溶液
高浓度的溶液
膜
ห้องสมุดไป่ตู้
渗透作用示意图
水分子相对较多 水分子 水分子相对较少 膜
问题1：渗透作用与扩散的区别？ 扩散 渗透
④根毛细胞渗透作用吸收水分
⑤小肠绒毛上皮细胞吸收甘油
⑥根细胞吸收NH4+ A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③⑥ D．④⑤⑥
例题：右图中能正确表示动物肌细胞内ATP的产生 量与O2供给之间曲线的是 ( B )
第二节 物质进出细胞的方式
扩散： 渗透： 被动转运（又叫被动运输） 主动转运（又称主动运输）
８、植物细胞中储存能量的物质： 淀粉
例题：请根据下列反应式回答：
（1）上述反应从左向右进行时，能量来自ATP中
的
，这些能量可以用于生物的各项生命活动，
请列举出两个需要ATP提供能量的生命活动的实
例
。
（２）在动物体和人体内，ADP转化为TAP时所需能量主
要来自
作用。在绿色植物体内，ADP转化为TAP时所
微生物学-第六章-微生物的代谢课件
G
6-磷酸-果糖
特征性酶 磷酸己糖酮解酶
4-磷酸-赤藓糖 + 乙酰磷酸
6-磷酸-果糖
5-磷酸-木酮糖 ，5-磷酸-核糖
戊糖酮解酶
乙酸
3--磷酸甘油醛+ 乙酰磷酸
乳酸
乙酸
1 G 乳酸 + 1.5乙酸 + 2.5 ATP
三、发酵（fermentantion）
1、定义
广义：利用微生物生产有用代谢一种生产方式。 狭义：厌氧条件下，以自身内部某些中间代谢
氧化氮还原酶
反硝化意义：
1）使土壤中的氮（硝酸盐NO3-）还原成氮气而消失，降低土壤的肥力；
2）反硝化作用在氮素循环中起重要作用。
硫酸盐呼吸（硫酸盐还原）
——厌氧时，SO42- 、SO32-、S2O32- 等为末端电 子受体的呼吸过程。
特点：
a、严格厌氧； b、大多为古细菌 c、极大多专性化能异氧型，少数混合型； d、最终产物为H2S；
用所需的硝酸盐还原酶A亚硝酸还原酶等 c 兼性厌氧 细菌：铜绿假单胞、地衣芽孢杆菌等。
硝酸盐作用
同化性硝酸盐作用：
NO3- NH3 - N R - NH2 异化性硝酸盐作用：
无氧条件下，利用NO3-为最终氢受体
NO3- NO2 NO N2O N2
硝酸盐还原酶
亚硝酸还原酶
氧化亚氮还原酶
a、a1、a2、a4、b、b1、c、c1、c4、c5、d、o等； 末端氧化酶：
cyt a1、a2、a3、d、o，H2O2酶、过氧化物酶；呼吸链组分多变 存在分支呼吸链：
细菌的电子传递链更短并P／O比更低，在电子传递链的几个位置进入链和 通过几个位置的末端氧化酶而离开链。 E.coli （缺氧） CoQ cyt.b556 cyt.o
2023届高考生物一轮复习第二单元 细胞的代谢（1）物质出入细胞的方式（课件）
答案：D 解析：甲、乙两组糖溶液的质量浓度（单位为g/mL）相同，但甲糖的相对分子质量大于乙糖，所以 甲、乙两组糖溶液的物质的量浓度不同（甲<乙），将相同的叶细胞浸入两种不同物质的量浓度的溶 液中，在吸水和失水的表现上可能不同。据题意可推测，甲糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度，叶 细胞吸水导致甲糖溶液浓度升高，A选项正确；若测得乙糖溶液浓度不变，则乙糖溶液浓度等于叶细 胞的细胞液浓度，水分子进出乙组叶细胞的量相等，叶细胞净吸水量为零，B选项正确；若测得乙糖 溶液浓度降低，则乙糖溶液浓度高于叶细胞的细胞液浓度，乙组叶肉细胞可能会发生渗透失水而表现 为质壁分离，C选项正确；若测得乙糖溶液浓度升高，则甲、乙浓度均小于叶细胞的细胞液浓度，两 组细胞均吸水，但由于甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液，所以乙组叶细胞的净吸水量小于甲组 叶细胞，D选项错误。
考点链接
三、植物细胞的吸水和失水
（1）条件 ①半透膜：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。它具 有选择透过性，相当于一层半透膜，伸缩性比细胞壁大。 ②浓度差：成熟植物细胞内的液体环境主要指液泡里的细胞液，液泡中的 细胞液与外界溶液之间存在浓度差。 （2）现象 ①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 ②外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
例题练习
1.某实验小组对家兔小肠上皮细胞在不同温度环境下葡萄糖吸收速率进行 实验探究。探究发现，家兔小肠上皮细胞在38℃时对葡萄糖吸收速率最大， 在低于5℃和高于42℃时，家兔上皮细胞对葡萄糖的吸收速率显著下降，下 列说法正确的是（ ） A.葡萄糖进入家兔小肠上皮细胞和葡萄糖进入家兔红细胞均属于协助扩散 B.葡萄糖进入家兔小肠上皮细胞后，可直接进入线粒体参与细胞有氧呼吸 C.葡萄糖跨膜运输进入家兔小肠上皮细胞过程中，与其结合的载体蛋白构 象发生改变 D.低于5℃时，家兔上皮细胞葡萄糖的吸收速率下降的原因是低温致使细胞 膜上载体蛋白失活
考点链接
三、植物细胞的吸水和失水
（1）条件 ①半透膜：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。它具 有选择透过性，相当于一层半透膜，伸缩性比细胞壁大。 ②浓度差：成熟植物细胞内的液体环境主要指液泡里的细胞液，液泡中的 细胞液与外界溶液之间存在浓度差。 （2）现象 ①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 ②外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
例题练习
1.某实验小组对家兔小肠上皮细胞在不同温度环境下葡萄糖吸收速率进行 实验探究。探究发现，家兔小肠上皮细胞在38℃时对葡萄糖吸收速率最大， 在低于5℃和高于42℃时，家兔上皮细胞对葡萄糖的吸收速率显著下降，下 列说法正确的是（ ） A.葡萄糖进入家兔小肠上皮细胞和葡萄糖进入家兔红细胞均属于协助扩散 B.葡萄糖进入家兔小肠上皮细胞后，可直接进入线粒体参与细胞有氧呼吸 C.葡萄糖跨膜运输进入家兔小肠上皮细胞过程中，与其结合的载体蛋白构 象发生改变 D.低于5℃时，家兔上皮细胞葡萄糖的吸收速率下降的原因是低温致使细胞 膜上载体蛋白失活
高中生物必修1《第4章细胞的能量代谢第2节能量的获得一细胞能量转换器——叶...》67北师大PPT课件
名称和颜色分别是 D(
)
A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素
C．蓝绿色的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
5．在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色
素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外圈
的色素是 ( A )
A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素
C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
6．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。
（2）加入少许SiO2 、CaCO3， 再加入10毫升无水乙醇，
进行快速、充分的研磨
• SiO2——使研磨充分 • CaCO3 ——中和酸性物质，
防止色素被破坏 • 无水酒精——溶解色素
（3）过滤：将研磨液迅 速倒入玻璃漏斗（基部放 置单层尼龙布），获取绿 色滤液，及时用棉塞将试 管口封严。
过滤叶脉及 二氧化硅等 防止乙醇挥发， 叶绿素氧化分 解
恩格尔曼实验的巧妙之处在哪里呢？
利用水绵做试验材料。水绵不仅有细而长的带状叶绿 体，而且螺旋分布于细胞中，便于观察和分析研究。
利用好氧细菌进行检测，能够准确的判断出水绵细胞中 释放氧气的部位。
利用棱镜将可见光分成7色连续光谱，便于观察出好氧 细菌集中分布在哪些色光区，从而知道叶绿体中的色素 主要吸收哪些色光进行光合作用.
3、功能：进行光合作用的场所
“养料的制造车间”、“能量的转
1880年，恩格尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片
隔绝空气
黑暗，用极细光束照射
完全暴露在光下
这一实验说明了什么？
结论： 氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的
场所。光合作用需要光照。
恩格尔曼又一个实验
这一实验又说明了什么？ 叶绿体中的光合色素对不同波长的光吸 收强度不同，主要吸收红光和蓝紫光， 几乎不吸收绿光。
微生物学第六章微生物代谢课件PPT
（4）硝酸盐呼吸（反硝化作用）
亚硝酸还原细菌
基质-H2
辅酶
一系列酶
NO2-
NO
N2
基质
辅酶-H2
NO3硝酸盐还原细菌
脱氢酶
2NH2OH 2HNO3 2HNO2 2NOH
N2O
2NH3 N2
3、能量转换
（1）底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)：物质在生物氧化过程中，生成一些 含有高能键的化合物直接偶联ATP或GTP的合成；存在 与发酵过程中及呼吸过程中。 （2）氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）： 生物氧化过程与电子传递链偶联产生ATP的过程。 （3）光合磷酸化 环式光合磷酸化：只有一个光反应系统，有光反 应和暗反应；不放氧；产生ATP不产还原剂NADH2，固 定CO2所需NADH2来自电子传递。
代谢途径（metabolic pathway）：也称（chemical pathways of metabolism）代谢的化学途径，指某一物质代 谢反应过程。 代谢物（metabolite）：指代谢反应中任一反应物、 中间物或产物。 初级代谢(Primary Metabolism)：通过分解和合成代 谢，生成维持生命活动物质和能量的过程。 次级代谢(Secondary Metabolism)：以初级代谢产物为 前体，合成一些对生命活动无明确功能的物质过程。 代谢工程（Metabolism Engineering）：通过基因工程 技术操作生物的代谢途径，提高二级代谢产物的产量和 增加品种。 代谢调控：利用遗传学方法或其它生物学方法，人 为地改变和控制生物的代谢途径，生产有用物质或进行 有益服务。
（2）呼吸作用 有氧呼吸（aerobic respiration）：以分子氧 为最终电子受体的生物氧化过程。 无氧呼吸（anaerobic respiration ）：以无机 物为最终电子受体的生物氧化过程。
高三生物 专题三 细胞的代谢课件
课时8 影响光合作用和细胞(xìbāo)呼吸 的环境因素
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第二十二页，共25页。
课时8 影响光合作用和细胞(xìbāo)呼吸 的环境因素
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第二十三页，共25页。
课时(kèshí)8 影响光合作用和细胞呼吸的 环境因素
• 例题(lìtí)
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第八页，共25页。
课时(kèshí)6 光合作用
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第九页，共25页。
课时(kèshí)6 光合作用
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第十页，共25页。
课时(kèshí)6 光合作用
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
答案(dáàn)
第二十四页，共25页。
课时8 影响光合作用和细胞(xìbāo)呼吸的 环境因素
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第二十五页，共25页。
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第十五页，共25页。
课时7 细胞(xìbāo)呼吸
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第十六页，共25页。
课时7 细胞(xìbāo)呼吸
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第十七页，共25页。
课时(kèshí)7 细胞呼吸
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第十一页，共25页。
课时(kèshí)6 光合作用
• 例题(lìtí)
答案(dáàn)
第十二页，共25页。
课时(kèshí)6 光合作用
细胞自噬与代谢ppt课件
蛋白酶体途径：降解细胞内短寿(short-lived)、多聚泛素化(ubiquitination)的蛋白质。 原核生物：通过19S的蛋白酶体能识别靶蛋白的特定氨基酸序列并将其降解。 真核生物：则是通过26S的蛋白酶体降解蛋白质。 内吞途径：将跨膜蛋白运送到溶酶体降解。 细胞自噬途径：而长寿蛋白(long-lived protein)、蛋白聚集物及膜包被的细胞器是通过细胞自噬的方式在溶酶体降解。
Part 1
Part 1
自噬的概念
1.2 自噬的分类——大自噬的非特异性与特异性
应激功能 细胞自噬是细胞在饥饿条件下的一种存活机制。 当营养缺乏时，细胞自噬增强，使非关键成分降解，释放出营养成分，以保证过程的继续。 防御功能 在细胞受到致病微生物感染时，细胞自噬起一定的防御作用。 维持细胞稳态 在骨骼机和心肌，细胞自噬有特殊的“看家”(house keeping)功能，帮助细胞浆成分，包括线粒体，进行更新。 延长寿命 细胞自噬可降解损伤的细胞器、细胞膜和变性蛋白等胞内成分。 如果细胞自噬受损衰竭，细胞损伤就会堆积、累加，产生老化。 控制细胞死亡及癌症 当前，决定细胞自噬导致细胞死亡，还是维持细胞存活的因子尚不完全清楚。所以，细胞自噬与细胞死亡之间的因果关系还没有最后定论。
胞质内蛋白结合到分子伴侣后被转运到溶酶体腔中，然后被溶酶体酶消化。CMA 的底物是可溶的蛋白质分子，在清除蛋白质时有选择性，而前两者无明显的选择性。
3
分子伴侣介导的自噬（CMA）：
Part 1
Part 1
自噬的概念
1.2 自噬的分类——根据细胞物质运到溶酶体内的途径不同
通常认为大自噬是一种非特异过程。但是，在一些情况下细胞器，如：线粒体，过氧化物酶体等，似乎是优先包裹的对象，提示有一定选择性或特异性。
中学课件植物细胞的结构与代谢产物[可修改版ppt]
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* 取最薄部分果皮，用水装片，吸去多余 水分后；
* 显微观察细胞和有色体，细胞壁、纹孔
点击看图
辣椒果皮
（二）不同可分为三类： 叶绿体、有色体和白色体（无色素）
1、三种质体的比较 2、供试材料：黑藻叶片（观察叶绿体）
点击看图 操作过程
3、供试材料：辣椒果皮（观察有色体） 操作过程
1、用解剖针挑取已经熟的桔子果肉少许。 2、把果肉放在载玻片的一滴清水中，用针 将果肉细胞拨匀。 3、盖上盖玻片，显微镜观察。
点击看图
桔子果肉细胞
3.表皮细胞和单纹孔
红辣椒果皮细胞临时制片： * 准备干净的载玻片和盖玻片； * 取一小方块红辣椒果皮，尽量多地割去
果肉；然后放在载玻片上，果肉面朝上， 用刀片尽量多地刮去果肉；
胞间连丝 (plasmod esma)— 柿胚乳
胞间连丝—洋葱根尖细胞
（四）细胞的后含物
细胞在代谢过程中产生并贮藏在细胞内的营养物质和废物 等统称为后含物。后含物有的存在于液泡中，有的分散于细 胞质中。其中主要是贮藏的营养物质，其种类很多，以淀粉、 蛋白质、脂肪和脂肪油最普遍，常贮藏于细胞质中。有些则 多贮藏于细胞液中，如糖类。
点击看图
叶绿体的观察—黑藻叶片
2、有色体
是含有大量的胡萝卜素的质体，常存在于成熟的 果肉中或花红素的花瓣里以及胡萝卜的根里。
红辣椒果皮细胞临时制片： * 准备干净的载玻片和盖玻片； * 取一小方块红辣椒果皮，尽量多地割去果肉； 然后放在载玻片上，果肉面朝上，用刀片尽量多地 刮去果肉； * 取最薄部分果皮，用水装片，吸去多余水分后； * 显微观察细胞和有色体，细胞壁、纹孔
松树的聚缘纹孔
单纹孔
2、胞间连丝：细胞间有许多纤细的原生 质丝，穿过细胞壁上的微细孔眼或纹孔彼此 联系着，这种原生质丝称为胞间连丝。
* 显微观察细胞和有色体，细胞壁、纹孔
点击看图
辣椒果皮
（二）不同可分为三类： 叶绿体、有色体和白色体（无色素）
1、三种质体的比较 2、供试材料：黑藻叶片（观察叶绿体）
点击看图 操作过程
3、供试材料：辣椒果皮（观察有色体） 操作过程
1、用解剖针挑取已经熟的桔子果肉少许。 2、把果肉放在载玻片的一滴清水中，用针 将果肉细胞拨匀。 3、盖上盖玻片，显微镜观察。
点击看图
桔子果肉细胞
3.表皮细胞和单纹孔
红辣椒果皮细胞临时制片： * 准备干净的载玻片和盖玻片； * 取一小方块红辣椒果皮，尽量多地割去
果肉；然后放在载玻片上，果肉面朝上， 用刀片尽量多地刮去果肉；
胞间连丝 (plasmod esma)— 柿胚乳
胞间连丝—洋葱根尖细胞
（四）细胞的后含物
细胞在代谢过程中产生并贮藏在细胞内的营养物质和废物 等统称为后含物。后含物有的存在于液泡中，有的分散于细 胞质中。其中主要是贮藏的营养物质，其种类很多，以淀粉、 蛋白质、脂肪和脂肪油最普遍，常贮藏于细胞质中。有些则 多贮藏于细胞液中，如糖类。
点击看图
叶绿体的观察—黑藻叶片
2、有色体
是含有大量的胡萝卜素的质体，常存在于成熟的 果肉中或花红素的花瓣里以及胡萝卜的根里。
红辣椒果皮细胞临时制片： * 准备干净的载玻片和盖玻片； * 取一小方块红辣椒果皮，尽量多地割去果肉； 然后放在载玻片上，果肉面朝上，用刀片尽量多地 刮去果肉； * 取最薄部分果皮，用水装片，吸去多余水分后； * 显微观察细胞和有色体，细胞壁、纹孔
松树的聚缘纹孔
单纹孔
2、胞间连丝：细胞间有许多纤细的原生 质丝，穿过细胞壁上的微细孔眼或纹孔彼此 联系着，这种原生质丝称为胞间连丝。
2021高考生物专题二细胞代谢考点1酶在细胞代谢中的作用课件
6．过氧化氢酶是降低了过氧化氢分解反应的活化 能，而加热是使过氧化氢分子获得能量。
7．酶只改变反应速率，不改变化学反应的平衡点。 酶只是缩短了到达平衡点的时间，而平衡点的大小只能 由底物的量来决定。
8．酶是化学反应的催化剂，反应前后酶的性质、数 量都没有发生改变。
考点一 酶在细胞代谢中的作用
科学思维专训
考点一 酶在细胞代谢中的作用
高考热点集训
解析：酶的本质为蛋白质或RNA，激素为固醇类或 含氮类物质，它们和ATP都含有C、H、O，A正确；精 原细胞形成精子的过程中需酶的催化，需要性激素的调 节，需要消耗ATP，B正确；活细胞(哺乳动物成熟红细 胞除外)均能合成酶和ATP，能合成酶的细胞一定都能合 成ATP，C正确；激素大多数由内分泌细胞分泌进入细 胞外液中发挥作用，D错误。
专题二 细胞代谢
自查自纠 会使酶的空间 结构遭到破坏，使酶永久失活。(×)
提示：过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构 遭到破坏，使酶永久失活；温度过低会降低酶的活性， 但不失活。
4．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性 的影响。(×)
提示：过氧化氢加热会分解，不能用来探究温度对 酶活性的影响。
考点一 酶在细胞代谢中的作用
(2)酶的特性曲线
核心知识整合
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表 明：酶具有高效性。
②图2中两曲线比较表明：酶具有专一性。
考点一 酶在细胞代谢中的作用
核心知识整合
(3)影响酶促反应速率因素的曲线分析
温度
pH
底物浓度
酶浓度
在最适温度条件 在最适pH条件下， 当底物达到 底物充足， 下，酶的活性最 酶的活性最高；每
核心知识整合
(4)应用“四看法”分析酶促反应曲线 一看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解 两个变量间的关系。 二看曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线 的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如 在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，曲线未达 到平衡时，限制因素是横坐标所表示的因素，当曲线达 到平衡状态后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外 的其他因素。
7．酶只改变反应速率，不改变化学反应的平衡点。 酶只是缩短了到达平衡点的时间，而平衡点的大小只能 由底物的量来决定。
8．酶是化学反应的催化剂，反应前后酶的性质、数 量都没有发生改变。
考点一 酶在细胞代谢中的作用
科学思维专训
考点一 酶在细胞代谢中的作用
高考热点集训
解析：酶的本质为蛋白质或RNA，激素为固醇类或 含氮类物质，它们和ATP都含有C、H、O，A正确；精 原细胞形成精子的过程中需酶的催化，需要性激素的调 节，需要消耗ATP，B正确；活细胞(哺乳动物成熟红细 胞除外)均能合成酶和ATP，能合成酶的细胞一定都能合 成ATP，C正确；激素大多数由内分泌细胞分泌进入细 胞外液中发挥作用，D错误。
专题二 细胞代谢
自查自纠 会使酶的空间 结构遭到破坏，使酶永久失活。(×)
提示：过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构 遭到破坏，使酶永久失活；温度过低会降低酶的活性， 但不失活。
4．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性 的影响。(×)
提示：过氧化氢加热会分解，不能用来探究温度对 酶活性的影响。
考点一 酶在细胞代谢中的作用
(2)酶的特性曲线
核心知识整合
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表 明：酶具有高效性。
②图2中两曲线比较表明：酶具有专一性。
考点一 酶在细胞代谢中的作用
核心知识整合
(3)影响酶促反应速率因素的曲线分析
温度
pH
底物浓度
酶浓度
在最适温度条件 在最适pH条件下， 当底物达到 底物充足， 下，酶的活性最 酶的活性最高；每
核心知识整合
(4)应用“四看法”分析酶促反应曲线 一看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解 两个变量间的关系。 二看曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线 的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如 在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，曲线未达 到平衡时，限制因素是横坐标所表示的因素，当曲线达 到平衡状态后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外 的其他因素。
酶在细胞代谢中的PPT课件
酶在细胞代谢中的作用
生 命 是 一首歌
2019/11/27
.
1
一、酶的作用和本质
1.酶在细胞代谢中的作用：
细胞中每时每刻都进行着许多化学反 应，统称为细胞代谢。
2019/11/27
.
2
比较过氧化氢在不同条件下的分解
2 实验原理
2H2O2
2H2O + O2
2019/11/27
.
3
比较过氧化氢在不同条件下的分解
酶的高效性有利于细胞内的生化反应高效快速地进 行，保证细胞所需能量的稳定供应。
2019/11/27
.
15
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
过氧化氢溶液
1号试管
2号试管
3号试管
一 实验步
自骤 变量二
试管各加入2mL过氧化氢溶液
5%HCL溶液1mL
蒸馏水1mL
5%NaOH溶液1mL
三 各加入几滴过氧化氢酶溶液，2—3min后 将点燃的卫生香分别放入试管中
在过酸过碱的条件下，都会使酶的 空间结构 遭
到破坏而失去 活性 。
2019/11/27
.
20
酶的小特结性
1.具有高效性
比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率 2.具有专一性
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 3.作用条件较温和
要有合适的温度
温度对淀粉酶活性的影响 要有合适的pH
pH对过氧化氢酶活性的影响
2019/11/27
1号试管 2号试管 3号试管
2滴
2滴
2滴
2
pH处理
3
3%过氧化氢
现象
气泡
5%HCl 1mL
2mL
几乎无
生 命 是 一首歌
2019/11/27
.
1
一、酶的作用和本质
1.酶在细胞代谢中的作用：
细胞中每时每刻都进行着许多化学反 应，统称为细胞代谢。
2019/11/27
.
2
比较过氧化氢在不同条件下的分解
2 实验原理
2H2O2
2H2O + O2
2019/11/27
.
3
比较过氧化氢在不同条件下的分解
酶的高效性有利于细胞内的生化反应高效快速地进 行，保证细胞所需能量的稳定供应。
2019/11/27
.
15
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
过氧化氢溶液
1号试管
2号试管
3号试管
一 实验步
自骤 变量二
试管各加入2mL过氧化氢溶液
5%HCL溶液1mL
蒸馏水1mL
5%NaOH溶液1mL
三 各加入几滴过氧化氢酶溶液，2—3min后 将点燃的卫生香分别放入试管中
在过酸过碱的条件下，都会使酶的 空间结构 遭
到破坏而失去 活性 。
2019/11/27
.
20
酶的小特结性
1.具有高效性
比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率 2.具有专一性
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 3.作用条件较温和
要有合适的温度
温度对淀粉酶活性的影响 要有合适的pH
pH对过氧化氢酶活性的影响
2019/11/27
1号试管 2号试管 3号试管
2滴
2滴
2滴
2
pH处理
3
3%过氧化氢
现象
气泡
5%HCl 1mL
2mL
几乎无
普通生物学第4章--细胞代谢PPT课件
小分子和离子进出细胞要 横穿细胞膜。
2021
（一）被动运输（passive transport）
不需要消耗细胞代谢的能量，而将物质 从浓度高的一侧经细胞膜转运至浓度 低的一侧，动力来自于浓度梯度形成的势 能。
简单扩散
协助扩散
离子通道扩散
易化扩散（载体）
（帮助扩散）
高浓度
低浓度
不需要消耗能量和不依靠专一膜蛋白 分子而使物质顺浓度梯度从膜的一侧 转运到另一侧的运输方式。
①神经末梢膜上的电压闸
门Ca2+通道
①
②肌肉细胞膜上的配体闸
门通道 ③肌肉细胞膜上的电压闸
② ③
门Na+通道
④
④肌浆网上的钙离子通道
2021 ❖神经肌肉接头处的闸门通道
①当冲动到达神经末梢 ，去极化发生，膜电位降低 ，引起神经末梢膜上的电压 闸门通道开放，Ca2+急速进 入神经末梢，刺激分泌神经 递质——乙酰胆碱；②释放 的乙酰胆碱与肌肉细胞膜上 的配体闸门通道上的特异部 位（受体）结合，闸门瞬间 开放，Na+大量涌入细胞， 引起局部膜去极化，膜电位 改变；
2021
3. 酶的催化机理
酶是通过与底物形成中间产物，降低反应的活 化能来加速化学反应速度的。酶分子中存在有活性 中心，活性中心由催化基团和结合基团组成。在酶 与底物分子相互接近的过程中，底物分子诱导酶 的活性中心结构发生利于与底物结 合的变化。酶与底物接触，酶分子 通过结合基团与底物分子互补契合， 催化基团催化底物分子中键断裂或 形成新的化学键，底物转化为产物， 产物由酶分子上脱落下来，酶又恢 复到原来构象。
E + S --→ ES --→ P + S E：酶 S：底物 P：产物
2024年高中生物学竞赛入门课件 第四章 细胞代谢(三)光合作用
2.电子传递和光合磷酸化 （1）相关结构及过程
①电子传递链组成： PSⅡ复合体； 可移动电子载体【质体醌（pQ）、
质体蓝素（PC）、铁氧还蛋白 （Fd）】；
细胞色素b-f复合体； PSⅠ复合物
②电子供体： 水； 电子受体：NADP+
③过程
类囊体腔比叶绿体基质的H+多，
形成质子梯度，经光合磷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化生成
光合色素与蛋白质形成的复合物
(二)光合色素的吸收光谱
（1)叶绿素吸收光谱
有两个强吸收峰区 640～660nm的红光 430 ～ 450nm 的 蓝 紫 光
❖叶绿素a在红光区的吸收峰比叶绿素b的高，蓝紫光区的吸收峰则比 叶绿素b的低。 ❖阳生植物叶片的叶绿素a/b比值约为3∶1，阴生植物的叶绿素a/b比 值约为2.3∶1。
植物的光合作用表达式：十九世纪末写出
绿色植物：CO2+2H2O→ (CH2O)+H2O+O2 绿硫细菌：CO2+2H2S→(CH2O)+H2O+2S 一般方程式:CO2 + H2A→（CH2O）+H2O + 2A
表明O2来自于水,光合作用实际上是一个氧化还原反应
20世纪40年代
同位素示踪
CO2 + H218O →（CH2O） + 18O2
电子 受体
供氢体
还原电 子受体
(二）光合色素的类型 1.色素的分布：叶绿体类囊体薄膜上
2.光合色素的种类
植物叶绿体的特点是含有色素，分为三大类。
基粒类囊体
叶绿素类 类胡萝卜素类
高等植物
基质类囊体
藻胆素类
原核藻类和真核藻类
（1）叶绿素
高中生物必修1《第4章细胞的能量代谢第2节能量的获得一细胞能量转换器——叶...》44北师大PPT课件
并且白天也开灯，有什么好处？
(4)温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好?
叶绿体 色素
吸收可见 的太阳光
叶绿素主要吸收 红光、蓝紫光
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
问 题： 1.为什么树叶一般都呈绿色？
叶绿素占叶绿体色素的3/4，叶绿素对绿光吸 收量少，绿光被反射出来，叶绿体呈现绿色。
2.秋天为什么叶子会变黄？
叶绿素解体。
2.海洋里的藻类为什么五颜六色？ 不同颜色的藻类吸收不同波长的光。 藻类本身的颜色是反射出来的光。
海水的浅层的绿藻吸收红光和蓝紫光较多，反 射出绿光； 海水深层的红藻吸收蓝紫光和绿光较多，反射 出了红光； 褐藻反射出黄色的光。
探究活动三： 阅读P99页第三、四段思考： 捕捉光能的色素存在于细胞什么结构中呢? 1．捕捉光能的色素存在的结构：
2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所 以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿 色光源。
俗话说：“万物生长靠太阳”，为什么 这么说呢？我们来看一组数据： ①地球表面上的绿色植物每年大约制造 4400亿吨有机物； ②地球表面上的绿色植物每年储存的能量 约为7．11×1018kJ，这个数字大约相当于 240000个三门峡水电站所发出的电力。
2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？
阅读P97页 实验— 绿叶中色素的提取和分离
1.实验原理： ①色素提取的原理：绿叶中的色素都是有
机物，能溶解在有机溶 剂乙醇中,从而分离出来.
分离色素
②色素分离的原理：不同的色素在层析液中的 溶解度不同， 溶解的度高 随层析液在滤纸上扩散得 快，反之则慢。因而，不 同的色素会形成不同的色素带。
实验— 绿叶中色素的提取和分离
实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)
(4)温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好?
叶绿体 色素
吸收可见 的太阳光
叶绿素主要吸收 红光、蓝紫光
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
问 题： 1.为什么树叶一般都呈绿色？
叶绿素占叶绿体色素的3/4，叶绿素对绿光吸 收量少，绿光被反射出来，叶绿体呈现绿色。
2.秋天为什么叶子会变黄？
叶绿素解体。
2.海洋里的藻类为什么五颜六色？ 不同颜色的藻类吸收不同波长的光。 藻类本身的颜色是反射出来的光。
海水的浅层的绿藻吸收红光和蓝紫光较多，反 射出绿光； 海水深层的红藻吸收蓝紫光和绿光较多，反射 出了红光； 褐藻反射出黄色的光。
探究活动三： 阅读P99页第三、四段思考： 捕捉光能的色素存在于细胞什么结构中呢? 1．捕捉光能的色素存在的结构：
2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所 以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿 色光源。
俗话说：“万物生长靠太阳”，为什么 这么说呢？我们来看一组数据： ①地球表面上的绿色植物每年大约制造 4400亿吨有机物； ②地球表面上的绿色植物每年储存的能量 约为7．11×1018kJ，这个数字大约相当于 240000个三门峡水电站所发出的电力。
2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？
阅读P97页 实验— 绿叶中色素的提取和分离
1.实验原理： ①色素提取的原理：绿叶中的色素都是有
机物，能溶解在有机溶 剂乙醇中,从而分离出来.
分离色素
②色素分离的原理：不同的色素在层析液中的 溶解度不同， 溶解的度高 随层析液在滤纸上扩散得 快，反之则慢。因而，不 同的色素会形成不同的色素带。
实验— 绿叶中色素的提取和分离
实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)
高中生物必修1《第4章细胞的能量代谢第3节能量转换与释放二细胞释放能量的途径——细胞呼吸》北师大PPT课件
糖类
脂质
脂肪：生物体主要的储 ①细胞中主要的能源物质(葡萄糖) 能物质
②构成细胞结构或化合物的重要成 磷脂：构成生物膜的重 分(纤维素是细胞壁的组成成分， 要组成成分
功能 核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分)固醇：参与血液中脂质
③细胞通讯识别作用的基础(细胞 的运输(胆固醇)胆固醇
膜表面的糖蛋白) ④细胞的储能物质(淀粉、糖原)
专题1
细胞的物质基础和结构 基础
分子组成
细胞
构
成
结构 决定 功能
大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 化学元素
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
化合物
无机物：水、无机盐 有机物：糖类、脂质、蛋白质、核酸
细胞膜（边界）
成分
结构
功能
细胞质 （代谢中心）
细胞核 (控制中心）
细胞壁
细胞质基质
• 糖类和脂肪都只含有C、H、O，但脂肪中 氧含量远远低于糖类，而氢含量高于糖类， 因此，等质量的糖类和脂肪氧化分解时，脂 肪耗氧多，产水多，同时释放的能量也多。
二、水和无机盐
存在 形式
结合水
水 自由水
无机盐 主要以离子形式存在
①细胞内的良好溶
剂
生 理
细胞结
②运输营养物质和 ①构成复杂化合物
代谢废物
②维持生命活动
作 用
构的组 成成分
③参与生物化学
③维持细胞的酸碱
反应
平衡和渗透压平衡
④细胞生活的液体
环境
水的知识归纳 1.水的代谢与调节
光合作用 有氧呼吸
利用水 水的光解 第二阶段
生成水 C3还原 第三阶段
无机盐
三、 细胞中的能源物质
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酶
C6H12O6
2丙酮酸 酶
2C2H5OH+2CO2+能量 2C3H6O3 ＋能量
第一阶段
第二阶段
（均在细胞质基质中完成）
两种无氧呼吸方式的具体实例
产生酒精的无氧呼吸常见的例子有：
①某些水果（如苹果）及某些植物的根在缺氧时 ②酵母菌在缺氧时
产生乳酸的无氧呼吸常见的例子有：
①马铃薯块茎、甜菜块根和玉米胚在无氧时 ② 动物的肌肉细胞在缺氧时 ③乳酸菌在无氧时
第三节 细胞呼吸
一、呼吸作用的概念
细胞呼吸是所有生物都具有的一项重要 的生命活动。其实质是氧化分解有机物，最 终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量 产生ATP的总过程。
细胞呼吸的类型
有氧呼吸 无氧呼吸
有氧呼吸
•概念——指生物细胞在氧气的作用下，通过酶的催
化作用把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出CO2和 水，同时释放出大量能量的过程。
3. 酶的催化机理
酶是通过与底物形成中间产物，降低反应的活 化能来加速化学反应速度的。酶分子中存在有活性 中心，活性中心由催化基团和结合基团组成。在酶 与底物分子相互接近的过程中，底物分子诱导酶 的活性中心结构发生利于与底物结 合的变化。酶与底物接触，酶分子 通过结合基团与底物分子互补契合， 催化基团催化底物分子中键断裂或 形成新的化学键，底物转化为产物， 产物由酶分子上脱落下来，酶又恢 复到原来构象。
三磷酸腺苷 ＡＴＰ
腺苷（Ａ）
ATP的结构简式
• ATP的结构简式为A—P ~ P ~ P
普通化 学键
高能 磷酸键
ATP即三磷酸腺苷，是各种活细胞内普遍存 在的一种高能磷酸化合物。
ATP的水解过程 A–P～P～P
A–P～P
酶 ATP
Pi
能量 ADP+Pi+能量
ATP与ADP的相互转化
A-P~P~P
场所——始终在细胞质基质内进行
总反应式
C6H12O6 酶 C6H12O6 酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 2C3H6O3 （乳酸）＋能量
无氧呼吸比有氧呼吸释放出的能量要少得多，未释 放的能量储存在酒精或乳酸等不彻底的氧化产物中，酒 精能燃烧，说明酒精中还储存有大量的能量。
无氧呼吸
无氧呼吸的过程
4. pH 值
pH值影响酶分子构象改变，酶均有其各自不同的最适 pH值范围。在最适pH值范围内，反应速度最大。在过酸和 过碱的条件下，酶活性完全丧失。
5. 激活剂
激活剂：能提高酶活性的物质。 无机离子：Na＋ K＋ Mg2＋ Ca2＋ Zn2＋ Fe 2＋ Cl有机分子：抗坏血酸（Vc），半胱氨酸， 亚硫酸钠，谷胱甘肽。
第四章 细胞代谢
第一节 能与细胞
机体的生存需要能量，机体内主要提供 能量的物质是ATP。
ATP的形成主要通过两条途径： 一条是由葡萄糖彻底氧化为CO2和水，从 中释放出大量的自由能形成36分子ATP。 另外一条是在没有氧分子参加的条件下， 即无氧条件下，由葡萄糖降解为丙酮酸，并 在此过程中产生2分子ATP。
三、酶促反应的影响因素
1.底物浓度对酶促反应速度影响
2. 酶的浓度
3. 温 度
t＜T时，V 随 t 的升高而增加。（T为最适温度） t＝T时，V＝Vmax。 t＞T时，V 随 t 的升高而减小。 高温条件下，酶蛋白空间结构被破坏易变性，导致失活。
Q10（温度系数）：温度 每提高10℃所增加的反应速 率的倍数。
12分子H2O
6分子CO2
1161kJ=38ATP
有氧呼吸的全过程
场所
反应物
第一阶段 细胞质基质 葡萄糖
第二阶段 线粒体 第三阶段 线粒体
丙酮酸 H2O 【H】 H2O
产物
丙酮酸 【H】
CO2 【H】
H2O
能量 少 少 多
无氧呼吸
概念——指在无氧条件下，通过酶的催化作用，生
物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧 化产物，同时释放出少量能量的过程。
ATP形成的途径
第二节 酶
一、酶及其特点
酶：活细胞产生的具有催化作用的一类有机物。
H
H
化学特点：绝大多|数是蛋白质，少数| 为RNA。
作用特点：H高OO效C性—C，—专NH一2 性，HO条O件C—温C—和N性H2
|
|
H
H
二、酶的作用机理
1. 中间产物理论
酶与底物形成中间产物，通 过降低反应的活化能来加快反应 速度，酶促反应要比非催化反应 多经历几个步骤。
酶
酶 A-P~P +Pi + 能量
请问：这是不是可逆反应？
不是
ATP与ADP的转化关系
ATP
Pi
酶
酶
ADP
能量
物质可逆
能量不可逆
• ATP释放的能量转化成其它能量的形式主要有：
1.机械能 2.电 能 3.渗透能 4.光 能 5.热 能
ATP的生理功能 ATP是生物体进行各种生命活动
所需能量的直接来源
6. 抑制剂
抑制剂：能使酶活性下降或丧失的物质。
无机离子：Ag＋，Hg2＋，Pb2＋。
化学物质：CO，H2S，氰化物，砷化物（砒 霜），氟化物，有机磷。
类型1------非竞争性抑制剂：它与酶分子结合的部位 不是活性部位，但它的结合却使酶分子的形状发生 了变化，使得活性部位不适于接纳底物分子。
类型2------竞争性抑制剂：与酶的底物相似的化学物， 与底物分子竞争酶的活性部位，使得底物分子不能 发生反应。（可逆的）
•场所──先在细胞质基质内，后在线粒体内
•总反应式：
酶
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
6CO2 + 12H2O + 能量（2870kJ）
有氧呼吸的全过程
１分子葡萄糖
第
[H]
酶
一 2ATP（少量） 阶
段
2分子丙酮酸
6H2O
第 三
[H]
2ATP（少量）
阶
第
段
6分子O2
酶
二 阶
段
酶
34ATP（大量）
说明：微生物的无氧呼吸又称为发酵
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸
无氧呼吸
主要在线粒体中进行 在细胞质基质中进行
需要氧气参与
不需要氧气参与
区别
分解有机物彻底 CO2 H2O
分解有机物不彻底 CO2 酒精 乳酸
释放大量能量
释放少量能量
第一阶段（从葡萄糖到丙酮酸）的过 联系 程和场所（细胞质基质）完全相同；有酶
E + S --→ ES --→ P + S E：酶 S：底物 P：产物
2. 活性中心理论
酶分子上直接参与反应的氨基酸残基或侧链基 团组成的活性空间结构称酶的活性中心，分催化基 团和结合基团两部分。 前者决定酶的催化能 力（高效性），后者 决定酶与哪些底物结 合（专一性）。活性 中心外维持形成活性 中心构象的一些基团， 称为非活性中心。