最新专题二新陈代谢

专题二新陈代谢专题二生物的新陈代谢一、网络导学[本专题包括必修第三章生物的新陈代谢、选修第二章光合作用与生物固氮、选修第五章微生物与发酵工程。

]动物代谢二、直击考点[知识点]（一）、复习重点[[1、理解新陈代谢与酶和ATP的关系新陈代谢是细胞内一系列有序的化学反应的总称，是生物体自我更新的过程。

酶和ATP是新陈代谢过程中必不可少的两种物质。

新陈代谢的一系列化学反应都是在酶的催化作用和ATP的供能条件下才能正常进行。

绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

近几年的高考命题主要围绕着酶的催化活性、耐受温度、酸碱度以及生成物和反应物的浓度等因素的影响展开命题，复习时应注意这方面的问题。

①酶的催化作用需要适宜的温度和pH，在最适温度和最适pH下，酶活性最高。

过酸、过碱和高温都破坏酶的分子结构而使酶失活。

②在底物足够，其他条件固定的情况下，反应中没有抑制酶活性的物质和不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应速度与酶浓度成正比。

③在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度增加而加快，几乎成正比；底物浓度较高时，随底物浓度增加，反应速度加快，但不显著；底物浓度很大，达到一定限度时，反应速度达到最大值且不再随底物浓度增加而增加。

生物体生命活动的直接能源是ATP，ATP水解时释放的能量直接用于各项生命活动，如肌肉收缩、腺体分泌、合成代谢、神经传导和生物电等。

生物体内的糖类、脂质和蛋白质等有机物中都含有大量的能量，但生命活动的主要能源物质是糖类，糖类在体内氧化分解释放的能量，一部分合成了ATP用于各项生命活动，另一部分以热能的形式散失。

糖类等有机物中含有的能量最终来自绿色植物光合作用所固定的太阳能，所以，生物体生命活动的最终能源是太阳光能。

2 、植物的光合作用和呼吸作用的过程光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢，这是高考的重点和热点，复习时要切实理解其实质——完成物质和能量的转化。

光合作用的光反应阶段完成两大变化：水分解产生氧气和[H]，合成ATP。

暗反应阶段完成CO2的固定和还原。

呼吸作用是分解有机物，释放能量的过程。

光合作用必须在光下才能发生，而呼吸作用是每时每刻都在进行，一般来说，植物在白天和晚上的呼吸作用强度基本一致，呼吸作用的强弱主要受温度的影响。

分清光能在叶绿体中的转换过程，包括三个步骤，光能转换成电能（需要色素，主要是叶绿素a）；电能转化为活跃的化学能（合成ATP、NADPH的过程），活跃的化学能转化为稳定的化学能（合成有机物的过程）。

前两步发生在光反应的过程，第三步发生在暗反应过程。

叶绿体中的色素包括叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）、胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色），它们在光合作用中主要有两个方面的作用：①吸收、传递光能（大多数叶绿素a，以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素）；②吸收光能，并转换成电能（少数处于特殊状态的叶绿素a）。

【自学提问】1.光照与CO2对植物细胞内C3C5〔H〕ATP ADP的影响是怎样的？2.光合作用与呼吸作用中ATP的去路是怎样的？ATP与ADP的移动方向是怎样的？3. 光合作用与呼吸作用中〔H〕的作用是什么？3．光合作用和呼吸过程中CO2中C和O的转化4．不同状态下植物代谢中的CO2和O2（1）在白天有较强光照时，光合作用强度大于呼吸作用强度，参与光合作用的CO2有来自于外界的，也有来自于线粒体呼吸作用产生的；植物光合作用产生的氧气除用于自身细胞呼吸之外，其余氧气释放到周围环境中。

（2）在傍晚或清晨光照强度较弱时，光合作用需要的CO2量较少，呼吸作用提供的CO2就够了，叶肉细胞不从外界吸收CO2。

当光合作用与呼吸作用的强度相等时，外界CO2不发生变化，此时叶片所处的光照强度称为光的补偿点；细胞呼吸速率大于光合作用速率时，吸收O2、放出CO2量较少。

（3）晚上没有光照，植物只进行呼吸作用，植物从外界吸收O2，且产生的CO2全部排出体外。

（4）一昼夜有机物的积累量（植物净产量）是由光合作用与呼吸作用的强度大小决定的，白天积累的有机物经过一个晚上被呼吸作用消耗一部分，余下的才是植物的净产量。

（5）绿色植物光合作用与呼吸作用之间O2的相互联系在叶肉细胞中，叶绿体光合作用释放的总O2量有两个去向，一是用于线粒体的呼吸作用消耗（呼吸作用强度越大，消耗越多），代表呼吸作用强度；二是释放到外界去，它同样代表用于积累的有机物的量的多少。

（6）光合作用、呼吸作用、净光合作用三者之间的关系，反映的是作物产量。

作物产量取决于光合作用的净积累量（光合作用净积累量=总光合作用量-呼吸消耗量），因此，在一定条件下，增强光合作用，降低呼吸消耗，可明显提高作物产量。

5.影响光合作用、细胞呼吸的因素及其应用再增加CO2浓度，光合速率不再增加温室中CO2增多上，只进行有氧呼吸矿质元素和H2O矿质元素直接或间接影响光合作用。

N、Mg、Fe、Mn、Cu、P（与酶、叶绿素的生物合成有关）产生直接影响；K、P、B对光合产物的运输和转化起促进作用，对光合作用产生间接影响；水分是光合作用原料之一，缺少时光合速率下降合理施肥合理灌溉有些矿质元素是酶的激活剂，影响与细胞呼吸有关的酶，在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱种子贮藏必须晒干6、影响光合作用的因素几个常见图解：①光照强度：②温度③CO2浓度：细胞呼吸的图解○4多种因素的共同作用（分析P点Q点限制光合作用的因素）【自学提问】1.光合作用中怎样提高光合效率？2.在光合作用怎样提高光能利用率？7．C3植物和C4植物C3植物叶片的结构特点是：叶绿体只存在于叶肉细胞中，维管束鞘细胞中没有叶绿体，整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行，光合产物变只积累在叶肉细胞中。

C4植物叶片的结构特点是：围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞，里面一圈是维管束鞘细胞，细胞较大，里面的叶绿体不含基粒。

外圈的叶肉细胞相对小一些，细胞中含有具有基粒的叶绿体。

通过C4途径固定CO2的过程是在叶肉细胞中进行的。

C4中的C转移到C3途径是在维管束鞘细胞中进行的，光合作用的暗反应过程也是在维管束鞘细胞中进行。

光合作用的产生也主要积累在维管束鞘细胞中。

C4植物具有两条固定CO2的途径，即C3途径和C4途径。

C4植物通常分布在热带地区，光合作用效率较C3植物高，对CO2的利用率也较C3植物高，所以具有C4途径的农作物的产量比具有C3途径的农作物产量要高，如玉米就属于C4植物。

【自学提问】1.怎样区别C3C4植物？2.常见C3C4植物有哪些？8、水分、矿质元素的吸收、运输与利用1．植物对矿质元素的吸收具有选择性同一植物对不同矿质离子的吸收不同；同一植物不同生长时期，对矿质元素的需求量不同；不同植物对同一矿质元素的需求量不同；植物对同一种盐的阴阳离子的吸收量不同。

矿质元素的吸收是一个主动运输的过程，需要呼吸作用提供能量，与O2浓度有关；呼吸作用需要酶的参与，与温度和pH有关；矿质元素的吸收状态是离子，与水有关。

一切制约呼吸作用的因素必将制约矿质元素的吸收。

2．矿质元素的利用取决于矿质元素在植物体内的存在形式，以离子状态存在的在植物体容易移动，可以反复利用，以不稳定化合物存在的，也可以移动，可多次利用，它们大多分布代谢旺盛的部位，缺乏受害的一般是衰老组织；以稳定化合物存在的不能移动，只利用一次，越衰老的器官分布越多，缺乏时受害的部位是幼嫩的组织。

3．水分、矿质代谢对光合作用产生影响（1）叶片缺水影响叶绿素的合成，促进已经形成的叶绿素分解，造成叶处发黄。

水还是光合作用的原料之一。

另外水还能影响气孔的开闭，进而影响CO2的吸收。

（2）N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分；P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能；K：促进光合产物向贮藏器官运输；Mg：叶绿素的重要组分；Mg、Mn、Cl和Ca参与酶活性的调节。

不足时，光合作用不能顺利进行；过量时，危害农作物正常生长发育。

4．水既是有氧呼吸的反应物，又是反应的良好介质，含水量高，细胞呼吸强度越高。

【自学提问】（1）原生质、原生质层、原生质体的比较？（2）植物吸水原理及应用是怎样的？（3）蒸腾作用的生理意义主要有哪3个方面？四、动物代谢1、三大营养物质代谢关系（1）三大营养物质之间的可以相互转化。

三大营养物质之间的转化枢纽是呼吸作用，主要是有氧呼吸。

通过有氧呼吸的中间产物将三大营养物质的代谢联系在一起。

一般来说，体内的蛋白质过剩，氨基酸就可以通过脱氨基作用形成含氮和不含氮的部分，不含氮的部分可以转变成糖类和脂肪。

但糖类过剩，要转化成蛋白质必须要有氮源(即多余的氨基酸)，如无氮源，糖是不可以转变成氨基酸的。

糖类转变成氨基酸必须经过的生理过程是转氨基作用，氨基酸转变成糖类和脂肪必须经过的生理过程是脱氨基作用。

氨基酸经脱氨基作用后形成的含氮部分——氨，对人体是有毒的，必须在肝脏中被转化成尿素，尿素对人体的毒性比氨要小得多，再通过循环系统运输到肾脏以尿液的形式排出体外，也可通过汗腺排出体外。

（2）糖类、脂肪、蛋白质之间的转化是有条件的，只有在糖类供应充足的情况下，才能转化成脂肪。

不仅如此，各种代谢物质之间的转化程度也是有差异的，如：糖类可以大量转化为脂肪，而脂肪却不能大量转化为糖类。

（3）三大类营养物质之间还相互制约，正常情况下，人和动物体活动所需的能量主要由糖类氧化分解供给，只有当糖代谢发生障碍引起供能不足时，才由脂肪氧化供能，保证机体的能量需要。

当糖类和脂肪的摄入量都不足时，体内蛋白质的分解就会增加。

2、三大营养物质的比较①相同点主要来源相同。

动物体内的三大营养物质均主要来自食物的消化与吸收；主要代谢途径相同。

三大营养物质在体内均可合成、分解与转变；都能作为能源物质氧化分解，释放能量，最终产物均有C02和H20。

②不同点糖类和脂肪可在体内储存，而蛋白质则不能在体内储存；糖类、脂肪的代谢终产物只有C02和H20，而蛋白质的代谢终产物除CO2和H2O外，还有尿素等含氮废物；糖类是主要能源物质，脂肪是体内储备能源物质，蛋白质只在糖、脂肪严重供能不足时，作为一种能源物质供能。

3、三大营养物质代谢与人体健康(1)糖类代谢与人体健康b．脂肪肝：脂蛋白合成受阻，脂肪不能从肝排出，造成脂肪堆积所致。

脂肪肝可发展为肝硬化；c．肝硬化：肝细胞坏死，结缔组织增生。

（3）蛋白质代谢与人体健康营养不良：人类的食物种类过于单一，体内由于缺乏某些必需氨基酸而导致蛋白质合成受阻，身体异常消瘦的现象。

人每天必须摄入一定量的蛋白质：人体内的蛋白质每天要代谢，蛋白质在体内不能储存，氨基酸也不能全部由其他物质转变而来，所以要通过食物来补充了。

特别是青少年，需要的更多，如果每天摄入的不足，会出现营养不良。