2021高中生物细胞代谢知识点带答案

专题三细胞的代谢

1.细胞的失水和吸水方式：渗透吸水

①渗透吸水：水分子透过半透膜从低浓度（水相对含量高）向高浓度（水相对含量低）进行扩散的现象。F发生渗透作用的条件：半透膜、半透膜两侧具有浓度差

②动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜，植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成。成熟的植物细胞具备原生质层，可发生渗透吸水或失水。根尖的分生区只能进行吸胀吸水。在低渗溶液中，动物细胞会吸水涨破，植物细胞由于细胞壁的支撑保护作用，不会涨破；在高渗溶液中，动物细胞会失水皱缩，植物细胞会发生质壁分离。可在低倍镜下观察洋葱外鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生质层的位置，来判断质壁分离的程度。成熟植物细胞能发生质壁分离的条件是：有中央大液泡、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性、外界溶液的浓度大于细胞液的浓度。注意：当达到渗透平衡时，半透膜两侧的溶液浓度不一定相等，但水分子进出半透膜的速率达到平衡。

2.物质进出细胞的方式及影响因素

自由扩散：O

2、CO

2

等气体，水，甘油、乙醇、性激素等脂溶性物质、苯等，受浓度差影响

协助扩散：葡萄糖进入红细胞，由离子通道介导的K+外流和Na+内流；由水通道蛋白介导的水的跨膜运输。既受载体蛋白数量的影响，又受浓度差的影响。

主动运输：大多数无机盐离子，氨基酸、葡萄糖等有机小分子。需要载体和能量，可逆浓度梯度运输。用蛋白酶抑制剂处理会降低主动运输速率，低温、氧气浓度也可通过

影响细胞呼吸，影响能量供应，从而影响主动运输。

胞吞、胞吐：大分子进出细胞的方式，如消化酶、抗体、蛋白类激素，但某些小分子也可以通过胞吐出细胞，如神经递质、甲状腺激素等，需要消耗能量。体现了细胞膜的

流动性，且需要消耗能量。

3.酶

①酶是由活细胞产生的具有催化作用的一类有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。

②酶的基本单位是：氨基酸或核糖核苷酸；合成场所是：核糖体或细胞核，合成过程都有水的生成；既可以在细胞内起作用，也可以在细胞外起作用，如消化酶；酶的作用原理是：显著降低反应的活化能，提高反应速率，但在反应前后，酶的性质和数量不变。

③酶的作用特点是：高效性、专一性和作用条件温和

由于酶通过与底物分子结合使化学反应同时进行，所以反应效率高。验证酶的高效性中自变

量是酶和无机催化剂。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，例如解开DNA 双螺旋要用解旋酶，要想将DNA分子切成两段，要用限制酶破坏磷酸二酯键，要想构建重组质粒要用DNA连接酶；要想获得原生质体需要用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁；要想制备动物细胞悬液要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。验证酶的专一性，选材时需要用相同的酶和不同的底物。例如，用淀粉酶、淀粉和蔗糖进行实验。

④酶的活性可以用单位时间内底物的剩余量或产物的生成量来表示，主要受温度、pH的影响，低温会抑制酶的活性，高温、过酸或过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。例如将胃蛋白酶从pH为9的环境放到pH为3的环境中，酶的催化活性不变（已失活）

⑤探究pH对酶活性影响时，不能用淀粉酶催化淀粉水解这一反应，因为HCl作为无机催化剂也可催化淀粉水解，这样就无法确定淀粉的水解是HCl改变了淀粉酶活性引起的还是HCl直接引起的。探究温度对酶活性的影响实验中，不能用过氧化氢酶催化过氧化氢的分解这一实验，因为即使没有酶的作用，温度也会影响过氧化氢的分解。关于试剂的选择如果探究温度对酶活性的影响，则不能用斐林试剂，因为需要严格的温度控制。所选试剂能够鉴定反应的有无，如碘液无法鉴定蔗糖的水解，斐林试剂无法鉴定麦芽糖的水解，双缩脲试剂无法鉴定胃蛋白酶对蛋白质的水解等等。

⑥设计实验时要注意要遵循单一变量原则和对照性原则，设计实验的一般步骤如下

第一、取材、分组、编号（材料要生长状态一致，性别相同，分组要随机平均分）

第二、控制自变量。实验组施加自变量、对照组不施加自变量，注意等量和适量的原则。

第三、控制无关变量相同且适宜

第四、检测因变量，记录实验结果

第五、对实验数据的统计分析，并预测实验结论。

在探究pH对酶活性影响时，应先加缓冲液，控制好pH后再加入酶；在探究温度对酶活性影响时，应用特定的温度处理酶和底物，再进行混合。

4.ATP

①ATP的中文名称为三磷酸腺苷，结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P代表磷酸。ATP有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键容易水解释放能量，所以可以作为细胞生命活动的直接能源物质。ATP去掉两个磷酸后是合成RNA的基本单位之一。

②细胞内ATP和ADP的相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。ADP转化为ATP时要形成高能磷酸键，需要吸收能量，能量的来源有两个，一个是光合作用中的光能，一个是细胞呼吸时有机物分解释放的能量，所以一般来说，ATP的合成一般与放能反应相联系。在动物

细胞中，形成ATP的场所为细胞质基质、线粒体；在植物的叶肉细胞中，形成ATP的场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体，但植物的非绿色组织细胞（如根细胞）中，因为不能进行光合作用，所以形成ATP的场所也只有细胞质基质和线粒体。ATP转化为ADP时要断开高能磷酸键，释放能量，释放的能量可以用于细胞的各项生命活动，如生物发光、发电、大脑思考、肌肉收缩、主动运输和细胞内的合成反应（合成蔗糖、蛋白质、核酸、多糖等）等各种吸能反应，一般来说APT的水解与细胞内的吸能反应相联系。注意：光合作用种合成的ATP只能化合物的还原。

用于暗反应C

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