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细胞的能量供应和利用---一轮复习
些?
原料: 有机物 实质: 在细胞内 分解有机物 一、细胞呼 场所: 生成CO2或其他产物 释放能量 吸的概念 产物: 能量变化: 释放能量并生成ATP 有氧呼吸 二、细胞呼吸的方式 无氧呼吸 细胞呼吸的主要方式
6O2
C6H12O6
4[H] 酶 能量 6H2O 酶 20[H] 2C3H4O3 2C3H4O3 6CO2 2C3H6O3 2C2H5OH 人和高等动 +2CO2
结论: 酶具有高效性,催化效率是无机催化剂的 107—1013倍 意义:使细胞代谢快速高效的进行。 注意:酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间, 不改变化学反应的平衡点。
淀粉、蔗糖、淀粉酶、蔗糖酶
材料和试剂:
(二) 专一性 自变量: 因变量: 无关变量: 测量指标: 设计思路
斐林试剂、碘液、及其他材料
(三)探究实验 1、如何验证酶的本质是蛋白质 (1)实验原理: 蛋白质与双缩脲试剂反应生成紫 色物质 (2)设计思路
A组:待测酶液+双缩脲试剂 B组:已知蛋白+双缩脲试剂 是否出现紫色 出现紫色
(3)结果分析 2、探究实验 (1)确定观察指标 一般选择容易观察的实验现象或 易被检测的物质 ①变量 ②自变量 (2)实验变量 不同组别中无关变量 ③因变量 应相同,并且处于最 ④无关变量 适条件下
1、低温保鲜蔬菜水果(如用冰箱)t/℃ 应用 2、大棚蔬菜夜晚适当降温,以降低呼吸速 率,有利于有机物的积累。
2、氧气浓度 D A点:O2浓度为0,产生的CO2全 C 生 A 部来自无氧呼吸; 成 Q 量 AB段:随O2浓度增大,无氧 P 呼吸受到抑制,无氧呼吸产生 B 的CO2量减少; O 氧气浓度 B点:无氧呼吸的消失点; OD段:随O2浓度增大,有氧呼吸逐渐增强,产生的 CO2量逐渐增多; P点:有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相等; AQ段:由于O2浓度增大,无氧呼吸受抑制;同时 由于O2浓度较低,有氧呼吸强度较弱; Q点:CO2生成速率最小,呼吸作用强度最弱; AC段:来自有氧呼吸和无氧呼吸 C点以后:无氧呼吸被完全抑制, CO2全部来自有氧 吸,因此CO2生成总量等于有氧呼吸产生的CO2量。
归纳
主要能源物质——糖类(葡萄糖)
主要储能物质——脂肪 直接能源物质——ATP
最终能源——太阳能
第3讲 细胞呼吸
1、什么是细胞呼吸?细胞呼吸的主要方式是什么? 2、请写出有氧呼吸三个阶段的场所及反应式。 3、请写出无氧呼吸第二阶段的场所及反应式。 4、请写出有氧呼吸和无氧呼吸的总反应反应式。 5、无氧呼吸产生酒精和乳酸的生物或组织分别有哪
通过有氧呼吸将有机物彻底的氧化分解为无机物。 而无氧呼吸的产物中依然存在有机物,大量能量依 然储存在生成的有机物中,所以无氧呼吸是不彻底 的氧化分解,并且释放的能量少。
4、不同生物进行无氧呼吸产物为什么不同? 不同生物的酶系统不同。 5、线粒体中有没有葡萄糖? 没有,葡萄糖在线粒体中就被分解为丙酮酸和还原 剂氢,所以多糖不进入线粒体。
6、1 mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量是多少? 其中储存在ATP中的是多少?
1 mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量有2870kj,其 中储存在ATP中的有38X30.54=1161kj,其余的能 量都以热能的形式散失了。 7、植物为什么不能长时间进行无氧呼吸?
植物通过无氧呼吸产生的酒精对植物细胞具有毒害 作用。
(1)为生物体的各项生命活动提供能量 (2)为体内其他化合物的合成提供原料
三、影响呼吸作用的因素 (一)内因
基因
表现
决定
呼吸酶的种类和数量
1、不同生物呼吸速率不同 2、同种生物不同发育阶段呼吸速率不同 3、同一个体不同器官呼吸速率不同
呼 吸 速 率
(二)外因 1、温度
原理:温度通过影响酶的活 性影响呼吸作用。
ATP和ADP的相互转化及其应用
完成下面的ATP再生流程图并判断分析ATP与ADP的相互转 化是否为可逆反应。
答案 ①光反应 ②ATP ③叶绿体基质 ④(CH2O)中稳 定的化学能 ⑤细胞呼吸 ⑥细胞质基质、线粒体 ⑦ 热能 ⑧ADP+Pi
ATP与ADP的相互转化是否是可逆反应? ATP ADP+Pi+能量
结论:酶具有专一性,一种酶只能催化一种或一类 化学反应。 意义:使细胞代谢能够有条不紊的进行。 (三)多样性 酶具有专一性,决定酶又具有多样性
四、影响酶活性的条件 概念: 酶对化学反应的催化效率(或者 说酶催化化学反应的能力)。 (一)酶活性 测定方法:可用一定条件下酶催化某一 化学反应的速率来表示。 (二)影响酶活性的因素 酶 自变量: 活 性 因变量: 1、温度 无关变量: 测量指标: 最适温度 t/℃ 设计思路
不同物质中“A”代表的含义
A:腺苷
A:腺嘌呤
A:腺嘌呤脱氧核苷酸
A:腺嘌呤核糖核苷酸
ATP的分子组成
腺苷(A) 一磷酸腺苷(AMP)
RNA的基本单 位之一
二磷酸腺苷(ADP) 三磷酸腺苷(ATP)
元素组成:C、H、O、N、P 提示:ATP是一种物质,不是能量。能量储存在高能 磷酸键中。 ATP的特点:远离腺苷的高能磷酸键容易断裂容易形成, 因此ATP在细胞中的含量很少
2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目 场所 不 同 条件 产物 能量 有氧呼吸 细胞质基质、线粒体 无氧呼吸 细胞质基质
需氧气、相应的酶
彻底的氧化分解产 物:二氧化碳和水 大量
不需氧气,需相应的酶
不彻底的氧化分解产物: 酒精和二氧化碳或者乳酸 少量
点
相
同 点
过程 实质
意义
第一阶段相同。之后在不同的条件下,在不同的 场所、不同酶的作用下沿不同途径形成不同产物 氧化分解有机物,释放能量,产生ATP
酶 活 性
最适pH
t/℃
结论:在最pH下,酶的活性最强;在一定范围内,低 于最适pH,随pH升高,酶活性逐渐增强;高于最适pH, 随pH升高,酶活性逐渐减弱。 总结: 1、在最温度和pH下,酶的活性最强。温度和pH 偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。 2、过酸、过碱、温度过高,会使酶的空间结构遭 到破坏,使酶永久失活。 3、低温使酶的活性暂时降低,但空间结构稳定, 温度恢复,酶的活性恢复。
有氧呼吸总反应式:
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 酶 6CO2 + 12H2O+能量
无氧呼吸
C6H12O6 第一阶段: 第二阶段 酶 2C3H4O3 + 4[H] +能量 2C2H5OH+2CO2 2C3H6O3 2C3H4O3 + 4[H] 酶 2C3H4O3 + 4[H] 酶
无氧呼吸总反应式: 酒精式: C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2+能量 乳酸式: C6H12O6 酶
合成场所
来 源 生理功能
一般来说,活细胞都能产生酶
具有生物催化作用 降低化学反应的活化能
作用原理
(二)活化能:分子从常态变为容易发生化学反应的 活跃状态所需要的能量称为活化能。
所有的活细胞都能产生酶?
酶是由活细胞产生的,但是哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核、 DNA、核糖体等,因此不能合成酶,红细胞中的酶是红细胞在 未成熟的时候合成的,所以通常说“一般情况下,活细胞都能合 成酶”。
酶具有催化功能和提供能量等多种功能?
催化作用是酶唯一的功能,酶不具有其他功能。但酶可以作为 其他反应的原料,但这不是在执行其就应有的功能。
酶只能在细胞内发挥作用?
酶在发挥作用时,不仅仅是在细胞内,在细胞外、甚至是体外, 只要条件适宜,均可发挥作用。
酶能为化学反应提供活化能?
酶不能为化学反应提供活化能,只能降低活化能; 使用加热的方法不能降低活化能,但能提供活化能。 此外,和无机催化剂一样,酶能改变反应速率,能缩短达到平 衡的时间但不改变反应的平衡点;并且酶在反应前后的质量和 性质都不发生改变。
CO2
应用一般将 生 A 成 O2浓度调至Q点对应的O2浓度下, 量 Q P 此时CO2生成量最小,呼吸作用强 B 度最弱,有机物分解速率最小,剩 O 氧气浓度 余量最多。 而不是在无氧条件下,在无氧条件下,细胞呼吸产生 的酒精过多会导致腐烂。 3、含水量 4、 CO2浓度 在进行蔬菜水 呼 呼 果保鲜时,充 吸 吸 速 速 入一定量的CO2 率 率 或N2,可抑制细 含水量 CO2浓度 胞呼吸,减少 有机物的消耗。
②不宜用H2O2作底物探究温度对酶活性的影响,因为 H2O2的分解本身易受温度的影响。 3、探究淀粉酶的最适温度时,能否用斐林试剂检测 反应速率?
探究温度对酶活性影响时,不能用斐林试剂检测,因为 斐林试剂检测时需要加热,加热会影响有些化学反应。
2、pH
自变量: 因变量: 无关变量: 测量指标: 设计思路
4、酶浓度
底物浓度 前提:酶的量一定
酶浓度 前提:底物量充足
底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影 响酶促反应速率,它们不影响酶活性。
第2 讲
ATP
1、请写出ATP结构简式及中文名称; 2、请写出ATP结构简式中各字母和符号代表的意思; 3、ATP的生理功能是什么? 4、ATP的元素组成有哪些? 5、ATP的本质是什么? 6、请写出ATP和ADP相互转化的总反应式; 7、ATP在生物体内的含量怎样? 8、细胞内能产生ATP的场所有哪些?
五、影响酶促反应速率的因素 1、温度
酶 促 反 应 速 率
酶 促 反 应 速 率
2、pH
最适温度
t/℃
反 应 物 剩 余 量
最适pH
t/℃
pH=1 pH=13 pH=7
温度和pH通过影响酶活性来影 响酶促反应速率。 在酶有活性的前提下,反应溶液 的pH变化不影响酶的最适温度。
t/℃
3、底物浓度