第五章细胞的能量供应和利用
一、 酶一一降低反应活化能
◎ 细胞代:细施每时每刻进行着许务化学反应.统称为细胞代。
◎ 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畳称为活化能。 2. 定义:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
注： ①由活细胞产生（与核曙体有关） ② 催化性质：
③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酹是RNA。
A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学戾应速度。B.反应前后酶的性质和数量没有变 化。
特性：专一性、髙效性、多样性 ③ 彩响酶活性的条件：盪度、PH值
酶的催化作用需要适宜的溫度、pH值等，过酸、过诚.高温帮会破坏酶分子结构。低溫也会彩响酶的 活性，但不破坏晦的分
子
4 结构
。
图 例 V / i — y 血瞬Wt反□ F 1 解 析 在底物足够，其他 在S在一定围，V随S増加而加快， 近在一定溫度围V随T的升高而加快在一定 条因素固定的条件下， 酶乎成正比：当s很大且达到一定 限度件下，每一种酶在某一温度时活力最 大，称最促反应的速度与 酶浓度时，V也达到一个最大值，此 时即使再适溫度；当温度升高到一定限度 时，V反而随成正比。 増加S,反应几乎不再改 变。 富度的升高而降低。 二. ATP （三确酸腺昔〉
◎ ATP定生物体细胞普遍存在的一种高能璘酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能憑，它的水 解与合成存在
着能量的释放与贮存。
1. 结构简式 A — P? p? p 2. ATP与ADP的转化 ◎ ATP；
宀 ADP + Pi + 能量
（物质可逆?能量不可逆?酶不相同） 直接能源物质 主要能源物质 生物体重要储能物质 动物细胞的俸能物质 植物细胞的俸能物质 能量的最终来源 三、ATP的主要来源一一细胞呼吸
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气.排出二氧化碳的过程。
◎细胞呼吸是指有机物在细胞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。分为：
ATP 糖类 脂肪 糟原 淀粉 太阳能 1 ?有氧呼吸：
（1）槪念：指细胞在有氧的参与下?通远多种障的催化作用?把费萄糟等有机柠彻底氧化分解?产生二氧化 野垄释敖大
量能量?生成大量ATP的过程。
⑵ 场所：细胞质基质2线粒体（主要场所线粒体） ⑶有氧呼吸全过程图?解:
CsHi堆（衙萄
⑷有氧呼吸总反应式：
CH
612°6 + 2° + 2
反应物 葡萄糖（不 需氣） 线粒体 基丙酮酸 丿贡 H.0 （不需氧 — 线粒体 内[H] 氧气 膜 主要在 线粒休 須萄糖、 H20 、氧气 场所 细胞质 生成物 丙酮酸 [H] C02 )[H] 6H60
酶 6CQ2+ 12H20 + 能量
产生能虽 少虽： 少虽：
第一 阶段 第_ 阶段 第三 阶匝 全过 程 H.0 — co. ■ H-0 ■ 大虽 总共28 70 KJ 有1161 KJ储 存/上ATP中
⑸有氧呼吸中原子的转移:
C的转移 C6H12O6-丙爾酸 f co：
(?出1206?丙酮酸f [H] f H:0
H的转移
H20 f [H] fHQ
酸】
HrO } 0的转移
OLHCO -
■ —
2.无氧呼吸：
\C°2
⑹有氧呼吸的意义：有氯呼吸是大多数生物待别長人和高等动植物获得能呈的主要途径。
（1）册念：指细胞在无氧条件下?通过多种酶的催化作用.把葡萄糖写有机物分解成为不彻底的氧化产物昱 酸或酒
精.释放少量能量?生成少量ATP的过程。 ⑵场所：细胞质基质
（3）无氧呼吸总反应式：
酒精发酵:
2GH.0H + 2C03 +少量能量
乳酸发酵：
CeH1206 2C3HeOc + 少虽能虽
无氧呼吸第一阶段：细胞质基质 C6H12O6 2。3出（）3+4 [H]+少量能量 无氧呼吸第二阶段：细胞质基质 2CnH50H + 2C0. 2沁酶- ―2C3H603 ⑷徹生物的无筑呼吸也可以称为纽大多数植物、酵母菌无氧呼吸产生酒精。高等动物、乳酸菌.高 等植物的某些器官（马铃事块茎、甜菜块根等）的无氧呼吸产生乳酸。
（5）无筑呼吸的意义：①高等植物在水淹的情况F.可以进行短皙的无氧呼吸?将葡萄粮分解为遛植和三 复墮?釋放出
能量以适应缺氧环境条件。（酒精会毒害根细胞?产生烂根现象）②人在剧烈运动时?需要 在相对较短的时问消耗大量的能量?肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡曹糖分解为乳酸?释放出一定能量. 满足人体的雷要。
3. 有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路：
（1）有氧呼吸圻程放的能量一部分用于生成ATP.但大部分以热能的形式散失了。 ⑵ 无氧呼吸圻程放的能量小部分
用于生成ATP.大部分储存于竝或竝中。
有氧呼吸 无氧呼吸 指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把 指细胞在无氧的参与下，通过多种晦的催化作 和H：0 用，把葡菊梅等有机物分解成不彻底的氧化产 念 葡萄粮等有机物彻底氧化分解，产生co. 释放能量，生成许多ATP的过程 过 程 物，同时释放出少量能量的过程。 ① C6II1206 - 2 丙酮酸 +4 ② 2 丙 [H] + 少能 酮 ① C6H1206 - 能 { 2丙酮酸+ 4[H] + 少 酸 + 6H20 - 6C02 +20 [H]+ 少能 ③ 24 [H] + 602 - 2C3H603 乳酸 ②2丙酮酸 - 12H20 + 大量能量 * 2C2H50H + 2C02 反 应 C6H1206+6H20+602-6C02 + 12H20 + 大量能量 酶 C6H 12()6 T 隴 2C3H603 + 少量能量 2C2U50II + 2C02 + 能 式 少 场所 不 条件 同 产物 点 能量 相 联系 同 实质 点 意义 ①细胞质基质②线基质③线膜 除①外，需分子氧、酶 始终在细胞质基质 不需分子氧、需酶 酒精和C02或乳酸 少量、合成 2ATP(61.08KJ) CO2、IL0 大量、合成 38ATP (1161KJ) 从葡萄粮分解成丙酮酸阶段相同， 分解有机物，释放能量，合成ATP 以后阶段不同 为生物体的各项生命活动提供能量 四.形响细胞呼吸作用的因素 1、 部因索一一遗传因素（决定酶的种类和数量） 2、 环境因素 （1）溫度
温度以影响酶的活性影响呼吸速系。在最低点与最适点之 间.呼吸酹
活性低，呼吸作用受抑制.呼吸速率随温度的升
商而加快。超过最适点，呼吸酌活性降低甚至变性失活，呼 吸作用受到抑制.呼吸速率则会随着温度的增高而下降。
温度CC）
（2） 02的浓度
植物在02浓度为0时只进行无氧呼吸.大笫数植物无氧呼吸 的产物是酒精和
CO2； 02浓度在070%时.既进行有氧呼吸又 进行无氧呼吸：在02浓度5%时?呼吸
作用般弱：在02浓度超 过10%时.只进行有辄呼吸。有氧环境对无辄呼吸起抑制作用， 抑制作用随氧浓度的增加而増强，直至无氧呼吸完全停止在一定辄 浓度范碉内?有氧呼吸的强度随氧浓度的増加而增强。
5 10 IS 20 2$ 30 0,%
?的恢度与有*无氯 呼吸之间的关系
（3） C02浓度
从化学平衡角度分析，C02浓度增加，呼吸速率下降。
（4） 含水量
在一定围，呼吸作用强度随含水量的増加而増强， 随含水量的减少而减弱
五.光合作用
（1）发现
（2）场所俨层膜 叶绿体彳基质：DM,多种酶、核精体等
I基粒 多个类囊体（片层）堆恵而成
J胡茅卜素（橙黄色）1/3[ \类胡萝卜素1叶黄素（贫鱼〉2/3J
光
色素2
吸蓝紫
（1/4） r叶绿A （蓝绿色）3/Q
吸红橙和蓝紫光
.叶绿素（3/4 [叶绿素B （黄绿色）1/4 J
1.过程
步骤 握取 原理 色素能溶于有机溶剂 试剂 无水乙醇、丙酮 备注 5g绿叶+丙狗+二氧 化硅+碳酸钙 制备滤纸条—f画滤液细线（细、直） 分离 帽解度有异，且在滤纸 丨卜扩散速应不同 层析液（石油醛. 丙细线不触及层析液 酮和茏） 含量 最少 较少 最多 较多 溶解度 最咼 较高 较低 最低 扩散速度 最快 较快 较慢 最慢 2.结果
1x71
颜色 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 种类 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素R 叶绿素h 3 ?注意事项:
3试剂的作用：无水乙醇：提取色素
层析液：分离鱼素 二氧化硅：使研廓充分 碳酸钙：防止色素被破坏
b收集到试管中的滤液?用棉塞塞严管口的目的：防止无水乙醉挥发
C将定性滤纸剪去两角的目的：防止两边的色素在滤纸条上扩散过快、不均匀?便于观察实验结果,
d分离色素时?不能让滤液细线蝕及层析液的原因是：因为色素会溶解于层析液中?从而导致实验效果极 差?甚至失
败.
（3）光合作用：光合作用是指绿色植物通过叶绿体?利用光能?把二氧化碳和水驶化成储存能量的有机物. 井且释放
氧.气的过程。
叶辱体
光合作用的全过程:
光反应阶段 暗反应阶段
1光反应:
①
条件：直光 ②场所：叶绿体的类囊体薄膜上
③过程：①水的光解：H2（）&1/2O2+2[H]
②ATP的合成:r
④ 能量变化：光能一ATP中活跃的化学能
2暗反应:
①条件: 有光和无光 ③过程: ①CO：的固定:
②场所：叶绿体基质
C6+G 旦 2C3
(：3 + 1叫嚅^(CFhO)等+ C
②G的还原:
④能量变化：ATP中活跃的化学能一有机物中稳定的化学能
高中生物必修一第五章细胞的能量供应和利用知识点汇总
