第五章 细胞的能量供应和运用
第一节 减少反映活化能的酶
一、细胞代谢与酶
1、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多化学反映，统称为细胞代谢.
2、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反映的老师节短信活跃状态所需要的能量。
3、酶在细胞代谢中的作用：减少化学反映的活化能
4、使化学反映加快的方法：
加热：通过提高分子的能量来加快反映速度；
加催化剂：通过减少化学反映的活化能来加快反映速度；同无机催化相比，酶能更显著地减少化学反映的活化能，因而催化效率更高。
5、酶的本质：
关于酶的本质的探索：
巴斯德之前，人们认为：发酵是纯化学反映，与生命活动无关
巴斯德的观点：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用
李比希的观点：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才干发挥作用；
毕希纳的观点：酵母细胞中的某些物质可以在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中同样；
萨姆纳提取酶，并证明酶是蛋白质；
切郝、奥特曼发现：少数RNA也具有生物催化功能；
6、酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
5、酶的特性：专一性：每一种酶只能发动机熄火催化一种或一类化学反映
高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍
酶的作用条件较温和：酶在最适宜的温度和PH条件下，活性最高。
二、影响酶促反映的因素（难点）
1、底物浓度（反映物浓度）；酶浓度
2、PH值：过酸、过碱使酶失活
3、温度：高温使酶失活。低温减少酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。
三、实验
1、比较过氧化氢酶在不同条件下的分解
实验结论：酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多
控制变量法：变量、自变量（实验中人为控制改变的变量）、因变量（随自变量而变化的变量）、无关变量的定义。
对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。
2、影响酶活性的条件（规定用控制变量法，自己设计实验）
建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。
第二节 细胞的能量“通货”——ATP
祝高考成功的四字成语一、什么是ATP？
是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷
二、结构简式：A-P~P~P A代表腺苷 P代表磷酸基团 ～代表高能磷酸键
三、ATP和ADP之间的互相转化
ADP + Pi+ 能量 ATP
ATP ADP + Pi+ 能量
ADP转化为ATP所需能量来源：
动物和人：呼吸作用
绿植物：呼吸作用、光合作用
四、ATP的运用：
ATP— 是新陈代谢所需曺圭贤和宋茜牵手照能量的直接来源，ATP中的能量能转化成机械能、电能，光能等各种能量；
吸能反映总是与ATP水解的反映相联系,由ATP水解提供能量
放能反映总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中
第三节 ATP 的重要来源——细胞呼吸
1、概念：有机物在细胞内通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。
2、有氧呼吸：重要场合：线粒体
总反映式：C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +大量能量
第一阶段：细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二阶段：线粒体基质 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量
第三阶段：线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量
有氧呼吸的概念：细胞在氧的参与下，通过酶的的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。
3、无氧呼吸：细胞质基质
无氧呼吸的概念：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底氧化分解，产生洒精和CO2或乳酸，同时释放出少量能量的过程。
大部分植物，酵母菌的无氧呼吸：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
动物，人和乳酸菌的无氧呼吸：C6H12O6 2乳酸+少量能量
（马铃薯块茎，甜菜的块根、玉米胚的无氧呼吸也是产生乳酸）
反映场合：细胞质基质
注意：微生物的无氧呼吸也叫虹猫蓝兔七侠传人物发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵
讨论：
①有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路
有氧呼吸：所释放的能量一部分用于生成ATP，大部分以热能形式散失了。
无氧呼吸：能量小部分用于生成ATP，大部分储存于乳酸或酒精中
② 有氧呼吸过程中氧气的去路：氧气用于和[H]生成水
流失率4、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
有氧呼吸 | 无氧呼吸 | ||
不 同 点 | 反映条件 | 需要O2、酶和适宜的温度 | 不需要O2，需要酶和适宜的温度 |
呼吸场合 | 第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内 | 全过程都在细胞质基质内 | |
分解产物 | CO2和H2O | CO2、酒精或乳酸 | |
释放能量 | 较多，1 mol葡萄释放能量2870 kJ，其中1161 kJ转移至38molATP中 | 1 mol葡萄糖释放能量196．65 kJ(生成乳酸)或222 kJ(生成酒精)，其中均有61．08 kJ转移至2molATP中 | |
相同点 | 其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要,都需要酶的催化，第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同 | ||
互相联系 | 第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同条件下，在不同的场合沿不同的途径，在不同的酶作用下形成不同的产物： | ||
5、探究酵母菌细胞呼吸的方式
CO2的检测方法：
（1）CO2使澄清石灰水变浑浊
（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
酒精的检测方法：
橙的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反映，变成灰绿。
6、影响呼吸作用的因素
温度、含水量、O2的浓度、CO2的浓度
第四节 能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的素
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