导图社区 细胞的能量供应和利用
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细胞的能量供应和利用
酶
作用
生物催化
原理
降低化学反应活化能
本质
产生场所
活细胞
生理作用
催化作用
化学本质:有机物
蛋白质（大多数）
合成原料
氨基酸
合成场所
核糖体
RNA （少数）
核糖核苷酸
细胞核（主要)
作用场所
细胞内或细胞外
体内或体外
酶的特性
高效性
意义:使细胞代谢快速进行
专一性
使细胞代谢有条不紊的进行
作用条件温和
过酸，过碱，高温都会因空间结构被破坏而失活
低温使酶活性降低，但空间结构稳定，未失活，在适宜温度下酶活性可恢复
实验探究
ATP
ATP的结构
A－P～P～P
～高能磷酸键
储存大量能量
不稳定，远离腺苷的易水解，释放大量能量
－普通磷酸键
腺苷
腺嘌呤➕核糖（再来一个磷酸可以合成核糖核苷酸）
元素组成
CHONP
名称:三磷酸腺甘
不稳定
高能磷酸化合物
如果说ATP是能量（×）
ATP的作用
直接给细胞生命活动提供能量
ATP 是直接能源物质
ATP与ADP 的相互转化
ATP（酶1)→ADP+Pi+能量
ADP +Pi+能量（酶2）→ATP
细胞内ATP与ADP的转化是生物界的共性
ATP来源
动物，人，真菌等合成ATP所需能量主要来自细胞呼吸
绿色植物合成ATP主要来自光合作用和呼吸作用
子主题
ATP的利用
细胞的主动运输
肌细胞收缩
细胞内各种吸能反应
生物发电，发光
大脑思考
注意
ATP没有物种特异性
心肌细胞和表皮细胞相比，两种细胞内ATP含量都比较少但前者转化快，代谢旺盛
ATP在细胞内含量较少
细胞内能源物质总结
能源物质
糖类
脂肪
主要能源物质
储能物质
淀粉（植物细胞）
糖原（动物细胞）
主要储能物质
直接能源物质
最终能量来源
太阳能
光合作用
补获光能的色素和结构
实验:色素的提取与分离
叶绿体
功能
绿色植物进行光合作用的场所
结构
内膜外膜
基质
含有多种酶，核糖体和DNA
基粒
构成
由囊状结构的类囊体堆叠而成
重要成分
与光合作用有关的色素和酶
参与光合作用的色素只分布在叶绿体类囊体的薄膜上，液泡中的色素不参与光合作用
与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基粒
概念
场所
绿色植物的叶绿体
能量来源
光能
反应物
CO2和H2O
产物
有机物和O2
实质
合成有机物，储存能量
光合作用过程
光反应阶段
叶绿体内囊体薄膜
条件
光，色素，酶
物质变化
将水分解为氧气和[H]，将ADP转化为ATP
能量变化
将光能转化为ATP中化学能
暗反应
叶绿体基质
ATP，酶，[H]
二氧化碳的固定
C3的还原
ATP到ADP
ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能
细胞呼吸
细胞呼吸是ATP主要来源
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放能量并生成ATP的过程
类型
有氧呼吸
反应物:葡萄糖等有机物
产物:CO2和H2O
有氧参与及多种酶催化
释放能量并产生大量ATP
过程
第一阶段
细胞质基质
葡萄糖→（酶）→2丙酮酸＋4[H]
放少量能量
第二阶段
线粒体基质
2丙酮酸+6H2O→（酶)→6CO2＋20[H]
少
第三阶段
线粒体内膜
24[H]＋6O2→（酶）→12H2O
大量
元素去处
无氧呼吸
分类（根据产物的种类）
酒精发酵
方程式
葡萄糖→酶→2酒精＋2CO2➕少量能量
分步
葡萄糖→酶→4[H]+2丙酮酸➕少量能量
2丙酮酸＋4[H]→酶→2酒精＋2CO2（不释放能量）
生物
酵母菌，和大多数植物
乳酸发酵
葡萄糖→酶→2乳酸➕少量能量
葡萄糖→（酶)→2丙酮酸+4[H]➕少量能量
2丙酮酸＋4[H]→酶→2乳酸（不释放能量）
乳酸菌，动物，胡萝卜，玉米胚，土豆块茎等
有氧呼吸和无氧呼吸的区别
探究酵母菌呼吸方式
酵母菌特性:兼性厌氧型
有氧下，有氧呼吸
无氧下，无氧呼吸产生酒精和CO2
产物检验
CO2
澄清石灰水
变浑浊（可根据浑浊程度确定CO2的多少)
溴麝香草酚蓝水溶液
蓝→绿→黄（可根据变色快慢确定CO2的多少)
酒精
酸性重铬酸钾
橙色→灰绿色
细胞呼吸的应用
包扎伤口时用透气的布料
提倡慢跑等有氧运动，避免肌细胞产生过多乳酸
及时松土有利于根系生长
稻田定期排水有利于根系有氧呼吸
影响呼吸作用的因素
温度
主要是对酶的影响
低温抑制高温失活
氧气浓度
CO2浓度
随着CO2增多，呼吸数率下降
含水量
一定范围内，呼吸作用强度随含水量增大而增大，随含水量减少而减少
