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1、细胞的代谢（ATP、酶）一、细胞与能量细胞与周围的环境和其他细胞之间都要发生 物质交换 。细胞内部发生多种复杂的 化学变化 。这些复杂的变化合在一起，统称为细胞的新陈代谢，这些代谢过程都伴随着 能量的转移或转化 。吸能反应和放能反应：1、放能反应：所有细胞中最重要的放能反应是 糖的氧化 ，也称为 细胞呼吸 。其他例子： 肌肉做功，失去能量，恢复原状； 氢键形成； 蛋白质水解； 2、吸能反应：最重要的吸能反应是 光合作用 。其他例子： 肌肉收缩，消耗能量，改变形状； 氢键断裂 ；氨基酸合成蛋白质； 乳酸再生葡萄糖； 【判断】：吸能反应往往伴随ATP的水解，放能反应往往伴随ATP的合成。（ ）光合
2、作用的光反应阶段（吸能反应），产生ATP但没有消耗ATP；肌肉恢复原状的过程、蛋白质的水解（放能反应）以热能的形式释放能量，并没与ATP的合成二、ATP （全称： 腺苷三磷酸 ）1、组成元素： C、H、O、N、P 。2、结构简式： A-PPP ，其中“A”代表 腺苷 ，“P”代表 磷酸基团 ，“”代表 普通磷酸键 ，“”代表 高能磷酸键（两个高能磷酸键所含的能量相同；靠外的高能磷酸键不稳定） 。3、结构示意图：由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个 腺苷 、二个 高能磷酸键 、三个 磷酸基团 。【注意】：高能磷酸键 比较不稳定 ，水解时会 释放出大量能量 。酶【填空】
3、：ATP分子去掉两个磷酸基团后的剩余部分的物质名称是 腺嘌呤核糖核苷酸 。4、ATP与ADP相互转化的反应式 ATP ADP + Pi + 能量 （ATP含量少，转化快）ATP合成（产生水）ATP水解（消耗水）能量来源光合作用：光能细胞呼吸：有机物中的化学能远离腺苷的高能磷酸键能量去路储存在远离腺苷的高能磷酸键中产生的ATP：用于碳反应细胞呼吸产生的ATP：用于各项生命活动反应场所细胞溶胶、线粒体、叶绿体细胞膜、细胞溶胶、叶绿体、线粒体、核糖体、细胞核等生物体的需能部位【注意】：在ATP和ADP转化过程中物质是 可逆 ，能量是 不可逆 的。5、 ATP的主要功能：细胞内的一种高能磷酸化合物，是
4、细胞生命活动所需能量的 直接能源物质 。糖类主要能源物质； 葡萄糖最重要的能源物质； 脂质主要的储能物质6、ATP的主要来源生理活动：(1)动物、人、真菌和大多数细菌的 细胞呼吸 。(2)绿色植物的 光合作用 和 细胞呼吸 。例题在下列几种化合物的化学组成中，“”中所对应的含义是：腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）; 腺嘌呤脱氧核苷酸； 腺苷；腺嘌呤； 腺嘌呤核糖核苷酸； 腺苷；三、酶 1、酶的本质、作用和特性：化学本质绝大多数是 蛋白质 少数是 RNA （又称 核酶 ）合成原料20种氨基酸4种核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核、线粒体、叶绿体来源一般来说，活细胞都能产生酶(哺乳动物成熟的红细胞除外)作用
5、场所细胞内外或生物体外均可举例： DNA聚合酶、需氧呼吸酶、唾液淀粉酶、胰蛋白酶、加酶洗衣粉 生理功能具有生物 催化 作用（只有催化作用），即 促进 反应物发生化学变化，本身却不发生化学变化催化机理酶与底物结合形成 酶-底物复合物 ，然后这个复合物会发生一定的 形状改变 ，使底物变成产物，并从复合物上 脱落 ，同时酶分子又 恢复原状 。特点高效性 、 专一性 （一种或几种相似底物）、 作用条件较温和2、易混点：酶与激素的区别本质产生细胞作用作用原理酶蛋白质、RNA活细胞催化降低反应所需的活化能激素蛋白质类激素、 固醇类激素等分泌细胞、兼有内分泌作用的神经细胞调节激素与细胞的特异性受体结合，传递
6、信息，调节细胞内的代谢活动3、 酶活性：例如 1g 蔗糖酶在 1min 内使多少克蔗糖水解 ，就代表蔗糖酶的活性使多少。（单位时间内收集氧气量酶的催化速率/观测指标，但不能代表酶活性）四、酶的特性及相关实验1、关于实验变量(1)变量：实验过程中可以变化的因素。(2)自变量：人为改变的变量。(3)因变量：随着自变量的变化而变化的变量，根据实验原理和实验条件确定 观测指标 ，如观察特异性的颜色变化、沉淀反应，测量生化反应速度等。(4)无关变量：除_自变量_外，其他对实验结果能造成影响的可变因素。2、关于实验原则(1) 单一变量原则(控制变量原则) (2) 对照原则 (3) 平行重复原则 3、酶的高
7、效性：高效性是指酶的催化效率和 无机催化剂 相比，较高；（设计实验时，一般加上没有酶的空白对照组）如右图所示：其中，能证明酶的催化作用的是 a 和 c _的曲线对比；能证明酶的高效性的是 a 和 b 的曲线对比；例：自变量： 催化剂的种类 ，因变量： 氧气产生速率 ，观测指标： 单位时间收集的气体量、收集单位体积气体所用的时间 （写出两种表示形式）4、酶的专一性： 原理：实验思路： 不同底物 + 同一种酶 或 同一底物 + 不同种酶 书本实验解析：（P64-65）材料：稀释 200 倍的新鲜唾液，质量分数为 2% 的蔗糖溶液，溶于质量分数为 0.3%Nacl溶液（作为唾液淀粉酶的激活剂，提高活
8、性）中的淀粉溶液（其中淀粉含量为 1% ）实验步骤13在本实验中的作用是什么？ 检测淀粉、蔗糖与本尼迪特试剂能否发生特异性颜色反应 为什么3号、4号、5号、6号试管要在37恒温水浴中保温？ 唾液淀粉酶的最适温度是37 如果5号试管出现轻度阳性反应，你认为该怎样解释？ 有杂质，底物不纯或酶不纯或操作步骤不当 能否用碘液代替本尼迪特试剂？ 不能 ，原因？ 碘碘化钾溶液无法检测蔗糖是否被分解 5、酶的作用受许多因素影响：（底物与酶在混合前需同温处理、同PH处理） 例：探究酶的最适pH：书本实验解析：（P66-68） 自变量： 一系列pH梯度 因变量： 氧气产生速率 观察指标： 单位时间量筒内收集的气
9、体量 探究温度：过氧化氢？加热易分解； 本尼迪特试剂？水浴加热。6、影响酶促反应速率的曲线分析1.酶和ATP是细胞代谢过程中所需的两种重要的化合物，而细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物，但ATP用途较为广泛。下列有关叙述中错误的是AUTP分子中含有2个高能磷酸键，彻底水解可得到3种有机物BATP分子中高能磷酸键全部断裂后的产物中有某些酶的基本组成单位CATP的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随ATP的水解D唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是一个需要消耗ATP的胞吐过程解析：A.UTP分子是类似ATP结构的高能磷酸化合物，因此彻底水解产物为1个尿嘧啶、一个核糖
10、、3个磷酸，而磷酸为无机物； C.例如光反应为吸能反应，会产生ATP，消耗的为光能2下列有关ATP的叙述，正确的是人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等若细胞内Na浓度偏高，为维持Na浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡AB C D解析：剧烈运动时，同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸；安静时，只进行需氧呼吸。需氧呼吸和厌氧呼吸产生ATP的比例为15:1； ：正常情况下，Na浓度细胞外高于细胞内，因此为维持其稳定，细胞内的Na通过钠钾泵以主动转运的方式出去，需要消耗能量； ：寒冷条件下，为维持体温恒定，需增加产热，故肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，促进新陈代谢，细胞产生ATP的量增加； ：人在饥饿时仍处于动态平衡，但两者间的转化速率加快4