“細(xì)胞的代謝”知識(shí)點(diǎn)歸納

“細(xì)胞的代謝”知識(shí)點(diǎn)歸納考試要點(diǎn)1、物質(zhì)出入細(xì)胞的方式Ⅱ2、酶在代謝中的作用 Ⅱ3、ATP在能量代謝中的作用Ⅱ4、光合作用的基本過程 Ⅱ5、影響光和作用速率的環(huán)境因素 Ⅱ6、細(xì)胞呼吸Ⅱ7、探究影響酶活性的條件 Ⅱ8、綠葉中色素的提取和分離 Ⅱ知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建重點(diǎn)知識(shí)整合一、酶的本質(zhì)、特性以及酶促反應(yīng)的因素1、核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系2、有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)探究思路分析【重點(diǎn)】（1）探究某種酶的本質(zhì)2）驗(yàn)證酶的專一性①設(shè)計(jì)思路：酶相同，底物不同（或底物相同，酶不同）②設(shè)計(jì)方案示例：結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有專一性。3）驗(yàn)證酶的高效性4）探究酶作用的最適溫度或最適pH①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：②操作步驟：3、影響酶促反應(yīng)的因素（1）溫度和pH：①低溫時(shí)，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢復(fù)最適溫度，酶的活性也升至最高；高溫、過酸、過堿都會(huì)導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)被破壞而使酶失活。②溫度或pH是通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率的。③反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度； 反應(yīng)溶液溫度的變化也不改變酶作用的最適pH。（2）底物濃度和酶濃度：①在其他條件適宜、酶量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。如圖甲。②在底物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。如圖乙。4、有關(guān)酶的疑難問題點(diǎn)撥1）酶并非都是蛋白質(zhì)，某些RNA也具有催化作用，因此酶的基成單位是氨基酸和核糖核苷酸。2）酶促反應(yīng)速率不等同于酶活性。①溫度和pH通過影響酶活性，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。②底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應(yīng)速率，但并未改變酶活性。3）在探究酶的最適溫度(最適pH)時(shí)，底物和酶應(yīng)達(dá)到相同溫度(pH)后才混合，以使反應(yīng)一開始便達(dá)到預(yù)設(shè)溫度(pH)。二、ATP的合成利用與能量代謝1、ATP的形成及與光合作用、細(xì)胞呼吸的關(guān)系【重難點(diǎn)】1）ATP的形成途徑：2）植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，而動(dòng)物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。3）光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)中C3的還原，而細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP用于除C3還原之外的各項(xiàng)生命活動(dòng)。4）光能是生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的根本能量來源，而ATP是生命活動(dòng)的直接能量來源。5）光能進(jìn)入生物群落后，以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存于有機(jī)物中，以有機(jī)物為載體通過食物鏈而流動(dòng)。6）能量在生物群落中具有單向流動(dòng)、不可重復(fù)利用以及逐級(jí)遞減的特點(diǎn)。2、有關(guān)ATP的疑難問題點(diǎn)撥1）化合物中“A”的辨析2）ATP與ADP的轉(zhuǎn)化并不是完全可逆的。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進(jìn)行的場(chǎng)所、能量方面來看是不可逆的，即從整體上來看二者的轉(zhuǎn)化并不可逆， 但可以實(shí)現(xiàn)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化，保證生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)。（3）誤認(rèn)為ATP等同于能量。ATP是一種高能磷酸化合物，其分子式可以簡寫為 A—P～P～P，高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)30.54kJ/mol的能量，所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可將兩者等同起來。（4）ATP轉(zhuǎn)化為ADP也需要消耗水。ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需 ATP酶的催化，同時(shí)也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等 )的水解都需要消耗水。高頻考點(diǎn)突破考點(diǎn)一：酶在代謝中的作用1、酶的化學(xué)本質(zhì)及作用來源酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具催化能力的有機(jī)物化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場(chǎng)所核糖體細(xì)胞核(真核生物)存在場(chǎng)所主要存在于細(xì)胞內(nèi)(如呼吸酶、光合酶)，也可存在于細(xì)胞外(如消化酶)生理作用生物催化作用作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能2、有關(guān)酶的本質(zhì)和生理特性等實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)名稱?對(duì)照組?實(shí)驗(yàn)組?衡量標(biāo)準(zhǔn)?驗(yàn)證某種酶的本質(zhì)已知蛋白液＋雙縮待測(cè)酶液＋雙縮脲試是否出現(xiàn)紫色是蛋白質(zhì)?脲試劑?劑??驗(yàn)證酶具有催化作底物＋適量蒸餾水底物＋等量的相應(yīng)酶底物是否分解用??溶液??驗(yàn)證酶具有專一性同一底物＋另一酶液底物是否分解底物＋相應(yīng)酶液?或另一底物＋相同酶??液?驗(yàn)證酶具有高效性底物＋無機(jī)催化劑底物＋等量的相應(yīng)酶底物是否分解??溶液??探究酶的適宜溫度 溫度梯度下的同一溫度分別處理的底物和 底物的分解速? 酶液混合? 率或底物的剩余量?pH梯度下的同一pH分別處理的底物和酶液探究酶的最適pH混合【特別提醒】1）若底物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，驗(yàn)證酶的專一性，檢測(cè)底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，不能選用碘液，因?yàn)榈庖簾o法檢測(cè)蔗糖是否被水解。2）若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測(cè)底物被分解的試劑宜選用碘液，不應(yīng)該選用斐林試劑，因斐林試劑需水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。3）探究酶的適宜溫度的實(shí)驗(yàn)中不宜選擇過氧化氫酶催化H2O2分解，因?yàn)榈孜颒2O2在加熱的條件下分解會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3、與酶有關(guān)的圖表、曲線解讀（1）表示酶專一性的圖解：①圖中A表示酶，B表示被催化的反應(yīng)物。②酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。2）表示酶的高效性的曲線：①催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。②酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。（3）影響酶促反應(yīng)的曲線：①溫度和pH：低溫時(shí)，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢復(fù)最適溫度，酶的活性也升至最高；高溫、過酸、過堿都會(huì)導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)被破壞而使酶失活。b．溫度或pH是通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率的。②底物濃度和酶濃度：a. 圖甲中OP段的限制因素是底物濃度，而 P點(diǎn)之后的主要限制因素是酶濃度。底物濃度和酶濃度不改變酶分子的活性?？键c(diǎn)二：ATP在代謝中的應(yīng)用1、ATP的形成途徑2、生物界中能量代謝過程1）光能是生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的根本能量來源，植物的光合作用是生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。2）生物不能直接利用有機(jī)物中的化學(xué)能，只有有機(jī)物氧化分解并將能量轉(zhuǎn)移到ATP中，才能被利用。3）光能進(jìn)入生物群落后，以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存于有機(jī)物中，以有機(jī)物為載體通過食物鏈而流動(dòng)。難點(diǎn)探究難點(diǎn)一：有關(guān)物質(zhì)出入細(xì)胞的方式1、物質(zhì)濃度與被動(dòng)運(yùn)輸之間的關(guān)系：2、影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩兀菏紫仁禽d體蛋白的種類數(shù)量，它決定所運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)種類和數(shù)量。其次，由于主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量，所以凡是能夠影響能量供應(yīng)的因素也都影響主動(dòng)運(yùn)輸速率，如溫度、氧氣濃度等。第三，主動(dòng)運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度有關(guān)。它們的關(guān)系可用圖表示。分析：曲線①說明運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度呈正相關(guān)，不受其他因素的限制，應(yīng)為自由擴(kuò)散。因?yàn)檠鯕鉂舛鹊母叩陀绊懠?xì)胞呼吸，影響細(xì)胞能量的供應(yīng)，而主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量。曲線③說明運(yùn)輸速率與氧氣濃度無關(guān)，說明這種方式不是主動(dòng)運(yùn)輸，而是一種被動(dòng)運(yùn)輸方式(可能是自由擴(kuò)散，也可能是協(xié)助擴(kuò)散)。相反，曲線②在一定濃度范圍內(nèi)隨物質(zhì)濃度升高而速率加快，當(dāng)達(dá)到一定程度后，由于受到載體數(shù)量的限制，不再增加而維持穩(wěn)定，說明這種運(yùn)輸需要載體，不是自由擴(kuò)散，可能是協(xié)助擴(kuò)散，也可能是主動(dòng)運(yùn)輸。曲線④說明運(yùn)輸速率與氧氣濃度有關(guān)，根據(jù)上面的分析，這個(gè)過程是需要能量的，只能是主動(dòng)運(yùn)輸，所以綜合來看，應(yīng)當(dāng)是主動(dòng)運(yùn)輸。難點(diǎn)二：驗(yàn)證影響酶活性的有關(guān)實(shí)驗(yàn)1、酶的本質(zhì)和生理作用的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（1）酶是蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)思路：通過對(duì)照，實(shí)驗(yàn)組若出現(xiàn)紫色，則證明待測(cè)酶溶液是蛋白質(zhì)，否則不是蛋白質(zhì)?？梢钥闯鰧?shí)驗(yàn)中自變量是待測(cè)酶溶液和標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液，因變量是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。同理，也可用吡羅紅來鑒定某些酶是RNA的實(shí)驗(yàn)。2）酶的催化作用設(shè)計(jì)思路：實(shí)驗(yàn)中的自變量是相應(yīng)的酶溶液的有無，因變量是底物是否被分解。設(shè)計(jì)思路二：換酶不換反應(yīng)物。此實(shí)驗(yàn)過程中要注意：①選擇好檢測(cè)反應(yīng)物的試劑。如反應(yīng)物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，驗(yàn)證酶的專一性，檢測(cè)反應(yīng)物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，不能選用碘液，因?yàn)榈庖簾o法檢測(cè)蔗糖是否被水解。②要保證蔗糖的純度和新鮮程度是做好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。2）酶的高效性設(shè)計(jì)思路：實(shí)驗(yàn)中自變量是無機(jī)催化劑和酶，因變量是底物分解速度。3）酶的適宜條件的探究實(shí)驗(yàn)的自變量(即單一變量)為溫度或pH，因變量是反應(yīng)物分解的速度或存在量。①適宜的溫度：設(shè)計(jì)思路：在實(shí)驗(yàn)步驟中要注意：a.在酶溶液和反應(yīng)物混合之前，需要把兩者先分別放在各自所需溫度下保溫一段時(shí)間。b.若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測(cè)反應(yīng)物被分解的試劑宜選用碘液，不應(yīng)該選用斐林試劑，因斐林試劑需水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。②適宜的pH：設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟為：取材→分組編號(hào)→不同處理→平衡無關(guān)變量→現(xiàn)象觀察→結(jié)果分析→得出結(jié)論。【特別提示】影響酶作用的因素分析酶的催化活性的強(qiáng)弱以單位時(shí)間(每分)內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量來表示。研究某一因素對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)在保持其他因素不變的情況下，單獨(dú)改變研究的因素。影響酶促反應(yīng)的因素常有：酶的濃度、底物濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑等。其變化規(guī)律有以下特點(diǎn)：酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響：在底物充足，其他條件固定的情況下，反應(yīng)系統(tǒng)中不含有影響酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時(shí)，酶促反應(yīng)的速率與酶的濃度成正比。底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響：在底物濃度較低時(shí)，反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快，反應(yīng)速率與底物濃度近乎成正比；在底物濃度較高時(shí)，底物濃度增加，反應(yīng)速率也隨之加快，但不顯著；當(dāng)?shù)孜餄舛群艽?，且達(dá)到一定限度時(shí)，反應(yīng)速率就達(dá)到一個(gè)最大值，此時(shí)即使再增加底物濃度，反應(yīng)速率幾乎也不再改變。c.pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響：一種酶只能在一定限度的 pH范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性，超過這個(gè)范圍酶就失去活性。在一定條件下，一種酶在某一個(gè) pH時(shí)活力最大，這個(gè) pH稱為這種酶的最適pH。d. 溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響：酶促反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快； 但當(dāng)溫度升高到一定限度時(shí)，酶促反應(yīng)速率不僅不再加快，反而隨著溫度的升高而下降。在一定條件下，每一種酶在某一溫度時(shí)活力最大，這個(gè)溫度稱為這種酶的最適溫度。e. 激活劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響：能激活酶的物質(zhì)稱為酶的激活劑。 激活劑種類很多，有：①無機(jī)陽離子，如鈉離子、鉀離子、銅離子、鈣離子等；②無機(jī)陰離子，如氯離子、溴離子、碘離子、硫酸鹽離子、磷酸鹽離子等；③有機(jī)化合物，如維生素 C、半胱氨酸、還原性谷胱甘肽等。許多酶只有當(dāng)某一種適當(dāng)?shù)募せ顒┐嬖跁r(shí)，才表現(xiàn)出催化活性或強(qiáng)化其催化活性，這稱為對(duì)酶的激活作用。而有些酶被合成后呈現(xiàn)無活性狀態(tài)，它必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)募せ顒┘せ詈蟛啪呋钚?。這種酶稱為酶原。抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響：能減弱、抑制甚至破壞酶活性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。它可降低酶促反應(yīng)速度。酶的抑制劑有重金屬離子、一氧化碳、硫化氫、氫氰酸、氟化物、碘化乙酸、生物堿、染料、對(duì)氯汞苯甲酸、二異丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面活性劑等。難點(diǎn)三：不同種類的酶具體應(yīng)用1、酶的分布酶既可以在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，比如線粒體內(nèi)的呼吸氧化酶和葉綠體中的光合作用酶等；也可以分泌到細(xì)胞外起作用，如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等各種消化酶。不僅如此，在體外適宜的條件下酶也具有催化作用，如可以把唾液淀粉酶加入到試管里，在適宜的條件下催化淀粉的水解反應(yīng)。2、酶的分類3、酶的合成過程：1）遵循中心法則2）蛋白質(zhì)類酶的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，原料是氨基酸；而RNA酶的合成過程只有轉(zhuǎn)錄，原料是核糖核苷酸。4、酶的分泌過程：胞外酶合成之后要分泌到細(xì)胞外發(fā)揮催化作用，因此胞外酶的分泌過程也就是分泌蛋白的形成過程。它的合成、加工和分泌過程，有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等的參與。5、酶與激素的區(qū)別與聯(lián)系難點(diǎn)四：ATP在能量代謝中的轉(zhuǎn)化和利用1、能量代謝過程和利用2、ATP與ADP轉(zhuǎn)化發(fā)生變化的場(chǎng)所及相關(guān)生理過程轉(zhuǎn)化場(chǎng)所 ATP→ADP ADP→ATP 主要生理功能細(xì)胞膜 是 否

葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽離子等物質(zhì)的主動(dòng)運(yùn)輸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是是細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP，許多生化反應(yīng)的進(jìn)行消耗ATP葉綠體是是光反應(yīng)產(chǎn)生ATP，暗反應(yīng)消耗ATP細(xì)胞有氧呼吸第二、三階段產(chǎn)線粒體是是生ATP，自身DNA復(fù)制等消耗ATP核糖體是否氨基酸合成蛋白質(zhì)等消耗ATP高爾植物細(xì)胞形成細(xì)胞壁，動(dòng)物細(xì)是否胞形成分泌物等物質(zhì)消耗ATP基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是否有機(jī)物的合成、運(yùn)輸?shù)认腁TP細(xì)胞核是否DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等消耗ATP中心體是否形成紡綞體，牽引染色體移動(dòng)等消耗ATP易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛易錯(cuò)點(diǎn)一：關(guān)于酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、若底物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，驗(yàn)證酶的專一性，檢測(cè)底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，不能選用碘液，因?yàn)榈庖簾o法檢測(cè)蔗糖是否被水解