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  • 高中生物基础知识考前梳理——细胞代谢
  • 作者: 来源: 时间:2013-3-15 9:05:33 阅读次 【
  • 细胞代谢


    一、物质进出细胞的方式
    (1)一个典型的渗透装置必须具备的条件是具有一层半透膜。
    (2)植物细胞内原生质层可以看作是半透膜,动物细胞的细胞膜可以看作是半透膜,所以都可以发生渗透吸水。
    (3)细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质体是指植物细胞除去细胞壁以后的结构。
    (4)物质跨膜运输的方式有自由扩散,例如氧和二氧化碳进出细胞膜;协助扩散,例如葡萄糖穿过红细胞的细胞膜;主动运输,例如 Na + 、K + 穿过细胞膜。
    (5)自由扩散、协助扩散和主动运输的区别如下:

    拓展:
    ①溶液中的溶质或气体可发生自由扩散,溶液中的溶剂发生渗透作用;渗透作用必须具备两个条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
    (6)细胞通过胞吞摄取大分子,通过胞吐排出大分子。
    四、酶与 ATP
    1.酶在代谢中的作用
    (1)酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA。
    (2)酶的生理作用是催化。酶具有高效性、专一性,酶的作用条件较温和。
    拓展:
    ①同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
    ②过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。在低温,如 0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。
    2.ATP 在能量代谢中的作用
    (3)ATP 的结构简式是 A—P~P~P,其中 A 代表腺苷,T 是三的意思,P 代表磷酸基团。
    (4)ATP和ADP的转化

    注意:①酶不同:酶1是水解酶,酶2是合成酶;
    ②能量来源不同:ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。
    ③场所不同:ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体,叶绿体,细胞质基质。
    拓展:
    ①动物体内合成 ATP 的途径是呼吸作用,植物物体内合成 ATP 的途径是呼吸作用和光合作用。
    ②ATP 在细胞内的含量不多。
    ③ATP 与 ADP 相互转化不是可逆反应,因为反应的场所、酶不同。
    五、细胞呼吸
    (1)有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP 的过程。
    拓展:
    ①细胞进行有氧呼吸时最常直接利用的物质是葡萄糖。
    ②有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,反应物是葡萄糖,产物是丙酮酸和[H]。
    ③有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体,反应物是丙酮酸和水,产物是 CO2 和[H]。
    ④有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体,反应物是O2 和[H],产物是H2O。
    ⑤有氧呼吸的总反应式是:

     有氧呼吸的三个阶段比较:

    (2)无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
    拓展:
    ①高等植物在水淹时,无氧呼吸的产物是酒精和CO2。
    ②马铃薯、玉米胚进行无氧呼吸的产物是乳酸。
    ③高等动物和人剧烈运动时,骨骼肌进行无氧呼吸的产物是乳酸。
    ④无氧呼吸生成酒精的反应式:                         无氧呼吸生成乳酸的反应式:

    ⑤无氧呼吸的部位是细胞质基质
    (3)有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段完全相同,有氧呼吸二、三阶段和无氧呼吸的第二阶段的物质变化和场所不同。
    利用光合作用原理在农业上的应用有:在冬季通过温室、大棚为农作物提供合适的温度;种植阴生植物要遮荫;通过合理密植、套种等措施提高作物产量。
    利用呼吸作用原理在农业生产中的应用有:对稻田举行定期排水,防止水稻幼根因缺氧而腐烂;农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。
    拓展:
    ① 热点:测定光合速率必须在光下进行,测定呼吸速率必须在暗中进行。
    ② 新疆哈密瓜较甜的原因是日照充足、光照强、昼夜温差大。
    ③ 降低大棚内的温度,减少呼吸消耗
    (4)细胞呼吸能为生物体的生命活动提供能量,能为体内其他化合物的合成提供原料。
    六、光合作用
    1.光合作用的基本过程
    (1)光合作用的反应式可表示为:

    光合作用过程图:

     (2)概述光合作用的过程(光反应和暗反应)

    拓展:
    ①光反应需要酶。
    ②光合作用产生的葡萄糖和水中的氧元素来自反应物中的 CO2。
    ③暗反应能在光下进行。
    ④与光反应进行有关的非生物因素:光、温度、水。
    ⑤与暗反应进行有关的非生物因素:温度、CO2。
    ⑥从外界吸收来的 CO2 不能直接被[H]还原,CO2 需要先被固定成为 C3,C3 直接被[H]还原。
    ⑦光反应中,光能转变为活跃的化学能。
    ⑧暗反应阶段的能量变化是活跃的化学能转变为稳定的化学能。
    ⑨当CO2不足时,植物体内 C3、ATP、C5、[ H ]的含量变化分别是下降、上升、上升、上升。当光照不足时,植物体内 C3、ATP、C5、[ H ] 的含量变化分别是上升、下降、下降、下降。
    ⑩光合速率的测定:一般采用的指标如单位时间内氧气的释放量、单位时间内 CO2 的吸收量、单位时间内植物重量(有机物)的变化量。
    2.影响光合作用速率的环境因素
    (3)提高农作物对光能的利用率的措施有延长光合作用时间、增加光合作用面积、提高光合作用效率。
    (4)光合作用效率是植物光合作用中,产生有机物中所含能量与光合作用中吸收的光能的比值。提高农作物的光合作用效率有:给植物提高适宜的光照强度、温度,给植物提供充足的 CO2、
    H2O 和矿质元素(无机盐)。
    3、化能合成作用:除了绿色植物,自然界中少数种类的细菌,虽然细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用叫做化能合成作用,这些细菌也属于自养生物。例如生活在土壤中的硝化细菌。

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