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第三章 细胞的代谢 第一节 细胞与能量 一、吸能反应与放能反应 1、细胞中主要的能量形式：化学能 2、吸能反应与放能反应的判断： 吸能反应：小分子化合物合成大分子化合物（一般为合成反应）如：氨基酸合成蛋白质等 放能反应：大分子化合物分解成小分子化合物（一般为分解反应）如：糖分解成CO2和H2O等 一、ATP 1、功能：ATP是生命活动的直接能源物质 注：生命活动的主要的能源物质是糖类（葡萄糖）； 生命活动的重要储能物质是油脂。 生命活动的根本能量来源是太阳能。 2、结构： 中文名：腺苷三磷酸（分子结构如左图所示） 构成：一个腺苷（包括腺嘌呤和核糖）、3个磷酸基团、2个高能磷酸键 简式： A-P～P～P （A ：腺苷； T ：3； P：磷酸基团； ~ ： 高能磷酸键，第二个高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂） 3、ATP与ADP的相互转化： 酶 ATP ADP＋Pi＋能量 注： （1）向右：表示ATP水解，所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。 向左：表示ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。 （在人和动物体内，合成ATP所需能量来自细胞呼吸；绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用） ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。 第二节：物质出入细胞的方式 一、物质跨膜运输的方式： 1、渗透 定义：水分子通过膜的扩散 条件：具有半透膜；膜两侧有浓度差 方向：低浓度（水分子数多） 高浓度（水分子数少） 2、小分子物质跨膜运输的方式： 方式浓度载体能量举例意义被动转运扩散高→低 ××O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸只能从高到低被动地吸收或排出物质 易化 扩散√×葡萄糖进入红细胞 主动 转运低→高√√各种离子，小肠吸收葡萄糖、氨基酸，肾小管重吸收葡萄糖一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要。 3、大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式： 大分子和颗粒性物质（可以是固体或液体）通过胞吞进??细胞，通过胞吐向外分泌物质。 这两种运输方式需要能量 二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原 实验原理：原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜。 当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。 反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。 材料用具：紫色洋葱表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等 方法步骤： （1）制作洋葱表皮临时装片。 （2）低倍镜下观察原生质层位置。 （3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。 （4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。 （5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。 （6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。 实验结果： 细胞液浓度＜外界溶液浓度 细胞失水（质壁分离） 细胞液浓度＞外界溶液浓度 细胞吸水（质壁分离复原） 该现象可用来判断具有细胞壁的细胞的死活 第三节、酶 1、概念：酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质，又称为生物催化剂。（少数酶为核酸即RNA）。 酶是生物催化剂，所催化的物质被称为底物。 2、特性： 高效性、专一性 高效性：酶催化活性高是与无机催化剂比较而言的，实验参照课本62至63页。 专一性：一种酶只能催化一种或少数几种相似底物的反应。实验参照课本64至65页。 3、影响酶促反应速率的因素 （1）PH: 在最适pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。（PH过高或过低，酶活性丧失） （2）温度: 在最适温度下酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。（温度过低，酶活性降低，适当升温可恢复活性；温度过高，酶活性丧失，不可恢复） 另外：还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。 注：酶活性丧失实质是蛋白质的空间结构被破坏。 ：细胞呼吸 一、需氧呼吸 1、概念： 需氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。 2、过程：三个阶段 ① 糖酵解：C6H12O6 酶 2丙酮酸 + [H]（少）+ 能量（少） 细胞溶胶 ②柠檬酸循环：