1、專題二細(xì)胞代謝梳理核心概念排查常考基礎(chǔ)點(diǎn)1酶(1)概念：酶是活細(xì)胞(場(chǎng)所或來(lái)源)產(chǎn)生的具有催化作用(功能)的有機(jī)物(化學(xué)本質(zhì))，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)(人教版教材P83黑體字)。(2)解讀只有在特殊背景或信息下才可認(rèn)定酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA，一般認(rèn)定酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)(如各種消化酶、DNA聚合酶等)。(經(jīng)典易錯(cuò))酶只能由活細(xì)胞產(chǎn)生，不能來(lái)自食物，且?guī)缀跛谢罴?xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞除外)均可產(chǎn)生酶，產(chǎn)生場(chǎng)所為核糖體，但發(fā)揮作用的場(chǎng)所既可以是細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外，也可以是體外。催化作用(其實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)活化能)是酶唯一的功能，酶不具有調(diào)節(jié)功能，也不作為能源(或組成)物質(zhì)，切不可額外夸大其功能。酶

2、促反應(yīng)前后酶的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)不變，可以重復(fù)利用；酶只改變反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)平衡點(diǎn)。低溫或鹽析能降低酶的活性，不會(huì)使酶失活，即酶的空間結(jié)構(gòu)不被破壞，條件適宜時(shí)酶活性可恢復(fù)。(經(jīng)典易錯(cuò))高溫、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿、重金屬、紫外線、酒精等有機(jī)溶劑會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活，酶活性不能恢復(fù)。同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中，例如呼吸酶或ATP合成酶。(高考題選項(xiàng))酶既可以作為催化劑，又可以作為另一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的底物，如胃蛋白酶或脂肪酶作為催化劑分解蛋白質(zhì)或脂肪，它們自身又可作為反應(yīng)的底物被其他蛋白酶水解。(高考題選項(xiàng))過(guò)氧化氫酶和加熱促使過(guò)氧化氫分解的機(jī)理不同。過(guò)氧化氫酶是降低了過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的活化能

3、，而加熱是使過(guò)氧化氫分子獲得能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S態(tài)。酶促反應(yīng)速率與酶活性不同。溫度和pH通過(guò)影響酶活性進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率，底物濃度或酶濃度不影響酶活性但影響酶促反應(yīng)速率。最早提取的純酶是美國(guó)科學(xué)家薩姆納從刀豆種子中用丙酮作溶劑提取的脲酶，其作用是催化尿素分解成氨和二氧化碳，然后他又用多種方法證明其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。(教材P81資料分析)酶的最適溫度和最適pH(人教版教材P85小字)種類最適溫度種類最適pH1動(dòng)物3540(口腔唾液淀粉酶)6.58.0植物4050(植物-淀粉酶)動(dòng)物1.5(胃蛋白酶)細(xì)菌和真菌差別較大(耐高溫的Taq酶)植物體內(nèi)4.56.5酶與抗體、神經(jīng)遞質(zhì)、激素的

4、聯(lián)系與區(qū)別抗體：a.抗體為免疫球蛋白，其化學(xué)本質(zhì)一定是蛋白質(zhì)，屬于免疫活性物質(zhì)中的一種。b.抗體與相應(yīng)抗原結(jié)合，形成沉淀或細(xì)胞集團(tuán)，從而抑制病原體的繁殖或?qū)θ梭w細(xì)胞的黏附，并最終被吞噬細(xì)胞吞噬消化。c.唯一能產(chǎn)生抗體的細(xì)胞是漿細(xì)胞，B細(xì)胞、記憶(B)細(xì)胞都不能產(chǎn)生抗體。神經(jīng)遞質(zhì)：a.神經(jīng)遞質(zhì)包括生物胺類(如多巴胺)、氨基酸類(如谷氨酸)、肽類和其他類等物質(zhì)。b.神經(jīng)遞質(zhì)由神經(jīng)細(xì)胞的突觸前膜以胞吐的方式釋放，經(jīng)突觸間隙到達(dá)突觸后膜并引起突觸后膜的興奮或抑制。c.一般情況下，神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用后即被滅活。激素：a.激素的化學(xué)本質(zhì)并不只有蛋白質(zhì)一種，還包括固醇及氨基酸衍生物等多種。b.在體液調(diào)節(jié)中，激

5、素調(diào)節(jié)起主要作用，但不是唯一的，如CO2、H等通過(guò)體液運(yùn)輸?shù)姆绞綄?duì)生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)也屬于體液調(diào)節(jié)。c.激素既不組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，也不提供能量，更不起催化作用，只是使靶細(xì)胞原有的生理活動(dòng)發(fā)生變化。激素發(fā)揮作用后即被滅活，因此需要不斷產(chǎn)生。d.一種生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)往往是通過(guò)多種激素相互協(xié)調(diào)、共同作用完成的。相同點(diǎn)：a四類物質(zhì)除少數(shù)神經(jīng)遞質(zhì)如NO外其余都為有機(jī)物。b四類物質(zhì)都不是能源物質(zhì)。c四者均具特異性(專一性)、高效性等特性。d激素、化學(xué)遞質(zhì)、抗體都是由細(xì)胞分泌到內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮作用，發(fā)揮作用后即被滅活，而酶既可以在細(xì)胞內(nèi)，也可以在細(xì)胞外發(fā)揮作用，且可以重復(fù)利用。e活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶(哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞除外

6、)，但只有少數(shù)特異性細(xì)胞能合成并分泌激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗體。2細(xì)胞呼吸)(1)概念：指有機(jī)物(不只用葡萄糖作底物，還可用其他糖類或脂肪、蛋白質(zhì)等能源物質(zhì)作底物)在細(xì)胞內(nèi)(場(chǎng)所為什么叫細(xì)胞呼吸)經(jīng)過(guò)一系列的(不是一步完成，很多步化學(xué)反應(yīng)，需要很多種酶，產(chǎn)生很多種中間產(chǎn)物)氧化分解(不等于水解反應(yīng))，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物(有氧呼吸還有水，無(wú)氧呼吸還有酒精或乳酸，釋放出能量并生成ATP的過(guò)程(最終目2的之一)。(2)解讀植物分生組織細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，呼吸速率通常比成熟組織細(xì)胞的大，植物器官中花的呼吸速率一般高于其他器官。誤認(rèn)為O2一定抑制無(wú)氧呼吸：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞的無(wú)氧呼吸不受O2的影響

7、。(經(jīng)典易錯(cuò))細(xì)胞呼吸中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成則不一定是有氧呼吸，但對(duì)動(dòng)物和人體而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因?yàn)閯?dòng)物及人體無(wú)氧呼吸產(chǎn)物為乳酸；若細(xì)胞既不吸收O2，也不釋放CO2，不能說(shuō)明已停止無(wú)氧呼吸，也可能進(jìn)行的是產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸。分解葡萄糖的酶只存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，故線粒體只能利用丙酮酸不能利用葡萄糖。細(xì)胞呼吸中的H(NADH)光合作用中的H(NADPH)。有氧呼吸時(shí)，生成物H2O中的氫全部來(lái)自線粒體中丙酮酸的分解是不恰當(dāng)?shù)模€來(lái)自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中葡萄糖的分解。(高考題選項(xiàng))無(wú)氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量ATP，第二階段不能產(chǎn)生ATP，H在第一階段產(chǎn)生，第二階段被利用，

8、無(wú)H的積累。(高考題選項(xiàng))破傷風(fēng)桿菌不適宜生活在有氧環(huán)境中，該菌在傷口深處繁殖，其代謝類型同乳酸菌一樣，屬于厭氧菌。(高考題選項(xiàng))與有氧呼吸有關(guān)的細(xì)胞器線粒體在活細(xì)胞中可以定向運(yùn)動(dòng)到代謝比較旺盛的部位。肌細(xì)胞內(nèi)的肌質(zhì)體就是由大量變形的線粒體組成的，有利于對(duì)肌細(xì)胞的能量供應(yīng)。(教材P93小字)細(xì)胞呼吸的能量轉(zhuǎn)化率高于蒸汽機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的熱效率。(教材P94學(xué)科交叉)無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物酒精、乳酸對(duì)細(xì)胞有毒害作用，例如酵母菌釀酒時(shí)酒精含量達(dá)到12%16%時(shí)，發(fā)酵停止，意味著酵母菌被殺死；用乳酸菌使牛奶發(fā)酵生產(chǎn)酸奶；稻田定期排水，防止水稻幼根因缺氧而變黑、腐爛；玉米種子浸泡水中腐爛等都能提供證據(jù)。(教材P95

9、右上角問(wèn)題及資料分析右下角圖)有氧呼吸過(guò)程中含有無(wú)氧呼吸的步驟，兩者第一階段完全相同，都與線粒體無(wú)關(guān)；原始地球早期大氣中無(wú)氧氣，原核細(xì)胞無(wú)線粒體，給我們的啟示：生物進(jìn)化史上先出現(xiàn)無(wú)氧呼吸，后出現(xiàn)有氧呼吸，即有氧呼吸是由無(wú)氧呼吸發(fā)展變化而形成的。先出現(xiàn)原核細(xì)胞后出現(xiàn)真核細(xì)胞，真核細(xì)胞是由原核細(xì)胞進(jìn)化而來(lái)的。(教材P96練習(xí)第3題)人(還有鳥(niǎo)類和哺乳類)能保持體溫的相對(duì)穩(wěn)定，與細(xì)胞呼吸分解葡萄糖釋放的能量主要用于熱能散失有關(guān)、不需要ATP水解供能。(教材P96練習(xí)中拓展題)真核生物的細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸，如蛔蟲(chóng)細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸。原核生物無(wú)線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行有

10、氧呼吸，如藍(lán)藻等，原因是其細(xì)胞中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。3細(xì)胞有氧呼吸釋放出來(lái)的能量大部分以熱能形式散失，少部分儲(chǔ)存在ATP中；但無(wú)氧呼吸過(guò)程只生成少量ATP，大部分能量存留在酒精或乳酸中。3光合作用(1)概念：指綠色植物(主要生物類群)通過(guò)葉綠體(進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器)，利用光能(進(jìn)行光合作用的必要條件)，把二氧化碳和水(光合作用的原料)轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物(最重要的產(chǎn)物之一)，并且釋放出氧氣的過(guò)程(另外一種光合作用的產(chǎn)物)。(2)解讀葉綠體不是所有植物光合作用的必要條件，如原核生物中藍(lán)藻沒(méi)有葉綠體但能進(jìn)行光合作用。破壞葉綠體外膜后，O2的產(chǎn)生不受影響。(高考題選項(xiàng))離體的葉綠體基質(zhì)中添

11、加ATP、H和CO2后，可完成暗反應(yīng)。(高考題選項(xiàng))暗反應(yīng)不直接需要光，但是如果沒(méi)有光照，光反應(yīng)停止后，暗反應(yīng)很快也會(huì)停止。與光合作用有關(guān)的色素是脂溶性的，而液泡中的花青素是水溶性的，不能參與光能的吸收、轉(zhuǎn)化和傳遞。光合作用中產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)，不能用于其他各項(xiàng)生命活動(dòng)。陰生植物與陽(yáng)生植物相比較，其光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)比較低。“正其行，通其風(fēng)”，溫室內(nèi)充CO2是通過(guò)提高CO2濃度，增加產(chǎn)量。合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。冬天溫室栽培可適當(dāng)提高溫度；夏天溫室栽培可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用強(qiáng)度，晚上適當(dāng)降低溫室溫度，以降低細(xì)胞呼

12、吸強(qiáng)度，保證有機(jī)物的積累。光合作用過(guò)程中用同位素標(biāo)記法可以追蹤氧氣中氧原子的來(lái)源，也可以追蹤光合作用原料二氧化碳中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑。一、正誤判斷1口服多酶片中的胰蛋白酶可在小腸中發(fā)揮作用()2淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要ATP提供能量()3酶通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速率()4ATP是一種高能磷酸化合物()5同一個(gè)體各種體細(xì)胞中酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不同()6在有氧和缺氧的條件下酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP()7ATP在細(xì)胞中的含量高，以滿足生命活動(dòng)的需要()8酶的合成需要ATP供能，ATP的合成需要酶的催化()9H2O在光下分解，產(chǎn)生的H將固定的CO2還原為(CH2

13、O)()410磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物()11植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光()12葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同()13進(jìn)入葉綠體的CO2不能被H直接還原()14肺炎雙球菌無(wú)線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸()15水稻種子呼吸速率下降有利于干物質(zhì)合成()16進(jìn)入夜間，葉肉細(xì)胞內(nèi)ATP合成停止()17硝化細(xì)菌雖然不能進(jìn)行光合作用，但它是自養(yǎng)型生物()18種子萌發(fā)過(guò)程中，種子中有機(jī)物種類增加()19光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑()20ATP的主要來(lái)源光合作用()二、長(zhǎng)句默寫(xiě)1“銀燭秋光冷畫(huà)屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽牛織女星。”詩(shī)中描述的螢火蟲(chóng)發(fā)光的原理是螢火蟲(chóng)尾部細(xì)胞中的熒光素接受ATP提供的能量后被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧