细胞的能量供应和利用
细胞代谢:细胞中进行着的化学反应;是细胞生命活动的基础
实验 :比较过氧化氢在不同条件下的分解
活化能 :分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量
酶的作用 :降低反应所需要的活化能,催化化学反应
酶的本质 :绝大多数蛋白质
高效性 :催化效率高
专一性 :每一种酶只能催化一种或一类化学反应
作用条件较温和 :酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件(适宜的温度和pH值)下进行的。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低
细胞内的一种高能磷脂化合物
A-P P P :A代表腺苷;P代表磷脂基团;~代表高能磷脂键,存储大量的能量,水解释放能量
ATP与ADP的相互转化的能量供应机制是生物界的共性。对于人、动物、真菌和大多数细菌来说,ADP转化为ATP所需要的能量均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量,对于绿色植物来说,除了依赖呼吸作用,还依赖于光合作用
ATP→ADP :ATP化学性质不稳定,远离A的高能磷脂键容易水解,P脱离开来,形成游离的Pi,同时存储的能量释放出来,ATP变为ADP(二磷酸腺苷)
ADP→ATP :ADP在酶的催化作用下,与一个游离的Pi结合,重新形成ATP
细胞的主动运输
生物发电(电鳐)、发光
肌细胞收缩
大脑思考
细胞内各种吸能反应,例如葡萄糖+果糖→蔗糖
细胞呼吸 :有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并形成ATP的过程
实验 :探究酵母菌细胞呼吸的方式
呼吸方式 :有氧呼吸和无氧呼吸
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
主要场所 :线粒体。线粒体具有内外两层膜,内膜形成的嵴使膜的表面积大大增加,周围充满液态的基质。线粒体内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶
有氧呼吸的过程 :(以葡萄糖为例)
第一阶段:一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸,产生少量的[H],并释放少量的能量。此阶段不需要氧气参与,在细胞质基质中进行
第二阶段:丙酮酸和水彻底水解成二氧化碳和[H],并释放少量的能量。此阶段不需要氧的参与,在线粒体基质中进行
第三阶段:前两阶段产生的 [H],经过一系列反应,与氧结合成水,释放出大量的能量。此阶段需要氧的参与,在线粒体内膜上进行
无氧呼吸的过程:(以葡糖糖为例)
第一阶段:与有氧呼吸相同
第二阶段:丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或转化成乳酸
只在第一阶段释放少量的能量,产生少量的ATP
实验 :绿叶色素中色素的提取和分离
结论 :叶绿素a和叶绿素b主要吸收紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光
叶绿体的表面有双层膜,内部有许多基粒,基粒与基粒之间充满了基质,每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成,这些囊状结构称为类囊体,吸收光能的四种色素,就分布在类囊体的薄膜上。
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶。
暗反应阶段 :光合作用第二阶段的化学反应,有没有光都可以进行,在叶绿体基质中进行
实验:环境因素对光合作用强度的影响
化能合成作用 :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。例如,土壤中的硝化细菌,能将土壤中的氨氧化成亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝酸,硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放的化学能,将二氧化碳和水合成为糖类,维持自身的生命活动。