生物 必修一 第五六章

第五章 细胞的能量供应和利用

第一节 降低化学反应活化能的酶 一 酶的作用和本质功能

酶在细胞代谢中的作用:催化作用，降低化学反应所需要的活化能

酶的本质：酶是活细胞产生具有催化作用的有机物，绝大多数为蛋白质，少数为RNA. 二 酶的特性 1高效性

2专一性：每种酶只能催化一种成一类化学反应

3酶作用条件温和：适宜的温度，pH，最适温度（pH值）下，酶活性最高， 温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低，甚至失活（过高、过酸、过碱）

第二节 细胞的能量“通货”——ATP ATP分子中具有高能磷酸键

*结构简式：A—P~P~P，A表示腺苷，P表示磷酸基团，~表示高能磷酸键 *全称：三磷酸腺苷

*ATP与ADP相互转化：ATP→ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量→ATP *功能：细胞内直接能源物质 ATP的利用

第三节 ATP的主要来源——细胞呼吸

*细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP过程 细胞呼吸方式

*有氧呼吸与无氧呼吸比较

场所 产物 有氧呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸

无氧呼吸

细胞质基质、线粒体（主要） CO2，H2O，能量

细胞质基质 CO2，酒精（或乳酸）、能量

化学反应式

C6H12O6→6CO2+12H2O能量 C6H12O6→2C3H6O3+少量能量

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量

过程

第一阶段：1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H]，释放少量

能量（细胞质基质）

第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，释放少量能量（ 线

粒体基质）

第三阶段：[H]和O2结合生成水，大量能量，线粒体内膜

第一阶段：同有氧呼吸

第二阶段：丙酮酸在不同酶催化作用下，分解成酒精和CO2或转

化成乳酸

细胞呼吸原理应用：

1包扎伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌有氧呼吸

2酵母菌酿酒：选通气，后密封。先让酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精

3花盆经常松土：促进根部有氧呼吸，吸收无机盐等

4稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡 5提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸 6破伤风杆菌感染伤口：须及时清洗伤口，以防无氧呼吸

第四节 能量之源__光与光合作用 一 捕获光能的色素

*活细胞所需能量的最终源头是太阳能；流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能

捕获光能的色素 叶绿体的结构

二 光合作用的原理和应用

*光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并且释放出O2的过程。 光合作用探究历程

18C中期，人们认为只有土壤中水分构建植物，未考虑空气作用

1771年，英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气，未发现光的作用

1779年，荷兰英格豪斯多次实验验证，只有阳光照射下，只有绿叶更新空气，但

未知释放该气体的成分。

1785年，明确放出气体为O2，吸收的是CO2 1845年，德国梅耶发现光能转化成化学能

1864年，萨克斯证实光合作用产物除O2外，还有淀粉

1939年，美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水。 光合作用的过程 *光反应（一定需要光） 场所：叶绿体类囊体薄膜，

过程：（1）水的光解2H2O→ [H]+O2↑

（2）ATP的形成ADP+Pi+能量→ATP

*暗反应（有没有光都可以进行） 场所：叶绿体基质

产物：糖类等有机物和五碳化合物 过程：（1）CO2的固定：C5+CO2→2C3

（2）C3的还原： （3）C5的再生：

*联系：光反应阶段与暗反应阶段既区别又紧密联系，是缺一不可的整体，光反应为暗反应提供[H]和ATP。 光合作用原理的应用