第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、细胞膜结构: 磷脂 蛋白质 糖类
↓ ↓ ↓
磷脂双分子层 “镶嵌蛋白” 糖被(与细胞识别有关) (膜基本支架)
二、
结构特点:具有一定的流动性(磷脂分子及绝大多数的蛋白质分子可
动) 细胞膜 (生物膜) 功能特点:选择透过性(这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。这是活细胞的一重要特性。
第三节 物质跨膜运输的方式
一、相关概念:
自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。 协助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。
主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还
需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
二、 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
比较项运输方向 是否要载是否消耗代表例子 11
目 自由扩散 协助扩散 主动运输 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 体 不需要 能量 不消耗 O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞等 需要 消耗 葡萄糖、氨基酸、各种离子等 附:主动运输必需的条件是能量和载体。
三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进
出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。 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、相关概念:
细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反
应速率)的一类有机物。其中绝大多数是蛋白质。少数种类是RNA
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。
二、酶的发现:
①、1783年,意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明:胃具有化学性消化的作用; ②、1836年,德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;
③、1926年,美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质; ④、20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。
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三、酶的本质:大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶
的酶是蛋白酶),也有少数是RNA。
四、酶的特性:
①、高效性:催化效率比无机催化剂高许多。
②、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度
和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。温度过高、PH过高或过低会使酶变性(酶的空间结构改变),酶的活性不可恢复;但过低温只会使酶的活性降低,酶不会变性,当温度升高时酶的活性会逐渐恢复。
第二节 细胞的能量“通货”-----ATP
一、ATP的结构简式:ATP是三磷酸腺苷的英文缩写,结构简式:A-P~P~P,其
中:“A”代表腺苷,“P”代表磷酸基团,“~”代表高能磷酸键,“- ”代表普通化学键。
注意:ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定,在水解时,由于高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量。
二、ATP与ADP的转化及其意义:
ADP+Pi+能量 酶1 ATP
ATP 酶2 ADP+Pi+能量
这个过程储存的能量来自:动物中为呼吸作用转 这个过程释放能量,用于一切生命活动。 移的能量,植物中来自光合作用和呼吸作用。
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注:在ATP 和 ADP转化过程中物质是可逆,能量是不可逆的
意义:能量通过ATP分子在吸能反应(如蔗糖的合成过程)和放能反应(如葡萄糖的氧化分解)之间循环流通P89,ATP是细胞里的能量流通的能量“通货”
第三节ATP的主要来源------细胞呼吸
一、相关概念:
1、呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸
2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。
3、无氧呼吸:一般是指细胞在缺氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有
机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。
4、发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。 二、有氧呼吸的总反应式:
C6H12O6 + 6O2 酶 6CO2 + 6H2O + 能量 三、无氧呼吸的总反应式:
C6H12O6 酶 或
C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量
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2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量
四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行):
场所 发生反应 葡萄糖 酶 2丙酮酸 + [H] + 少量能量 产物 丙酮酸、[H]、释放少量能量,形成第一阶细胞质 段 基质 少量ATP 第二阶段 [H]、释放少少量CO2、酶 + 线粒体 2丙酮酸 + 6H2O 6CO2 + [H] 能量 量能量,形成少量基质 ATP 线粒体 第三阶内膜 段 量ATP
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
呼吸方式 不 同 点 条件 场所 有氧呼吸 细胞质基质,线粒体基质、内膜 氧气、多种酶 无氧气参与、多种酶 葡萄糖彻底分解,产葡萄糖分解不彻物质变化 生 CO2和H2O 能量变化
[H] + O2 酶 H2O + 大量能量 生成H2O、释放大量能量,形成大无氧呼吸 细胞质基质 底,生成乳酸或酒精等 释放少量能量,形释放大量能量(1161kJ15