3.生物膜:包括细胞膜、核膜及各种细胞器膜。基本骨架:磷脂双分子层,蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,磷脂分子和大多数蛋白质也是可以运动的,这是细胞膜具有流动性的原因所在。
4.物质跨膜运输的方式 主要有自由扩散、协助扩散和主动运输,以及胞吞、胞吐作用。 (1) 自由扩散 顺浓度梯度运输,不需载体,不消耗能量ATP,例如水、甘油、气体、乙醇、苯等。
(2)协助扩散 顺浓度梯度运输,需要载体,不消耗能量ATP,例如葡萄糖进入红细胞。自由扩散与协助扩散也称为被动运输。
(3)主动运输 逆浓度梯度运输,需要载体,消耗能量ATP,例如神经细胞吸收K,主动运输能保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
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学法指导
【例】下面是渗透作用装置和成熟的植物细胞与外界溶液的示意图,请据图回答:
(1)请写出图中①和②所指的植物细胞的结构名称:① 、② 。 (2)比较渗透作用装置和成熟的植物细胞与外界溶液示意图,不难发现,植物细胞的细胞液相当于渗透作用装置中的 ,植物细胞的结构①相当于渗透作用装置的 ,外界溶液相当于渗透作用装置中的 。
(3)成熟的植物细胞吸水和失水的原理是:成熟的植物细胞与外界溶液相当于一个渗透装置,当外界溶液浓度小于 浓度时,植物细胞通过渗透作用吸水,当外界溶液浓度 细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用失水。
解析:成熟的植物细胞与外界溶液共同组成一个渗透作用装置。由图可知,渗透作用装置的主要部分是半透膜及半透膜两侧通常具有具有浓度差的溶液。不同材料的半透膜允许通过的物质分子的大小不同,但水分子可能自由通过半透膜。由细胞膜、细胞质和液泡膜组成的植物细胞的原生质层具有选择透过性,相当于渗透装置的半透膜,原生质层两侧的外界溶液和细胞液就相当于渗透装置半透膜两侧的溶液。
答案:(1) 原生质层 液泡膜 (2) 蔗糖溶液 半透膜 清水 (3)细胞液 大于
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1.将人体红细胞分别置于下列四种液体中,一段时间后,红细胞会吸水膨胀甚至破裂的
是 ( )
A.0.9%的生理盐水 B.浓盐水 C.10%葡萄糖溶液 D.蒸馏水
2.有一种小分子物质能顺浓度梯度进出细胞,但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂
双分子膜。这种物质出入细胞膜的方式是 ( )
A.自由扩散
B.协助扩散 C.主动运输
D.胞吞或胞吐
3.右图所示物质进入细胞的方式是 ( )
A.主动运输 B.自由扩散 C.协助扩散 D.渗透作用
4.细胞膜的选择透过性主要取决于 ( ) A.水 B.磷脂 C.糖类 D.蛋白质
5.下图是某实验小组在探究“植物细胞在什么情况下会失水和吸水?”时,所观察到的一个洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离时细胞
内的变化过程
(1)图甲显示,在质壁分离过程
中,细胞内标号 所示的原生质层与标号 所示的细胞壁逐渐分离,②所示的 逐渐缩小。
(2)将洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在
(填下列选项中的A或B)溶液中,会发生图示甲、乙所示现象。
将洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在 (填下列选项中的A或B)中,图示细胞乙会发生质壁分离复原。 A.清水;
B.质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液。
(3)请参照上图,将丙图补画完整。显示细胞已完全发生质壁分离复原。
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第5章 细胞的能量供应和利用
考试目标
1.说明酶在代谢中的作用、本质和特性。2.解释ATP的化学组成和特点以及ATP在能量代谢中的作用。3.说明细胞呼吸的方式、原理和实质,探讨细胞呼吸原理的应用。4.说明光合作用的原理和应用以及科学家对光合作用原理的认识过程。
要点解读
一、本章主要概念的关系图
二、本章重要概念导读
1.降低化学反应活化能的酶 酶具有高效性、专一性和作用条件比较温和等特点。
(1)酶的本质:酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶的特性:酶具有高效性、专一性,酶的作用条件比较温和。
(3)酶的作用:酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著,因而催化效率更高。 2.细胞能量的“通货”—ATP ATP是生物进行生命活动的直接能源物质,光合作用和细
胞呼吸过程中都能产生ATP,在生物体内ATP和ADP能相互转变。
(1)ATP:中文名称叫三磷酸腺苷,分子中具高能磷酸键。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。 (2)ATP和ADP可互相转化:ATP在细胞内 含量很少,但在细胞内的转化速度很快。 (3)ATP是细胞代谢所需能量的直接来源。
3. 细胞呼吸 细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,其共同点是:在酶的作用下,
分解有机物,释放能量。不同点是前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化分解,释放的能量比后者多。
有氧呼吸与无氧呼吸的异同 场所
有氧呼吸 细胞质基质和线粒体 13
无氧呼吸 细胞质基质
条件 需分子氧、酶 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。 在各种酶的催化下 ② 2丙酮酸+ 6H2O →6CO2 + 20[H]+ 少量能量 ③ 24[H] + 6O2 → 12H2O +大量能量 不需分子氧、需酶 细胞在无氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。 在各种酶的催化下 概念 ① C6H12O6 →2丙酮酸 + 4[H] + 少量能量 ①C6H12O6 →2丙酮酸 + [H]+少量能量;② 过程 2丙酮酸+ [H] 在各种酶的催化下 2C2H5OH + 2CO2+能量2C3H6O3 +能量在各种酶的催化下 反应式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 大量能量 产物 能量 联系 实质 意义 CO2 、H2O 大量 分解有机物,释放能量,合成ATP 为生物体的各项生命活动提供能量;为体内其他化合物合成提供原料 酒精和CO2或乳酸 少量 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同 4.光合作用 光合作用在植物体含有叶绿体的细胞中进行。光合作用过程包括光反应和
暗反应。光照强弱、温度高低、环境中二氧化碳的浓度等可影响光合作用强度。
(1)概念:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着 能量的有机物,并释放出氧气的过程。 总反应式: 条件 场所 区别 过程 光反应 光、色素、酶等 类囊体的薄膜 (2)光反应与暗反应比较:
暗反应 CO2、[H]、ATP、酶等 叶绿体的基质 CO2+ H2O (CH2O)+ O2光、叶绿体① 水的光解:2H2O → 4[H] + O2 ① CO2的固定:CO2 + C5 → 2C3 ② ATP的合成:ADP+Pi+能→ATP ② C3/ CO2的还原:2C3 + [H] + ATP→(CH2O)+C5 物质变化 无机物CO2、H2O → 有机物(CH2O) 能量变化 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 联系
光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP+Pi,没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成 14
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【例】在下列有关光合作用的叙述中,正确的是 ( ) A.光反应不需要酶,暗反应需要多种酶 B.光反应消耗ATP,暗反应还原CO2 C.光反应固定CO2,暗反应还原CO2 D.光反应消耗水,暗反应消耗ATP 解析:光合作用的主要过程如下图:
由图可知选D。 答案:D
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1.下列哪项不是酶的特性 ( )
A.高效性 B.不受酸碱度影响 C.作用条件较温和 D.专一性
2.ATP(三磷酸腺苷)是生物体进行生命活动的直接能源物质,ATP中的“T”表示这种物
质中的磷酸基团有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.纸层析法可分离光合色素,以下分离装置示意图中正确的是 ( )
4.右图是不完整的呼吸作用示意图,据图回答下列问题: (1)图中方框内的物质名称是 。 (2)从图中选择有关的字母回答: ①有氧呼吸的途径是 。 ②其中产生能量最多的是 阶段。
③在细胞质基质中进行的过程是 。
(3)“?”表示的物质是 。
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