第三章 细胞的代谢
考点脉络
物质跨膜运输方式的类型及特点
物质进出细胞的方式 细胞膜是选择透过性膜
大分子物质进出细胞的方式
酶的本质、特性和作用
影响酶活性的因素
ATP的化学组成和结构特点
ATP与ADP相互转化的过程及意义
光合作用的认识过程
光合作用的过程和应用
环境因素对光合作用速率的影响
农业生产以及温室中提高农作物产量的方法
有氧呼吸和无氧呼吸过程及异同
细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的作用
考点狂背
3．细胞的代谢
（1）物质进出细胞的方式
①生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成了膜的基本支架，具有流动性；蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层；其结构特点：具有一定的流动性
②物质跨膜运输方式的类型及特点：
物质跨膜运输方式的类型是水、离子、小分子通过被动运输（自由扩散和协助扩散）和主动运输。
特点是自由扩散从高浓度→低浓度，不需要载体，不消耗能量。
协助扩散从高浓度→低浓度，需要载体，不消耗能量。
主动运输从低浓度→高浓度，需要载体，消耗能量。
判断主动运输的理由是物质从低浓度→高浓度或物质运输过程中消耗能量。
③细胞膜是选择透过性膜：
水分子自由通过，要选择吸收、排出的一些离子和小分子物质可以通过，其它不能通过。
④大分子物质进出细胞的方式：
通过胞吞作用和胞吐作用。
（2）酶在代谢中的作用
①酶的本质和作用：
酶的本质是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。
酶的作用是降低化学反应活化能，使催化效率提高
②酶的特性：
高效性：催化效率比无机催化剂高许多。
专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
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。
③影响酶活性的因素：常见的有温度和PH
（3）ATP在能量代谢中的作用
①ATP的化学组成和结构特点：
ATP的中文名称是三磷酸腺苷，它是由一分子的腺苷和三个磷酸基团组成。它的结构简式是A ― P ～ P ～ P。
ATP的结构特点是在有关酶的作用下，ATP分子中最远离腺苷的高能磷酸键很易水解，释放能量；在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的磷酸结合，重新生成ATP
② ATP与ADP相互转化的过程及意义：
ATP与ADP的相互转化的关系式为：ATP ADP + Pi + 能量 生命活动需要能量，ATP水解，反应从左→右；ATP合成，反应从右→左，对于绿色植物能量来自呼吸作用、光合作用，对于动物、人、真菌和大多数细菌能量来自呼吸作用。
ATP的意义是细胞的直接能源物质。
（4）光合作用以及对它的认识过程
①光合作用的认识过程：
1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。
1785年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
1845年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。
1864年,德国科学家把经暗处理的绿色叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
1880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧气是叶绿体释放出来的。
20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组给植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2 O和C18O，释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。
②光合作用的过程
光
反
应
阶
段条件光、色素、酶
场所在类囊体的薄膜上
物质变化
水的分解：H2O → [H] + O2↑ ATP的生成：ADP + Pi → ATP
能量变化光能→ATP中的活跃化学能
暗
反
应
阶
段条件酶、ATP、[H]
场所叶绿体基质
物质变化CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3
C3的还原： C3 + [H] → （CH2O）
能量变化ATP中的活跃化学能→（CH2O）中的稳定化学能
总反应式
CO2 + H2O O2 + （CH2O）
③光合作用的应用：通过提高光合作用的强度来提高农作物的产量。
（5）影响光合作用速率的环境因素
①影响光合作用速率的环境因素：
光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过一定的光照强度，随光照强度的增强，光合速率不再增加。
温度：温度可影响酶的活性，进而影响光合作用速率
二氧化碳浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加。
水：光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。
②农业生产及温室中提高农作物产量的方法：
适当提高光照强度、 延长光合作用的时间、增加光合作用的面积、温室大棚用无色透明玻璃、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。
（6）细胞呼吸
①有氧呼吸和无氧呼吸过程及异同：有氧呼吸过程分为三个阶段
场所发生反应产物
第一阶段细胞质
基质
丙酮酸、[H]、释放少量能量，形成少量ATP
第二阶段线粒体
基质
CO2、[H]、释放少量能量，形成少量ATP
第三阶段线粒体
内膜
生成H2O、释放大量能量，形成大量ATP
无氧呼吸的过程分为二个阶段，第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段相同，第二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下，分解成酒精和二氧化碳，或转化成乳酸。反应的场所都是在细胞质基质中。
有氧呼吸和无氧呼吸的异同
呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸
不
同
点场所细胞质基质，线粒体基质、内膜细胞质基质
条件氧气、多种酶无氧气参与、多种酶
物质变化葡萄糖彻底分解，产生
CO2和H2O葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精等
能量变化释放大量能量（1161kJ被利用，其余以热能散失），形成大量ATP释放少量能量，形成少量ATP
有氧呼吸和无氧呼吸的相同的是反应的第一阶段相同，都能氧化分解有机物，释放能量。
②细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的作用：
细胞呼吸的意义是为细胞的生命活动提供能量，为细胞中某些化合物的合成提供一些中间产物
细胞呼吸在生产和生活中的应用
A、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。
B、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。
C、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用
点击冲A
一、选择题（每小题只有一个选项最符合题意）
1．关于酶的性质，下列表达中错误的一项是
A、化学反应前后，酶的化学性质和数量不变
B、一旦离开活细胞，酶就失去了催化能力
C、酶是活细胞产生的有催化能力的一类特殊的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA
D、酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度的影响
2.在唾液淀粉酶催化淀粉分解实验中，将唾液稀释10倍，与用唾液原液（没稀释）实验效果基本相同，这表明酶具有
A、专一性 B、稳定性 C 、多样性 D、高效性
3．关于反应ATP ADP + Pi + 能量的叙述，正确的是
A、物质和能量都是可逆的 B、物质和能量都是不可逆的
C、物质可逆，能量不可逆 D、物质不可逆，能量可逆
4．动物或人进行各种生命活动所需的能量都是 提供的。
A、淀粉水解为葡萄糖 B、蛋白质水解为氨基酸
C、葡萄糖分解 D、ATP水解为ADP
5．ADP向ATP转化主要在细胞内哪种细胞器中进行
A、线粒体 B、高尔基体 C、核糖体 D、内质网
6．植物进行有氧呼吸最常利用的物质是
A、淀粉 B、纤维素 C、葡萄糖 D、蛋白质
7．有氧呼吸中产生ATP最多的阶段是
A、第一阶段 B、第二阶段 C 、第三阶段 D、三个阶段一样多
8．有氧呼吸产生的水中的氧来自于反应物
A、葡萄糖和水 B、氧气 C、葡萄糖和氧气 D、水
9．将H2O中的O用18O 标识后用于有氧呼吸，18O将出现在
A、产物水中 B、CO2中 C、丙酮酸中 D、ATP
10．下列物质不能在马铃薯块茎无氧呼吸时产生的是
A、酒精 B、乳酸 C、丙酮酸 D、ATP
11．生长在较弱光照条件下的绿色植物，当提高CO2浓度，其光合作用速度并未随之增加，主要限制因素是
A、水分代谢和暗反应 B、光反应 C、暗反应 D、细胞呼吸
12．用14C标记参加光合作用的CO2，可以了解光合作用的哪一过程
A、光反应必须在有光条件下进行 B、暗反应不需要光
C、CO2被还原为糖类的过程 D、光合作用过程中能量的转移过程
13．一棵重8g的植物栽在水分、空气、温度、光照均适宜的环境中，一个月
后重达20g，增加的重量来自
A、光照 B、空气 C、水分 D、水分和空气
14．在圆形滤纸的中央点上叶绿体的色素滤液进行色素分离，会得到近似同心环的四个色素圈，排列在最外圈的色素所呈现的颜色及其吸收的光分别是
A、蓝绿色，红光，蓝紫光 B、黄绿色，红光
C、橙黄色，蓝紫色 D、黄色，红光和蓝紫色
15．检查植物光合作用的速度是否增加的最有效的方法是检查
A、光合作用产生的水量 B、植物体的叶绿素含量
C、CO2的耗用量 D、植物体糖类的生成量
16．下列有关光合作用的叙述中错误的是
A、叶绿体离开叶肉细胞不能进行光合作用 B、光合作用包括光反应和暗反应
C、绿色植物利用绿光很少 D、叶绿素吸收的光能要转移给ADP形成ATP
17．下列关于光合作用的叙述，哪一项是不正确
A、把二氧化碳和水转变成有机物 B、把光能转变成化学能
C、全过程都必须在光下进行 D、有氧气放出
18．光合作用过程中产生的[H]和有氧呼吸过程中产生的[H]，分别用于
A．氧化O2和CO2 B、氧化CO2和O2
C、还原O2和CO2 D、 还原CO2和O2
19．利用温室栽培蔬菜，应如何调控温度？
A、白天温度维持在25℃左右，晚上适当降低温度
B、晚上温度维持在25℃左右，白天适当降低温度
C、昼夜24h温室的温度维持在25℃左右
D、昼夜24h温室维持较低温度
20．下列措施中与提高温室蔬菜产量无关的是
①增大氧气浓度 ②增大二氧化碳浓度 ③合理密植 ④增强光照 ⑤合理灌溉
A、① B、③⑤ C、②④ D、①⑤
二、非选择题
21．实验研究pH对酶活性的影响，准备5支含有等量酶溶液但pH各不相同的试管，每支试管加1块1cm3的正方体凝固蛋白质，试管均置于25 0C室温条件下，各试管蛋白块消失的时间记录于下表：
酶溶液的pH12345
蛋白块消失的时间/min139114560
（1）蛋白块消失的时间与酶活性强弱有何关系？
（2）PH多大时酶的活性最强？
（3）提供1种方法使实验能在更短的时间内完成？
（4）人体消化道哪一部分能分泌本实验中的酶？
（5）为确认蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，还应如何设计实验？
22．根据光合作用过程中光反应和暗反应的过程，回答下列相关的一些问题：
（1）暗反应的进行必须有光反应提供的 、 。
（2）暗反应需要多种 参加催化才能正常进行。
（3）绿叶从外界吸收的CO2，不能直接被氢还原，必须首先与植物体内的 结合，该过程就叫做 。
（4）三碳化合物在 和许多种 的作用下，形成 和 ，ATP中的能量转移到 中。
附答案：
1．B 2．D 3．C 4．D 5．A 6．C 7．C 8．B 9．B 10．A 11．B 12．C 13．D 14．C 15．C 16．A 17．C 18．D 19．A 20．A21．（1）成反比（2）PH=2（3）将蛋白质块制备得更小些（4）胃（5）取两支试管各加入相同体积的蛋白质块，向一支试管中加入一定量的酶，向一支试管中加入其它物质，置于相同适宜的条件下，看蛋白质块是否消失。22．（1）[H]、ATP（2）酶（3）五碳化合物、二氧化碳的固定（4）[H]、ATP、酶，糖类、五碳化合物，糖类