细胞与能量 (2)
线粒体与细胞的能量转换(2)
III Cyt c还原酶 250 Cyt b, Cyt c1, FeS CoQ→Cyt c*
IV Cyt c氧化酶 160 Cyt a, Cyt a3, Cu Cyt c→O*
*伴随H+跨膜转运，#不伴随H+跨膜转运。 不参与复合体构成的载体成分：NAD, CoQ, Cyt c
编码，由细胞质运往线粒体）
5. 所有tRNA均由mtDNA编码 6. 多肽链起始氨基酸为甲酰甲硫氨酸。
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（三）线粒体DNA的复制 1.重链、轻链各有一个复制起始点 2.重链先复制，顺时针方向；轻链后复制，逆时针方向；
复制需2小时 3.复制不受细胞周期限制
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四、核基因编码蛋白质向线粒体的转运
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（4）结构区域： 基质腔(matrix space)：内膜围成，含基质， 膜间腔(intermembrane space)：内外膜之间的腔 嵴(cristae): 嵴是内膜向内腔突起形成的板状或管 状折叠。
嵴间腔(intercristae space) 嵴内腔(intracristae space)
组成； 3.熟悉线粒体基因组结构与特征；了解线粒体
遗传系统与细胞核遗传系统的相互关系； 4.熟悉氧化磷酸化的概念与机制； 5.了解线粒体相关的临床意义
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第一节 线粒体的基本特征
一、线粒体的形态、数量和结构
（一）线粒体的形态、数量与分布
1.形态：一般呈粒状或杆状。 可呈线状，哑铃形、分杈状或其它形状，因生物或
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2.内膜(inner membrane)
（1）形态：向内腔折叠形成嵴，表面积大；嵴上有特 化的基粒，膜厚4.5nm；
2019届高三生物(浙江选考)一轮复习文档 必修1 第3章 第6讲 细胞与能量及酶 教师用书 Word版含答案
第三章 细胞的代谢第6讲 细胞与能量及酶1．吸能反应和放能反应(1)吸能反应①细胞中的许多反应是吸能反应，因为其产物分子中的势能比反应物分子中的势能高，如由氨基酸合成蛋白质的反应就是吸能反应。
②吸能反应所需要的能量一般来自于放能反应。
光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能反应，这个吸能反应所需的能量来自太阳光。
(2)放能反应①所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化，人们通常把这个过程称为细胞②ATP不仅是细胞中放能反应和吸能反应的纽带，更是细胞中的能量通货。
2．ATP是细胞中的能量通货(1)ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。
(2)核糖与腺嘌呤结合成的基团叫腺苷，3个磷酸基团中的一个磷酸基团连接在糖分子上，其余2个则相继连接在前一个磷酸基团上。
连接两个磷酸基团之间的化学键称为高能磷酸键，在酶的作用下，容易断裂。
(3)ATP在细胞中易于再生，是细胞中普遍使用的能量载体。
通过ATP的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATP－ADP循环。
1．(2016·浙江1月学考)一分子ATP(A－P～P～P)中含有高能磷酸键的个数是()A．4 B．2C．1D．0B[一个ATP分子中含有2个高能磷酸键，B正确。
]2．(2015·浙江1月学考)细胞中的“能量通货”是()A．无机盐B．甘油C．水D．ATPD[ATP是细胞中普遍使用的能量载体，被称为细胞中的“能量通货”，D 正确。
]1．ATP分子结构特点(1)组成元素：C、H、O、N、P。
(2)简称：腺苷三磷酸。
(3)各字母代表的含义：A——腺苷(腺嘌呤＋核糖)；P——磷酸基团；～——高能磷酸键。
一个ATP分子中含有一个普通磷酸键，两个高能磷酸键，三个磷酸(4)结构简式：A－P～P～P(远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂，也容易形成)。
2．ATP与ADP的相互转化及生理意义(1)在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，并释放能量。
第6讲 细胞与能量、酶
第6讲，细胞与能量、酶三维目标：1、知识目标（1）、ATP在能量代谢中的作用。
（2）、掌握酶的本质、特性及催化机理。
（3）、各种因素对酶活性的影响的相关曲线、图表分析。
（4）、实验：探究酶的高效性、专一性及温度、PH对酶活性的影响。
2、能力目标（1）、分析各种因素对酶活性的影响。
（2）、进行有关实验的探索，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照实验。
（3）、能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
3、情感目标（1）通过交流探讨酶的发现过程，领悟生物实验在生物学研究中的作用地位。
（2）通过讨论分析酶在生产、生活中的应用，认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系。
（3）体会科学、技术、社会之间相互促进的关系，进而体会研究生命科学价值的教育。
教学重点：（1）、酶的作用、本质和特性。
（2）、各种因素对酶活性的影响的相关曲线、图表分析。
教学难点：（1）、各种因素对酶活性的影响的相关曲线、图表分析。
（2）、控制变量的科学方法，运用实验设计原则设计实验方案和步骤。
学情分析：学生在生活中对酶已有较多接触，关于酶的概念以及催化作用具有高效性的特点，学生具有初步的印象。
酶的专一性、酶活性的影响因素的实验探究，学生设计实验、主动探究，理解及操作上可能会有相应的难度；如何通过对比、归纳以及联系酶在生活中的应用，认识代谢与酶的密切关系，从而由感性认知上升到理性认知，对学生来说有一定难度。
另外，本节课有较多的资料、图表及课外阅读，学生如何分析阅读，需要较强的理解、分析、驾驭信息的能力。
在教学中要尽可能从学生熟悉的事例出发，将知识点联系到他们的实际生活，使学生易于接受。
教学方法：列表比较：利用分类比较，把握重点、突破难点；实例分析：让学生认识到教材知识源于生活实际；媒体展示：通过媒体展示，提高课堂容量、拓宽学生知识面；归纳总结：培养学生的发散思维、创新思维能力，以及对知识的归纳整合能力。
学法指导：自主学习：阅读课本，结合生活实际思考。
初中生物知识点解析细胞的代谢与能量转换
初中生物知识点解析细胞的代谢与能量转换初中生物知识点解析：细胞的代谢与能量转换细胞是生物体的基本单位，其中的代谢过程对于维持生命活动至关重要。
细胞通过代谢反应将外界的物质转化为能量，从而维持自身的正常运行。
本文将对初中生物中与细胞的代谢及能量转换相关的知识点进行深入解析。
一、细胞的代谢类型代谢是指生物体内各种化学反应的总和，包括合成代谢和分解代谢两种类型。
1. 合成代谢合成代谢是指细胞内有机物的合成过程，也称为合成反应。
在细胞内，通过一系列酶的催化作用，有机物从简单物质逐步合成，形成复杂有机物。
例如，葡萄糖、氨基酸和脂肪酸都是由细胞合成的有机物。
2. 分解代谢分解代谢是指细胞内有机物分解为较简单物质的过程，也称为分解反应。
细胞通过将有机物分解为较小的分子，释放能量和废物。
例如，通过呼吸作用，葡萄糖被分解为二氧化碳和水，同时释放出大量能量。
二、细胞的能量转换细胞中的能量转换主要通过两种方式进行，即光合作用和呼吸作用。
1. 光合作用光合作用是绿色植物和某些细菌中进行的一种能量转换过程。
光合作用利用太阳能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
该过程中，叶绿素吸收光能，产生光合色素激发态，进而通过一系列反应最终将太阳能转化为化学能。
2. 呼吸作用呼吸作用是生物体将有机物分解为水和二氧化碳的过程，以产生能量。
呼吸作用分为无氧呼吸和有氧呼吸两种类型。
- 无氧呼吸: 在没有氧气的条件下，有机物在细胞内部被分解为较小的分子，并释放少量能量。
这种呼吸方式通常在缺氧的环境下进行，产生的能量较少。
- 有氧呼吸: 在氧气充足的条件下，有机物在线粒体内被彻底分解为二氧化碳和水，并释放大量能量。
这种呼吸方式在大多数生物体中普遍存在，产生的能量较为充足。
三、能量输入与输出细胞的能量输入主要来自外界的物质，如食物和光能，而能量的输出则通过一系列代谢过程进行。
1. 能量输入- 食物摄入: 细胞通过摄入食物，特别是富含有机物的食物，吸收其中的营养成分，用于维持自身的生命活动。
高中生物 第3章 细胞的代谢 3
1 3。
1细胞与能量一、选择题（共12小题)1．下列关于ATP的说法中，正确的是（）A．ATP在植物和动物体内的来源相同B．ATP既可以贮存能量，又可以作为生命活动的直接能源物质C．1 mol ATP完全水解时释放30。
54 kJ能量D．ATP中的能量可以来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能解析:选B。
ATP在绿色植物体内的来源有光合作用和细胞呼吸，在动物体内则没有光合作用过程，A 项错误；1 mol ATP水解成ADP释放出30.54 kJ的能量，这里仅仅是远离腺苷(A)的那个高能磷酸键断裂，C项错误；热能不能转化为ATP中的能量，D项错误.2．ATP是细胞内的能量通货，它可以跟下列哪种类型的流通形式相类似(）解析:选B。
ATP在细胞中易于再生，因此可以作为源源不断的能源。
ATP是细胞中普遍使用的能量载体，所含能量不多，像小额钞票一样，便于流通使用，所以又有细胞中的“能量通货”之称。
3．下列有关ATP的叙述,其中不．正确的是（)A．人体内成熟的红细胞中没有线粒体,但也能产生ATPB．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能C．在有氧与缺氧的条件下,细胞溶胶中都能形成ATPD．ATP中的“A"表示腺苷,由腺嘌呤和脱氧核糖组成解析:选D.ATP中的腺苷A由腺嘌呤和核糖组成.4．腺苷三磷酸的组成正确的是()A．一个腺苷，二个磷酸基团B．二个腺苷，二个磷酸基团C．三个腺苷,一个磷酸基团D．一个腺苷，三个磷酸基团解析：选D。
根据ATP的结构简式A－～～可知答案.5．（2014·宁波高二质检）在人体细胞内同时存在两个过程能量,以下对①过程和②过程中能量的叙述正确的是（)A．①过程和②过程中的能量均来自糖类等有机物的氧化分解B．①过程和②过程中的能量供人体各项生命活动直接利用C．①过程的能量供人体各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解D．①过程的能量来自于糖类等有机物氧化分解，②过程的能量供人体各项生命活动利用解析:选C。
高中生物课件-浙科版高中生物必修1第三章《细胞的代谢
（三）渗透作用的产生 必须具备两个条件：
一是具有半透膜； 二是半透膜两侧的溶液 具有浓度差。
渗透作用示意图
（四）成熟的植物细胞
相当于一个渗透系统。
⑴原生质层（主要包括细
原
胞膜、液泡膜和两层膜之间的
细胞质）相当于一层半透膜。
生 质 层
⑵外界溶液与细胞液存在浓度差。 因此，处于外界溶液中的成熟植物细胞可
一、扩散：
１、定义：分子从高浓度处向低浓度处运动的现象。 ２、扩散的结果：使分子分布均匀，直到平衡。
二、渗透：
（一）渗透的概念：
水分子（或溶剂分子） 通过膜的扩散，叫做渗透。
（二）渗透作用的方向：
水分子
低浓度的溶液
高浓度的溶液
膜
ห้องสมุดไป่ตู้
渗透作用示意图
水分子相对较多 水分子 水分子相对较少 膜
问题1：渗透作用与扩散的区别？ 扩散 渗透
④根毛细胞渗透作用吸收水分
⑤小肠绒毛上皮细胞吸收甘油
⑥根细胞吸收NH4+ A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③⑥ D．④⑤⑥
例题：右图中能正确表示动物肌细胞内ATP的产生 量与O2供给之间曲线的是 ( B )
第二节 物质进出细胞的方式
扩散： 渗透： 被动转运（又叫被动运输） 主动转运（又称主动运输）
８、植物细胞中储存能量的物质： 淀粉
例题：请根据下列反应式回答：
（1）上述反应从左向右进行时，能量来自ATP中
的
，这些能量可以用于生物的各项生命活动，
请列举出两个需要ATP提供能量的生命活动的实
例
。
（２）在动物体和人体内，ADP转化为TAP时所需能量主
要来自
作用。在绿色植物体内，ADP转化为TAP时所
第二章细胞能量的来源与转变
第二章细胞能量的来源与转变第一节细胞中的能源物质1细胞中的ATPATP是三磷酸腺苷的英文缩写，它是活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。
事实上，从细菌、真菌一直到高等动植物，所有的生物生命活动中的直接能源物质都是ATP。
ATP能作为直接能源物质与其结构密切相关。
ATP的结构ATP的机构简式A-P~P~P，其中的A表示腺苷，P表示磷酸基，~表示高能磷酸键。
ATP中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。
ATP与ADP的相互转化ATP分子中远离腺苷A的那个高能磷酸键，在一定条件下很容易断裂，同时储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来，A TP就转化为ADP；在另一种酶的作用下，ADP接受能量，同时与一个磷酸结合，从而转化成ATP。
ATP在细胞中的含量虽然很少，但是通过ATP与ADP之间的相互转化，使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中，从而保证了细胞能量的持续供应。
ATP含量稳定、移动迅速、功能高效，因为成为细胞内能量释放、转移和利用的中心物质。
细胞中ATP的合成所需要的能量主要来自于糖类、脂质等有机物的氧化分解；此外在在植物细胞的叶绿体内也能合成A TP，其能量来自光能的转化，2糖类糖类是由C、H、O三种元素组成的，生命活动需要的能量70%以上来自于糖的氧化分解，糖类是细胞生命活动的主要能源物质。
3脂质脂质主要由C、H、O三种化学元素组成，有的脂质还含有N、P等元素。
其中脂肪中C、H 的含量相对较高，含有较多的能量，是细胞中重要的储存能量的物质。
在细胞中，ATP是生命活动的直接能源物质，糖类是主要的能源物质，脂肪是重要的储存能量的物质，其它有机物如蛋白质也能为生命提供能量，这些物质中的能量最终都来自太阳能。
第二节酶在代谢中的作用1影响酶活性的因素生物代谢过程离不开酶的催化作用，生物体内酶的活性同样受到各种因素的影响。
2酶的专一性和高效性酶可以加快化学反应的速度，具有高效性。
一种酶只能催化或一类底物的反应，说明酶还具有专一性的特点。
细胞的生活需要物质和能量 (2)
4、下列哪种物质是细胞制造的（ ） A糖类 B无机盐 C水 D无机物 5、线粒体和叶绿体存在于（ ） A细胞壁上 B细胞核内 C细胞质中 D所有的细胞结构中 6、一个动物细胞中，能够让糖类物质进入 细胞而将二氧化碳排出并阻挡在细胞之外 的细胞结构是（ ） A细胞质 B细胞壁 C细胞膜 D液泡 7.新鲜植物叶片里主要含有什么物质（） A有机物 B维生素 C水 D无机盐
判断题
二、判断题 1、叶绿体是植物细胞特有的，线粒体是动 物细胞特有的。（×） 2、细胞膜将细胞完全封闭起来。（×） 3、叶绿体将光能转变为化学能，线粒体将 化学能转变为光能。（× ）
以上是我对本节课教学的一 点浅薄之见，不当之处敬请 各位领导批评指正。
物质 能量 细胞里面永远都需要 无机盐 水和氧 无可燃烧一定记牢 糖类 脂肪 还有那个蛋白与核酸 燃与 不燃 实验看出其中蹊跷 物质能量 问君知否 活细胞里面一定要 细胞膜 细胞膜 控制物质进进出出 叶绿体 线粒体 细胞能量中的转换器 叶绿体 线粒体 细胞能量转换器
练 习
一、选择题 1、植物体中能把光能转化成化学能的结构是 （ ） A液泡 B线粒体 C叶绿体 D细胞膜 2、动物细胞中的能量转换器是（ ） A叶绿体 B线粒体 C叶绿体和线粒体 D蛋白质和核酸 3、木柴燃烧时，能燃烧的物质是（ ） A水 B无机盐 C有机物 D无机物
——刘建军
糖放在水中
糖去哪里了呢？
绿色圆点表示水分子
红色圆点表示蔗糖分子
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 细胞膜控制物质的进出
有用的物质可以进入，其他物质不能进入，把废物排出。
叶绿体：将光能→化学能，贮存在有机物中 植物的绿色部分 线粒体：分解有机物将化学能释放出来
能量
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人类在酿酒工业上，即是利用酵母在缺氧情 况下可将葡萄糖转变成酒精的特性，在烘焙 工业上，酒精生成过程中所释出的 CO2 可使 面包膨松
在乳品加工方面，可利用生物在缺氧情况下 产生乳酸制造酸奶与吉士，而一般制作泡菜 时会紧压，就是要使微生物进行发酵作用， 利用产物造成泡菜的特殊风味
章节后测验
的膜上进行 (C)光反应的结果会将光能储存在 ATP 和 NADPH
中 (D)碳反应会固定 CO2，以合成醣类 (E)光合作用需要酵素与辅酶(NADP+)的参与
章节后测验
下列关于细胞呼吸作用的叙述，何者错误？ (A)呼吸作用都会产生 CO2 和 H2O (B)发酵作用的能量利用率远低于有氧呼吸 (C)有氧呼吸于细胞质液与粒线体中进行 (D)发酵作用只于细胞质液中进行
碳反应
配合课本 P.30
碳反应可将 CO2 固定以合成醣类
过程中
光反应形成
CO2
提供能量
ATP 和 NADPH
一连串由酵素 催化的反应
醣类
光反应
能量、电子 、质子
﹝17﹞
碳反应
能量 电子 质子
﹝18﹞
光合作用的过程
光反应：光能→→化学能 碳反应：化学能→→化学能
配合课本 P.30
知识补给站 暗反应？
植物细胞及酵母菌进行无氧呼吸的产物为 酒精，因此称为酒精发酵
葡萄糖→ 2C2H5OH (乙醇)＋ 2CO2 ＋ 能量
动物的骨骼肌细胞在运动时若氧供应不足， 也会进行发酵作用，产物为乳酸，因此称 为乳酸发酵
葡萄糖→ 2C2H4OHCOOH (乳酸) ＋ 能量
﹝29﹞
知识补给站 酵素作用在生活上的应用
配合课本 P.29
过去认为碳反应只要供应 ATP 、NADPH 与 CO2，不需光照也可进行，因此也称为暗反应
但碳反应并非在黑暗中才能进行
需要光反应产物 ATP 与 NADPH 提供能量 多种参与酵素也需在光照下才有较佳的活性
现在多不采用暗反应一词
光合作用的其他术语
高能阶 ATP
NADPH：还原性辅酶
ATP
功能 细胞中重要的能量携带者 细胞内的“能量货币”
结构 腺嘌呤、核糖、 三个磷酸基构成 核苷酸的一种
配合课本 P.28
细胞能量代谢与 ATP 及 ADP 的循环变化
能量代谢与 ATP 的循环
配合课本 P.28
ATP 最末端的磷酸基脱离而转变成 ADP 将释出的能量用于同化代谢（需能反应）
能 量
同化代谢(需要能量)
ATP
＋
ADP + Pi
＋水
﹝6﹞
能量代谢与 ATP 的循环
配合课本 P.28
细胞进行异化代谢（释能反应）释出能量 ADP 与磷酸根结合成 ATP 而暂时储存能量
能 量
异化代谢(释出能量)
ADP + Pi
ATP
＋水
＋
﹝8﹞
能量的获得与转换
配合课本 P.29
生物圈中，能量的取得大多直接或间接来自 于“太阳”
光反应 吸
能 电子传
光 递链
碳反应
放
能
6CO2
子
的叶 能绿
ADP + Pi
卡尔文 循环
量素
低能阶
NADP＋：氧化性辅酶 C—C—C—C—C—C
醣类
﹝21﹞
呼吸作用
配合课本 P.30
细胞将单醣、胺基酸或脂肪酸等分子分解 并释出能量的过程 所释出的能量可将 ADP 转变为 ATP
呼吸作用依是否需要 O2 的参与，分为： 有氧呼吸
绿色植物藉由光合作用将太阳的光能转变为 有机物（醣类）的化学能，提供自身及其他 生物利用
生物体藉由呼吸作用将有机物的化学能转变 为 ATP 的化学能，进而提供细胞进行各项生 理作用
能量的获得与转换
配合课本 P.29
光合作用
配合课本 P.29
生物利用光能，将 CO2 转变成醣类的过程 二氧化碳(CO2)＋水(H2O) → 醣类＋氧(O2)
包含吸收光能、能量转换及一连串由酵素催 化的反应。分为两个阶段：
光反应 (light reaction) 碳反应 (carbon reaction)
叶绿体
配合课本 P.29
绿色植物与藻类的光合作用在叶绿体中进行 叶绿体的功能分区
基质： 内膜以内的液体称为基质，基质中含有许 多酵素，是碳反应进行的部位 类囊体： 基质中另有许多类囊体，其膜上嵌埋叶绿 素等光合色素，是光反应进行的部位
下列关于 ATP 的叙述，何者正确？ (A)ATP 与 ADP 常互相转换，以利细胞推动
新陈代谢 (B)细胞进行同化代谢时，通常会合成 ATP (C)细胞进行异化代谢时，通常会分解 ATP (D)构成 ATP 的五碳醣为脱氧核糖
章节后测验
下列有关光合作用的叙述，何者正确？（多选） (A)过程中产生的 O2 来自 CO2 的分解 (B)光反应于叶绿体的基质中进行，碳反应于类囊体
第一阶段 第二阶段
﹝25﹞
有氧呼吸
﹝26﹞
发酵作用
配合课本 P.31
在缺氧的情况，有些细胞会进行发酵作用 由葡萄糖分解产生丙酮酸，并释出能量 丙酮酸直接于细胞质液中被转变为有机物
乙醇（酒精发酵） 乳酸（乳酸发酵）
发酵作用生成的能量（ATP）较有氧呼吸少， 故其能量的利用率远低于有氧呼吸
发酵作用的种类
发酵作用
有氧呼吸
第一阶段的过程 细胞质液中进行 不需要 O2 的参与 葡萄糖分解成丙 酮酸 释出“少量”的 能量（ATP）
配合课本 P.30
少量
有氧呼吸
第二阶段的过程 在有氧的情况下 丙酮酸进入粒线体 丙酮酸进一步分解 氧化为 CO2 与 H2O 释出“大量”能量 大量
配合课本 P.30
有氧呼吸过程图示
光反应 类囊体
﹝13﹞
碳反应
光反应
光反应发生于“照光”时
配合课本 P.29
叶绿囊膜上的叶绿素吸收光能
使水分解而释出 O2 引发一连串的反应，过程中可释出能量 ，变化 太阳的光能
配合课本 P.29
转变为 ATP 和 NADPH 的化学能 可提供碳反应所需
﹝1﹞
课程概念
细胞与能量
ATP
能量 货币
能能 量量 储释 存放
能
光合作用
量
呼吸作用
的
获 场所 反应过程 场所 反应过程
得
与
叶
光
碳
粒
有
发
转 换
绿 体
反
反
线
应
应
体
氧
酵
呼
作
吸
用
细胞与能量
配合课本 P.28
生物体内细胞成分的合成与物质进出细胞的 输送等种种生理作用，均需由环境取得能量 并加以利用才能进行 以人体为例，即使是睡眠状态下，也需要消 耗能量来维持呼吸、心跳等生理作用