一、新陳代謝的概念內(nèi)涵

　?、贝x過程：
　　⑴生物體與環(huán)境之間進(jìn)行的物質(zhì)交換和能量交換
　?、萍?xì)胞內(nèi)進(jìn)行的物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)移

　?、泊x性質(zhì)：
　?、盼镔|(zhì)代謝：指生物與環(huán)境之間的物質(zhì)交換和細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)變　
　?、颇芰看x：指伴隨物質(zhì)代謝進(jìn)行的能量交換和能量轉(zhuǎn)移

　　⒊代謝方向：
　?、磐饔茫荷矬w利用外界物質(zhì)，合成原生質(zhì)，并貯存能量的過程
　　⑵異化作用：生物體分解自身原生質(zhì)，排泄廢物，并釋放能量的過程
　　⑶同化與異化相互對立、相互依存和相互轉(zhuǎn)化

　　⒋代謝實質(zhì)和意義：新陳代謝實質(zhì)上是細(xì)胞內(nèi)一系列高度有序的酶促反應(yīng)的總稱，通過代謝生物體和細(xì)胞實現(xiàn)自我更新。

　　二、酶與代謝
　?、泵傅母拍?BR>　?、艁碓矗夯罴?xì)胞內(nèi)合成的
　　⑵作用：催化細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)
　?、腔瘜W(xué)本質(zhì)：一類特殊的有機物，主要是蛋白質(zhì)

　?、蔡骄啃詫嶒?BR>　?、胚^氧化氫(H₂O₂)分解速度的比較實驗

　?、仆僖旱矸勖复呋匦缘膶嶒灧治?BR>

		主反應(yīng)		對照反應(yīng)
		1	2	3	4
酶促反應(yīng)	底物1ml	1%淀粉液	1%蔗糖液	1%麥葡混液	1%淀粉液
	實驗處理	鮮唾液	鮮唾液	蒸餾水	蒸餾水
	反應(yīng)條件	在370C恒溫條件下保溫10min左右
鑒定反應(yīng)	班氏試劑	1滴	1滴	1滴	1滴
	反應(yīng)條件	煮沸	煮沸	煮沸	煮沸
	溶液顏色	磚紅色	藍(lán)色	磚紅色	藍(lán)色
實 驗 分 析		①反應(yīng)產(chǎn)物：麥芽糖 ②催化底物：淀粉 ③反應(yīng)條件：370C

　?、趁缸饔玫奶匦?BR>　?、艑Ｒ恍裕阂环N酶的活化部位只與某種底物發(fā)生特異性結(jié)合，催化該物質(zhì)的反應(yīng)
　?、聘咝裕捍呋矢?BR>　?、歉邷亍⑦^酸或過堿等因素使酶蛋白變性而失活

　　三、ATP — 直接能源物質(zhì)
　?、狈肿咏M成　

　?、步Y(jié)構(gòu)特點
　　⑴蘊含兩種高能磷酸鍵
　?、圃谝欢l件下，末端的高能磷酸鍵容易斷裂或重新形成

　?、侈D(zhuǎn)化特性
　?、旁谝欢l件下ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化

　　注意：ATP水解和ADP磷酸化反應(yīng)條件并不相同，所需酶的種類不同，不是可逆的化學(xué)反應(yīng)?！　　?
　　⑵轉(zhuǎn)化過程伴有能量貯存或釋放
　?、貯DP通過磷酸化反應(yīng)生成ATP ，并貯存能量
　?、贏TP通過水解反應(yīng)生成ADP，并釋放能量

　?、寝D(zhuǎn)化條件
　?、僭谔囟傅拇呋逻M(jìn)行
　?、谝勒占?xì)胞內(nèi)能量供求關(guān)系進(jìn)行

　?、瓷砉δ埽荷顒拥闹苯幽茉次镔|(zhì)

　?、诞a(chǎn)生ATP的部位：
　　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：無氧呼吸、有氧呼吸第一階段
　　葉綠體基粒：光合作用光反應(yīng)
　　線粒體：有氧呼吸第二、三階段

　　四、代謝基本類型
　?、蓖饔梅绞?BR>

　　⒉異化作用方式

　　【重點、難點、拓展知識解析】
　　一、RNA酶的發(fā)現(xiàn)
　　1978年，加拿大科學(xué)家Altman從一種叫做RnaseP的酶（由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA組成）中分離出RNA，最初結(jié)果表明蛋白質(zhì)和RNA單獨都沒有RnaseP酶的活性。1983年，Altman證明在較高M(jìn)g²⁺存在下，單獨的RNA就有催化活性，而單獨的蛋白質(zhì)沒有。對RnaseP酶來說，真正起催化作用的是RNA部分。1989年，美國科學(xué)家Ceech于《科學(xué)》雜志上發(fā)表“四膜蟲的L—19IVS是一種酶”的文章，給具有催化能力的RNA定名為Ribozyme，以區(qū)別蛋白酶Enzyme。1989年，Ceech和Altman共獲諾貝爾獎。

　　二、磷酸肌酸
　　ATP在細(xì)胞中不能儲存，因此細(xì)胞中ATP的含量很少，保持動態(tài)平衡。ATP與肌酸反應(yīng)，將ATP中高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給肌酸，生成磷酸肌酸和ADP。磷酸肌酸也是一種高能化合物。在需要時可以再迅速產(chǎn)生ATP為細(xì)胞活動供能。

　　例如：腦細(xì)胞在睡眠時可以產(chǎn)生大量的ATP，細(xì)胞ATP中的能量轉(zhuǎn)移到磷酸肌酸中貯存起來，白天，消耗能量時，由磷酸肌酸高能磷酸鍵斷裂釋放能量合成ATP為腦細(xì)胞的生命活動提供能量。

　　三、硝化細(xì)菌和紅螺菌
　　1、硝化細(xì)菌廣泛存在于中性或微堿性、通氣良好、含有氨態(tài)氮或氨鹽的土壤中，這類細(xì)菌能將氨氧化成亞硝酸和硝酸，并利用這一氧化過程釋放的能量把二氧化碳和水合成有機物。這一過程的化學(xué)反應(yīng)如下：

　　此外，自然界中還有氫細(xì)菌、鐵細(xì)菌和硫細(xì)菌都屬于化能自養(yǎng)生物。

　　2、紅螺菌生活在湖泊、池塘的淤泥中 ，是一種典型的兼性營養(yǎng)型細(xì)菌。具有光合色素，在沒有有機物的情況下，能利用光能，將CO₂合成有機物；在有有機物的情況下，可以利用有機物進(jìn)行生長。如在缺氧的條件下，以有機酸、醇等有機物作為營養(yǎng)物質(zhì)，使自身迅速繁殖。目前開始用紅螺菌凈化高濃度的有機廢水，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境消除污染的目的。
　
　　【例題解析】
　　1． 新陳代謝是指
　　A．生物體內(nèi)的同化作用　 B．生物體內(nèi)的能量代謝
　　C．生物體內(nèi)的異化作用　 D．生物體內(nèi)全部有序的化學(xué)變化的總稱

　　解析：本題考查同學(xué)們對新陳代謝概念的理解。同化作用、異化作用只是新陳代謝不同方向，能量代謝是伴隨著物質(zhì)代謝進(jìn)行的，答案為D。

　　2、下面關(guān)于新陳代謝的表述中，不正確的是
　　A 光合作用是自然界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝
　　B 生物體的物質(zhì)代謝和能量代謝主要發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)
　　C 物質(zhì)代謝和能量代謝是兩個相對獨立的過程
　　D 休眠的動物和干種子新陳代謝沒有停止

　　解析：光合作用是生產(chǎn)者固定光能合成有機物的基本代謝活動，生態(tài)系統(tǒng)中其它各營養(yǎng)級生物的代謝活動都離不開生產(chǎn)者。細(xì)胞是生物的基本結(jié)構(gòu)單位，是新陳代謝的主要場所，休眠動物和干種子代謝活動降低，在適宜條件下可以恢復(fù)旺盛的新陳代謝。能量代謝不可能脫離物質(zhì)代謝而獨立存在。答案為C。

　　3、下列有關(guān)酶的表述正確的是
　　A 酶都是蛋白質(zhì)　
　　B 酶是在活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的，只能在生物體內(nèi)發(fā)生催化作用
　　C 酶的活性隨溫度升高而不斷提高
　　D 每一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)

　　解析：酶都是活細(xì)胞產(chǎn)生的，但是有些酶可以分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用，如消化酶。答案為D。

　　4、下圖表示一個酶促反應(yīng)過程，圖中A 表示酶，黑球表示兩個相同的單糖，圖示反應(yīng)稱為
　　
　　A　 脫水縮合　　　　　 B　 轉(zhuǎn)氨基作用
　　C　 合成反應(yīng)　　　　　 D　 水解反應(yīng)

　　解析：答案為D。

　　5、下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是
　　A 　線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所
　　B 　光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能全部來自ATP
　　C 　ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團(tuán)組成
　　D　 細(xì)胞連續(xù)分裂時，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

　　解析：藍(lán)藻細(xì)胞是原核細(xì)胞，沒有線粒體這種細(xì)胞器。光合作用中的化學(xué)能除來自ATP外，還由還原性氫提供。ATP含有腺嘌呤、核糖和三個磷酸基團(tuán)。細(xì)胞連續(xù)分裂消耗能量，必然伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。答案為D。

　
　　6、　是在所有活細(xì)胞中均可發(fā)生的反應(yīng)，下列有關(guān)上述反應(yīng)以及ATP的生理功能的敘述中，不正確的是
　?、偕矬w內(nèi)各項生命活動所需的ATP均由葉綠體和線粒體提供
　　②線粒體和葉綠體中生成的ATP都可用于生物的耗能反應(yīng)
　?、凵矬w內(nèi)需要消耗能量的活動，一般均由ATP水解提供能量
　?、苌矬w內(nèi)的ATP是唯一的直接供給可利用能量的高能化合物
　?、萆矬w內(nèi)ATP中高能磷酸鍵的能量的根本來源是植物吸收的光能
　　⑥向右反應(yīng)的能量可以來自于細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)水解為氨基酸的過程或者乳酸氧化分解過程
　?、呦蜃蠓磻?yīng)產(chǎn)生的能量可以用于葉綠體中水的分解或二氧化碳的固定
　　A　 ①②⑥⑦　　　　 B　 ②③⑦　　　 C　 ①④⑥⑦　　　　 D　 ①②⑤⑥

　　解析：本題綜合考察了能量代謝的相關(guān)知識。ATP產(chǎn)生的部位還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，它是生物的最主要的直接能源物質(zhì)，但不是唯一的，GTP、CTP等也可在特定反應(yīng)中直接供能。蛋白質(zhì)水解為氨基酸的過程不能為ATP的合成反應(yīng)提供能量，該能量只能來源于呼吸作用或光合作用，乳酸可以通過呼吸作用被徹底氧化分解，為ATP合成供能。葉綠體中水的分解需要光能激發(fā)才能完成。答案為C。

　　7、在營養(yǎng)豐富、水分充足、溫度適宜的黑暗密封系統(tǒng)中，若培養(yǎng)乳酸菌、酵母菌、草履蟲、蚯蚓、苔蘚幾種生物，幾天后，還能生活的是：
　　A 酵母菌和草履蟲　　　　　 B 酵母菌和乳酸菌
　　C 苔蘚和蚯蚓　　　　　　 　D 草履蟲和苔蘚

　　解析：本題考查生物的代謝類型。在營養(yǎng)豐富、水分充足的黑暗密閉環(huán)境中，無氧呼吸型生物可以長期生存，而草履蟲、蚯蚓、苔蘚等有氧呼吸型生物不能生存。酵母菌是兼性厭氧型生物，乳酸菌是厭氧型生物。答案為B。

　　8、下列A、B、C三圖依次表示酶濃度一定時，反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度、溫度、pH值的關(guān)系。請據(jù)圖回答下列問題：

　?、?圖A中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時，反應(yīng)速度不再上升，其原因是_________________。
　?、?圖B中,a點所對應(yīng)的溫度稱________________________________________________。
　?、?圖B中,a點到b點曲線急劇下降,其原因是__________________________________。
　?、?將裝有酶與反應(yīng)物的甲、乙兩試管分別放入12℃和75℃水浴鍋中，20分鐘后取出放入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)反應(yīng)速率分別應(yīng)為甲_______________, 乙______________________。
　?、蔀楂@得科學(xué)的實驗結(jié)果，C實驗中應(yīng)注意的問題是_______________________________________。

　　解析：
　　參考答案
　?、?受反應(yīng)液中酶濃度的限制
　?、?酶反應(yīng)的最適溫度
　?、?溫度過高使酶活性下降，甚至失活
　?、?速度加快　 無催化反應(yīng)
　　⑸ 控制除了pH以外的其他實驗條件如溫度、底物濃度、酶濃度等保持一致；確保酶的催化反應(yīng)確實在不同pH條件下進(jìn)行。