在有关酶催化下，ADP 和 Pi重新形成ATP(有水生成)

ADP + Pi+ 能量ATP

　　ATP和ADP的相互转化时时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。

　　四、ATP和ADP能量转化

　　1、ATP水解时的能量用于各种生命活动。

　　2、ADP转化为ATP所需能量来源：

　　动物和人：呼吸作用

　　绿色植物：呼吸作用、光合作用

　　场所：细胞质基质、线粒体、叶绿体

　　3、ATP的利用

　　吸能反应一般与ATP水解相联系，由ATP的水解提供能量。

　　放能反应一般与ATP的合成有关，释放的能量用于ADP合成ATP储存在ATP中。

　　高一生物必修一第五章(三)

　　第三节 ATP的主要来源——细胞呼吸

　　一、细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化塘或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。

　　呼吸作用的实质：细胞内有机物的氧化分解，并释放能量。

　　二、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式

　　材料：新鲜的食用酵母菌(单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都可以生存，属于兼性厌氧菌)

　　检测二氧化碳的产生：澄清石灰水变浑浊，溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

　　检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。

　　实验注意：

　　1、培养液的配制：5%的葡萄糖溶液要煮沸再冷却使用。(杀死其他微生物)

　　2、无氧呼吸的酵母菌培养瓶，应该先封口一段时间再连接澄清石灰水的锥形瓶(使瓶内的原有氧气消耗完)

　　三、有氧呼吸

　　1、有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。

　　线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。

　　2、一般地说，线粒体均匀的分布在细胞质中，但是活细胞中的线粒体可以定向的运动到代谢比较旺盛的部位。如：鸟类的胸肌，动物的心肌线粒体较多。

　　3、有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，反应方程式可以简写成：

总反应式：C6H12O6 +6O2+6H2O6CO2 +12H2O +大量能量(38ATP) 第一阶段：细胞质基质 C6H12O62丙酮酸+4[H]+少量能量(2ATP) 第二阶段：线粒体基质 2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H] +少量能量(2ATP) 第三阶段：线粒体内膜 24[H]+6O212H2O+大量能量(34ATP)

　　概括的说，有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，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，生成大量ATP的过程。

　　这里的[H]是简化的表示，[H]是还原型的辅酶Ⅰ即NADH，是由氧化型辅酶ⅠNAD+

　　4、1mol葡萄糖彻底氧化分解产生大约2870kJ能量，其中1161左右转化到ATP中，剩余均以热能形式散发出去。

　　四、无氧呼吸

　　1、无氧呼吸的全过程可以概括为两个阶段，需要不同酶的催化，都在细胞质基质中进行。

2、无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量第一阶段：细胞质基质 C6H12O62丙酮酸+4[H]+少量能量(2ATP) 第二阶段：细胞质基质 2丙酮酸+4[H]2C2H5OH+2CO2

　　发生生物：大部分植物，酵母菌

3、无氧呼吸产生乳酸：C6H12O62乳酸+少量能量第一阶段：细胞质基质 C6H12O62丙酮酸+4[H]+少量能量(2ATP) 第二阶段：细胞质基质 2丙酮酸+4[H]2C3H6O3

　　发生生物：高等动物、乳酸菌、甜菜块根、马铃薯块茎、玉米胚(蛔虫和哺乳动物成熟红细胞只能无氧呼吸产生乳酸)

　　注意：微生物的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵

　　高一生物必修一第五章(四)

　　第三节 ATP的主要来源——细胞呼吸

　　五、有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路

　　有氧呼吸：所释放的能量大部分以热能形式散失了，一部分用于生成ATP。

　　无氧呼吸：能量大部分储存于乳酸或酒精中，小部分用于生成ATP和热能。

　　六、有氧呼吸过程中氧的去路：水中的O都来自于氧气，二氧化碳和丙酮酸中的O来自葡萄糖

　　七、细胞呼吸的影响因素(外因)：

　　1、温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。

　　2、氧气浓度：绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，O2的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。

　　①当氧气浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，Q点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。

　　②氧气浓度在0～10%之间，有氧呼吸与无氧呼吸并存，随着氧气浓度增加，无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强。

　　③当氧气浓度大于或等于10%时，无氧呼吸消失，此后只进行有氧呼吸。但当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。

　　④当氧气浓度为C时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果蔬菜效果较好。

　　⑤氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生CO2的量，所以，两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度，当两曲线重合时(距离为0)，无氧呼吸强度为0。

　　3、二氧化碳浓度：CO2是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。

　　4、含水量：呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量增加，代谢加强。粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。

　　八、细胞呼吸的影响因素(内因)：

　　受遗传因素影响，不同植物呼吸速率不同，相同植物的不同时期和不同部位植物呼吸速率也不相同。

　　高一生物必修一第五章(五)

　　第四节 能量之源——光与光合作用

　　一、对于绝大多数生物来说，活细胞中所需能量的最终源头是来自太阳的光能。将光能转化为细胞能利用的化学能就是光合作用。

　　二、实验——绿叶中色素的提取和分离

　　1、实验原理：绿叶中的色素都能溶解在有机溶剂如无水乙醇中，且都可溶解在层析液中，它们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快。

　　2、方法步骤中需要注意的问题：(步骤要记准确)

　　(1)称取新鲜的绿叶，叶子中叶绿素容易分解，不新鲜叶子中叶绿素减少。

　　(2)研磨时加入二氧化硅有助于研磨得充分，加入碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。

　　(3)在滤纸条一端剪去两角，防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而形成弧形色素带。

　　(4)滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液?防止细线中的色素被层析液溶解。

　　(5)滤液细线干燥后再画一两次，增加色素含量使分离出的色素带清晰分明2.试分析分离(6)色素时色素带颜色过浅的原因。

　　叶片颜色太浅;叶片放置时间太久;研磨不充分;未加CaCO3粉末;加入提取液量太多。

　　3、实验结果：

　　叶绿体中的色素有4种，他们可以归纳为两大类：

　　叶绿素(约占3/4)：叶绿素a(蓝绿色) 叶绿素b(黄绿色)

　　类胡萝卜素(约占1/4)：胡萝卜素(橙黄色) 叶黄素(黄色)

　　叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色。

　　三、捕获光能的结构——叶绿体

　　结构：外膜，内膜，基质，基粒(由类囊体构成，类囊体在基粒上)。

　　与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。

　　光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。

　　吸收光能的四种色素和光合作用有关的酶，就分布在类囊体的薄膜上。

　　叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必须的酶。