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2 0 2 4 年 教 师 资 格 证 — — 生 物
理 论 精 讲 — — 细 胞 生 物 学 2
讲师：拾光
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一、细胞的物质输入和输出
（一）物质跨膜运输的实例
1、渗透作用 水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度溶液向
高浓度溶液扩散
条件：
（1）具有半透膜
（2）两侧溶液具有浓度差。小试牛刀
【2020下高中】细胞色素C是一种含血红素的蛋白质，溶于水呈红色，不能透过半透
膜。在图1所示的U形管中，中部d处装有半透膜，在a侧加入细胞色素C的水溶液，b侧加
入清水，并使a、b两侧溶液高度一致，经过一段时间后，实验结果将是( )。
A.a液面低于b液面，b侧为红色
B.a液面高于b液面，b侧为无色
C.a、b两侧液面高度一致，b侧为无色
D.a、b两侧液面高度一致，b侧为红色P31
2. 动物细胞的吸水和失水
（1）原理
（2）实例
C ＜C ：
外 内
C ＞C ：
外 内
C =C ：
外 内P31
3. 植物细胞的吸水与失水P31小试牛刀
【2017上高中】将哺乳动物成熟的红细胞转移至不同浓度（I， Ⅱ，Ⅲ）的三
种盐溶液中，结果如下图所示。这三种溶液的浓度关系是（ ）。
Ⅱ Ⅲ
A. I> >
Ⅱ Ⅲ
B. >I>
Ⅱ Ⅲ
C. I< <
Ⅲ Ⅱ
D. I< <P32
（二）物质跨膜运输的方式
1.离子和小分子物质跨膜运输的方式
被动运输
方式
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度
载体 不需要 载体蛋白和通道蛋白
能量 不需要
图例
动力 浓度差
O 、CO 、H O、甘油、脂肪 H O
举例 2 2 2 2
酸、乙醇等 葡萄糖进入红细胞
表示曲线P32
（二）物质跨膜运输的方式
1.离子和小分子物质跨膜运输的方式
方式 主动运输
运输方向 低浓度→高浓度
载体 载体蛋白
能量 需要
图例
动力 ATP供能
葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等进
举例
入小肠绒毛上皮细胞
表示曲线被动运输
方式 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
载体 不需要 需要 需要
能量 不需要 需要
图例
动力 浓度差 ATP供能
O 、CO 、H O、甘油、脂肪酸、 H O 葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等进
举例 2 2 2 2
乙醇等 葡萄糖进入红细胞 入小肠绒毛上皮细胞
表示曲线小试牛刀
【2016下高中】下图中a和b表示物质跨膜运输的两种方式。下列叙述正确的是（ ）
A. O 通过a进行传输
2
B.低温只会影响a的物质传输
C.b表示物质逆浓度梯度的运输
D.a为主动运输，b为协助扩散P32
2. 大分子和颗粒性物质运输的方式
大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐。
离子和小分子物质主要以被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输的方
式进出细胞；大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞和胞吐。
胞吞
胞吐P33
二、酶
○ 概念：酶是由活
○ 化学本质：绝大
细胞产生的，具
多数酶是蛋白质，
有催化活性的有
少数是RNA
机物
酶 的 作 用
1 .
和 本 质
○ 影响酶活性的因素：
○ 特性：高效性、专一性、
温度、pH、酶浓
作用条件温和性
度和反应物浓度等酶催化反应的实质是降低反应的活化能小试牛刀
【2018上高中】下图是在有酶催化和无酶催化条件下某化学反应过程的能量变
化示意图，有关叙述正确的是（ ）。
A.曲线A表示有酶催化的化学反应
B.E表示酶降低的化学反应的活化能
C.该化学反应常常伴随着ATP的合成
D.该结果表明酶的催化作用具有专一性P33
三、细胞的能量“货币”ATP
（一）AT P 的结构及功能
1. 组成元素： C 、H、O 、N 、P
2. 结构
中文名称：三磷酸腺苷
结构简式：A- P ~P ~P
3. 功能：生命活动的 直接 能源物质
（但不是唯一）P33
（二）ATP与A D P的相互转化
酶
能量
ATP ADP+Pi+P33
（二）ATP与A D P的相互转化
1.ATP的水解
能量来源：ATP 中的活跃的化学能。
能量去向：满足生物体的各项生命活动的能量需求。
发生的场所：生物体各部分。P34
（二）ATP与A D P的相互转化
2.ATP的合成【了解】
能量来源：有机物中稳定的化学能、光能。
能量去向：ATP 中的活跃的化学能。
产生 ATP 的生理反应：呼吸作用和光合作用。
产生 ATP 的场所：细胞质基质、线粒体、叶绿体。拓展
汇总
——“A”在不同物质中的含义：
A-P~P~P
①ATP中的“A”——
②DNA分子中的A
——
③RNA分子中的A
——
④核苷酸中的A——P34
四、细胞呼吸
（一）有氧呼吸
1 .有氧呼吸的概念
有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把某些有机物
彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量，生成大量 ATP 的过程。
总反应式：P34
2.有氧呼吸的过程
（1）有氧呼吸第一阶段
场所：细胞质基质
酶
物质变化：C H O 丙酮酸+[H]
6 12 6
酶
反应式： C H O 2C H O （丙酮酸）+4[H]+少量能量
6 12 6
3 4 3P34
2.有氧呼吸的过程
（2）有氧呼吸第二阶段
场所：线粒体基质
酶
物质变化：丙酮酸+H O CO +[H]
2 2
酶
反应式： 2C H O +6H O 6CO +20[H]+少量能量
3 4 3 2 2P34
2.有氧呼吸的过程
（3）有氧呼吸第三阶段
场所：线粒体内膜
酶
物质变化：[H]+O H O
2 2
酶
反应式： 24[H]+6O 12H O+大量能量
2 22.有氧呼吸的过程P35
（二）无氧呼吸
1 . 无 氧 呼 吸 的 概 念
无 氧 呼 吸 是 指 细 胞 在 无 氧 条 件 下 ， 葡 萄 糖 等 有 机 物 分 解 成 乙 醇 和 二 氧 化
碳 或 乳 酸 ， 同 时 释 放 少 量 能 量 的 过 程 。
2 . 无 氧 呼 吸 的 过 程P35
2.无氧呼吸的过程
（1）第一阶段：葡萄糖的初步分解：
酶
C H O
（葡萄糖）
2C H O
丙酮酸
+4[H]+2ATP+
热能 细胞质基质
6 12 6 3 4 3
（2）第二阶段：丙酮酸不彻底分解：P35
3.总反应式
酶
C H O 2C H OH( 酒精 )+2CO + 能量
6 12 6 2 5 2
酶
C H O 2C H O ( 乳酸 )+ 能量
6 12 6 3 6 3小试牛刀
【2016下初中】存放时间较长的大白菜会因发热而腐烂，能使大白菜产生热量的主
要生理作用是（ ）。
A.吸收作用
B.呼吸作用
C.蒸腾作用
D.光合作用P35
（三）有氧呼吸和无氧呼吸的比较
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质
条件 需O 、酶 不需O 、需酶
2 2
不同点 产物 CO 、H O 酒精、CO /乳酸
2 2 2
能量 大量 少量
特点 有机物彻底分解，能量完全释放 有机物没有彻底分解，能量没有完全释放
联系 第一阶段完全相同
相同点 实质 分解有机物，释放能量，合成ATP
意义 为生物体的各项生命活动提供能量小试牛刀
【2018上高中】关于真核细胞有氧呼吸和无氧呼吸的比较，不正确的是（ ）。
A.葡萄糖分解为丙酮酸的过程不同
B.丙酮酸氧化分解的途径和场所不同
C.还原型辅酶I消耗的途径和场所不同
D.相同质量的葡萄糖氧化分解生成ATP的量不同P36
（四）影响细胞呼吸的因素及其应用
1 . 内 部 因 素 【 了 解 】
遗 传 因 素 决 定 酶 的 种 类 和 数 量 ， 进 而 影 响 呼 吸 的 类 型 、 速 率 等 。
（ 1 ） 不 同 种 类 的 生 物 呼 吸 速 率 不 同 。 如 旱 生 植 物 的 呼 吸 速 率
水 生 植 物 ， 阴 生 植 物 的 呼 吸 速 率 阳 生 植 物 。
（ 2 ） 同 一 生 物 在 不 同 的 生 长 发 育 时 期 呼 吸 速 率 不 同 。 如 同 一 植 物 的 幼 苗
期 、 开 花 期 呼 吸 速 率 较 ， 成 熟 期 呼 吸 速 率 较 。
（ 3 ） 同 一 生 物 的 不 同 器 官 呼 吸 速 率 不 同 。 如 同 一 植 物 的 生 殖 器 官 的 呼 吸
速 率 _ _ _ _ _ _ 营 养 器 官 。P36
2 . 外 部 因 素
（1）温度
①温度影响呼吸作用，主要是通过 来实现的。呼吸速率与
温度的关系如下图。
②生产上常用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当
降低温度，从而降低呼吸作用，以减少有机物的消耗，提高产量。P36
（2）O
2
①在 O 浓度为零时只进行 ；浓度为 10% 以下时， ；
2
浓度为 10% 以上时，只进行 ；阴影部分相对值表
示 。
②生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，从而减少有机物消耗这一原理来延长
蔬菜、水果保鲜时间。P36
（3）CO
2
CO 是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有 作用。实验
2
证明，在CO 浓度升高到1%～10% 时，呼吸作用明显
2
被 。
（4）水
自由水含量较高时，细胞呼吸旺盛。在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加
而 ，随含水量的减少而 。拓展
判断细胞呼吸的类型
1. 依据反应物和产物判断
（1）若消耗 O 或产物中有 H O，一定存在 。
2 2
（2）若产物中有酒精或乳酸，一定存在 。
2. 看物质的量的关系
（1）无 CO 释放时，细胞只进行 ，此种情况下，容器内
2
气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。
（2）不消耗 O ，但产生 CO ，细胞只进行 ，此种情况下容
2 2
器内气体体积增大，如酵母菌的无氧呼吸。
（3）当 CO 释放量等于 O 消耗量时，细胞只进行 ，此种情况下，
2 2
容器内气体体积不发生变化，但若将 CO 吸收，可引起气体体积减小。
2答 疑 时 间
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有 问 必 答
