高中生物必考细胞的代谢重点知识点汇总，考前必看！
细胞的代谢
第一单元 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：指水分子（或其他溶剂分子）通过 半透膜 的扩散。
2、发生渗透作用的条件：
① 具有半透膜 ② 半透膜两侧溶液有浓度差
3、细胞的吸水和失水（原理： 渗透作用 ）
（1）外界溶液浓度 小于 细胞质浓度时,细胞吸水膨胀；外界溶液浓度 大于 细胞质浓度时,细胞失水皱缩
4、质壁分离与复原实验过程
（1）细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的 细胞液 。
（2）原生质层是指： 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质
（3）
首先在0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于外界溶液浓度 大于 细胞液浓度，洋葱鳞片叶外表皮细胞 失水 ，液泡体积 变小 ，紫色变深 。且由于原生质层的伸缩性大于细胞壁，导致原生质层与细胞壁分离（即质壁分离）。
（4）将已质壁分离的细胞放入清水中，由于清水浓度 小于 细胞液浓度，洋葱鳞片叶外表皮细胞 吸水 ，液泡体积逐渐 增大 ，紫色 变浅 ，细胞壁与原生质层逐渐 复原 。
二、生物膜的流动镶嵌模型
1、探索历程
（1）19世纪末，欧文顿通过实验提出： 膜是由脂质组成 。
（2）1925年，荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得其面积是红细胞表面积的 2 倍，由此得出结论： 脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层 。
（3）1959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的 暗-亮-暗 的三层结构，他认为这三层结构分别是 蛋白质-脂质-蛋白质 ，他把生物膜描述为 静态的统一结构 。
（4）1970年，科学家以荧光蛋白标记的小鼠细胞 进行实验，及相关的其他实验证据证明细胞膜具有流动性。
（5）1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌 模型为大多数人所接受。
2、流动镶嵌模型的基本内容
（1） 磷脂双分子层 构成了膜的基本骨架
（2）蛋白质分子有的 镶嵌 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
（3）磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动
（4）糖蛋白（糖被）分布在 细胞膜外侧 ，由细胞膜上的 糖类和蛋白质 结合形成。作用： 细胞识别 、保护润滑等。
三、物质跨膜运输的方式
1、几种跨膜运输方式的比较
方向 载体 能量 举例
自由扩散 高→低 不需要 不需要 水、CO2、O2、N2乙醇、甘油、脂肪酸等
协助扩散 高→低 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 需要 氨基酸、K+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞
2、大分子物质进出细胞的方式：胞吞 和 胞吐 ，如吞噬细胞吞噬病原体，分泌蛋白的分泌，其实现基础依赖于细胞膜的 结构 特点--- 流动性 。
第二单元 酶与ATP
一、降低化学反应活化能的酶
1、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多 化学反应 。
2、酶的概念：酶是 活细胞 产生的具有催化作用的 有机物 ，绝大多数是 蛋白质 ，少数是 RNA 。
3、酶的特性：（1） 高效性 ，酶比无机催化剂的催化效率高。
（2） 专一性 ，一种酶只能催化 一种或一类 化学反应。
（3）作用条件温和性
4、活化能：分子从 常态 转变为容易发生化学反应的 活跃状态 所需要的能量。
5、酶的作用实质： 降低化学反应所需的活化能 。
6、影响酶促反应的因素
（1）温度： 高温 使酶失活。
低温 降低酶活性，但不会使酶变性失活，恢复适宜温度后酶活性可以恢复，因此酶的保存常在低温下进行。
（2）PH ：过酸、过碱使酶失活
二、细胞的能量“通货”——ATP
1、ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做 三磷酸腺苷 ，是细胞进行生命活动的直接能量来源。
2、结构简式： A—P～P～P 其中A代表 腺苷 ， P代表 磷酸基团 ，～代表 高能磷酸键 。
3、ATP和ADP之间的相互转化（物质可逆、能量不可逆、酶不同）
（1）ATP的合成：ADP + Pi+能量→ATP，此过程一般与细胞中 放能 反应相联系
（2）ATP的水解：ATP→ADP + Pi+能量，此过程一般与细胞中 吸能 反应相联系
（3）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
（4）ATP水解释放的能量去向： 用于各项生命活动
第三单元 细胞呼吸与光合作用
一、ATP的主要来源——细胞呼吸
1、概念： 有机物 在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生 ATP 的过程。
2、有氧呼吸
（1）总反应式： C6H12O6 +6O2 → 6CO2 +6H2O +大量能量
（2）第一阶段：场所细胞质基质 反应式： C6H12O6 → 2丙酮酸+少量[H]+少量能量
（3）第二阶段：场所线粒体基质 反应式： 2丙酮酸+6H2O → 6CO2+大量[H] +少量能量
（4）第三阶段：场所线粒体内膜 反应式： 24[H]+6O2 → 12H2O+大量能量
3、无氧呼吸（第一阶段与有氧呼吸相同；仅第一阶段释放能量）
（1）无氧呼吸产生酒精反应式： C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+少量能量 发生生物： 植物 ， 酵母菌 。
（2）产生乳酸反应式： C6H12O6 → 2乳酸+少量能量 发生生物： 动物 ，乳酸菌， 马铃薯块茎 ，玉米胚。
（3）微生物的无氧呼吸也叫 发酵 。
4、有氧呼吸和无氧呼吸的能量去路
（1）有氧呼吸：所释放的能量一小部分用于生成ATP，大部分以 热能 散失。
（2）无氧呼吸：释放出的能量部分用于生成ATP，部分以热能形式散失，大部分未释放的能量储存于 乳酸或酒精 。
5、实验：探究酵母菌细胞呼吸方式
（1）酵母菌是真核 （真核/原核）生物，有线粒体等多种细胞器
（2）图甲为探究 有氧 （有氧/无氧）呼吸的装置，质量分数为10%的NaOH溶液溶液目的是吸收通入气体中的CO2。图乙装置是探究 无氧 （有氧/无氧）呼吸的装置。
（3）CO2的检验：方法一：澄清石灰水遇CO2变浑浊 方法二： 溴麝香草酚蓝水溶液 遇CO2由蓝变绿再变黄，CO2越多，变色所需时间越 短 。
（4）酒精的检验：
试剂： 酸性重铬酸钾溶液 颜色变化：由橙色变成 灰绿色
6、细胞呼吸的应用：
（1）稻田定期排水，目的是防止水稻幼根进行 无氧呼吸 产生的 酒精 对幼根产生毒害作用而引起腐烂。
（2）用透气的纱布包扎伤口，目的是防止厌氧微生物在伤口深处进行 无氧呼吸 而大量繁殖。
（3）中耕松土的目的是使土壤中有更多的氧气，促进作物根部的有氧呼吸 。
（4）在低温、低氧、干燥 条件下保存粮食，有利于减少细胞呼吸对有机物的消耗。
二、能量之源——光与光合作用
1、绿叶中色素的提取和分离
（1）色素提取原理：绿叶中的色素易溶解在有机溶剂（如无水乙醇） 中
（2）色素分离原理：不同色素 在层析液中溶解度 不同，溶解度 高 的色素随层析液在滤纸上扩散得 快 ，因此不同色素随层析液在滤纸上的扩散而分离开。
（3）方法步骤中需要注意的问题：
研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？
二氧化硅： 有助于研磨得更充分 碳酸钙：可防止研磨中色素被破坏
‚实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯？用棉塞塞紧试管口？
防止层析液挥发对人体造成伤害
ƒ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而影响实验结果
„滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？
有四条色带，自上而下依次代表的色素是 胡萝卜素，叶黄素，叶绿素a，叶绿素b 。
最宽的是 叶绿素a ，最窄的是 胡萝卜素 。
⑤画滤液细线时，重复1~2次的目的是 增加色素的含量 。
三、光合作用的过程：
1、总反应式： CO2+H2O （CH2O）+O2，其中（CH2O）表示糖类。
2、光反应阶段：必须有光才能进行
（1）场所： 类囊体薄膜上
（2）物质变化反应式：
水的光解
ATP形成
（3）能量变化：光能转化为 ATP中活跃的化学能
3、暗反应阶段：有光无光都能进行
（1）场所： 叶绿体基质
（2）物质变化
CO2的固定
C3的还原
（3）能量变化：ATP中活跃的化学能转化为 有机物中稳定的化学能
4、联系：光反应为暗反应提供 ATP和[H] ，暗反应为光反应提供合成ATP和[H]的原料。
5、碳原子的转移途径是：二氧化碳→ C3 →葡萄糖。
四、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
1、光照强度
①原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响 光反应 阶段，制约 ATP和[H] 的产生，进而制约 暗反应 阶段。
②应用分析：适当提高光照强度可增加作物产量。
2、CO2浓度
①原理分析：CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响 暗反应 阶段，制约 C3 生成。
②应用分析：在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度，提高光合作用速率。
3、温度
①原理分析：是通过影响 酶活性 进而影响光合作用。
②应用分析：温室中白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物积累。
4、必需矿质元素
①原理分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，比如缺Mg2+导致 叶绿素 合成不足，影响光合作用。
②应用分析：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。