高中生物必修1第五章課件

第5章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

一

酶的作用和本質(zhì)

二

酶的特性

第2節(jié)

細(xì)胞的能量“通貨”──ATP

第3節(jié)

ATP的主要來源──細(xì)胞呼吸

第4節(jié)

能量之源──光與光合作用

一

捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

二

光合作用的原理和應(yīng)用

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一酶的作用和本質(zhì)一、酶的作用和本質(zhì)1.細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝,是生物生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。2.酶在代謝中的作用

酶在細(xì)胞代謝中的作用

正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶的作用：同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。降低活化能酶在細(xì)胞代謝中的作用2H2O2→2H2O+O21.常溫下反應(yīng)2.加熱3.Fe3+做催化劑4.過氧化氫酶豬肝研磨液加入試管直接觀察酒精燈加熱滴加FeCl3溶液比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一酶的特性酶活性：1.酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率最適的溫度和PH條件下，酶的活性最高2.不同的酶具有不同的最適的溫度和最適PH3.過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。

（不可逆）4.低溫，不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，只是降低酶的活性。（可恢復(fù)）

總結(jié):

1.產(chǎn)生部位和作用部位：所有的活細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外2.作用：催化作用,降低活化能

3.本質(zhì):有機(jī)物（絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)、少數(shù)是RNA）4.同無機(jī)催化劑一樣，只改變反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)方向和終產(chǎn)物的濃度，在化學(xué)反應(yīng)前后本身不發(fā)生改變。第二節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”—ATP

改善肌體代謝，又是體內(nèi)能量的主要來源。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、腦動(dòng)脈硬化、冠狀動(dòng)脈硬化等等，并有抗癌作用，可望成為抑癌劑。功能:ATP分子中具有高能磷酸鍵A—P~P~P～高能磷酸鍵:30.54KJ/molATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物+A-P~PA-P~PP~PATPADPPi(磷酸)能量+酶ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)物和人綠色植物呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi能量ATP酶ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源物質(zhì)可循環(huán)利用能量是不可循環(huán)利用反應(yīng)不可逆ATP酶ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量酶ATP動(dòng)動(dòng)腦上面兩個(gè)反應(yīng)式可逆的嗎？2.在細(xì)胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kJ的能量。計(jì)算：1分子葡萄糖徹底氧化分解所釋放的能量是1分子ATP水解所釋放能量的多少倍？1.ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡寫成（）

A.A-P-P～PB.A-P～P～PC.A～P～P-PD.A～P～P～PB（94）鞏固練習(xí)第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié)ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸

有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成CO2或其他產(chǎn)物，并且釋放出能量的總過程。細(xì)胞呼吸的概念：又叫生物氧化。實(shí)質(zhì)：氧化分解有機(jī)物,釋放能量。一、有氧細(xì)胞呼吸的過程示意圖有氧呼吸的三個(gè)階段葡萄糖的分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+2ATP（丙酮酸）場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸徹底分解酶6CO2+20[H]+2ATP

場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)②2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+

34ATP場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O①主要場(chǎng)所：線粒體②能量(2870kJ/mol)去向：大部分以熱能形式散失另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中③總反應(yīng)式：④有氧呼吸概念：細(xì)胞在____的參與下，通過_______的催化作用，把_______等有機(jī)物_______________，產(chǎn)生_____和_____，釋放_(tái)_____,生成_________的過程。C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量＋酶有氧呼吸小結(jié)(1709kJ/mol,約60%)(1161kJ/mol,約40%)氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解許多ATP38個(gè)ATP定義：葡萄糖丙酮酸無O2過程：酒精+CO2+少量能量酶（大部分高等植物、酵母菌）乳酸+少量能量酶（馬鈴薯塊莖、甜菜的塊根、玉米胚、動(dòng)物、乳酸菌）二、無氧呼吸

場(chǎng)所：

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無氧呼吸總反應(yīng)式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？發(fā)酵:微生物的呼吸作用如:酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵、有氧呼吸

無氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中三、有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)相同點(diǎn)場(chǎng)所條件產(chǎn)物能量聯(lián)系實(shí)質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需氧、酶不需氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量釋放少量能量第一階段完全相同分解有機(jī)物，釋放能量知識(shí)總結(jié)呼吸作用的概念呼吸作用類型有氧呼吸無氧呼吸呼吸作用葡萄糖的初步分解丙酮酸徹底分解[H]的氧化丙酮酸不徹底分解乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵葡萄糖的初步分解VS1.場(chǎng)所3.物質(zhì)變化4.能量變化2.條件1.為生物體的生命活動(dòng)提供能量。四、呼吸作用的意義：2.為其他化合物的合成提供原料。

影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用影響呼吸作用的因素有溫度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、含水量等，其中主要是溫度。(1)溫度(主要因素)呼吸作用在最適溫度(25~35℃)時(shí)最強(qiáng)

生產(chǎn)上在低溫下儲(chǔ)存蔬菜、水果。大棚蔬菜,夜間適當(dāng)降溫，抑制呼吸作用。(2)氧氣濃度

蔬菜水果的保質(zhì)、保鮮，一般采用低氧(5%)保存，此時(shí)有氧呼吸較弱，而無氧呼吸又受到抑制。無土栽培時(shí)向培養(yǎng)液中通入空氣，中耕松土等都是為了增加氧氣的含量，加強(qiáng)根部的有氧呼吸，保證能量供應(yīng)，促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收。

(3)二氧化碳濃度密閉的地窖便于保存蔬菜水果:氧氣濃度低，CO2濃度較高，抑制細(xì)胞的呼吸作用。

(4)含水量自由水含量增加，代謝加強(qiáng)，呼吸作用加強(qiáng)，有機(jī)物消耗大,不利于種子的貯藏。3.在有氧呼吸過程中,氧氣的作用是——————————————————————4.生物的細(xì)胞呼吸可分為——————和———————兩種類型，一般情況下供給肌肉活動(dòng)的能量是通過——————呼吸提供，其能源物質(zhì)主要是————。與氫結(jié)合生成水，釋放能量。有氧呼吸無氧呼吸有氧葡萄糖1.葡萄糖徹底氧化分解的主要場(chǎng)所在——————2.人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌處于暫時(shí)缺氧狀態(tài)，可以通過無氧呼吸獲取能量,此時(shí)葡萄糖被分解為——————線粒體乳酸課堂練習(xí)5.生物的生命活動(dòng)所需要的能量主要來自：Ａ.糖類的氧化分解Ｂ.脂類的氧化分解Ｃ.蛋白質(zhì)的氧化分解Ｄ.核酸的氧化分解6.人體進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所是Ａ.肺細(xì)胞Ｂ.內(nèi)環(huán)境Ｃ.線粒體Ｄ.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)AC7.與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要的特點(diǎn)是Ａ.分解有機(jī)物Ｂ.釋放能量Ｃ.需要酶催化Ｄ.有機(jī)物分解不徹底8.新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，適當(dāng)延長保鮮時(shí)間的生理原因是A.呼吸作用減弱B.呼吸作用加強(qiáng)C.光合作用減弱D.促進(jìn)了物質(zhì)的分解DA5.種在湖邊的玉米，長期被水淹，生長不好，其原因是A.根細(xì)胞吸收水分過多B.營養(yǎng)缺乏C.光合作用強(qiáng)度不夠D.細(xì)胞有氧呼吸受阻10.同樣消耗１mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率是無氧呼吸能量轉(zhuǎn)化效率的A.20倍B.19倍C.６倍多D.12.7個(gè)百分點(diǎn)DB第三節(jié)光合作用一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

(一)實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離1.實(shí)驗(yàn)原理：①色素提取的原理：綠葉中的色素都是有機(jī)物，能溶解在

中,從而分離出來。無水乙醇等有機(jī)溶劑

②色素分離的原理：不同的色素在層析液中的溶解度不同，

的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。因而，不同的色素會(huì)形成不同的色素帶。

2.實(shí)驗(yàn)過程：提取色素→制備濾紙條→畫濾液細(xì)線→

→觀察結(jié)果溶解度高分離色素3.分離方法：

。無水乙醇二氧化硅、碳酸鈣溶劑揮發(fā)剪去兩角平整、不重疊重復(fù)畫2～3次葉綠體中色素的種類：葉綠素a(藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）葉綠素（3/4）類胡蘿卜素（1/4）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）功能：吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能1.為什么樹葉一般都呈綠色？

葉綠素占葉綠體色素的3/4，葉綠素對(duì)綠光吸收量少，綠光被反射出來，葉綠體呈現(xiàn)綠色。2.秋天為什么葉子會(huì)變黃？葉綠素解體。問題2.不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光。海水的淺層的綠藻吸收紅光和藍(lán)紫光較多，反射出綠光；海水深層的紅藻吸收藍(lán)紫光和綠光較多，反射出了紅光；褐藻反射出黃色的光。

A組:B組:1771年,(英)普里斯特利的實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:

氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所2.第二組向同種綠色植物提供H218O和CO21.第一組向綠色植物提供C18O2和

H2O。C18O2+H2O

CO2+H218O光照光照O2

證明：光合作用釋放的O2全部來自于H2O1930年，(美)魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法研究光合作用:18O2四、影響光合作用的因素植物自身因素環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響1）光照2）溫度3）二氧化碳濃度4）水分5）礦質(zhì)元素根據(jù)獲取有機(jī)物的方式不同，可以將生物分為：自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物（綠色植物）（硝化細(xì)菌等）總反應(yīng)反應(yīng)式:6CO2+12H2O葉綠體光能C6H12O6+6H2O+6O2光合作用的實(shí)質(zhì):1.物質(zhì)轉(zhuǎn)化：無機(jī)物有機(jī)物2.能量轉(zhuǎn)化：光能有機(jī)物中的化學(xué)能光合作用的意義:1.生物界中有機(jī)物的來源3.調(diào)節(jié)大氣中氧氣和二氧化碳的含量2.生物生命活動(dòng)能量的最終來源一、場(chǎng)所-----葉綠體葉綠體中色素的種類、顏色及作用二、光合作用的過程1.光反應(yīng)水的光解ATP的合成2.暗反應(yīng)二氧化碳的固定二氧化碳的還原四、光合作用的實(shí)質(zhì)1.物質(zhì)的轉(zhuǎn)化2.能量的轉(zhuǎn)化五、光合作用的意義與應(yīng)用三、光合作用的概念和總反應(yīng)式光合作用思考：暗反應(yīng)為什么稱之為“暗”反應(yīng)？暗反應(yīng)在光下能不能進(jìn)行？H2

O光2[H]+1/2O2酶ADP+Pi+能量ATP光反應(yīng)水的光解：ATP的形成：光合作用酶2C3CO2+C5[H]ATP酶C6H12O62C3暗反應(yīng)CO2的固定：CO2的還原：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP類囊體的薄膜葉綠體的基質(zhì)中光葉綠體色素酶許多酶，不受光限制水轉(zhuǎn)變成[H]和氧氣；生成ATPCO2轉(zhuǎn)變?yōu)镃3,經(jīng)CO2的還原為有機(jī)物光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能【總結(jié)】光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系

上圖是在盛夏的某一晴天