
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
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生物學(xué)(新人教版)第五章第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)光能糖類等有機(jī)物穩(wěn)定的化學(xué)能散失維持體溫維持各項(xiàng)生命活動(dòng)活躍的化學(xué)能熱能能量呼吸作用ATP根本能源直接能源物質(zhì)ATP光合作用釋放儲(chǔ)存主要能源物質(zhì)利用一、酶的作用和本質(zhì)細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。(有氧呼吸、光合作用、蛋白質(zhì)的合成等)細(xì)胞代謝:意義:細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)酶與底物結(jié)合形成酶-底物復(fù)合物,然后發(fā)生反應(yīng),生成產(chǎn)物。酶促反應(yīng):模型描述:有酶參與催化的反應(yīng)稱之為酶促反應(yīng)(模型如下)細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)
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。
CO2+H2O
(CH2O)+O2光能葉綠體氨基酸多肽(蛋白質(zhì))脫水縮合核糖體:呼吸作用:C6H12O6
+O2CO2+H2O+能量酶光合作用:提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究科學(xué)方法控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素隨自變量改變而變化的變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素一般不做處理(空白對(duì)照),起對(duì)照作用對(duì)照原則(對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組)等量原則(控制無關(guān)變量)自變量:因變量:無關(guān)變量:對(duì)照組:實(shí)驗(yàn)遵循的
原則:對(duì)照實(shí)驗(yàn):除作為自變量的因素外,其余因素(無關(guān)變量)都保持一致,并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)。單一變量原則(自變量)單一變量原則:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)只有一個(gè)自變量,且無關(guān)變量在對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組中均要保持一致且適宜1.控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)---自身對(duì)照對(duì)照類型含義自身對(duì)照對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行。不另設(shè)對(duì)照組。(不同處理的前后對(duì)照)某植物→培養(yǎng)在缺X元素的培養(yǎng)基中→一段時(shí)間后加入X元素紫色洋蔥鱗片葉外表皮滴加3%的蔗糖溶液,低倍鏡觀察滴加清水后,低倍鏡觀察→→某動(dòng)物→摘除甲狀腺→一段時(shí)間后注射甲狀腺激素制成裝片,低倍鏡觀察。→2號(hào)1號(hào)3號(hào)4號(hào)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組2mL
過氧化氫溶液常溫90℃水浴2滴FeCl3溶液2滴肝臟研磨液不明顯少量較多大量變亮復(fù)燃注對(duì)照原則①等量原則②確定觀察指標(biāo)氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香復(fù)燃分組編號(hào)相同處理不同處理結(jié)
論不復(fù)燃不復(fù)燃自變量說明因變量過氧化氫在不同條件下的分解速率不同③
對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的自變量應(yīng)遵循單一變量原則,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的說
服力;各組材料數(shù)量盡量多些,避免偶然性。方法步驟:無關(guān)變量(控制無關(guān)變量)
分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能(activationenergy)。酶的作用機(jī)理:與無機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,催化效率更高。3.理解酶的作用原理:(1)無酶催化的反應(yīng)曲線是____。(2)有酶催化的反應(yīng)曲線是
。(3)ca段的含義是在無催化劑的條件下,反應(yīng)所需要的
。(4)ba段的含義是________________。(5)若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng),
則b點(diǎn)在縱軸上將移動(dòng)到
對(duì)應(yīng)位置。
③①酶降低的活化能活化能②發(fā)酵與死細(xì)胞中的物質(zhì)有關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)死細(xì)胞中的物質(zhì)和活細(xì)胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質(zhì)胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質(zhì)少數(shù)酶是RNA發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng),與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德李比希畢希納切赫和奧爾特曼其他科學(xué)家薩姆納VS酶的本質(zhì)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA.來源作用化學(xué)本質(zhì)酶的概念(降低化學(xué)反應(yīng)活化能)化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)RNA合成場(chǎng)所合成原料①
酶只有一個(gè)作用:催化作用,不具有傳遞信息、調(diào)節(jié)的作用。②
有些酶在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用,有些酶在細(xì)胞外發(fā)揮作用(消化酶)。
酶也可以在體外發(fā)揮作用(加酶洗衣粉中的酶)核糖體氨基酸細(xì)胞核核糖核苷酸化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是_______少數(shù)是_____合成原料___________________合成場(chǎng)所_______來源活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞除外)都能產(chǎn)生酶作用場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可生理功能作用機(jī)理_________蛋白質(zhì)RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體催化作用顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能細(xì)胞核(主要)歸納:---酶的本質(zhì)和作用下列有關(guān)酶的敘述,正確的是(
)①是由具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得,有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③凡是活細(xì)胞,一般都能產(chǎn)生酶④酶都是蛋白質(zhì)⑤有的酶不是蛋白質(zhì)⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和生長發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用A.①②⑤B.④⑤⑧C.③⑤⑧ D.①③⑤C酶高效性的曲線分析時(shí)間產(chǎn)物濃度A、加酶B、加無機(jī)催化劑C、不加催化劑酶具有催化劑的特點(diǎn):①反應(yīng)前后性質(zhì)、數(shù)量不變;②能改變反應(yīng)速率→降低化學(xué)反應(yīng)活化能;③縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,不改變平衡點(diǎn)(即產(chǎn)物的總量不變)A、B曲線比較,說明酶具有________A、C曲線比較,說明酶具有________高效性催化作用探究·實(shí)踐:驗(yàn)證酶的專一性材料:淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、斐林試劑、碘液、水浴鍋等方案一方案二酶相同,底物不同底物相同,酶不同①底物a+酶溶液②等量底物b+等量相同酶溶液①底物+酶溶液1②等量相同底物+等量酶溶液2淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用實(shí)驗(yàn)步驟一取兩支試管,編號(hào)1、2二三2支試管均加入______________2滴,振蕩,試管下半部浸到60℃的熱水中,反應(yīng)5min。四加入__________→振蕩→60℃水浴加熱2min(或水浴煮沸1min)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1號(hào)試管加入2ml淀粉溶液方案一:酶相同,底物不同2號(hào)試管加入2ml蔗糖溶液淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶溶液斐林試劑1號(hào)試管溶液生成磚紅色沉淀2號(hào)試管溶液不生成磚紅色沉淀自變量因變量無關(guān)變量不用碘液鑒定的原因是什么?碘液無法鑒定蔗糖是否發(fā)生水解,反應(yīng)前后均不變藍(lán)。實(shí)驗(yàn)步驟一取兩支試管,編號(hào)1、2二向兩支試管各加入2ml淀粉溶液三四反應(yīng)5min后,向兩支試管加入等量的________實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1號(hào)試管加入2滴淀粉酶溶液2號(hào)試管加入2滴蔗糖酶溶液淀粉酶能催化淀粉水解,蔗糖酶不能催化淀粉水解【思考】該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裼渺沉衷噭╄b定?可以,1號(hào)出現(xiàn)磚紅色沉淀,2號(hào)沒有方案二:底物相同,酶不同淀粉酶和蔗糖酶對(duì)淀粉的水解作用碘液1號(hào)試管溶液不變藍(lán)2號(hào)試管溶液變藍(lán)自變量因變量無關(guān)變量每一種酶只能催化_________________化學(xué)反應(yīng)如:脲酶——只能催化____________分解。
過氧化氫酶——只能催化___________________分解。保證了細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行。一種或一類尿素過氧化氫酶具有專一性的意義:二、酶具有專一性酶具有專一性的模型:鎖鑰模型底物(反應(yīng)物)酶產(chǎn)物(生成物)酶酶υ/mmol.s-1ot/酶活性受溫度影響示意圖ABC動(dòng)物體內(nèi)酶35~40℃植物體內(nèi)酶40~50℃人體內(nèi)酶37℃唾液淀粉酶37℃商品淀粉酶60℃(從耐熱細(xì)菌中提取)①在最適溫度時(shí),酶的活性最高。②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,不可恢復(fù)。③在0℃左右時(shí),酶的活性很低,但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性會(huì)升高。酶制劑適宜在低溫下保存。三、酶的作用條件較溫和1試管2試管3試管4試管5試管6試管加淀粉2ml—2ml—()—加淀粉酶—()—2ml—2ml保溫混合將2加入1中將4加入3中保溫0℃冰水保溫5min60℃水浴保溫5min100℃水浴保溫5min加碘液2滴2滴2滴觀察顏色
結(jié)論0℃冰水保溫5min60℃水浴保溫5min100℃水浴保溫5min2ml2ml變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)溫度對(duì)酶的活性有影響,溫度過高或過低都會(huì)降低酶的活性探究溫度對(duì)酶活性的影響(用淀粉酶)將6加入5中自變量因變量無關(guān)變量酶的名稱最適pH動(dòng)物體內(nèi)酶6.5-8.0植物體內(nèi)酶4.5-6.5胰蛋白酶8.0-9.0胃蛋白酶1.5-2.2①在最適pH下,酶的活性最高。②pH偏高或偏低,酶活性都會(huì)明顯降低。③過酸、過堿,會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活,不可恢復(fù)。酶的活性受pH的影響ABC三、酶的作用條件較溫和實(shí)驗(yàn)步驟一取三支試管,編號(hào)1、2、3。
二1號(hào)試管中加入
_____________
。
2號(hào)試管中加入等量
__________________。3號(hào)試管中加入等量
_________________。
三三支試管都加入______________________
四三支試管都加入
,振蕩,反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
2滴NaOH2mLH2O2溶液產(chǎn)生少量氣泡產(chǎn)生少量氣泡酶的催化作用需要適宜的pH,pH偏高或偏低都會(huì)影響酶的活性2滴新鮮肝臟研磨液稀鹽酸清水產(chǎn)生大量氣泡實(shí)驗(yàn)2:探究pH對(duì)酶活性的影響(用H2O2酶)【思考】可以用淀粉酶探究PH值對(duì)酶活性影響嗎?不能,酸能催化淀粉水解自變量因變量無關(guān)變量【易錯(cuò)提醒】有關(guān)影響酶促反應(yīng)速率的因素的“三點(diǎn)提醒”(1)不同因素影響酶促反應(yīng)的速率的本質(zhì)不同?!疽族e(cuò)提醒】有關(guān)影響酶促反應(yīng)速率的因素的“三點(diǎn)提醒”(2)酶催化反應(yīng)時(shí),最適溫度和最適pH不會(huì)相互影響。反應(yīng)溶液中pH的變化不影響酶作用的最適溫度。反應(yīng)溶液中溫度的變化不影響酶作用的最適pH?!疽族e(cuò)提醒】有關(guān)影響酶促反應(yīng)速率的因素的“三點(diǎn)提醒”(3)酶量的增加會(huì)提高酶促反應(yīng)的速率,但不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn);適當(dāng)增加反應(yīng)物濃度,既改變了反應(yīng)速率,也改變了反應(yīng)的平衡點(diǎn)。ABCATP全稱:腺苷三磷酸,(直接能源物質(zhì))結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A-P~P~PATP的合成:ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化:ATP的水解:釋放能量,供應(yīng)各項(xiàng)生命活動(dòng)。光合作用呼吸作用ATPADP+Pi+能量酶1
酶2課堂小結(jié)總結(jié):正是由于細(xì)胞內(nèi)具有ATP這種能量“通貨”,細(xì)胞才能及時(shí)而持續(xù)地滿足各項(xiàng)生命活動(dòng)對(duì)能量的需求。資料1:螢火蟲的尾部發(fā)光器中有熒光素和熒光素酶。熒光素接受能量后就被激活,在熒光素酶的催化作用下,激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。熒光素+能量
+O2
氧化熒光素+H2O熒光素酶發(fā)出熒光從哪里來?主要能源物質(zhì)主要儲(chǔ)能物質(zhì)糖類脂肪腺苷三磷酸3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:1.中文名稱:2.化學(xué)元素:C、H、O、N、P一、ATP的結(jié)構(gòu)腺苷特殊化學(xué)鍵(2個(gè))普通化學(xué)鍵(1個(gè))(3個(gè))=腺嘌呤+核糖A:P:~:—:磷酸基團(tuán)腺苷磷酸基團(tuán)特殊的化學(xué)鍵A—P~P~P腺嘌呤
核糖一、ATP的結(jié)構(gòu)注:AMP也叫腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本單位之一。AMP(腺苷一磷酸)腺苷(A)ADP(腺苷二磷酸)ATP(腺苷三磷酸)A—P~P~P1molATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54kJ;水解時(shí)釋放能量20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能磷酸化合物二、ATP是一種高能磷酸化合物ATP在酶的作用下水解時(shí),脫離下的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合,從而使后者結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷互相排斥特殊的化學(xué)鍵不穩(wěn)定末端磷酸基團(tuán)有離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)正因?yàn)锳TP中的特殊的化學(xué)鍵不穩(wěn)定,容易斷裂,也容易形成,在它水解時(shí),脫離下的末端磷酸基團(tuán)挾能量釋放出來。各種A的辨一辨:A—P~P~P①①
。②
。③
。④
。⑤
。腺苷腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸TACGATGC②AH④AOH⑤AUGC③四、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化討論:
1.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程是可逆的嗎?為什么?
2.吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)與ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系?ppppp能量Pi能量Pi合成水解ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖1.轉(zhuǎn)化過程:水解反應(yīng)合成反應(yīng)光合作用呼吸作用呼吸作用
人、動(dòng)物、真菌、多數(shù)細(xì)菌等綠色植物能量ADP+Pi+ATP
酶有機(jī)物氧化分解五、ATP的合成人和動(dòng)物等綠色植物細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)分為兩大類:吸能反應(yīng):
總是與ATP的水解相聯(lián)系,由ATP水解提供能量。放能反應(yīng):
總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流動(dòng)。因此,可以形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”放能反應(yīng)吸能反應(yīng)3.轉(zhuǎn)化的特點(diǎn):①時(shí)刻不停地發(fā)生且處于動(dòng)態(tài)平衡之中②ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制,在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是
一樣的,體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性③ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中,物質(zhì)可逆,能量不可逆,催化的酶
不同,反應(yīng)場(chǎng)所不同,因此,不是可逆反應(yīng)。④能量通過ATP分子在放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)之間流通。因此形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”。ppppp能量Pi能量Pi合成水解ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖葡萄糖等氧化分解釋放能量蛋白質(zhì)合成等吸收能量2.探究:ATP、ADP的相互轉(zhuǎn)化過程是可逆的嗎?反應(yīng)ATP→ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量→ATP反應(yīng)類型酶的類型場(chǎng)所能量來源能量去向酶水解反應(yīng)合成反應(yīng)水解酶合成酶活細(xì)胞多種場(chǎng)所線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等特殊化學(xué)鍵有機(jī)物中的化學(xué)能、光能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于特殊化學(xué)鍵中結(jié)論:物質(zhì)是可逆的,能量是不可逆的,場(chǎng)所、酶也不同
酶ATP水解釋放的
使
等分子
化。這些分子被
后,發(fā)生
變化,
也被改變,因而可以參與各種
。磷酸基團(tuán)磷酸蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)活性化學(xué)反應(yīng)磷酸化ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能的機(jī)理三、ATP的利用Ca2+載體蛋白是一種能催化ATP水解的酶載體蛋白磷酸化----構(gòu)型改變1.ATP是細(xì)胞內(nèi)流通著的能量“通貨”。下列關(guān)于ATP的說法,正確的是①參與ATP形成的元素包括C、H、O、N、P②線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場(chǎng)所③ATP分子由1個(gè)腺苷和2個(gè)磷酸基團(tuán)組成④洋蔥根尖細(xì)胞產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)是葉綠體和線粒體⑤任何活細(xì)胞都能合成ATP⑥所有活細(xì)胞都會(huì)消耗ATPA.①③⑤⑥ B.①②④ C.①⑤⑥ D.①④⑤⑥√6、(2020·湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最
接近的是(
)A.①和⑥
B.⑤和⑥C.②和③D.③和④B腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核核糖苷酸腺嘌呤核核糖苷酸腺苷腺苷課堂小結(jié)呼吸作用過程本質(zhì)應(yīng)用環(huán)境因素意義工業(yè)生產(chǎn):釀酒、飼料農(nóng)業(yè)生產(chǎn):中耕松土健康生活:包扎傷口為生物體提供能量氧氣濃度二氧化碳濃度溫度水分解有機(jī)物釋放能量葡萄糖→丙酮酸丙酮酸→H2O和CO2
酒精或乳酸是生物體代謝的樞紐細(xì)胞內(nèi)+糖類+水能量O2O2
肺通氣(呼吸的現(xiàn)象)呼吸器官血液循環(huán)血液循環(huán)呼吸器官CO2氣體運(yùn)輸+CO2
細(xì)胞呼吸(呼吸的本質(zhì))
細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并產(chǎn)生ATP的過程。細(xì)胞呼吸的概念:2.實(shí)質(zhì):細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解,并釋放能量?!咀⒁狻亢粑偌?xì)胞作用
呼吸:機(jī)體與環(huán)境之間的O2和CO2交換的過程。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)
酵母菌是一種單細(xì)胞真菌(真核生物),其在有氧和無氧條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌。無氧CO2+酒精產(chǎn)生CO2有氧產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)原理CO2的檢測(cè)①通入澄清的石灰水:②使溴麝香草酚藍(lán)水溶液:酒精的檢測(cè)酸性重鉻酸鉀溶液:澄清→渾濁藍(lán)→綠→黃由橙色變成灰綠色CO2產(chǎn)生的多少檢測(cè):根據(jù)石灰水的混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色的時(shí)間長短。對(duì)比實(shí)驗(yàn)(相互對(duì)照實(shí)驗(yàn))設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組,通過對(duì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組結(jié)果的分析比較,來探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響,這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)比實(shí)驗(yàn):對(duì)照實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)組1:實(shí)驗(yàn)組2:對(duì)照組:實(shí)驗(yàn)組:結(jié)果未知結(jié)果未知結(jié)果已知結(jié)果未知1.主要場(chǎng)所:線粒體外膜內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴含有氧呼吸有關(guān)的酶嵴基質(zhì)含有氧呼吸有關(guān)的酶少量的DNA和RNA雙層膜(增大內(nèi)膜面積)(1)線粒體增大膜面積的方式:
。(2)線粒體增大膜面積的意義:
。(3)有氧呼吸的酶分布在:
。(4)線粒體的功能:
。內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴增大有氧呼吸酶的附著位點(diǎn)進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所線粒體內(nèi)膜和線粒體基質(zhì)酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量有氧呼吸的過程:一三二三二總反應(yīng)式兩側(cè)的水能否抵消?為什么?產(chǎn)生CO2、消耗H2O、產(chǎn)生大量[H]、產(chǎn)生少量ATP、產(chǎn)生H2O、氧氣參與、消耗[H]產(chǎn)生大量ATP產(chǎn)生少量[H]、產(chǎn)生少量ATP有氧呼吸:1、概念:指細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。2、有氧呼吸與燃燒的異同:①有氧呼吸是在溫和的條件下進(jìn)行的;②有機(jī)物中的能量是逐步釋放的;③有機(jī)物氧化分解釋放的能量有相當(dāng)一部分儲(chǔ)存在ATP中。燃燒呼吸作用環(huán)境體外細(xì)胞內(nèi)速度快速緩慢無氧呼吸過程:兩個(gè)階段第一階段:C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+能量(少量)C6H12O6能量(少量)
2丙酮酸(2C3H4O3)4[H]酶1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段:
丙酮酸在酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳、或轉(zhuǎn)化成乳酸。此階段無能量產(chǎn)生。葡萄糖分子中的大部分能量則存留在
中。酒精或乳酸酶2丙酮酸+4[H]2C3H6O3(乳酸)酶2丙酮酸+4[H]2C2H5OH(酒精)+2CO21.產(chǎn)乳酸的無氧呼吸C6Hl2O62C3H6O3(乳酸)+能量酶舉例:乳酸菌、動(dòng)物、馬鈴薯塊莖、玉米的胚2.產(chǎn)酒精的無氧呼吸C6Hl2O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量酶舉例:酵母菌、植物(如蘋果果實(shí)、水稻根)無氧呼吸的類型產(chǎn)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)微生物的無氧呼吸叫發(fā)酵酒精發(fā)酵:釀酒乳酸發(fā)酵:制作泡菜總結(jié):有氧呼吸和無氧呼吸異同點(diǎn)
有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解,分解為乳酸或酒精,釋放少量能量,生成少量ATP的過程。細(xì)胞呼吸是有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放能量并生成ATP的過程。呼吸類型有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)反應(yīng)物場(chǎng)所幾個(gè)階段最終產(chǎn)物氧化分解程度能量產(chǎn)生情況各階段能量釋放情況ATP產(chǎn)生量相同點(diǎn)實(shí)質(zhì)聯(lián)系兩個(gè)階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酒精和二氧化碳或乳酸不徹底少量少量ATP(約2個(gè))分解有機(jī)物,釋放能量第一階段完全相同葡萄糖只在第一階段釋放少量能量葡萄糖和氧氣細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體三個(gè)階段二氧化碳和水徹底大量第一階段和第二階段釋放少量能量,第三階段釋放大量能量大量ATP(約32個(gè))三、呼吸作用的意義(一)呼吸作用為生物體的生命活動(dòng)提供能量;(二)呼吸過程是生物體代謝的樞紐。
呼吸過程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。例如,葡萄糖分解時(shí)的中間產(chǎn)物丙酮酸是合成氨基酸的原料。丙酮酸葡萄糖氨基酸甘油細(xì)胞呼吸是蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)代謝的樞紐
O
NH2
‖
▕CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH例:丙酮酸丙氨酸2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為什么水稻田要定期排水?為什么農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要通過中耕松土,提高農(nóng)作產(chǎn)量?防止無氧呼吸產(chǎn)生酒精毒害細(xì)胞對(duì)于板結(jié)的土壤及時(shí)松土透氣,可以促進(jìn)根細(xì)胞有氧呼吸,有利于根系的生長和對(duì)無機(jī)鹽的吸收(主動(dòng)運(yùn)輸)。此外還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖,促使這些微生物對(duì)有機(jī)物的分解,從而有利于植物對(duì)無機(jī)鹽的吸收。三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1.工業(yè)生產(chǎn)生活中,饅頭、面包、泡菜等傳統(tǒng)食品的制作,現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)青霉素、味精等產(chǎn)品,都建立在對(duì)微生物細(xì)胞呼吸原理利用的基礎(chǔ)上選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口,既為傷口敷上了藥物,又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖,從而有利于傷口的痊愈。酵母菌是兼性厭氧微生物。釀酒時(shí)在適宜的溫度和pH等條件下,先通氣,讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,使其進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖,數(shù)量增加;然后隔絕空氣,使其發(fā)酵,產(chǎn)生酒精。有氧運(yùn)動(dòng)是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反,百米沖刺等無氧運(yùn)動(dòng),是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動(dòng)。有氧運(yùn)動(dòng)可以避免肌肉細(xì)胞因供氧不足進(jìn)行無氧呼吸而產(chǎn)生大量乳酸而使肌肉酸脹無力較深的傷口里缺少氧氣,破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以,傷口較深或被銹釘扎傷后,患者應(yīng)及時(shí)請(qǐng)醫(yī)生處理。物質(zhì)的儲(chǔ)存:(1)儲(chǔ)存糧食:適宜的低溫,低氧,干燥(水分很少);(2)儲(chǔ)存水果、蔬菜:適宜的低溫,低氧,適宜的濕度。①包扎傷口用透氣消毒紗布或松軟創(chuàng)可貼②用酵母菌釀酒③用醋酸桿菌生產(chǎn)食醋④用谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)味精⑤松土⑥稻田定期排水⑦破傷風(fēng)抗毒血清⑧慢跑a.促進(jìn)無氧呼吸b.抑制無氧呼吸c(diǎn).促進(jìn)有氧呼吸練一練:乳酸菌是嚴(yán)格的厭氧菌酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量C6Hl2O62C3H6O3(乳酸)+能量酶C6Hl2O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量酶細(xì)胞呼吸類型的判斷及相關(guān)計(jì)算方式的判斷消耗O2不消耗O2VO2=VCO2有氧呼吸+乳酸型無氧呼吸VO2<VCO2:有氧呼吸+酒精型無氧呼吸酒精型無氧呼吸產(chǎn)生酒精(或CO2):產(chǎn)生乳酸:乳酸型無氧呼吸只進(jìn)行有氧呼吸【例2】混合酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液,當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí),其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.氧濃度為b時(shí),經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6molB.a(chǎn)值應(yīng)當(dāng)為OC.氧濃度為c時(shí),有50%的葡萄糖用于酒精發(fā)酵D.d濃度時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸氧濃度(%)abcd產(chǎn)生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol產(chǎn)生酒精的量9mol6.5mol6mol0molC【例3】有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液,當(dāng)通入不同濃度的O2時(shí),其產(chǎn)生的酒精和CO2的物質(zhì)的量如下圖所示。據(jù)圖中信息推斷錯(cuò)誤的是()A.當(dāng)氧濃度為a時(shí),酵母菌細(xì)胞呼吸各階段均產(chǎn)生ATPB.當(dāng)氧濃度為b時(shí),酵母菌同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸C.當(dāng)氧濃度為c時(shí),酵母菌消耗的葡萄糖中仍有2/3用于無氧呼吸D.當(dāng)氧氣濃度為d時(shí),酵母菌的能量供應(yīng)全部來源于有氧呼吸A四、影響細(xì)胞呼吸的因素C6H12O6+6H2O+6O2酶
6CO2+12H2O+能量
反應(yīng)物自由水量氧氣濃度條件溫度產(chǎn)物水的散失CO2濃度呼吸速率:指單位時(shí)間內(nèi)呼吸作用消耗的反應(yīng)物的量或生成物的產(chǎn)生量。(一)影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)因遺傳因素、酶的種類和數(shù)量1.不同生物,細(xì)胞呼吸速率不同。如:陰生植物﹤陽生植物,旱生植物﹤水生植物2.同一個(gè)體在不同發(fā)育時(shí)期,細(xì)胞呼吸速率不同。如:老年人﹤青年人,幼苗、開花期>成熟期3.同一個(gè)體的不同器官,細(xì)胞呼吸速率不同。如:肝臟細(xì)胞﹥皮膚細(xì)胞,生殖器官>營養(yǎng)器官
(二)影響細(xì)胞呼吸的外界因素溫度、氧氣、二氧化碳、水通過影響呼吸酶的活性,進(jìn)而影響呼吸作用。1.溫度2.O2濃度O2是有氧呼吸所必需的,O2的有無決定細(xì)胞呼吸的類型,O2在一定范圍內(nèi)促進(jìn)細(xì)胞呼吸速率,O2對(duì)無氧呼吸過程有抑制作用。應(yīng)用:適當(dāng)減少O2濃度可抑制細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗。CO2釋放量釋放CO2的總量有氧呼吸無氧呼吸AB無氧呼吸消失的點(diǎn)最佳儲(chǔ)存點(diǎn)3.CO2濃度:應(yīng)用:果蔬儲(chǔ)藏,適當(dāng)增加CO2濃度,抑制細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗。4.含水量:含水量O細(xì)胞呼吸速率應(yīng)用:①糧食儲(chǔ)藏前曬干;②干種子萌發(fā)前浸泡。CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物,積累過多會(huì)抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。
在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快。自由水含量較高時(shí),細(xì)胞呼吸作用旺盛?!纠浚簩⒔湍妇囵B(yǎng)液進(jìn)行離心處理。把沉淀的酵母菌破碎后,再次離心處理為只含有酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的上清夜和只含有酵母菌細(xì)胞器的沉淀物兩部分,與未離心處理過的酵母菌培養(yǎng)液分別放入甲、乙、丙3個(gè)試管中,并向3個(gè)試管內(nèi)同時(shí)滴入等量、等濃度的葡萄糖溶液。在有氧的條件下,最終能通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2和H2O的試管是:()A.甲 B.丙C.甲和乙 D.丙和乙B(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)
論裝置一液滴裝置二液滴不動(dòng)不動(dòng)只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡不動(dòng)右移只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸五、“液滴移動(dòng)”問題
裝置1液滴移動(dòng)原因:裝置2液滴移動(dòng)原因:根據(jù)液滴移動(dòng)方向判斷酵母菌細(xì)胞呼吸的方式:(1)1左移,2不移:
(2)1不移,2右移:(3)1左移,2右移:
O2體積變化CO2和O2體積變化的差值只進(jìn)行無氧呼吸即進(jìn)行無氧呼吸,又進(jìn)行有氧呼吸只進(jìn)行有氧呼吸色素的提取與分離、光合色素的種類與含量葉綠體的結(jié)構(gòu)光合作用的探索過程光合作用的概念與過程影響光合作用的因素與應(yīng)用化能合成作用液滴移動(dòng)與黑白瓶法—測(cè)定光合速率的方法復(fù)習(xí)目錄復(fù)習(xí)課堂小結(jié)(藍(lán)綠色)葉綠素a(黃綠色)葉綠素b(橙黃色)胡蘿卜素葉黃素(黃色)
葉綠素(約占3/4,主要吸收紅光和藍(lán)紫光)
類胡蘿卜素(約占1/4,主要吸收藍(lán)紫光)綠葉中的色素葉綠體雙層膜基質(zhì)中有許多由囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成的基粒光合色素分布在類囊體薄膜上,光合作用的酶分布在類囊體薄膜和基質(zhì)小結(jié)光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水;氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng),而是分階段進(jìn)行的。光合作用CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)光合作用過程(1)提取原理:綠葉中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中。思考:1、什么試劑可替代無水乙醇?2、層析液含有哪些物質(zhì)(2)分離原理:各種色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散更快,反之則慢。2.實(shí)驗(yàn)方法(1)提取方法:過濾法(2)分離方法:紙層析法1.實(shí)驗(yàn)原理探究·實(shí)踐:綠葉中色素的提取和分離適量無水碳酸鈉(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果①濾紙上有幾條色素帶?②從上而下的排序說明了什么?4條③不同條帶的寬窄說明了什么?溶解度不同,胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b探究·實(shí)踐:綠葉中色素的提取和分離色素含量不同,葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素葉綠素類胡蘿卜素(含量約3/4)(含量約1/4)葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b(黃綠色)胡蘿卜素(橙黃色)葉黃素(黃色)葉綠素思考:如果將色素濾液點(diǎn)在圓形濾紙的中央,分離的結(jié)果是?探究·實(shí)踐:綠葉中色素的提取和分離1.若色素提取液呈淡綠色的,其原因有:①選取的葉片顏色不是濃綠色或稱取的綠葉過少或放置數(shù)天的菠菜葉,色素含量少;②加入的無水乙醇過多,色素溶液濃度?。虎畚醇犹妓徕}或加入的過少,色素分子部分破壞;④研磨不充分,色素未能充分提取出來。2.若色素帶顏色較淺,其原因有:⑤畫濾液細(xì)線的次數(shù)太少,濾紙條上的色素含量少;⑥層析時(shí),部分濾液細(xì)線已觸及層析液。同上4點(diǎn)提取液色素帶異?,F(xiàn)象的分析陽光是由不同波長的光組合成的復(fù)合光,陽光在穿過三棱鏡時(shí),不同波長的光會(huì)分散開,形成不同顏色的光帶,稱為光譜。光譜葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光紅光藍(lán)紫光二、捕獲光能的色素1.光照光是葉綠體發(fā)育和葉綠素合成必不可少的條件。植物在缺光條件下影響葉綠素形成而使葉子發(fā)黃的現(xiàn)象,稱為黃化現(xiàn)象正常韭菜韭黃二、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)
2.溫度通過影響與葉綠素有關(guān)的酶的活性,進(jìn)而影響葉綠素的合成。最適溫度是20~30℃,最低溫度約為2~4℃,最高溫度為40℃左右
。
秋天葉子變黃和早春寒潮過后秧苗變白等現(xiàn)象,都與低溫抑制葉綠素形成有關(guān)。4.水(了解)植物缺水會(huì)抑制葉綠素的生物合成,且與蛋白質(zhì)合成受阻有關(guān)。嚴(yán)重缺水時(shí),葉綠素的合成減慢,降解加速,所以干旱時(shí)葉片呈黃褐色。3.礦質(zhì)元素:氮、鎂、鐵等元素缺失,均使葉片變黃。缺氮、鎂:老葉先變黃缺鐵(鐵是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分),幼葉先變黃。二、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)葉綠體—雙層膜(外膜、內(nèi)膜)、類囊體膜上分布有葉綠素等光合色素和光合酶;基粒之間充滿液態(tài)基質(zhì),基質(zhì)中有核糖體、少量的DNA和RNA和光合酶。光合作用的場(chǎng)所。綠色植物葉肉細(xì)胞、幼嫩莖皮層細(xì)胞中扁平的球形或橢球形,水綿的呈條帶狀5.分布:2.結(jié)構(gòu):4.功能:1.形態(tài):“養(yǎng)料制作車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”葉肉細(xì)胞水綿細(xì)胞3.成分:葉綠體的結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)外表:①雙層膜內(nèi)部②基質(zhì)③基粒:由類囊體堆疊而成(2)功能:進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。(3)物質(zhì)基礎(chǔ)在葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上,分布著許多吸收光能的色素分子。在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中,還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。葉綠體基質(zhì)葉綠體的結(jié)構(gòu)CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體1.光合作用的概念:綠色植物通過葉綠體,利用光能,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過程。實(shí)質(zhì):合成有機(jī)物,儲(chǔ)存能量。2.光合作用原理的部分探究歷程:19世紀(jì)末,認(rèn)為:CO2分子中O形成O2,C與H2O結(jié)合形成甲醛,再形成糖類。1928年,發(fā)現(xiàn)甲醛有毒害作用。1937年,希爾實(shí)驗(yàn)給離體葉綠體懸浮液加入氧化劑,不通入CO2;給予光照結(jié)果:葉綠體有O2釋放。推測(cè):葉綠體中H2O光解產(chǎn)生氧氣。1941年
魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思路:用同位素標(biāo)記處理:用18O分別標(biāo)記CO2和H2O,給予光照。結(jié)論:光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O,不來自CO2。1946年開始,美國的卡爾文等用放射性同位素14C標(biāo)記14CO2,供小球藻進(jìn)行光合作用,探明了CO2中的C的去向,稱為卡爾文循環(huán)。結(jié)論:光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來自CO2。1954年,美國科學(xué)家阿爾農(nóng)(D.Arnon)發(fā)現(xiàn),在光照下,葉綠體可合成ATP。1957年,他發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。結(jié)論:在光照下,水光解同時(shí)有合成ATP。上述實(shí)驗(yàn)總結(jié)上述實(shí)驗(yàn)表明:光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水;氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng),而是分階段進(jìn)行的。實(shí)際上,光合作用的過程是十分復(fù)雜的,它包括了一系列化學(xué)反應(yīng)。類囊體薄膜的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶(氧化型輔酶Ⅱ)(還原型輔酶Ⅱ)3、光合作用的過程——光反應(yīng)2e-條件:光照、光合色素、多種酶場(chǎng)所:葉綠體的類囊體薄膜物質(zhì)轉(zhuǎn)化:水的光解:ATP的合成:H2OO2+H++2e-
光色素光能能量轉(zhuǎn)化:ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能ADP+Pi+能量
ATP酶NADPH的合成:NADP++H++2e-NADPH酶產(chǎn)物:O2、NADPH、ATP3、光合作用的過程——光反應(yīng)2C3C5NADPHADP+Pi(CH2O)ATP多種酶參加催化酶CO2還原固定供能卡爾文循環(huán)4、光合作用的過程——暗反應(yīng)(碳反應(yīng))C3是指三碳化合物---3-磷酸甘油酸C5是指五碳化合物---核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)NADP+酶條件:有光無光都可,需要多種酶場(chǎng)所:葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化CO2的固定:CO2+C52C3酶C3的還原:ATP中活躍的化學(xué)能2C3
(CH2O)+C5酶ATPADP+Pi能量變化:有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能產(chǎn)物:(CH2O)
、ADP、Pi4、光合作用的過程——暗反應(yīng)NADPHNADP++H葉綠體中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2H++2e-多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應(yīng)暗反應(yīng)NADP+NADPH光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能酶類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)可見光1.NADPH和ATP的移動(dòng)途徑是什么?2.NADP+和ADP的移動(dòng)途徑呢?3.NADPH的作用?從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)。從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜。①在C3的還原中作還原劑;②為C3的還原提供能量4、光合作用的過程5、光合作用中元素的轉(zhuǎn)移CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O2H:3H2ONADP3H
(C3H2O)
C:14CO2
14C3
(14CH2O)
O:H218O18O2C18O2
C3
(CH218O)
6、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較反應(yīng)階段反應(yīng)部位反應(yīng)條件物質(zhì)變化能量變化產(chǎn)物聯(lián)系光合作用實(shí)質(zhì)光反應(yīng)暗反應(yīng)類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)必須有光、光合色素、酶有光或無光均可,多種酶光能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能NADPH、ATP、O2ADP、Pi、(CH2O)、C5光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP,Pi,NADP+把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物,把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能貯存起來光合作用與呼吸作用光合作用呼吸作用代謝類型場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化實(shí)質(zhì)同化作用異化作用葉綠體光能→化學(xué)能細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及線粒體酶光、色素、酶無機(jī)物→有機(jī)物有機(jī)物→無機(jī)物化學(xué)能→ATP+放能合成有機(jī)物、儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物、釋放能量指生物把外界的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身物質(zhì)并儲(chǔ)存能量的過程指生物把自身部分組成物質(zhì)分解并釋放能量,再將分解的最終產(chǎn)物排出體外的過程。7、條件驟變對(duì)光合作用中各物質(zhì)的影響葉綠體中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原NADP+NADPH酶可見光CO2濃度不變NADPH、ATP
C3C5
(CH2O)光照減弱減少增加減少減少光照增強(qiáng)增加減少增加增加1、請(qǐng)總結(jié)分析的方法?2、C3、C5含量變化有什么特點(diǎn)?H++2e-7、條件驟變對(duì)光合作用中各物質(zhì)的影響光照不變NADPH、ATPC3C5
(CH2O)CO2濃度減少增加減少增加減少CO2濃度增加減少增加減少增加葉綠體中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原NADP+NADPH酶可見光H++2e-植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(也可以通過測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量地表示。)光合作用強(qiáng)度:(一般用光合速率表示)光合作用強(qiáng)度光照強(qiáng)度:指光照的強(qiáng)弱,以單位面積上所接受可見光的能量,簡(jiǎn)稱照度。
葉片含有空氣,上浮
葉片_______。抽氣產(chǎn)生O2充滿細(xì)胞間隙,葉片
。光合作用下沉上浮二、探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響實(shí)驗(yàn)原理:通過抽動(dòng)活塞的方式降低注射器內(nèi)氣壓,使常壓下隱匿于葉圓片中的氣泡變大,最后逃逸出來,而留下的空隙就會(huì)被水所占據(jù),從而達(dá)到排除葉肉細(xì)胞間隙中空氣的目的。在水環(huán)境中,由于葉片光合作用產(chǎn)生的氧氣可附著在葉肉細(xì)胞的間隙或葉片的表面,使葉片的密度降低,造成葉片上浮。因此,可以通過比較不同光照條件下同一時(shí)間段內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量,以此來判斷葉片進(jìn)行光合作用的強(qiáng)度。自變量:光照強(qiáng)弱因變量:光合作用強(qiáng)度檢測(cè)方法相同時(shí)間小圓形葉片浮起的數(shù)量單位時(shí)間內(nèi)葉片上浮數(shù)量控制方法相同瓦數(shù),不同距離不同瓦數(shù),相同距離注射器的作用:實(shí)驗(yàn)材料:圓形小葉片(菠菜、吊蘭等綠葉)排出圓形小葉片中的氣體二、探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響無關(guān)變量:相同且適宜123多較多較少探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:同一時(shí)間葉片浮起數(shù)量(5)設(shè)置三種光照強(qiáng)度(以燈到燒杯底部的距離區(qū)分)。強(qiáng)中弱
在一定范圍內(nèi),隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)。(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響三、影響光合作用強(qiáng)度的因素建立模型探究CO2和O2的變化情況(相對(duì)數(shù)量關(guān)系)三、影響光合作用強(qiáng)度的因素條件:__________條件:__________條件:__________條件:__________ABCDO2CO2O2CO2O2CO2O2CO2O2CO2O2CO2三、影響光合作用強(qiáng)度的因素
在光照條件下,人們測(cè)得的CO2吸收量是植物從外界環(huán)境吸收的CO2總量,叫表觀光合速率。
真正光合速率是指植物在光照條件下,植物從外界環(huán)境中吸收的CO2的量,增加呼吸作用釋放的CO2的量,即植物實(shí)際所同化的CO2的量。
表觀光合速率+呼吸速率=真正光合速率表觀光合速率(凈光合速率)真正光合速率外部因素1:光照光照強(qiáng)度CO2吸收量CO2釋放量ABCA點(diǎn):只呼吸不光合光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)OcbO2CO2AB段:呼吸>光合B點(diǎn):BC段:光合>呼吸呼吸=光合三、影響光合作用強(qiáng)度的因素CO2吸收量0光照強(qiáng)度黑暗中呼吸釋放的CO2量光飽和點(diǎn)凈光合作用總光合作用1.光照的影響:光照強(qiáng)度、光質(zhì)不同、日變化???光合速率=呼吸速率光補(bǔ)償點(diǎn)?三、影響光合作用強(qiáng)度的因素外部因素1:光照光照強(qiáng)度CO2吸收量CO2釋放量ABCOcb呼吸速率凈光合速率總光合速率O2的釋放量CO2的吸收量有機(jī)物的積累、增加量O2產(chǎn)生、制造量CO2固定、同化、消耗量有機(jī)物制造、產(chǎn)生、合成量O2消耗量CO2產(chǎn)生量有機(jī)物消耗量(表觀光合速率)三、影響光合作用強(qiáng)度的因素呼吸速率凈光合速率總光合速率光照強(qiáng)度CO2吸收量CO2釋放量ABCOcb呼吸速率凈光合速率總光合速率有機(jī)物制造量=有機(jī)物積累量+
呼吸有機(jī)物消耗量總光合速率=凈光合速率+呼吸速率O2產(chǎn)生量=O2釋放量+
呼吸O2消耗量CO2固定量=CO2吸收量+呼吸CO2產(chǎn)生量外部因素1:光照三、影響光合作用強(qiáng)度的因素1.適當(dāng)提高光照強(qiáng)度2.延長光合作用時(shí)間3.合理密植—增加光合作用面積4.間作套種5.溫室大棚使用無色透明玻璃6.補(bǔ)光----紅光和藍(lán)紫光光合作用原理的運(yùn)用1.光照的影響:光照強(qiáng)度、光質(zhì)不同、日變化外部因素2:CO2濃度CO2吸收量CO2釋放量CO2濃度ABCODbcdCO2啟動(dòng)點(diǎn)CO2飽和點(diǎn)CO2補(bǔ)償點(diǎn)凈光合速率總光合速率三、影響光合作用強(qiáng)度的因素進(jìn)行光合作用所需最低CO2濃度應(yīng)用①大田中增加空氣流動(dòng),以增加二氧化碳濃度,如“正其行,通其風(fēng)”;②施用有機(jī)肥、農(nóng)家肥③投放干冰或二氧化碳發(fā)生器外部因素2:CO2濃度給某植物12小時(shí)光照,12小
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