高中生物細(xì)胞代謝二

細(xì)胞代謝（二）呼吸作用概念：有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)氧化分解，產(chǎn)生CO2或其他產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量并合成ATP的過程。實(shí)質(zhì)：有機(jī)物氧化分解，釋放能量。意義：ATP的主要來源。★有氧呼吸總反應(yīng)式：+

H2O+

O2酶CO2+

H2OC6H12O6+大量能量６６６12有氧呼吸的過程場(chǎng)所化學(xué)變化第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖→丙酮酸+[H]+少量能量第二階段線粒體基質(zhì)丙酮酸+H2O→CO2+[H]+少量能量第三階段線粒體內(nèi)膜[H]+O2→H2O+大量能量酶酶酶第一階段第二階段第三階段場(chǎng)所反應(yīng)物生成物能量與氧氣有無關(guān)系細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜葡萄糖丙酮酸、﹝H﹞少量無關(guān)丙酮酸、水CO2、﹝H﹞少量無關(guān)O2、﹝H﹞H2O大量有關(guān)第一階段第二階段第三階段（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）（線粒體基質(zhì)）（線粒體內(nèi)膜）丙酮酸少量能量H2O少量能量大量能量H2OCO2無氧呼吸的過程場(chǎng)所發(fā)生反應(yīng)第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖——→丙酮酸+[H]+少量能量酶丙酮酸+[H]——→乳酸丙酮酸+[H]——→酒精+CO2酶酶C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量

酶（酵母菌、多數(shù)高等植物的某些細(xì)胞）C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量

酶（動(dòng)物和人的肌細(xì)胞、乳酸菌、馬鈴薯塊莖）有氧呼吸和無氧呼吸的比較有氧呼吸無氧呼吸不同場(chǎng)所條件分解產(chǎn)物釋放能量相同細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體氧氣充足、酶CO2、H2O多細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)缺氧、酶酒精和CO2；乳酸（徹底氧化分解）（不徹底氧化分解）少有機(jī)物氧化分解，釋放能量。產(chǎn)生ATP；酶；丙酮酸、[H]。影響呼吸作用的因素氧氣濃度氧氣能促進(jìn)有氧呼吸，抑制無氧呼吸溫度水呼吸原理的應(yīng)用包扎傷口用透氣敷料：水果蔬菜的儲(chǔ)存條件：糧食的儲(chǔ)存條件：釀酒過程中的氣體控制：先通氣：后密閉：稻田排水：提倡慢跑：抑制厭氧菌低溫、低氧、一定濕度低溫、低氧、干燥有氧呼吸，利于分裂增殖無氧呼吸，產(chǎn)生酒精防止酒精爛根防止乳酸積累（有氧條件下）（無氧條件下）（吸收空氣中的二氧化碳）原理：酵母菌是兼性厭氧型生物。產(chǎn)物鑒定：①CO2：澄清石灰水（澄清→混濁）；

溴麝香草酚藍(lán)溶液（藍(lán)→綠→黃）

②酒精：酸性重鉻酸鉀溶液（橙→灰綠）制取酵母菌培養(yǎng)液濾液進(jìn)行鑒定。封口一段時(shí)間后再接E實(shí)驗(yàn)結(jié)果(現(xiàn)象)：裝置有氧（A裝置）無氧（B裝置）澄清石灰水變渾濁程度（溴麝香草酚藍(lán)變黃的時(shí)間）在重鉻酸鉀酸性溶液中的顏色變化澄清的石灰水變渾濁。渾濁程度：較重（溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色所需時(shí)間短。）澄清的石灰水變渾濁。渾濁程度：較輕（溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色需要的時(shí)間長(zhǎng)。）

橙色由橙色變?yōu)榛揖G色問題1：有同學(xué)認(rèn)為，在有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中１０％的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)？接橡皮球（或氣泵）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液澄清的石灰水澄清的石灰水酵母菌培養(yǎng)液澄清的石灰水問題2：有同學(xué)認(rèn)為無氧呼吸裝置中酵母菌培養(yǎng)液里有氧氣且上方空間也有空氣，不能保證無氧條件，你認(rèn)為呢？應(yīng)該如何改正？油層開水配置葡萄糖溶液冷卻后再加酵母菌氣泵酵母菌液酵母菌液如何比較產(chǎn)生熱量的多少？

有氧呼吸裝置無氧呼吸裝置再探究1：再探究2：

有人認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學(xué)反應(yīng)，與酵母菌無關(guān)，你如何駁斥這種錯(cuò)誤觀點(diǎn)？接橡皮球（或氣泵）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液澄清的石灰水接橡皮球（或氣泵）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液葡萄糖水溶液澄清的石灰水酵母菌培養(yǎng)液澄清的石灰水葡萄糖水溶液澄清的石灰水光合作用概念：綠色植物利用光，通過葉綠體，將CO2和H2O，轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，同時(shí)釋放氧氣的過程。意義：①無機(jī)物→有機(jī)物；②光能→化學(xué)能?！锟偡磻?yīng)式：暗處理酒精脫色一半曝光，一半遮光光照一段時(shí)間漂洗1864年德國(guó)薩克斯的實(shí)驗(yàn)植物光合作用產(chǎn)生淀粉結(jié)論曝光遮光碘液處理深藍(lán)色沒有顏色變化

(不變藍(lán))AC18O2H2OCO2H218OB第一組第二組O218O2光合作用釋放的氧氣中的氧全部來自于水結(jié)論1939年美國(guó)魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)H2OO2[H]ADP+PiATPCO22C3C5(CH2O)水的光解光葉綠體色素酶酶供氫酶供能固定還原多種酶光反應(yīng)暗反應(yīng)（類囊體薄膜）（基質(zhì)）ATP、[H]ADP、Pi過程

光反應(yīng)暗反應(yīng)條件

場(chǎng)所物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系光能→ATP中化學(xué)能ATP中的化學(xué)能→糖類中儲(chǔ)存的化學(xué)能光、色素、酶有光無光均可；酶類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中H2OO2+[H]光ADP+Pi+光能

ATP酶CO2+C52C3酶2C3+[H]

（CH2O）+C5酶

ATP

光反應(yīng)為暗反應(yīng)供能、供氫，是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi等，限制光反應(yīng)

H2OATPADPC5CO2光水的光解固定還原光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段★影響光合作用的因素：光照強(qiáng)度CO2濃度溫度影響光合作用的因素

特征：在光強(qiáng)度較低時(shí)，植物光合速率隨光強(qiáng)的增加而增加，但光強(qiáng)進(jìn)一步提高時(shí)，光合速率的增加幅度就逐漸減小，并達(dá)到最大，當(dāng)光強(qiáng)超過一定值時(shí)，光合速率就不再增加。0光照與光合速率ABA－凈光合速率B－真光合速率0光照與光合速率呼吸速度光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)

a點(diǎn)：無光照，只進(jìn)行呼吸作用

b點(diǎn)：光合速率=呼吸速率，有機(jī)物積累量為0

c點(diǎn)：光照強(qiáng)度上升，光合速率不再繼續(xù)提高。光照強(qiáng)度影響光合作用的因素應(yīng)用：合理密植，適當(dāng)增加光照強(qiáng)度受暗反應(yīng)限制CO2的濃度影響光合作用的因素溫度應(yīng)用：適時(shí)播種、溫室可適當(dāng)增加晝夜溫差（白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降低溫度）光合作用速率二氧化碳的含量應(yīng)用：施用有機(jī)肥或其他措施，提高大田或溫室二氧化碳濃度（增加光合作用強(qiáng)度，增加有機(jī)物合成）（降低呼吸作用強(qiáng)度，減少有機(jī)物消耗）受光反應(yīng)限制影響光合作用的因素光照強(qiáng)度二氧化碳的濃度溫度光質(zhì)土壤中水的含量光質(zhì)影響光合作用的因素光合作用的強(qiáng)度：白光＞紅光＞藍(lán)紫光＞其他顏色的單色光＞

綠光應(yīng)用：溫室大棚采用無色塑料膜影響光合作用的因素土壤中的水的含量水分的供應(yīng)對(duì)光合作用的影響是間接的，土壤中水分減少，葉片上的氣孔開放度減小，影響暗反應(yīng)中二氧化碳的吸收，進(jìn)而影響光合作用的速率。原理：綠葉中的色素能溶解在有機(jī)溶劑中，所以，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。綠葉中的不同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上擴(kuò)散得快；反之則慢。綠葉中色素的提取和分離（實(shí)驗(yàn)）無水乙醇：提取色素；層析液：分離色素。SiO2：使研磨充分；CaCO3：中和草酸，保護(hù)葉綠素；鉛筆線取干燥的濾紙條★細(xì)、直重復(fù)2—3次層析液培養(yǎng)皿★層析液不能沒及濾液細(xì)線分離色素——紙層析法原因：防止濾液中的色素溶解在層析液中濾液細(xì)線位置胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）類胡蘿卜素葉綠素（1/4）（3/4）葉綠體中的色素不同色素在層析液中的溶解度大小：胡蘿卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b0波長(zhǎng)吸收光能的百分比50100葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素各種色素的吸收光譜實(shí)驗(yàn)表明：葉綠素主要吸收___________和___________

類胡蘿卜素主要吸收___________葉綠素吸收___________最少紅光藍(lán)紫光藍(lán)紫光綠色如果植物在白天接受b強(qiáng)度的光照，植物能否正常生長(zhǎng)？為什么？

不能。植物在白天接受b強(qiáng)度的光照，植物光合作用形成的有機(jī)物和呼吸作用消耗的有機(jī)物相等，但晚上只進(jìn)行呼吸作用。因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長(zhǎng)。要維持植物的生長(zhǎng)，光照強(qiáng)度至少要高于b點(diǎn)。ABA－凈光合速率B－真光合速率0

；②

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；④

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