人教教學(xué)云南省彌勒縣慶來(lái)中學(xué)高一生物細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

人教教學(xué)云南省彌勒縣慶來(lái)中學(xué)高一生物細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1頁(yè)/共29頁(yè)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶考點(diǎn)解讀1.酶本質(zhì)的探索2.概念：細(xì)胞代謝變量自變量因變量對(duì)照等量單一變量3.酶的概念4.酶的特性(1)高效性實(shí)驗(yàn)——比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解（原理、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)論）(2)專一性(3)溫和性1)實(shí)驗(yàn)——溫度（PH）對(duì)酶活性的影響2)酶活性受溫度（PH）影響示意圖3)低溫抑制酶活性、高溫、過(guò)酸、過(guò)堿破壞酶活性第2頁(yè)/共29頁(yè)一.酶本質(zhì)的探索1、1783年斯帕蘭札尼鷹的消化2、1857年巴斯德發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞（正確），沒(méi)有活細(xì)胞參與，糖類不可能變成酒精（不正確）李比希引起發(fā)酵是酵母細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)（正確）這些物質(zhì)只在膠木細(xì)胞裂解才發(fā)揮作用（不正確）3、1890年畢希納酵母細(xì)胞的提取頁(yè)引起發(fā)酵4、1917年薩姆納刀豆提取到脲酶是蛋白質(zhì)，脲酶催化尿素水解5、1980年切赫少數(shù)RNA也是酶二.概念：細(xì)胞代謝變量自變量因變量對(duì)照等量單一變量P791、細(xì)胞代謝P782、變量：是指實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所被操縱控制的特定因素或條件3、實(shí)驗(yàn)變量（自變量）：實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件。4、反應(yīng)變量（因變量）：實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量引起的變化和結(jié)果。5、單一變量原則：一是確保“單一變量”的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)，二是確?！皢我蛔兞俊钡牟僮饕?guī)范6、對(duì)照P79，一個(gè)實(shí)驗(yàn)總分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。7、細(xì)胞代謝的的兩個(gè)必要條件：酶和ATP8、活化能P80第3頁(yè)/共29頁(yè)三.酶的概念P83四.酶的特性1.高效性實(shí)驗(yàn)——比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解（原理、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)論）（1）原理常態(tài)、加溫、氯化鐵、過(guò)氧化氫酶均能使過(guò)氧化氫水解（2）實(shí)驗(yàn)步驟（3）結(jié)論過(guò)氧化氫酶具有高效性2.專一性每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)3.溫和性(1)實(shí)驗(yàn)——溫度（PH）對(duì)酶活性的影響（原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，結(jié)論）第4頁(yè)/共29頁(yè)*OA段：隨著溫度（pH）升高，酶活性增大*A點(diǎn)：最適宜的溫度（pH），酶活性最大*AB段：隨著溫度（pH）升高，酶活性下降說(shuō)明：低溫抑制了酶活性高溫、過(guò)酸、過(guò)堿破壞酶活性（2）與社會(huì)的聯(lián)系酶解法生產(chǎn)葡萄糖加酶洗衣粉多酶片加酶牙膏（1）不同生物的最適溫度和最適PH第5頁(yè)/共29頁(yè)第二節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP考點(diǎn)解讀1.ATP（三磷酸腺苷）的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式以及各部分的含義2.為什么說(shuō)ATP是細(xì)胞內(nèi)的高能磷酸化合物3.ATP結(jié)構(gòu)式的特點(diǎn)4.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化5.ATP在細(xì)胞中的含量6.ATP和ADP處于動(dòng)態(tài)平衡中7.公式8.合成ATP的能量來(lái)源9.ATP的生理功能

10.螢火蟲發(fā)光的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程及生物學(xué)意義11.細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性第6頁(yè)/共29頁(yè)*細(xì)胞生命活動(dòng)的能源一、ATP（三磷酸腺苷）的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式以及各部分的含義二、為什么說(shuō)ATP是細(xì)胞內(nèi)的高能磷酸化合物P88根本來(lái)源------太陽(yáng)能直接來(lái)源------ATP主要能源物質(zhì)------葡萄糖能源物質(zhì)------糖類、脂肪、蛋白質(zhì)最好的儲(chǔ)能物質(zhì)-----脂肪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式第7頁(yè)/共29頁(yè)三、ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的特點(diǎn)四、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化1、ATP在細(xì)胞中的含量2、ATP和ADP處于動(dòng)態(tài)平衡中3、公式特點(diǎn)：遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵容易生成，伴隨能量?jī)?chǔ)存、容易斷裂，伴隨能量的釋放。極少ATPPi+ADP+能量酶1酶2物質(zhì)反應(yīng)可逆、能量反應(yīng)不可逆五、合成ATP的能量來(lái)源綠色植物：光反應(yīng)、呼吸作用動(dòng)物：呼吸作用第8頁(yè)/共29頁(yè)六、ATP的生理功能七、螢火蟲發(fā)光的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程及生物學(xué)意義（1）能量轉(zhuǎn)化八、細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)“能量”通貨熒光素激活的熒光素+氧氣氧化熒光素+光熒光素酶ATPADP（2）求偶行為第9頁(yè)/共29頁(yè)第三節(jié)ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸1.細(xì)胞呼吸的概念2.實(shí)驗(yàn)——探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(2)實(shí)驗(yàn)原理(3)無(wú)氧、有氧裝置示意圖(4)酒精的鑒定、二氧化碳的鑒定3.有氧呼吸(1)概念(2)場(chǎng)所(3)線粒體的形態(tài)、分布、結(jié)構(gòu)和功能(4)呼吸的重要底物(5)公式(6)圖解4.列表比較有氧呼吸三個(gè)階段的反應(yīng)場(chǎng)所、反應(yīng)物、生成物5.無(wú)氧呼吸(1)概念(2)場(chǎng)所(3)公式(4)發(fā)酵的概念、類型(5)不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物6.外界環(huán)境對(duì)呼吸的影響7.列表比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同點(diǎn)8.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用第10頁(yè)/共29頁(yè)第三節(jié)ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸一、細(xì)胞呼吸的概念P91二、實(shí)驗(yàn)——探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（二）實(shí)驗(yàn)原理1、無(wú)氧、有氧裝置示意圖2、酒精的鑒定3、二氧化碳的鑒定1、酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于兼性厭氧菌。進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生水和CO2，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。2、CO2的檢測(cè)方法（1）CO2使澄清石灰水變渾濁（2）CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃3、酒精的檢測(cè)橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。第11頁(yè)/共29頁(yè)三、有氧呼吸（主要方式）（一）概念P94（二）場(chǎng)所（三）線粒體的形態(tài)、分布、結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞在氧氣的參與下，通過(guò)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，釋放大量能量，生成許多ATP的過(guò)程線粒體（1）形態(tài)：棒狀、線形（2）分布：活細(xì)胞，生命越旺盛，線粒體含量越多（3）結(jié)構(gòu)：外膜、內(nèi)膜、嵴、線粒體基質(zhì)（4）功能：——“動(dòng)力工廠”（有氧呼吸的主要場(chǎng)所），95%（四）有氧呼吸的重要底物：葡萄糖第12頁(yè)/共29頁(yè)（六）圖解階段場(chǎng)所反應(yīng)物生成物第一階段第二階段第三階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸[H]少量ATP葡萄糖線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜丙酮酸水CO2[H]少量ATP[H]O2H2O（五）有氧呼吸的反應(yīng)式C6H12O6+6O26CO2+12H2O+能量酶（2870KJ/mol,其中1161KJ轉(zhuǎn)移到ATP中）（九）有氧呼吸與體外燃燒的異同點(diǎn)（1）能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物，并且都釋放出能量（2）體內(nèi)能量是逐步釋放，體外是連續(xù)釋放（3）體內(nèi)是在溫和的條件下第13頁(yè)/共29頁(yè)四、無(wú)氧呼吸（一）概念（二）場(chǎng)所（三）公式（四）發(fā)酵的概念、類型（五）不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物（六）外界環(huán)境對(duì)呼吸的影響（七）列表比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同點(diǎn)（八）細(xì)胞呼吸原理的意義和應(yīng)用第14頁(yè)/共29頁(yè)四、無(wú)氧呼吸（一）概念細(xì)胞在無(wú)氧或缺氧的條件下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物不徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和酒精（乳酸），釋放少量能量，生成少量ATP的過(guò)程（二）場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（三）公式第15頁(yè)/共29頁(yè)（四）發(fā)酵的概念、類型（選修2P75）（1）發(fā)酵利用微生物，在適宜的條件下，將原料經(jīng)過(guò)特定的代謝途徑轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過(guò)程（2）類型好氧性微生物發(fā)酵厭氧性微生物發(fā)酵酒精發(fā)酵乳酸發(fā)酵（五）不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物1、產(chǎn)生酒精：酵母菌、大多數(shù)高等植物2、產(chǎn)生乳酸：動(dòng)物、乳酸菌、馬鈴薯塊、玉米胚（六）外界環(huán)境對(duì)呼吸的影響1、氧氣、二氧化碳的濃度2、溫度3、礦質(zhì)元素4、水第16頁(yè)/共29頁(yè)（七）有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較有氧呼吸無(wú)氧呼吸場(chǎng)所條件產(chǎn)物能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有氧，呼吸酶無(wú)氧或缺氧，呼吸酶CO2和H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量，產(chǎn)生大量ATP釋放少量能量，形成少量ATP（八）細(xì)胞呼吸的應(yīng)用1、“創(chuàng)可貼”2、酵母菌是兼性厭氧微生物，3、醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌4、谷氨酸棒狀桿菌是一種厭氧細(xì)菌，5、板結(jié)的土壤及時(shí)進(jìn)行松土，6、水稻的根系適于在水中生長(zhǎng)7、破傷風(fēng)芽孢桿菌8、有氧運(yùn)動(dòng)和無(wú)氧運(yùn)動(dòng)第17頁(yè)/共29頁(yè)

（八）能量的利用意義：為生物的各種生命活動(dòng)提供能量。

光能

光合作用

動(dòng)物:（動(dòng)物有機(jī)物）熱能（貯存于有機(jī)物中）直接或間接

化學(xué)能

細(xì)胞呼吸ATP生命活動(dòng)化學(xué)能植物：細(xì)胞呼吸生物合成吸收與分泌肌肉收縮體溫維持神經(jīng)傳導(dǎo)第18頁(yè)/共29頁(yè)第四節(jié)能量之源——光和光合作用1.實(shí)驗(yàn)——綠葉中色素的提取和分離（目的、原理、步驟、結(jié)論）2.捕獲光能色素3.捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體葉綠體的形態(tài)、分布、結(jié)構(gòu)和功能4.光合作用的探究歷程5.光合作用的概念、公式、圖解、意義6.列表比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)的異同點(diǎn)7.外界環(huán)境對(duì)光合作用的影響8.實(shí)驗(yàn)——環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響9.代謝類型第19頁(yè)/共29頁(yè)一、實(shí)驗(yàn)——綠葉中色素的提取和分離（目的、原理、步驟、結(jié)論）1、目的P982、原理（1）色素溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇（2）色素溶解在層析液中（3）色素在層析液中溶解度不同，擴(kuò)散速度不同3、步驟4、結(jié)論色素有四種不同顏色的色素二、捕獲光能的色素（一）色素的功能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能（二）種類、顏色、吸收光譜葉綠素a（藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素類胡蘿卜素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光主要吸收藍(lán)紫光第20頁(yè)/共29頁(yè)三、捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體（一）葉綠體的形態(tài)：扁平橢球形、球形（二）分布：綠色植物葉肉細(xì)胞、保衛(wèi)細(xì)胞、皮層細(xì)胞（三）結(jié)構(gòu)和功能1、結(jié)構(gòu)2、功能：光合作用的主要場(chǎng)所外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)2-100個(gè)類囊體色素、酶第21頁(yè)/共29頁(yè)四、光合作用的探究歷程1、1772年，英國(guó)普里斯特利實(shí)驗(yàn)指出植物可以更新空氣.2、1779年，英國(guó)英格豪斯指出植物在光下可以更新空氣3、1845年，德國(guó)梅耶指出光合作用把光能儲(chǔ)藏在有機(jī)物中4、1864年:德國(guó)薩克斯實(shí)驗(yàn)證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉.5、1880年:德國(guó)恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)證明,氧是由葉綠體釋放出來(lái)的,葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所.6、1930年：:美國(guó)魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)證明光合作用釋放的氧全部來(lái)自水.7、1940年，美國(guó)卡爾文指出有機(jī)物中的碳來(lái)自于二氧化碳3第22頁(yè)/共29頁(yè)（三）圖解問(wèn)題：1、色素的功能2、氧氣的來(lái)源與去路3、如何判斷光反應(yīng)的開始4、光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的必要條件？5、暗反應(yīng)分為那兩個(gè)階段6、光合作用中能量的轉(zhuǎn)移途徑7、光合作用中碳的轉(zhuǎn)移途徑8、光合作用的產(chǎn)物中，氧氣、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氫、葡萄糖中的氧依次分別來(lái)自什么物質(zhì)？——吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能——水的光解、呼吸作用、釋放到大氣——氧氣的釋放——ATP、[H]——CO2的固定、C3的還原光能ATP活潑的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能二氧化碳C3

有機(jī)物

第23頁(yè)/共29頁(yè)六、列表比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)的異同點(diǎn)

項(xiàng)目光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化基粒(類囊體的薄膜上)葉綠體基質(zhì)中需光,色素和酶不需光,色素;需多種酶2H2O

光

4[H]+O2CO2的固定：CO2+C52C3C3的還原：2C3

（CH2O）

[H]，ATP酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛顫姷幕瘜W(xué)能，儲(chǔ)存在ATP中光ADP+PiATP酶ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP水解成ADP第24頁(yè)/共29頁(yè)五、光合作用的概念、公式、圖解、意義（一）概念P101（二）公式CO2+H2O*

（CH2O）+O*2光葉綠體（四）意義1、提供了物質(zhì)來(lái)源和能量來(lái)源。2、維持大氣中O2和CO2含量的相對(duì)穩(wěn)定3、對(duì)生物的進(jìn)化具有重要作用。第25頁(yè)/共29頁(yè)七、外界環(huán)境對(duì)光合作用的影響1、光照的強(qiáng)度、長(zhǎng)短、波長(zhǎng)、面積2、二氧化碳的濃度3、溫度4、礦質(zhì)元素5、水八、光合作用原理的應(yīng)用1、合理利用光能（1）延長(zhǎng)光合作用的時(shí)間（每年種植和收獲2次或多次）（2）增加光合作用的面積（合理密植）（3）接受白色光照