第四章光合作用和細(xì)胞呼吸

第四章光合作用和細(xì)胞呼吸第一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一第一節(jié)ATP和酶第二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一一、ATP1、功能：ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)注：生命活動(dòng)的主要的能源物質(zhì)是糖類（葡萄糖）；生命活動(dòng)的儲(chǔ)備能源物質(zhì)是脂肪。生命活動(dòng)的根本能量來源是太陽能。2、結(jié)構(gòu)：

中文名：腺嘌呤核苷三磷酸（三磷酸腺苷）構(gòu)成：腺嘌呤—核糖—磷酸基團(tuán)～磷酸基團(tuán)～磷酸基團(tuán)

簡(jiǎn)式：A-P～P～P（A：腺嘌呤核苷；T：3；P：磷酸基團(tuán)；~

：

高能磷酸鍵，第二個(gè)高能磷酸鍵相當(dāng)脆弱，水解時(shí)容易斷裂）第三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一ATPADP＋Pi＋能量注：（1）向右：表示ATP水解，所釋放的能量用于各種需要能量的生命活動(dòng)。向左：表示ATP合成，所需的能量來源于生物化學(xué)反應(yīng)釋放的能量。（在人和動(dòng)物體內(nèi)，來自細(xì)胞呼吸；綠色植物體內(nèi)則來自細(xì)胞呼吸和光合作用）3、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：酶（2）ATP能作為直接能源物質(zhì)的原因是細(xì)胞中ATP與ADP循環(huán)轉(zhuǎn)變，且十分迅速。第四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一1、概念：酶通常是指由活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化活性的一類特殊的蛋白質(zhì)，又稱為生物催化劑。（少數(shù)核酸也具有生物催化作用，它們被稱為“核酶”）。二、酶2、特性：

催化性、高效性、特異性第五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一二、酶3、影響酶促反應(yīng)速率的因素（2）溫度:在最適溫度下酶的活性最高，溫度偏高或偏低酶的活性都會(huì)明顯降低。（溫度過低，酶活性降低；溫度過高，酶活性喪失）另外：還受酶的濃度、底物濃度、產(chǎn)物濃度的影響。（1）pH:在最適pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都會(huì)明顯降低。（pH過高或過低，酶活性喪失）第六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一1、酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的。下列關(guān)于酶的論述中，都正確的一組是（）①酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)②酶的活性與PH有關(guān)③酶的催化效率很高④酶的數(shù)量因參與化學(xué)反應(yīng)而減少⑤只要條件適宜，酶在生物體外也可催化相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)⑥溫度過高和偏低對(duì)酶活性影響的原理相同A.②③⑤B.①④⑥C.①②③D.②③⑥練習(xí)鞏固A第七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一2.當(dāng)某種RNA存在時(shí)，生物體內(nèi)的某種化學(xué)反應(yīng)能正常進(jìn)行，當(dāng)這種RNA被有關(guān)的酶水解后，此種化學(xué)反應(yīng)的速率便慢了下來。由此可以說明（）A.RNA是核酸的一種 B.RNA也可起生物催化劑的作用C.RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中 D.RNA是該種生物的遺傳物質(zhì)B3.下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是()A.線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場(chǎng)所 B.光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能全部來自ATPC.ATP分子由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成 D.細(xì)胞連續(xù)分裂時(shí)，伴隨著ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化D第八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一4.如圖表示某酶在不同處理?xiàng)l件（a、b、c）下催化某反應(yīng)生成物的量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，解讀此圖可獲得的信息是（）A.三個(gè)處理中b是此酶促反應(yīng)的最適條件B.三個(gè)處理?xiàng)l件的差異不可能是酶制劑的量的不同C.三個(gè)處理?xiàng)l件的差異可能是反應(yīng)底物的量的不同D.三個(gè)處理?xiàng)l件的差異很可能是處理溫度的不同D第九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一C5.下圖表示在不同條件下，酶催化反應(yīng)的速率（或生成物量）的變化曲線圖，有關(guān)敘述不正確的是()A.圖①虛線表示酶量加一倍后，底物濃度和反應(yīng)速率關(guān)系B.圖②虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時(shí)，生成物量與時(shí)間的關(guān)系C.圖③不能表示在反應(yīng)開始后的一段時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系D.若圖②中的實(shí)線表示Fe3+的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率第十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一第二節(jié)光合作用第十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一1648比利時(shí)，范·海爾蒙特：植物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)料主要來自于水,而不是土壤。1771英國(guó)，普利斯特萊：植物可以更新空氣。1779荷蘭，揚(yáng)·英根豪斯：植物只有綠葉才能更新空氣；并且需要陽光才能更新空氣。1880美國(guó)，恩吉(格)爾曼：光合光合作用的場(chǎng)所在葉綠體。1864德國(guó)，薩克斯：葉片在光下能產(chǎn)生淀粉1940美國(guó)，魯賓和卡門（用放射性同位素標(biāo)記法）：光合作用釋放的氧全部來自參加反應(yīng)的水。（糖類中的氫也來自水）。1948美國(guó)，梅爾文·卡爾文：用標(biāo)14C標(biāo)記的CO2追蹤了光合作用過程中碳元素的行蹤，進(jìn)一步了解到光合作用中復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。一、光合作用的發(fā)現(xiàn)第十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一二、實(shí)驗(yàn)：提取和分離葉綠體中的色素1、原理：葉綠體中的色素能溶解于有機(jī)溶劑（如丙酮、酒精等）。

葉綠體中的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。2、過程：（見書）3、結(jié)果：色素在濾紙條上的分布自上而下：

胡蘿卜素（橙黃色）

最快（溶解度最大）

葉黃素

（黃

色）

葉綠素a（藍(lán)綠色）最寬（最多）

葉綠素b（黃綠色）

最慢（溶解度最?。┑谑摚踩?，編輯于2023年，星期一4、注意：丙酮（或乙醇）的用途是：層析液的的用途是：石英砂的作用是：碳酸鈣的作用是：分離色素時(shí)，層析液不能沒及濾液細(xì)線的原因是：5、色素的位置和功能葉綠體中的色素存在于：葉綠素a和葉綠素b主要吸收胡蘿卜素和葉黃素主要吸收

及保護(hù)葉綠素免受強(qiáng)光傷害的作用。Mg是構(gòu)成葉綠素分子必需的元素。提?。ㄈ芙猓┤~綠體中的色素分離葉綠體中的色素；為了研磨充分，防止研磨時(shí)葉綠體中的色素受到破壞濾液細(xì)線上的色素會(huì)溶解到層析液中；葉綠體類囊體薄膜上紅光和藍(lán)紫光；藍(lán)紫光第十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一三、光合作用1、概念：

指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。2、過程：第十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一三、光合作用（1）光反應(yīng)條件：有光

場(chǎng)所：葉綠體類囊體薄膜過程：①水的光解：②ATP的合成：（2）暗反應(yīng)條件：有光和無光

場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)過程：①CO2的固定：②C3的還原：（光能→ATP中活躍的化學(xué)能）（ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能）第十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一三、光合作用CO2+H2O（CH2O）+O24、實(shí)質(zhì)：把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中的化學(xué)能

葉綠體光能3、總反應(yīng)式：

第十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一（1）光照強(qiáng)度：四、影響光合作用的環(huán)境因素影響因素有：光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等

在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光合作用的速率隨著光照強(qiáng)度的增加而加快。第十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一（2）CO2濃度：

在一定濃度范圍內(nèi)，光合作用速率隨著CO2濃度的增加而加快。第十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一（3）溫度：光合作用只能在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，在最適溫度時(shí)，光合作用速率最快，高于或低于最適溫度，光合作用速率下降。第二十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一五、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高光能利用率采取的方法適當(dāng)提高白天溫度（降低夜間溫度）適當(dāng)提高CO2濃度：

延長(zhǎng)光照時(shí)間光照強(qiáng)弱的控制：

增加光照面積增強(qiáng)光合作用效率

如：補(bǔ)充人工光照、多季種植如：合理密植、套種陽生植物（強(qiáng)光），陰生植物（弱光）施農(nóng)家肥必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)第二十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一練習(xí)鞏固1.光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了

（

）A.［H］和ATPB.[H]和ADPC.O2和ATPD.O2和ADPA2．生長(zhǎng)于較弱光照下的植物，當(dāng)提高CO2濃度時(shí)，其光合作用并未隨之增強(qiáng)，主要限制因素是()A.呼吸作用和暗反應(yīng)

B.光反應(yīng)

C.暗反應(yīng)

D.呼吸作用C

3．如果光合作用所用的原料中，0.2%水的含同位素18O、0.68%的CO2中的氧為18O，你預(yù)計(jì)釋放的O2中被18O標(biāo)記的比例最可能是()A.等于0.2%

B.大于0.2%

C.等于0.48%

D.等于0.88%C第二十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一4．光合作用中，光反應(yīng)對(duì)暗反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行的主要作用在于生成的物質(zhì)促進(jìn)了()

A.CO2的固定

B.C3的還原

C.葡萄糖的產(chǎn)生

D.C5的再生Ｂ５．在右圖所示的玻璃容器中，注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片，密閉后，設(shè)法減小液面上方的氣體壓強(qiáng)，會(huì)看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器，又會(huì)發(fā)現(xiàn)葉片重新浮出液面。光照后葉片重新浮出液面的原因是（）A．葉片吸水膨脹，密度減小的緣故B．溶液內(nèi)產(chǎn)生的CO2大量附著在葉面上的緣故C．葉片進(jìn)行光合作用所產(chǎn)生的O2附著在葉面上的緣故Ｃ第二十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一６．將藻和草履蟲置于同一溶液中，在有光條件下持續(xù)生活一周。已知草履蟲消耗0.10mol葡萄糖、藻消耗0.12mol葡萄糖，還凈產(chǎn)生葡萄糖0.25mol。藻每星期凈產(chǎn)生氧的量是多少（）

A．0.18mol

B．2.10mol

C．2.22mol

D．2.82molB

由題意知，藻光合作用的葡萄糖凈產(chǎn)量為草履蟲消耗與溶液中積累之和，即0.25+0.10=0.35mol葡萄糖，則凈產(chǎn)生的O2為6×0.35＝2.1mol氧氣（O2）。第二十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一第三節(jié)細(xì)胞呼吸第二十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一（注：3個(gè)階段的各個(gè)化學(xué)反應(yīng)是由不同的酶來催化的）1、概念：有氧呼吸是指活細(xì)胞在有氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把某些有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時(shí)釋放大量能量的過程。2、過程：三個(gè)階段一、有氧呼吸

②丙酮酸+H2OCO2+[H]+能量（少）線粒體酶③[H]+O2H2O+能量（大量）線粒體酶①C6H12O62丙酮酸+[H]（少）+能量（少）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶

第二十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一3、總反應(yīng)式：4、意義：

是大多數(shù)生物特別是人和高等動(dòng)植物獲得能量的主要途徑C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶第二十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一二、無氧呼吸1、概念：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)物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸,同時(shí)釋放少量能量的過程。①:與有氧呼吸第一階段完全相同

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②

丙酮酸C2H5OH（酒精）＋CO2細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶（動(dòng)物和人）

或丙酮酸

C3H6O3（乳酸）酶（高等植物、酵母菌等）2、過程：二個(gè)階段第二十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。（酒精會(huì)毒害根細(xì)胞，產(chǎn)生爛根現(xiàn)象）人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細(xì)胞則以無氧呼吸的方式將葡萄糖分解為乳酸，釋放出一定能量，滿足人體的需要。4、意義：：

3、總反應(yīng)式C6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶第二十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一項(xiàng)目比較有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)反應(yīng)條件呼吸場(chǎng)所分解產(chǎn)物釋放能量特點(diǎn)相同點(diǎn)實(shí)質(zhì)意義聯(lián)系需要O2、酶和適宜的溫度

不需要O2,需要酶和適宜的溫度

第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段：線粒體基質(zhì)第三階段：線粒體內(nèi)膜第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)CO2和H2O

CO2、酒精或乳酸

1moL葡萄糖釋放2870kJ的能量，其中1161kJ左右轉(zhuǎn)移至ATP中

1moL葡萄糖釋放196.65kJ（生成乳酸）或225kJ（生成酒精）的能量，其中均有61.08kJ轉(zhuǎn)移至ATP中

有機(jī)物徹底分解，能量完全釋放有機(jī)物沒有徹底分解，能量未完全釋放分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)需要第一階段完全相同①為生命活動(dòng)提供能量②為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料有氧呼吸與無氧呼吸的比較

第三十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一三、細(xì)胞呼吸的意義為生物體的生命活動(dòng)提供能量，其中間產(chǎn)物還是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐。第三十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一1、水稻生產(chǎn)中適時(shí)的露田和曬田可以改善土壤通氣條件，增強(qiáng)水稻根系的細(xì)胞呼吸作用。2、儲(chǔ)存糧食時(shí)，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸。3、果蔬保鮮時(shí)，采用降低氧濃度、充氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒?，抑制?xì)胞呼吸，注意要保持一定的濕度。四、應(yīng)用第三十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一１．下列有關(guān)呼吸作用的說法中，不正確的是

A.生物體吸收的O2用于在線粒體內(nèi)與[H]結(jié)合生成水

B.無線粒體的生物不一定不能進(jìn)行有氧呼吸

C.在線粒體內(nèi)進(jìn)行的物質(zhì)氧化必需在有氧條件下

D.對(duì)植物而言，產(chǎn)生CO2的部位一定在線粒體Ｄ２．同位素標(biāo)記法可應(yīng)用于光合作用、呼吸作用反應(yīng)機(jī)理的研究，在利用18O標(biāo)記法研究相關(guān)機(jī)理的過程中，不可能出現(xiàn)的是A.C6H1218O6→C3H418O3→C18O2

B.C18O２→C3化合物→C5化合物C.H218O→C3化合物→C6H1218O6

D.C18O２→C3化合物→C6H1218O6

Ｃ練習(xí)鞏固第三十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期一３．右圖表示蘋果在氧濃度為a、b、c、d時(shí)CO2釋放量和O2吸收量關(guān)系。下列敘述正確的