生物必修一全套課件(二)公開課

1、生物必修1全套課件（二）,第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出,第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例,一、滲透作用,半透膜：半透膜是一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱,滲透作用裝置,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,1.第一組裝置的 漏斗管內(nèi)液面為什么會升高？,2.第二組裝置，用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面還會升高嗎？,由于單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。,用紗布替代玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不會升高。,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,4.水分子只能從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中嗎？,（友情提醒）半透膜，水分子可以自由通過。,不是的，水分

2、子既可以從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中，也能從漏斗中擴(kuò)散到燒杯中，只不過，在單位時(shí)間內(nèi)，從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中的水分子數(shù)量比較多。,3.第三組裝置，清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？,半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，液面也不會升高。,得出結(jié)論,水滲入漏斗內(nèi)使液面上升必須具備兩個(gè)條件,半透膜,半透膜兩側(cè)溶液濃度差,滲透作用 ：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散，稱為滲透作用,條 件,具有半透膜（主要）,半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同,課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸,問題：細(xì)胞是否會發(fā)生滲透作用呢？,（一）動物細(xì)胞的吸水和失

3、水,紅細(xì)胞置于清水中,分析右圖，一段時(shí)間后紅細(xì)胞會發(fā)生什么變化？,放到清水中，細(xì)胞不斷吸水膨脹直至脹破。,疑問？紅細(xì)胞是否也是發(fā)生滲透作用呢？,【探究】紅細(xì)胞是否具有發(fā)生滲透作用的條件,問題一 紅細(xì)胞的 相當(dāng)于半透膜，為什么？,因?yàn)椋?xì)胞膜同樣具有有些物質(zhì)可以通過，而有些物質(zhì)不能通過的特點(diǎn)。,問題二 什么情況下，紅細(xì)胞會發(fā)生吸水或失水？,課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸,細(xì)胞膜,當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)，紅細(xì)胞失水； 當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)，紅細(xì)胞吸水。,課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸,1.細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜,2.外界溶液與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)存在濃度差,【總結(jié)】紅細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件,1紅細(xì)胞內(nèi)的血

4、紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？,不可以，因?yàn)檠t蛋白是大分子，不能透過細(xì)胞膜。,2當(dāng)外界溶液濃度過低時(shí)，紅細(xì)胞會發(fā)生什么變化？原因,會發(fā)生吸水并且脹破 ，因?yàn)橥饨缛芤簼舛冗^低，紅細(xì)胞不斷吸水，而細(xì)胞膜的伸縮性是一定的，超過了這個(gè)限度，細(xì)胞就會破裂。,3紅細(xì)胞吸水或失水的多少與什么有關(guān)？,紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外的濃度差，一般差值越大，吸水或失水越多。,課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸,【思考】,紅細(xì)胞不吸水也不失水，保持細(xì)胞原有的形態(tài)。因?yàn)橥饨缛芤簼舛?細(xì)胞內(nèi)濃度，所以單位時(shí)間滲入的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，水分子的運(yùn)動達(dá)到動態(tài)平衡，因此表現(xiàn)細(xì)胞既不吸水也不失水。,4.如果將

5、紅細(xì)胞放置于生理鹽水中呢，細(xì)胞有什么變化？原因？,課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸,問 題,1.植物細(xì)胞會出現(xiàn)失水的情況嗎？,2.植物細(xì)胞在什么情況下會失水？,3.原生質(zhì)層是否相當(dāng)與半透膜？,當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí),2.植物細(xì)胞的吸水與失水,【探究】植物細(xì)胞 相當(dāng)于半透膜,原生質(zhì)層,探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水,提出問題,作出假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分析結(jié)果,表達(dá)與交流,（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）,（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）,設(shè)計(jì) 方案,（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）,（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：）,（總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）,預(yù)期結(jié)果,將植物細(xì)胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的

6、變化；再將細(xì)胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。,在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會變小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中央液泡會變大，細(xì)胞膨脹。,植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,變 小,逐漸恢復(fù)原來大小,原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置,原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁,基本 不變,基本 不變,得出結(jié)論,植物細(xì)胞原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,成熟的植物細(xì)胞靠滲透作用吸水。細(xì)胞液與細(xì)胞外界溶液發(fā)生了滲透作用。,2.質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象,初始濃度,0 Mg2 Ca2+ Si4+ 離子,培養(yǎng)液中的離子濃度,水稻,番茄,物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 實(shí)例一,1.水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會增高？是不是水 稻不吸收反而向外排出

7、呢？ 2.不同作物對無機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？,4.細(xì)胞對物質(zhì)的吸收有選擇嗎?如果有，這種選擇性有 普遍性嗎？,3.水分子跨膜運(yùn)輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸也是這樣嗎？,水分子跨膜運(yùn)輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活動的需要。,細(xì)胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。,1.以下可以發(fā)生滲透作用的是（ ） A.煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中 B.把干種子放在清水中 C.烈日下菠菜葉子下垂 D.放在鹽水中的蘿卜變軟,D,鞏固練習(xí),2.a、b、c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知a細(xì)胞液濃度 b細(xì)胞液濃度 c細(xì)胞液濃度,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的

8、是（ ）,C,A,B,C,D,3.田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（ ） A.根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多 B.根細(xì)胞不能從土壤中吸水 C.根系不能將水向上運(yùn)輸 D.根系被肥料分解釋放的熱能燒毀,B,4.利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（ ） A.鹽水中的Cl有殺菌防腐的作用 B.鹽水中的Na不利于細(xì)菌的生活 C.鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活 D.由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡,D,1.剝?nèi)⊙笫[鱗莖的鱗片葉，外表皮紫色較濃的更好。用解剖刀 或刀片在葉片外表皮劃一0.5 cm見方的“井”字。 2.用尖嘴鑷從“井”字中央的一角小心地將洋蔥鱗片葉外

9、表皮 撕下，平鋪在載玻片中央。 3.用小滴管在表皮上滴一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液，蓋上蓋 玻片。用吸水紙吸去多余液體。 4.在顯微鏡下觀察，可見原生質(zhì)緩慢收縮，逐漸出現(xiàn)與細(xì)胞壁 分離的現(xiàn)象，直到原生質(zhì)收縮成球狀小團(tuán)，與細(xì)胞壁完全分開。 5.在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，用吸水紙?jiān)谏w玻片的另一側(cè)吸收， 使清水置換蔗糖溶液。 6.在顯微鏡下觀察，可見質(zhì)壁分離現(xiàn)象緩慢復(fù)原。,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與你與預(yù)期相吻合嗎？它是否支持你所作出的假設(shè)？如果有的結(jié)果與預(yù)期有所不同，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)作怎樣的解釋？,2.如果沒有細(xì)胞壁，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會有什么不同？,3.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會有什么不同？,

10、交 流,不會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只發(fā)生滲透作用的吸水或失水,高濃度的蔗糖溶液導(dǎo)致植物細(xì)胞嚴(yán)重失水而死亡，不可能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,討 論,1.正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能過細(xì) 胞膜外嗎？,2.根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)與什么膜？,紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物一般不能透過細(xì)胞膜。,紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“問題探討”中的半透膜。,3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會吸水而漲破嗎？,當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅細(xì)胞一般會因持續(xù)吸水而漲破。,4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決與什么？,紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下，差值較大時(shí)吸水或失水較多。,討

11、論,第二節(jié) 生物膜的流動 鑲嵌模型,細(xì)胞膜的主要成分,脂質(zhì)（磷脂最豐富） 大約占50% 蛋白質(zhì) 大約占40% 糖類 大約占2%10%,動動腦筋,細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì),材料一,1859年，E.Oerton選用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過膜。 1897年，Crijins和Hedin用紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)，同樣也證明分子的通透性與其在脂質(zhì)中的溶解度有關(guān),且溶解度越大越容易通過。,你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？并說明理由。,1925年荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成

12、單層分子， 發(fā)現(xiàn)面積是細(xì)胞膜的2倍 結(jié)論：,細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的,材料二,電鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗-亮-暗”結(jié)構(gòu)圖像,你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？,動動腦筋,科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。,猜想：,細(xì)胞膜的組成成分中還含有其它物質(zhì),細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì),材料三,材料四,糖類,細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)示意圖,磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，“頭”部是親水的，“尾”部是疏水的。,（二）思考與討論1 3.提示：因?yàn)榱字肿拥摹邦^部”親水，所以在水空氣界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，尾部則朝

13、向空氣一面?？茖W(xué)家因測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，才得出膜中的脂質(zhì)必然排列為連續(xù)的兩層這一結(jié)論。,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：,1.磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。 （其中磷脂分子 的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè)）,2.蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。 （體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性）,3.磷脂分子是可以運(yùn)動的，具有流動性。 （其分子的運(yùn)動有多種形式）,4.大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的。 （也體現(xiàn)了膜的流動性）,5.細(xì)胞膜外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。 （糖被與細(xì)胞識別、胞間

14、信息交流等有密切聯(lián)系）,想象空間,發(fā)揮空間想象力，想象一個(gè)近似球型的細(xì)胞，其細(xì)胞膜的磷脂雙分子層的三維立體結(jié)構(gòu)！,膽 堿,磷 酸,甘 油,脂肪酸,不溶于脂質(zhì)的物質(zhì),溶于脂質(zhì)的物質(zhì),細(xì)胞膜,白細(xì)胞吞噬病毒的過程,附：,磷脂（膜脂）的運(yùn)動有多種形式：,1.側(cè)向擴(kuò)散； 2.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動； 3.擺動運(yùn)動； 4.伸縮運(yùn)動； 5.翻轉(zhuǎn)運(yùn)動； 6.旋轉(zhuǎn)異構(gòu),第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?被動運(yùn)輸：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，順濃度梯度的擴(kuò)散方式。,自由擴(kuò)散：,協(xié)助擴(kuò)散：,物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。,進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散。,一、被動運(yùn)輸,1.自由擴(kuò)散：,特征：,1.順濃度梯度運(yùn)輸,2.不需要載體,3.不需要消耗

15、能量,自由擴(kuò)散,2.協(xié)助擴(kuò)散：,特征：,1.順濃度梯度運(yùn)輸,2.需要載體參與,3.不需要消耗能量,（二）思考與討論 1.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要消耗能量。因?yàn)槎叨际琼樜镔|(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的。 2.自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的共同之處是都不需要細(xì)胞消耗能量。不同之處是：前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助，后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助才能實(shí)現(xiàn)。 3.因?yàn)樽杂蓴U(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的，不需要細(xì)胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運(yùn)輸。,二、主動運(yùn)輸：,物質(zhì)從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運(yùn)輸。,主動運(yùn)輸,特征：,1.逆濃度梯度運(yùn)輸,2.需要

16、載體,3.需要消耗能量,主動運(yùn)輸,主動運(yùn)輸?shù)囊饬x：,保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。,注意：,主動運(yùn)輸:能夠體現(xiàn)對礦質(zhì)離子選擇性,對比,比較三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的異同：,順濃度梯度,順濃度梯度,逆濃度梯度,不需要,需要,需要,不消耗,不消耗,需要消耗,氧氣、水、二氧化碳等通過細(xì)胞膜,葡萄糖通過紅細(xì)胞,葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細(xì)胞膜；離子通過細(xì)胞膜等,三、胞吞和胞吐,一些大分子或物質(zhì)團(tuán)塊的運(yùn)輸，是通過胞吞和胞吐作用來實(shí)現(xiàn)的。,胞吞：物質(zhì)以囊泡包裹的形式通過細(xì)胞膜，從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。（如果進(jìn)入的是固態(tài)物質(zhì)，稱為吞噬；如果進(jìn)入的

17、是液態(tài)物質(zhì)，稱為胞飲。）,胞吐：物質(zhì)以囊泡的形式通過細(xì)胞膜，從細(xì)胞內(nèi)排到細(xì)胞外的過程。,運(yùn)輸速率,濃度差,運(yùn)輸速率,耗氧量,運(yùn)輸速率,濃度差,上面幾幅坐標(biāo)圖中所表示的分別是哪種物質(zhì)運(yùn)輸方式？為什么？,思考！,運(yùn)輸速率,濃度差,時(shí)間,細(xì)胞內(nèi)濃度,（細(xì)胞外濃度）,（四）技能訓(xùn)練 1.K+和Mg 2+是通過主動運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞的。 2.Na +和Cl -是通過主動運(yùn)輸排出細(xì)胞的。 3.提示：因?yàn)橐陨纤姆N離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較大，細(xì)胞只有通過主動運(yùn)輸才能維持這種狀況。,第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,一 酶的作用和本質(zhì),斯帕蘭扎尼實(shí)驗(yàn) 過程： 現(xiàn)象： 推測： 證明： 本實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明：,問題探討,肉塊放入小

18、金屬籠內(nèi)，讓鷹吞下,肉塊消失了,是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了,收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解,胃具有化學(xué)消化的作用,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)胞代謝是生命活動的基礎(chǔ)。,2.酶在代謝中的作用,酶在細(xì)胞代謝中的作用,2 H2O2 2 H2O + O2,1.常溫下反應(yīng) 2.加熱 3.Fe3+做催化劑 4.過氧化氫酶,比較過氧化氫在不同條件下的分解速率,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,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,

19、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,8滴,大量,復(fù)燃,比較過氧化氫在不同條件下的分解速率,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,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,無關(guān)變量,對照組,實(shí)驗(yàn)組,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,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

20、狀態(tài)所需要的能量稱為活化能,反應(yīng)物,產(chǎn)物,活化能,反應(yīng)進(jìn)程,能量,催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用,反應(yīng)物,產(chǎn)物,活化能,反應(yīng)進(jìn)程,能量,.,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 催化作用,3.酶的本質(zhì) A.酶本質(zhì)的探索： （1）1857年，法國 巴斯德 通過顯微鏡觀察，提出釀酒中發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞的存在 結(jié)論：沒有活細(xì)胞的參與，糖類是不可能變成酒精的,(2)德國 李比希 結(jié)論：發(fā)酵是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用 （3）德國 畢希納 過程： 結(jié)論：將酵母細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為 釀酶,（4）美國 薩姆納 192

21、6年，從刀豆種子中提出脲酶結(jié)晶，脲酶是一種蛋白酶 20世紀(jì)30年代,相繼提出了多種酶的蛋白結(jié)晶 結(jié)論：酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì),（5）20世紀(jì)80年代 切赫、奧特曼 發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用 結(jié)論： 酶是具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA,B.酶的定義：,酶：是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物。絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA,怎樣驗(yàn)證酶的存在？ 與雙縮脲反應(yīng) 催化脂肪酶水解的酶是？主要的合成部位？ 判斷：酶是蛋白質(zhì) 所有的細(xì)胞都能產(chǎn)生酶,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

22、： 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,為了驗(yàn)證加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更強(qiáng)的去污力，有一個(gè)生物實(shí)驗(yàn)小組把同樣的臟布條放在不同的燒杯內(nèi)浸泡,課堂練習(xí),我要設(shè)計(jì)廣告,1.請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證加酶洗衣粉對何種污漬起作 用。 2.請?jiān)O(shè)計(jì)一則加酶洗衣粉的商業(yè)廣告，廣告時(shí)間 為一分鐘。設(shè)計(jì)廣告時(shí)要注意用語的科學(xué)性和 藝術(shù)性，既反映產(chǎn)品的科技含量，又有濃郁的 生活氣息，還要符合廣告法。,第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,一 酶的特性,1.高效性 （意義） 2.專一性 一中酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng) 3.多樣性 4.作用條件比較溫和,二、酶的特性,酶活性：酶

23、對化學(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 不同的酶具有不同的最適的溫度和最適PH,過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。 （不可逆） 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)酶 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)、少數(shù)） 具備蛋白質(zhì)的性質(zhì) （合成受遺傳物質(zhì)的控制、與雙縮脲反應(yīng)為紫色、可水解為氨基酸） 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。,高效性 專一性 多樣性 作用條件比較溫和

24、,5.酶的特性,第 二 節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨” ATP,（1）細(xì)胞中主要是由什么細(xì)胞器來產(chǎn)生能量的？ （2）細(xì)胞中有哪些生理過程在不斷地消耗著能量？ （3）細(xì)胞內(nèi)存在有糖類、脂肪等有機(jī)物，這些有機(jī) 物含有大量且穩(wěn)定的能量，但某項(xiàng)生命活動可能 不用大量的能量就足以進(jìn)行，而且糖類、脂肪中 儲存的能量又過于穩(wěn)定，不易被生物體利用，細(xì) 胞又是怎樣解決這一矛盾的呢？,1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？ 2.螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？ 3.螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？,討論：,用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末,取三等份分別裝入三支試管,各加入少量水使之混合,置于暗處,可見試管內(nèi)有

25、淡黃色熒光出現(xiàn),約過15分鐘熒光消失,螢火蟲發(fā)光器,A,B,C,B,A,螢火蟲發(fā)光器 的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),C,問題思考： 1.選擇螢火蟲的發(fā)光器為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)。 （參考答案：主要是它發(fā)光的現(xiàn)象容易觀察等） 2.將發(fā)光器搗碎的目的： （參考答案：增大發(fā)光細(xì)胞與溶液接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速度。） 3.本實(shí)驗(yàn)的原理是： （參考答案：蒸餾水不是能源物質(zhì)，葡萄糖不是直接的能源物質(zhì)，他們都不會使熄滅的離體發(fā)光器重新發(fā)光，而ATP能使離體的發(fā)光器重新發(fā)光）,具有改善肌體代謝的作用，同時(shí)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、腦動脈硬化、冠狀動脈硬化等等，并發(fā)現(xiàn)其具有抗癌作用，可望成為有前景的抑癌劑

26、。,功能:,二、ATP的結(jié)構(gòu)簡式,HNH C N N C CH C C H O O O H N N O H C O P O P O P OH C H H C OH OH OH H C C H OH OH,P,P,P,P P P,APPP,腺嘌呤,高能磷酸鍵,核糖,腺苷(A),ATP,分子結(jié)構(gòu) 簡 式,三個(gè)磷酸基團(tuán),三磷酸腺苷,ATP分子中具有高能磷酸鍵,APPP,高能磷酸鍵:30.54KJ/mol,ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物,+,A-PP,A-PP P,P,ATP,ADP,Pi(磷酸),能量,+,酶,資料分析,1.一個(gè)成年人在平靜狀態(tài)下，24小時(shí)將有40kg的ATP 發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)

27、ATP、ADP的總量僅有2mg10mg。 2.用32P標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，短時(shí)間內(nèi)快速分 離出ATP，ATP的總量變化不大，但是大部分ATP末端 磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：,能量的 儲存,能量的 釋放,ATP 酶 ADP + Pi + 能量,ADP+Pi+能量 酶 ATP,2.ATP的含量處在動態(tài)平衡之中，保證了穩(wěn)定 供能。,1.伴隨能量的儲存和釋放,ATP 酶 ADP +Pi+能量,（能量“通貨”）,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,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

28、需能量的主要來源,光合作用,光能,ATP,有機(jī)物,呼吸作用,ATP,比 較：,有機(jī)物,ATP 是新陳代謝所需能量的 來源,糖類是生命活動的主要 物質(zhì) 脂肪是生物體的 物質(zhì),光能,是生命活動的最終能量來源,直接,能源,儲能,討 論： （1）眾多能源物質(zhì)中，ATP這種絕對含量 極少的物質(zhì)為什么成為直接能源？ （2）為什么ATP是細(xì)胞內(nèi)能量釋放、儲存、 轉(zhuǎn)移和利用的中心物質(zhì)，成為生物的 直接能源呢？,（3）ATP對生命的維持是極其重要的，試想：當(dāng) 產(chǎn)生ATP的過程停止時(shí)，會發(fā)生什么？ （4）ATP在生物體中的絕對含量是極小的，但生 物體中的每一個(gè)細(xì)胞每時(shí)每刻都在消耗著 ATP，但在正常情況下，生物體

29、內(nèi)的ATP量可 滿足機(jī)體的要求，奧妙何在呢？,討 論：,ATP,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,動動腦筋,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 P B.A - P P P C.APP - P D.AP P P,B,（ 94 ）,鞏固練習(xí),3.ATP分子中大量的化學(xué)能儲存在 _內(nèi)。2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基

30、團(tuán)、高能磷酸鍵的數(shù)目依次是_、_、_個(gè)。,高能磷酸鍵,2,4,2,作業(yè)：設(shè)計(jì)出新實(shí)驗(yàn)方案并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)步驟對結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。注意設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路是怎樣的？怎樣選材？怎樣設(shè)計(jì)對照？,螢火蟲發(fā)光器 的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),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,實(shí)驗(yàn)成果展示：,取干種子（玉米或小麥）克平均分成 兩份裝入兩個(gè)相同容器中：,容器中：干種子,容器中：干種子水,一段時(shí)間后,一段時(shí)間后,無明顯變化,有發(fā)熱現(xiàn)象,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：,細(xì)胞內(nèi),氧化分解,生成CO2,釋放出能量,其他產(chǎn)物,又叫生物氧化。,實(shí)質(zhì)

31、：氧化分解有機(jī)物釋放能量,1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點(diǎn)？,兩者的共同點(diǎn)是：都是物質(zhì)的氧化分解過程； 都能產(chǎn)生CO2等產(chǎn)物，并且都釋放出能量。26,2.呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎？,不能。否則，組成細(xì)胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解，能量會迅速地全部釋放出來，細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。,問題探討,在無氧條件下，細(xì)胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量。 但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。,3.在無氧條件下，細(xì)胞還能夠通過呼吸作用釋放 能量嗎？,呼吸：機(jī)體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程。,細(xì)胞呼吸也稱呼吸作用,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CO2或其

32、他物質(zhì)，釋放出能量并生成ATP 的過程。,對比,4.呼吸和呼吸作用的區(qū)別,一、有氧細(xì)胞呼吸的過程示意圖,有氧呼吸的三個(gè)階段,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH +4 H + 2 ATP （丙酮酸）,場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),丙酮酸徹底分解,酶,6CO2 +20 H + 2 ATP,場所：線粒體基質(zhì),2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,酶,12H2O + 34 ATP,場所：線粒體內(nèi)膜,24H + 6O2,+6H2O,有氧呼吸三個(gè)階段的比較,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,對比,主要場所：,線粒體,能量去向：,一

33、部分以熱能形式散失 另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中,總反應(yīng)式：,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_,生成_的過程。,(1709kJ/mol,約60%),(1161kJ/mol,約40%),氧,多種酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,徹底氧化分解,許多ATP,38個(gè)ATP,無氧呼吸：一般是指細(xì)胞在缺氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底氧化的產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過程。,葡萄糖,過程：,二、無氧呼吸,主要場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),無氧呼吸總反應(yīng)式,C6H12O6,酶,2 C3H6O3(乳酸),+ 少量能量,C6H12O6,2 C2H5OH

34、(酒精),+ 2CO2 + 少量能量,酶,例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官 （馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞等）,例：大多數(shù)植物、酵母菌,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,微生物的無氧呼吸,（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）,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,無氧呼吸的意義,高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。 人在劇烈運(yùn)動時(shí)，需要在相對較短的時(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供給能量，滿足人體的需要。,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),

35、場所,條件,產(chǎn)物,能量 變化,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),需分子氧、酶,不需分子氧、需酶,CO2、H2O,酒精和CO2或乳酸,釋放大量能量，合成38ATP,釋放少量能量，合成 2ATP,從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同,分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP,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,VS,1.場所,3.物質(zhì)變化,4.能量變化,2.條件,1.呼吸作用能為生物體的生命活動提供能量。,四、呼吸作用的意義：,2.呼吸過程能為體內(nèi)其他化合物的合

36、成提供原料。,五、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用,細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用。 1.發(fā)酵技術(shù) 2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 3.糧食儲藏和果蔬保鮮,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的能量是通過 呼吸提供，其能源物質(zhì)主要是 。,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所在,2.人在劇烈運(yùn)動時(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.生物的生命活動所需要的能量主要來自： .糖類的氧化分解 .脂類的氧化分解 .蛋白質(zhì)的氧化分

37、解 .核酸的氧化分解,6.人體進(jìn)行有氧呼吸的主要場所是 .肺細(xì)胞 .內(nèi)環(huán)境 .線粒體 .細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),A,C,7.與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要的特點(diǎn)是 .分解有機(jī)物 .釋放能量 .需要酶催化 .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,D,A,5.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mol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.倍

38、多 D.12.7個(gè)百分點(diǎn),D,B,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,葉綠體,形態(tài) 高等植物的葉綠體大多呈扁平橢圓形，每個(gè)細(xì)胞中葉綠體的大小與數(shù)目依植物種類、組織類型以及發(fā)育階段而異。一個(gè)葉肉細(xì)胞中約有10至數(shù)百個(gè)葉綠體，其長36m，厚23m。,運(yùn) 動 葉綠體在細(xì)胞中不僅可隨原生質(zhì)環(huán)流運(yùn)動， 而且可隨光照的方向和強(qiáng)度而運(yùn)動。在弱光下，葉 綠體以扁平的一面向光以接受較多的光能；而在強(qiáng) 光下，葉綠體的扁平面與光照方向平行，不致吸收 過多強(qiáng)光而引起結(jié)構(gòu)和功能的破壞。,葉綠體中色素的種類：,功 能：,吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能,葉綠素色素,吸收可見的太陽光,類胡蘿卜素主

39、要吸收藍(lán)紫光,葉綠素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光,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.秋天為什么葉子會變黃？ 葉綠素解體。,問 題,2.提示：是的。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，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍(lán)、綠部分的吸收，即到達(dá)深水層的光線是相對富含短波長的光，所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。,一、光合作用的探究歷程,1.以前，人們一直以為，小小的種子之所

40、以 能夠長成參天大樹，完全依靠于土壤。,1771年,(英)普里斯特利(Joseph Priestley)的實(shí)驗(yàn),綠色植物在光照下吸收了二氧化碳，產(chǎn)生了氧氣,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明,碘蒸氣處理,一半曝光，一半遮光,在暗處放置幾小的葉片,1864年,(德)薩克斯(Julius von Sachs)的實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:,綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉,黑暗中,光照下,1880年,(美)恩格爾曼(C.Engelmann)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)行光合作用的場所,2.第二組向同種綠色植物提供H218O和CO2,1.第一組向綠色植物提供C18O2和 H2O 。,C18O2+H

41、2O,CO2+H218O,O2,證明：光合作用釋放的O2全部來自于H2O,1930年，(美)魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamaen) 用同位素標(biāo)記法研究光合作用:,18O2,CO2+,H2O*,(CH2O)+,O2*,光能,葉綠體,光合作用的概念及反應(yīng)式,總結(jié)：,光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能， 把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋 放出氧的過程。,【探索二】 光合作用的具體過程可以分為幾個(gè)階段？,光合作用的過程,光能,葉綠素a,NADP+,H2O,ATP,NADPH,2C3,CO2,C5,暗反應(yīng),光反應(yīng),(類囊體的薄膜上),(基質(zhì)中),ADP+Pi,【探索二 】

42、光合作用的具體過程可以分為幾個(gè)階段？,二、光合作用的過程,光反應(yīng),暗反應(yīng),【探索三】光反應(yīng)可以包含幾個(gè)反應(yīng)？其原料和產(chǎn)物分別是什么？反應(yīng)場所是什么？,【探索四】暗反應(yīng)可以分為幾個(gè)階段？其原料和產(chǎn)物分別是什么？,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？,光反應(yīng),水的光解：,ATP的形成：,光合作用,暗反應(yīng),C O 2的固定：,C O 2的還原：,【總結(jié)】光合作用的過程可以分為兩個(gè)階段，光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)階段主要是在囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上利用光能將水光解成H和O2，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定的化學(xué)能，儲存在ATP中；暗反應(yīng)階段主要在葉綠體基質(zhì)中將CO2中的C通過CO2的固定和CO2的

43、還原儲存在有機(jī)物中，同時(shí)將ATP中的能量轉(zhuǎn)移到有機(jī)物中。,光合作用總反應(yīng)反應(yīng)式,【探索五】要生成1分子的C 6 H12 O 6，需要多少分子的H 2 O和C O 2 ？,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ATP,C O2轉(zhuǎn)變?yōu)镃3,經(jīng)C O2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,三、光合作用的實(shí)質(zhì),2.能量轉(zhuǎn)化：,1.物質(zhì)轉(zhuǎn)化：,【探索七】光合作用的意義是什么？,【探索六】通過學(xué)習(xí)光合作用的實(shí)質(zhì)是什么？,四、光合作用原理

44、的運(yùn),植物自身因素 環(huán)境因素對光合作用的影響,1）光照,2）溫度,3）二氧化碳濃度,4）水分,5）礦質(zhì)元素,影響光合作用的主要外界因素 光照 光是光合作用的能量來源，是葉綠體發(fā)育和葉綠素合成的必要條件 二氧化碳 二氧化碳是光合作用的原料之一 溫度 由于溫度可以影響酶的活性，因而對光合速率有明顯影響 水分 葉片接近水分飽和時(shí)，才能進(jìn)行正常的光合作用 礦質(zhì)營養(yǎng) 礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用 光合速率的日變化 一天中，光強(qiáng)日變化對光和速率日變化的影響最大,1.營養(yǎng)物質(zhì)包括有機(jī)物、無機(jī)鹽、水等,2.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

45、）,（硝化細(xì)菌等）,一、光合作用的場所-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,上圖是在盛夏的某一晴天，一晝夜中某植物對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。親據(jù)圖回答問題： 1.圖中DE段CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)?，以至光反應(yīng)產(chǎn)生的 和 逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng) 強(qiáng)度，使 化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。,光照強(qiáng)度逐步減弱,ATP,NADPH,還原作用,五碳,2.圖中曲線中間

46、C處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，可能是（ ） A.光照過強(qiáng)，暗反應(yīng)跟不上，前后脫節(jié)，影響整體 效果 B.溫度較高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了較 多的有機(jī)物 C.溫度高，蒸騰作用過強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了CO2 原料的供應(yīng) D.光照過強(qiáng)，氣溫過高，植物缺水嚴(yán)重而影響光合 作用的進(jìn)行,C,1.在光合作用中，糖類是在 階段形成的，氧氣是在 階段形成的，ATP是在 階段形成的。 2.某科學(xué)家用14C的二氧化碳來追蹤光合作用中的碳原子，證明其轉(zhuǎn)移的途徑是（ ） A.二氧化碳 葉綠素 ATP B.二氧化碳 三碳化合物 ATP C.二氧化碳 三碳化合物 糖類 D.二氧化碳 五碳糖 糖類 3.光合作用過程中釋放的氧

47、氣來源于（ ） A.二氧化碳 B.水 C.葉綠體 D.葡萄糖,暗反應(yīng),光反應(yīng),C,B,光反應(yīng),鞏固練習(xí),第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,一、光合作用的探究歷程,1.以前，人們一直以為，小小的種子之所以能夠長成參天大樹，完全依靠于土壤。,1771年,(英)普里斯特利(Joseph Priestley)的實(shí)驗(yàn),綠色植物在光照下吸收了二氧化碳，產(chǎn)生了氧氣,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明:,碘蒸氣處理,一半曝光，一半遮光,在暗處放置幾小的葉片,1864年,(德)薩克斯(Julius von Sachs)的實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:,綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉,黑暗中,光照下,1880年,(美)恩格爾曼(C.Engelmann)

48、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)行光合作用的場所,2.第二組向同種綠色植物提供H218O和CO2,1.第一組向綠色植物提供C18O2和 H2O 。,C18O2+H2O,CO2+H218O,O2,證明：光合作用釋放的O2全部來自于H2O,1930年，(美)魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamaen) 用同位素標(biāo)記法研究光合作用:,18O2,CO2+,H2O*,(CH2O)+,O2*,光能,葉綠體,光合作用的概念及反應(yīng)式,總結(jié)：,光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能， 把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋 放出氧的過程。,【探索二】 光合作用的具

49、體過程可以分為幾個(gè)階段？,光合作用的過程,光能,葉綠素a,NADP+,H2O,ATP,NADPH,2C3,CO2,C5,暗反應(yīng),光反應(yīng),(類囊體的薄膜上),(基質(zhì)中),ADP+Pi,【探索二 】 光合作用的具體過程可以分為幾個(gè)階段？,二、光合作用的過程,光反應(yīng),暗反應(yīng),【探索三】光反應(yīng)可以包含幾個(gè)反應(yīng)？其原料和產(chǎn)物分別是什么？反應(yīng)場所是什么？,【探索四】暗反應(yīng)可以分為幾個(gè)階段？其原料和產(chǎn)物分別是什么？,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？,光反應(yīng),水的光解：,ATP的形成：,光合作用,暗反應(yīng),C O 2的固定：,C O 2的還原：,【總結(jié)】光合作用的過程可以分為兩個(gè)階

50、段，光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)階段主要是在囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上利用光能將水光解成H和O2，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定的化學(xué)能，儲存在ATP中；暗反應(yīng)階段主要在葉綠體基質(zhì)中將CO2中的C通過CO2的固定和CO2的還原儲存在有機(jī)物中，同時(shí)將ATP中的能量轉(zhuǎn)移到有機(jī)物中。,光合作用總反應(yīng)反應(yīng)式,【探索五】要生成1分子的C 6 H12 O 6，需要多少分子的H 2 O和C O 2 ？,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ATP,C O2轉(zhuǎn)變?yōu)镃3,經(jīng)C O2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)

51、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,三、光合作用的實(shí)質(zhì),2.能量轉(zhuǎn)化：,1.物質(zhì)轉(zhuǎn)化：,【探索七】光合作用的意義是什么？,【探索六】通過學(xué)習(xí)光合作用的實(shí)質(zhì)是什么？,四、光合作用原理的運(yùn),植物自身因素 環(huán)境因素對光合作用的影響,1）光照,2）溫度,3）二氧化碳濃度,4）水分,5）礦質(zhì)元素,影響光合作用的主要外界因素 光照 光是光合作用的能量來源，是葉綠體發(fā)育和葉綠素合成的必要條件 二氧化碳 二氧化碳是光合作用的原料之一 溫度 由于溫度可以影響酶的活性，因而對光合速率有明顯影響 水分 葉片接近水分飽和時(shí)，才能進(jìn)行正常的光合作用 礦質(zhì)營養(yǎng) 礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用 光合速率的日

52、變化 一天中，光強(qiáng)日變化對光和速率日變化的影響最大,1.營養(yǎng)物質(zhì)包括有機(jī)物、無機(jī)鹽、水等,2.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）,一、光合作用的場所-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,上圖是在盛夏的某一晴天，一晝夜中某植物對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。親據(jù)圖回答問題： 1.圖中DE段

53、CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)?，以至光反應(yīng)產(chǎn)生的 和 逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng) 強(qiáng)度，使 化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。,光照強(qiáng)度逐步減弱,ATP,NADPH,還原作用,五碳,2.圖中曲線中間C處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，可能是（ ） A.光照過強(qiáng)，暗反應(yīng)跟不上，前后脫節(jié)，影響整體 效果 B.溫度較高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了較 多的有機(jī)物 C.溫度高，蒸騰作用過強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了CO2 原料的供應(yīng) D.光照過強(qiáng)，氣溫過高，植物缺水嚴(yán)重而影響光合 作用的進(jìn)行,C,1.在光合作用中，糖類是在 階段形成的，氧氣是在 階段形成的，ATP是在 階段形成的。 2.某科學(xué)家用14C的二氧化碳來追蹤

54、光合作用中的碳原子，證明其轉(zhuǎn)移的途徑是（ ） A.二氧化碳 葉綠素 ATP B.二氧化碳 三碳化合物 ATP C.二氧化碳 三碳化合物 糖類 D.二氧化碳 五碳糖 糖類 3.光合作用過程中釋放的氧氣來源于（ ） A.二氧化碳 B.水 C.葉綠體 D.葡萄糖,暗反應(yīng),光反應(yīng),C,B,光反應(yīng),鞏固練習(xí),第一節(jié) 細(xì)胞增殖,Welcome to Study Biology !,問 題1： 細(xì)胞為什么要增殖？ 是怎樣進(jìn)行增殖的？,細(xì)胞增殖以 的方式進(jìn)行，它的意義有：,細(xì)胞分裂,單細(xì)胞生物 產(chǎn)生新個(gè)體 多細(xì)胞生物 生長發(fā)育 補(bǔ)充衰老死亡的細(xì)胞,問 題2： 細(xì)胞的增殖，如何保證親子代細(xì)胞在性質(zhì)（如染色體的數(shù)

55、目、遺傳物質(zhì)DNA的含量）上的一致性呢？,細(xì)胞分裂是生物體生長、發(fā)育、繁殖的基礎(chǔ)，是生物體所特有的生命現(xiàn)象。 細(xì)胞分裂的三種方式：無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂,是細(xì)胞分裂的主要 方式，具有一定周期。 細(xì)胞周期：連續(xù)分裂的 細(xì)胞，從一次分裂完成 開始，到下次分裂完成 為止，這是一個(gè)分裂周 期。有絲分裂周期包括 分裂間期和分裂期（前 期、中期、后期、末期)。,有絲分裂,分析表中數(shù)字，你想到了什么？,A.細(xì)胞分裂期和分裂間期所占的時(shí) 間相差較大。間期占時(shí)間很長； 分裂期占時(shí)間很短。 B.不同生物的不同種類細(xì)胞，細(xì)胞 周期長短不同。,從一次分裂結(jié)束開始到下一分裂開始前。,思考：此時(shí)，細(xì)胞的染色體數(shù)改變

56、了嗎？,思考： 1.分裂間期為什么那 么長？ 2.分裂間期發(fā)生了什 么變化？ 3.分裂間期有些什么 特點(diǎn)？,植物的有絲分裂間期,間期變化 觀察上圖，比較右圖中染色體及整個(gè)細(xì)胞發(fā)生了什么變化？,間期變化 1.DNA進(jìn)行復(fù)制，每個(gè)染色體上由一個(gè)DNA分子變 成兩個(gè)DNA分子，在染色體上形成兩條細(xì)絲，叫 做兩條姐妹染色單體。 2.有關(guān)的蛋白質(zhì)合成，為進(jìn)行分裂做好物質(zhì)準(zhǔn)備。,完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,每個(gè)染色體都形成兩個(gè)姐妹染色單體，呈染色質(zhì)形態(tài),植物細(xì)胞有絲分裂前期,細(xì)胞核中出現(xiàn)染色體，核膜逐漸解體，核仁逐漸消失，同時(shí)，從細(xì)胞的兩極發(fā)出許多紡錘絲，形成一個(gè)梭形的紡錘體。,思考：前期，遺傳物

57、質(zhì)的形態(tài)如何?,中期，紡錘體清晰可見，紡錘絲牽引著染色體運(yùn)動，使每個(gè)染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞中央的赤道板上。,植物細(xì)胞有絲分裂中期,思考：為什么說中期是辨認(rèn)染色體的形態(tài)和數(shù)目的最好時(shí)期？,每一個(gè)著絲點(diǎn)分裂成兩個(gè)，原來連接在同一個(gè)著絲點(diǎn)上的兩個(gè)姐妹染色單體成為兩個(gè)染色體。,植物細(xì)胞有絲分裂中期,思考：后期，細(xì)胞的染色體數(shù)目出現(xiàn)了怎樣的變化？,末期：紡錘絲消失，出 現(xiàn)新的核膜和核仁，核膜把 染色體包圍起來，形成了兩 個(gè)新的細(xì)胞核；在赤道板的 位置出現(xiàn)一個(gè)細(xì)胞板，細(xì)胞 板由細(xì)胞的中央向四周擴(kuò)展 ，逐漸形成了新的細(xì)胞壁。,思考：細(xì)胞壁的形成與什么細(xì)胞器有關(guān)？,植物細(xì)胞有絲分裂中期,DNA數(shù)目加倍發(fā)生在 ，恢復(fù)成原數(shù)目在 。,染色體和DNA的復(fù)制都發(fā)生在 。,核膜，核仁消失是 ，重現(xiàn)是 。,分裂間期,分裂間期,末期,分裂后期,染色體數(shù)目加倍發(fā)生 ，恢復(fù)成原數(shù)目在 。,末期,姐妹染色單體的形成是 ，出現(xiàn)是 ，消失是 。,分裂間期,前期,后期,前期,末期,你注意到動物