植物代谢MicrosoftWord文档(2)

1、植物代谢局部：酶与ATR光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮1酶的分类一单纯酶厂蛋白质类酶蛋白质本质匕复合酶仅含蛋白质r蛋白质厂离子辅助因子如胃蛋白质酶L唾液淀粉酶含C 细胞色素氧化酶含 Cu2+ 分解葡萄糖的酶含 Mg2+厂NADP辅酶H 辅酶B族维生素-生物素羧化酶的辅酶RNA 端粒酶含RNAJ有机物'RNA类酶核酸本质存在于低等生物中，将 RNA自我催化。对生命起源的研 1究有重要意义。2酶促反响序列及其意义酶促反响序列生物体内的酶促反响可以顺序连接起来，即第一个反响的产物是第二个反响的底物，第二个反响的产物是第三个反响的底物，以此类推，所形成的反响链叫酶促反响序列。如ABCD

2、终产物酶1酶2 酶3*酶4酶n意义 各种反响序列形成细胞的代谢网络，使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序 进行，确定了代谢的方向。3生物体内ATP的来源ATP来源反响式光合作用的光反响ADP + Pi + 能量一亍 ATP 酶化能合成作用有氧呼吸无氧呼吸其它高能化合物转化 如磷酸肌酸转化CP 磷酸肌酸+ ADP T C 肌酸+ ATP4生物体内ATP的去向ATP酶>ADP + Pi + 能量二>广神经传导和生物电肌肉收缩 吸收和分泌,光合作用的暗反响细胞分裂矿质元素吸收新物质合成I 一植株的生长合成代谢生物发光5光合作用的色素橙黄色胡萝卜素 快黄色叶黄素蓝绿色叶绿素 a I 黄绿色

3、叶绿素b慢叶绿体基粒的 类囊体薄膜上-aa6光合作用中光反响和暗反响的比拟比拟工程光反响暗反响反响场所叶绿体基粒叶绿体基质能量变化光能T电能电能活泼化学能活泼化学能稳定化学能物质变化出0> H + 02NADP + H + 2e> NADPHATP + Pi> ATPC02+ NADPH + ATP>(CH2O)+ ADP + Pi + NADP+ 出0反响物出0、ADP、Pi、NADP +C02、ATP、NADPH反响产物02、ATP、NADPH(CH2O)、ADP、Pi、NADP+、H20反响条件缶、【/. 需光不需光反响性质光化学反响快酶促反响慢反响时间有光时自然

4、状态下，无光反响产物暗反响也不能进行7 C3植物和C4植物光合作用的比拟C3植物C4植物光反响P叶肉细胞的叶绿体基粒叶肉细胞的叶绿体基粒暗反响叶肉细胞的叶绿体基质维管束鞘细胞的叶绿体基质C02固定P仅有C3途径C4途径一-> C3途径8 C4植物与C3植物的鉴别方法方法原理条件和过程现象和指标结论生理 学万 法在强光照、干旱、高 温、低C02时，C4 植物能进行光合作 用，C3植物不能。生长状况：正常生长 或枯委死亡正常生长：C4植物 枯委夕匕亡：C3植物密闭、强光照、干旱、 高温形态 学万 法维管束鞘的结构差 异过叶脉横切，装片 是否有两圈花细 胞围成环状结构 鞘细胞是否含叶 绿体是：

5、C4植物否：C3植物化学 方法 合成淀粉的场所 不同 酒精溶解叶绿素 淀粉遇面碘变蓝叶片脱绿t加碘t 过叶脉横切T制片 T观察出现蓝色： 蓝色出现在维管 束鞘细胞 蓝色出现在叶肉 细胞出现现象时：C4植物出现现象时：C3植物9 C4植物中C4途径与C3途径的关系叶肉细维管束鞘细注：磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为PEP。10 C4植物比C3植物光合作用强的原因C3植物C4植物结构原因：维管束鞘细胞的结构以育不良，无花环型结构，无 叶绿体。光合作用在叶肉细胞进行，淀 粉积累，影响光合效率。发育良好，花环型，叶绿体大。 暗反响在此进行。有利于产物 运输，光合效率咼。生理原因：PEP羧化酶磷酸核酮糖羧化酶

6、只有磷酸核酮糖羧化酶。磷酸核酮糖羧化酶与 CO2亲和 力弱，不能利用低C02。两种酶均有。PEP羧化酶与 C02亲和力大， 利用低C02能力强。照在地面上的总能 量中被转移的能量参与光合作用的能 量中被转移的能量11光能利用率与光合作用效率的关系光合作用制造的有机物所含的能量厂光能利用率 =照在该地面的总的光能 厂概念 v光合作用制造的有机物所含的能量 光合作用效率 =光合作用吸收的光能热能损失光能损失t荧光、磷光光能t电能t化学能贮存广延长光合作用时间提高光能利用率Y增加光合作用面积控制光照强弱提高光合作用效率彳二氧化碳供给I必需矿质元素供给12影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系f

7、延长光合作用时间提高复种指数：改一年一季为一年多季增加光合作用面积合理密植套种不同时播种、间作同时播种提高光能利用率控制光照强弱因地制宜：阳生植物种阳地阴生植物种阴地光质影响：蓝紫光照，蛋白质和脂类多红光照，糖类增多增加二氧化碳供给必需矿质元素供给厂N :p. j ATP、NADP+ 的成分K :糖类的合成和运输Mg :叶绿素的成分通风透光，增施农家肥；人工增影响光合作用的外界因素13光合作用实验的常用方法光质对光合作用的影响验证探索光合作用 C02并放02、光强的影响密封法半叶法遮盖法打孔法抽气法可同时使用光合作用产生淀粉验证探索光合 作用中物质的转变割主叶脉法同位素标记法分光法14植物对水

8、分的吸收和利用1植物对水分的吸收水分的吸收吸胀吸水渗透吸水I液泡尚未形成或消失I通过亲水物质的亲水性吸水吸水原理"主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统"通过渗透作用吸水渗透系统隔着半透膜的两种溶液构成的体系发生条件 具有半透膜 膜两侧溶液具有浓度差渗透压溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。植物细胞构成渗透系统原生质层两个系统由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成 看作一层半透膜本质是选择透过性r植物细胞与土壤溶液之间构成-每两个植物细胞之间构成2扩散作用与渗透作用的联系与区别扩散作用 、物质由相对多密度高的地方向相对少密度低的地方运动的过程，叫扩散L 联系物质由高到

9、低的移动方式，利用物质本身的属性，不需要能量厶 区别特指溶剂分子如水、酒精等的扩散，需特定的条件渗透作用丿溶剂分子的扩散叫渗透，具备一定条件才能发生3半透膜与选择透过性膜的区别与联系半透膜选择透过性膜概念小分子、离子能透过，大分子不能透过水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通 过，大分子和颗粒不能通过性质半透性存在微孔，取决于孔的大小选择透过性生物分子组成，取决于脂质、蛋白 质禾口 ATP状态活或死活材料合成材料或生物材料生物膜磷脂和蛋白质构成的膜物质运 动方向不由膜决定，取决于物质密度水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度 离子和其它小分子：膜上载体蛋白质决定功能渗透作用渗透作用和其

10、它更多的生命活动功能共同点水自由通过，大分子和颗粒都不能通过4植物体内水分的运输水分的运输导管运输方向 向上：根一-茎一-叶5植物体内水分的利用和散失生理意义 根持续吸水的动力 物质运输的载体 降低叶片温度15植物体内的化学元素1水分(10-95%)*干物质5-90%有机 90%无机 10%C、H、0、N、S形成气体：1CO2、CO、N2、NH3、H2O挥发部和氮氧化物等。少里硫形成H2S、SO2等。灰分元16植物体内的化学元素/概念大量元素微量元素必需元素矿质元素植物体B、Zn、Cl、NiMg除C、H、O外由根系吸收的元素N放在矿质元素中讨论、K、6种非必需矿质元素Al、Si、Na、I 等非

11、必需元素非矿质元素17生物固氮N2 + e+ H + + ATP固氮酶t NH3+ ADP + Pi 选学固氮过程生物固氮将大气氮舁复原成期的过程对自然界氮循环有重要作用为绿色植物提供氮素营养18氮循环大气固氮固氮微生物的种类种 类固氮原因及条件代谢类型常见类型在生态系统 中的作用同 化异 化共 生 固 氮 类 自 生 固 氮 类固氮基因固氮酶与豆科植 物共生时异 养需 氧根瘤菌6种大豆、菜豆、 豌豆、苜蓿、羽 扇豆、三叶草消费者取食于活的 生物体独立牛活自 养固氮监澡念珠藻t .、八.X生丿者异 养圆褐固氮菌 黄色分支杆菌分解者 腐生生活注意：不同的根瘤菌具有共生专一性。如蚕豆根瘤菌与蚕豆、

12、 豌豆、豇豆共生；大豆根瘤菌只能与大豆共生。尿素大气氮库N2*工业固氮氮素化肥生物固氮反硝化细菌N2脲酶脲酶消费者NH 3尿素硝化细菌-INO 3氮盐N02-、N03-19三类微生物在自然界氮循环中的作用NH3t NO2、NO3固氮酶NO2-、NO3-酶tN2动物与微生物代谢局部：三大类营养代谢、细胞呼吸、代谢根本类型、微生物类 群、微生物的营养代谢与生长、发酵工程简介1人和动物体内三大营养物质的代谢3细胞的有氧呼吸执八、C6H12O62CH3COCOOH2CH3COCOOH丙酮酸6H2O执八、GH12O6能量4H6CO220H葡萄糖6O2ATP少能量呼吸链12H2OATP少ATP多能量线粒体

13、细胞质基质4细胞内的无氧呼吸细胞膜总反响式丙酮酸2C2H5OH2CO2+2CH3COCOOH酒精线粒体C6H12O64H乳酸2C3H6O3葡萄糖执八、能量细胞质基质ATP少总反响式酶C6H 12O62C2H5OH + 2CO2 + 能量酶C6H12O62C3H6O3 + 能量5有氧呼吸与无氧呼吸的比拟比拟工程有氧呼吸无氧呼吸反响场所真核细胞：细胞质基质，主要在线粒体 原核细胞：细胞基质含有氧呼吸酶系细胞质基质反响条件:需氧不需氧反响产物终产物C02、出0、能量中间产物酒精、乳酸、甲烷等、能量产能多少多，生成大量ATP少，生成少量ATP共同点氧化分解有机物，释放能量6呼吸作用产生的能量的利用情况

14、呼吸类型被分解的有机物储存的能量释放的能量可利用的能量能量利用率有氧呼吸1mol匍萄糖2870kJ2870kJ1165 kJ40.59%无氧呼吸2870 kJ196.65 kJ61.08 kJ2.13%注：无氧呼吸释放的能量值为分解为乳酸时的值。不同的无氧呼吸类型释放的能量可能稍有不同。7新陈代谢的类型红螺细菌有光时：自养生活进行光合作用，但供氢体不是水，而是有机物 无光时：异养生活兼性营养型光能自养型光合作用新 陈 代 谢 类基 本 类 型同rf化1自养型化能自养型化能合成作用异养型 绝大多数动物，腐生的真菌，大多数细菌硝化细菌需氧型多数动植物*兼性厌氧型。2斥可蛔虫细菌如光合细菌，供氢体不是水，不放 蛔虫等酵母菌有氧时：有氧呼吸无氧时：无氧呼吸8微生物的类群形态杆形、球形、螺旋形弧形细胞壁细胞膜细胞质仅有核糖体I核区环状DNA质粒、荚膜、