细胞的能量供应和利用3学习教案

1、会计学1细胞的能量细胞的能量(nngling)供应和利用供应和利用3第一页，共32页。2难点难点(ndin)再现：再现：2、影响、影响(yngxing)酶促反应的因素酶促反应的因素底物底物(d w)浓度浓度酶浓度酶浓度pH ：温度：温度：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量成为活化能。分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量成为活化能。1、什么是活化能？、什么是活化能？强酸、强碱可使酶变性失活强酸、强碱可使酶变性失活高温使酶变性失活，低温

2、利于酶保存高温使酶变性失活，低温利于酶保存第2页/共32页第二页，共32页。3细胞细胞(xbo)的能量通货的能量通货ATP二、结构二、结构(jigu)简式：简式：一、什么一、什么(shn me)是是ATP？三、三、ATP和和ADP之间的相互转化之间的相互转化酶酶酶酶动物和人动物和人绿色植物绿色植物：是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷A-PPPADP转化为转化为ATP所需能量来源：所需能量来源： ADP + Pi+ 能量能量 ADP + Pi+ 能量能量 ATPATP：呼吸作用呼吸作用呼吸作用、光合作用呼吸作用、光合作用第3页

3、/共32页第三页，共32页。4C C6 6H H1212O O6 6有氧呼吸有氧呼吸(hx)(hx)的三个阶段的三个阶段2 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP热热能能2ATP2ATP热热酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2能能34ATP34ATP热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质(j zh)(j zh)酶酶第4页/共32页第四页，共32页。5C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能能量量酶酶 有氧呼吸是细胞在有氧的条件下，通过多种酶有氧呼吸是细胞在有氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖

4、等有机物彻底氧化分解，产的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成生二氧化碳和水，释放能量，生成(shn chn)许多许多ATP的过程。的过程。第5页/共32页第五页，共32页。6葡萄糖葡萄糖C6H12O6C3H4O3C3H4O3丙酮酸丙酮酸 H ATPO2酒精酒精(jijng) C2H5OH酶酶1 C3H6O3乳酸乳酸(r sun) 酶酶2 CO2酶酶 细胞质基质细胞质基质(j zh)第6页/共32页第六页，共32页。7C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C3H6O3(2 C3H6O3(乳乳酸酸(r sun)(r sun)+ + 少量少量(sholi

5、ng)(sholing)能量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+ 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能量少量能量酶酶第7页/共32页第七页，共32页。8有氧呼吸有氧呼吸(hx)(hx)与无氧呼吸与无氧呼吸(hx)(hx)的比较的比较小结小结第8页/共32页第八页，共32页。9ATP 的主要来源的主要来源细胞细胞(xbo)呼吸呼吸细胞细胞(xbo)呼吸呼吸概念概念(ginin)：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成

6、ATP的过程。的过程。1细胞质基质细胞质基质酶酶2丙酮酸丙酮酸+少量少量H+少量能量少量能量有氧呼吸有氧呼吸2线粒体基质线粒体基质酶酶3线粒体内膜线粒体内膜酶酶总反应式总反应式：酶酶无氧呼吸无氧呼吸产生酒精：产生酒精：C6H12O6酶酶产生乳酸产生乳酸：C6H12O6酶酶发生生物发生生物：发生生物发生生物：反应场所反应场所：6CO2+大量大量H +少量能量少量能量2丙酮酸丙酮酸+6H2O12H2O+大量能量大量能量24 H +6O26CO2 +6H2O +大量能量大量能量C6H12O6 +6O22C2H5OH+2CO2+少量能量少量能量大部分植物，酵母菌大部分植物，酵母菌2乳酸乳酸+少量能量少

7、量能量动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚细胞质基质细胞质基质C6H12O6第9页/共32页第九页，共32页。10注意：菌类的无氧呼吸也叫发酵注意：菌类的无氧呼吸也叫发酵(f jio)，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵(f jio)，生成酒精的叫酒精发酵，生成酒精的叫酒精发酵(f jio)讨论：讨论：有氧呼吸有氧呼吸(hx)及无氧呼吸及无氧呼吸(hx)的能量去路的能量去路有氧呼吸有氧呼吸(hx)：无氧呼吸无氧呼吸(hx)：2 有氧呼吸有氧呼吸(hx)过程中氧气的去路过程中氧气的去路氧气氧气(yngq)用于和用于和H生成水生成水能量小部分用于生成能量小部分用

8、于生成ATP，大部分储存于，大部分储存于乳酸乳酸或或酒精酒精中中所释放的能量一部分用于生成所释放的能量一部分用于生成ATP，大部分以，大部分以热能热能形式散失了。形式散失了。第10页/共32页第十页，共32页。11A第11页/共32页第十一页，共32页。122、下列叙述不正确的是（、下列叙述不正确的是（ ）A 酶的主要作用酶的主要作用(zuyng)是降低反应所需的活化能是降低反应所需的活化能B 酶以相同的能量能使更多的分子活化，从而加速反应的进行酶以相同的能量能使更多的分子活化，从而加速反应的进行C 酶加速反应的进行，给反应物提供能量酶加速反应的进行，给反应物提供能量D 酶同无机催化剂相比，降

9、低活化能的能力显著酶同无机催化剂相比，降低活化能的能力显著3、蛋白酶使蛋白质水解为多肽，但不能使多肽水解为氨基酸，这说明酶有（、蛋白酶使蛋白质水解为多肽，但不能使多肽水解为氨基酸，这说明酶有（ ）A 高效性高效性 B 专一性专一性 C 多样性多样性 D 稳定性稳定性CB第12页/共32页第十二页，共32页。134、下列哪项生物体的生命活动不是直接依赖于、下列哪项生物体的生命活动不是直接依赖于ATP的水解（的水解（ ）A 蛋白质的氧化分解蛋白质的氧化分解 B 细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂 C 细胞的生长细胞的生长(shngzhng) D 矿质元素的吸收矿质元素的吸收5、下列生理过程中，不消耗、下

10、列生理过程中，不消耗ATP的是（的是（ ）A 核糖体上合成血红蛋白核糖体上合成血红蛋白 B 在肺泡表面进行气体交换在肺泡表面进行气体交换 C 小肠吸收氨基酸小肠吸收氨基酸 D 神经冲动在中枢传导神经冲动在中枢传导AB第13页/共32页第十三页，共32页。146、生物体吸收的、生物体吸收的O2用于（用于（ ）A 在线粒体中合成在线粒体中合成CO2 B 在细胞质中与在细胞质中与H结合生成水结合生成水C 部分部分(b fen)形成形成CO2，部分，部分(b fen) 与与H结合成水结合成水D 在线粒体中与在线粒体中与H结合成水结合成水7、苹果内部腐烂时消耗一定量的葡萄糖可产生、苹果内部腐烂时消耗一定

11、量的葡萄糖可产生A摩尔摩尔CO2，其植物体叶片在正常生长时消耗同样数量的葡萄糖，可产生，其植物体叶片在正常生长时消耗同样数量的葡萄糖，可产生CO2（ ）A A/3摩尔摩尔 B A/6摩尔摩尔 C 3A 摩尔摩尔 D 6A摩尔摩尔DC第14页/共32页第十四页，共32页。158、人体内代谢终产物、人体内代谢终产物CO2形成的主要形成的主要(zhyo)场所是（场所是（ ）A 血浆内血浆内 B 肺泡肺泡 C 线粒体线粒体 D 细胞质基质细胞质基质C第15页/共32页第十五页，共32页。16能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用一、捕获一、捕获(bhu)光能的色素光能的色素 绿叶中的色素绿叶中的色素

12、 叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收 ，类胡萝卜素主要吸收，类胡萝卜素主要吸收白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。（蓝绿色）蓝绿色）（黄绿色）黄绿色）（黄色（黄色(hungs)）（橙黄色）（橙黄色）叶绿素叶绿素a叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素(h lu bo s)叶绿素叶绿素b类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素蓝紫光。蓝紫光。红光和蓝紫光红光和蓝紫光第16页/共32页第十六页，共32页。17实验实验绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离1 实验原理：实验原理：2 方法步骤中需要方法步骤中需要(xyo)注意的问题：（步骤要记准确）注

13、意的问题：（步骤要记准确）（1）研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？）研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？（2）实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯？滤纸条放入试管后为什么用棉塞塞紧试管口？）实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯？滤纸条放入试管后为什么用棉塞塞紧试管口？因为层析液中的丙酮因为层析液中的丙酮(bn tn)是一种有挥发性的有毒物质。是一种有挥发性的有毒物质。二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止(fngzh)研磨中的色素被破坏。研磨中的色素被破坏。绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且它们在层析液中的溶解

14、度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且它们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。第17页/共32页第十七页，共32页。18第18页/共32页第十八页，共32页。19（3）滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？）滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？三、捕获光能的结构三、捕获光能的结构叶绿体叶绿体结构：结构：与光合作用与光合作用(gungh-zuyng)有关的酶分布于有关的酶分布于 中。中。光合作用光合作用(gungh-zuyng)色素分布于色

15、素分布于 上。上。类囊体的薄膜类囊体的薄膜基粒的类囊体及基质基粒的类囊体及基质(j zh)外膜，内膜，基质外膜，内膜，基质(j zh)，基粒（由类囊体构成），基粒（由类囊体构成）防止细线中的色素被层析液溶解防止细线中的色素被层析液溶解第19页/共32页第十九页，共32页。20光合作用的原理光合作用的原理光合作用的过程：光合作用的过程：总反应式：总反应式：其中，其中，根据根据(gnj)是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。 光能光能叶绿体叶绿体CO2+H2O（CH2O）+O2（CH2O）表示）表示(biosh)糖类。糖类。第20页/共32

16、页第二十页，共32页。21色素色素(s s)分子分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收(xshu)光解光解能能固定固定(gdng)还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用总过程：光合作用总过程：第21页/共32页第二十一页，共32页。22光反应阶段光反应阶段(jidun)：必须有光才能进行：必须有光才能进行场所：场所：反应式：反应式：光反应中，光反应中，酶酶酶酶光光类囊体薄膜类囊体薄膜上上光能转化光能转化(zhunhu)为为ATP中活跃的化学能中活跃的化学能ATPADP+Pi+光能光能(gungnng)ATP形成形成：O2+2

17、HH2O水的光解水的光解：21第22页/共32页第二十二页，共32页。23暗反应阶段暗反应阶段(jidun)：有光无光都能进行：有光无光都能进行场所：场所：联系：联系：酶酶酶酶光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供(tgng)ATP和和H，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供(tgng)合成合成ATP的原料的原料ADP和和Pi（CH2O）+C5+ADP+Pi2C3+H+ATPC3的还原的还原(hun yun)：2C3CO2+C5CO2的固定：的固定：叶绿体基质叶绿体基质6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量 第23页/

18、共32页第二十三页，共32页。24光反应和暗反应的比较(bjio)场所场所(chn su)条件条件(tiojin)物质物质变化变化能量能量变化变化光反应光反应暗反应暗反应联系联系基粒片层结构薄膜基粒片层结构薄膜叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素、酶、水、光、色素、酶、水、ADP ADP 、PiPiHH、ATPATP、酶、酶、 COCO2 2 、C C5水的光解水的光解ATPATP的生成的生成COCO2 2的固定的固定C C3 3的还原的还原光能光能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能1、光反应为暗反应准备了还原

19、剂H和能量ATP；2、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。第24页/共32页第二十四页，共32页。25影响影响(yngxing)光合作用的因素及在生产实践中的应用光合作用的因素及在生产实践中的应用（1）光对光合作用的影响）光对光合作用的影响(yngxing)光照时间长，光合作用光照时间长，光合作用(gungh-zuyng)时间长，有利于植物的生长发育。时间长，有利于植物的生长发育。光照光照(gungzho)时间时间植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但

20、光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加光照强度光照强度叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。光的波长光的波长第25页/共32页第二十五页，共32页。26生产上应适时生产上应适时(shsh)灌溉，保证植物生长所需要的水分。灌溉，保证植物生长所需要的水分。当植物叶片当植物叶片(ypin)缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。（4）水分）水分(shufn)的供应的供应生产上使田间通风良好，供应充足的生产上

21、使田间通风良好，供应充足的CO2在一定范围内，植物光合作用强度随着在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。（3）CO2浓度浓度生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。呼吸作用，以积累有机物。温度低，光和速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光和速率降低。温度低，光和速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光和速率降低。（2）温度）温度第26页/共32页第二

22、十六页，共32页。27化能合成作用化能合成作用概念概念(ginin)：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞自然界中少数种类的细菌，虽然细胞(xbo)内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化氧化(ynghu)成成HNO2，进而将，进而将HNO2

23、氧化氧化(ynghu)成成HNO3第27页/共32页第二十七页，共32页。28典型例题典型例题1、把新鲜、把新鲜(xn xin)叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中吸收最强的是（叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中吸收最强的是（ ）A 红光部分红光部分 B 红橙光与蓝紫光部分红橙光与蓝紫光部分 C 绿光部分绿光部分 D 紫光部分紫光部分2、下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（、下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（ ）A 增大氧气浓度增大氧气浓度 B 增大二氧化碳浓度增大二氧化碳浓度C 增强光照强度增强光照强度 D 调节室温调节室温BA第28页/共32页第二十八页，共32页。293、一般来说，光照强，光合作用、一般来说，光照强，光合作用(gungh-zuyng)增强。但在夏天光照最强的中午光合作用增强。但在夏天光照最强的中午光合作用(gungh-zuyng)反而下降，原因是（反而下降，原因是（ ）气孔关闭气孔关闭(gunb)，二氧化碳不足，二氧化碳不足4、叶绿体中的色素分布、叶绿体中的色素分布(fnb)在（在（ ）与光合作用有关的酶分布与光合作用有关的酶分布(fnb)在（在（ ）5、滤纸条上出现的四条色素带中，最宽的一条颜色是（、滤纸条上