高一生物细胞的能量供应和利用

1、第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用1细胞代谢与酶细胞代谢与酶细胞代谢的概念：细胞代谢的概念：酶的发现：酶的发现：发现过程发现过程酶的概念酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶的特性：酶的特性：专一性专一性高效性高效性作用条件较温和作用条件较温和一、一、 知识网络知识网络第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶细胞内每时每刻进行着许多化学细胞内每时每刻进行着许多化学 反应，统称为细胞代谢反应，统称为细胞代谢发现的意义发现的意义发现过程中的科学探究思想发现

2、过程中的科学探究思想2难点再现难点再现：2、影响酶促反应的因素、影响酶促反应的因素底物浓度底物浓度酶浓度酶浓度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。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。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，低温利于酶保存高温使酶变性失活，低温利于酶保存3第二节第二节 细胞的能量通货细胞的能量通货ATP二、结构简式：二

3、、结构简式：一、什么是一、什么是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4第三节第三节 ATP 的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸概念概念： 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生

4、成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成碳或其他产物，释放出能量并生成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

5、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+少量能量少量能量动物，乳酸菌，马铃薯块茎，动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚玉米胚细胞质基质细胞质基质C6H12O65注意：菌类的无氧呼吸也叫注意：菌类的无氧呼吸也叫发酵发酵，生成乳酸的叫，生成乳酸的叫乳酸乳酸发酵发酵，生成酒精的叫，生成酒精的叫酒精发酵酒精发酵讨论：讨论：1有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路有氧呼吸：有氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：2 有氧呼吸过程中有氧呼吸过程中氧气氧气的去路的去路氧气用于和氧气用于和H生成生成水水能量小部分用于生成能量小部分用于生成ATP，大部分储存于，大部分储存于乳酸乳酸或或酒精

6、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，大部分以热热能能形式散失了。形式散失了。6典型例题典型例题1、将乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶和适量的水混合、将乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器内，调整装入一容器内，调整PH至至2.0，保存在，保存在37摄氏度的温水内，过一摄氏度的温水内，过一段时间后，容器内剩余的物质是（段时间后，容器内剩余的物质是（ ）A 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B 唾液淀粉酶、麦芽酶、胃蛋白酶、多肽唾液淀粉酶、麦芽酶、胃蛋白酶、多肽C 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、

7、多肽、水D 唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水2、将胃液的、将胃液的PH从从10降到降到2的过程中，胃液中胃蛋白酶的活性的的过程中，胃液中胃蛋白酶的活性的变化是（变化是（ ）A 一直上升一直上升 B 没有变化没有变化 C 先升后降先升后降 D 先降后升先降后升 AB73、加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用（、加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用（ ）A 适于低温下催化适于低温下催化 B 具有高效性具有高效性 C 具有专一性具有专一性 D 需要适宜的温度需要适宜的温度4、下列叙述不正确的是（、下列叙述不正确的是（ ）A 酶的主要作用是降低反应所需的活化能酶

8、的主要作用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，使给反应物提供能量酶加速反应的进行，使给反应物提供能量D 酶同无机催化剂相比，降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5、蛋白酶使蛋白质水解为多肽，但不能使多肽水解为氨基酸，、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（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DCB86、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A

9、TP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 D 矿质元素的吸收矿质元素的吸收7、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提供能量的、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提供能量的物质是（物质是（ ）A 葡萄糖葡萄糖 B 糖原糖原 C ATP D 脂肪脂肪8、下列生理过程中，不消耗、下列生理过程中，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ACB99、生物体吸收的

10、、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 部分形成部分形成CO2，部分部分 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10、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DC1011、把小白鼠和青蛙从约、把小白鼠和青蛙从约25度温室中移至度温室中

11、移至5度的环境中，度的环境中，这两种动物的耗氧量会发生什么变化（这两种动物的耗氧量会发生什么变化（ ）A 两种动物的耗氧量都减少两种动物的耗氧量都减少B 两种动物的耗氧量都增加两种动物的耗氧量都增加C 青蛙的耗氧量增加，小白鼠的耗氧量减少青蛙的耗氧量增加，小白鼠的耗氧量减少D 小白鼠的耗氧量增加，青蛙的耗氧量减少小白鼠的耗氧量增加，青蛙的耗氧量减少12、人体剧烈运动时骨骼肌细胞呼吸作用的产物是、人体剧烈运动时骨骼肌细胞呼吸作用的产物是（ ）A CO2、H2O、酒精、酒精、ATP B H2O 、乳酸乳酸C 乳酸、乳酸、ATP D CO2、H2O、乳酸、乳酸、ATP DD1113、人体吸入、人体吸

12、入18O标记的氧气后，检验其体内代谢产物，可从标记的氧气后，检验其体内代谢产物，可从下列中找到下列中找到18O的是（的是（ ）A 丙酮酸丙酮酸 B CO2 C ATP D 尿液和汗液尿液和汗液14、人体内代谢终产物、人体内代谢终产物CO2形成的主要场所是（形成的主要场所是（ ）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15、在呼吸作用过程中，有、在呼吸作用过程中，有CO2放出，则可判断此过程（放出，则可判断此过程（ ）A 一定是无氧呼吸一定是无氧呼吸 B 一定是有氧呼吸一定是有氧呼吸 C 一定不是酒精发酵一定不是酒精发酵 D 一定不是乳酸发酵一定不是乳酸发酵16

13、、在温室中栽培作物，如遇到持续的阴雨天气，为了保证、在温室中栽培作物，如遇到持续的阴雨天气，为了保证作物的产量，对温度的控制应当是（作物的产量，对温度的控制应当是（ ）A 降低温室温度，保持昼夜温差降低温室温度，保持昼夜温差 B 提高温室温度，保持昼提高温室温度，保持昼夜温差夜温差 C 提高温室温度，昼夜恒温提高温室温度，昼夜恒温 D 降低温室温度，昼夜降低温室温度，昼夜恒温恒温DCDA12 第四节第四节 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用一、捕获光能的色素一、捕获光能的色素 绿叶中的色素绿叶中的色素 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白光下光合作

14、用最强，其次是下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光红光和蓝紫光，绿光下最弱绿光下最弱。（蓝绿色）蓝绿色）（黄绿色）黄绿色）（黄色）（黄色）（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13二、实验二、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 方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）方法步骤中需要注意的问题：（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

15、）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？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是一种有挥发性的有毒物质。因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。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，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。绿叶中的

16、色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。14（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？（4）滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？）滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？有四条色带，有四条色带，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：与光合作用有关的与光合作用有关的酶酶分布于分布于 中。中。光合作用光合作用色素色素分布于分布于 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外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成）外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成）最宽的是叶绿素最宽的是叶绿素a，最窄的

17、是胡萝卜素。最窄的是胡萝卜素。自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素黄绿色的叶绿素b。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15四、光合作用的原理四、光合作用的原理1、光合作用的探究历程：（略）、光合作用的探究历程：（略）2、光合作用的过程：、光合作用的过程： （熟练掌握课本（熟练掌握课本P103下方的图）下方的图） 总反应式：总反应式：其中，其中，根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。根据是否需要光能，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CO

18、2+H2O（CH2O）+O2（CH2O）表示糖类。表示糖类。16光反应阶段：必须有光才能进行光反应阶段：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为光能转化为ATP中活跃的化学能中活跃的化学能ATPADP+Pi+光能光能ATP形成形成：O2+2HH2O水的光解水的光解：2117暗反应阶段：有光无光都能进行暗反应阶段：有光无光都能进行场所：场所：暗反应中，暗反应中，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ATP和和H，暗反应为光反应提供合暗反应为光反应提供合成成ATP的原料的原料ADP和和PiATP中活跃的化学能转

19、化为（中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的化学能中稳定的化学能（CH2O）+C5+ADP+Pi2C3+H+ATPC3的还原的还原：2C3CO2+C5CO2的固定的固定：叶绿体基质叶绿体基质18五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用五、影响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光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。光照时间光照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，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

20、强度的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19生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响当植物叶片缺水时，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）水分的供应）水分的供应生产上使田间通风良好，供应充足的生产上使田间通风良好，供应充足的CO2在一定范围内，植物光合作用强

21、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。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。高时会影响酶的活性，光和速率降低。（2）温度）温度20六、化能合成作用六、化能合成作用概念：概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内

22、没有叶绿素，不能进行自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，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，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。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氧化成氧化成HNO2，进而将进而将HNO2氧化成氧化成HNO3硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水

23、合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.21典型例题典型例题1、把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中、把新鲜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（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3、对某植物做如下处理、对某

24、植物做如下处理（甲）持续光照（甲）持续光照10MIN，（，（乙）光照乙）光照5S后再黑暗处理后再黑暗处理5S，连续交替进行连续交替进行20MIN，若其他条件不变，若其他条件不变，则在甲乙两种情况下植物所制造的有机物总量是（则在甲乙两种情况下植物所制造的有机物总量是（ ）A 甲多于乙甲多于乙 B甲少于乙甲少于乙 C 甲和乙相等甲和乙相等 D 无法确定无法确定 BAB224、一般来说，光照强，光合作用增强。但在夏天光照最强的、一般来说，光照强，光合作用增强。但在夏天光照最强的中午光合作用反而下降，原因是（中午光合作用反而下降，原因是（ ）5、光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要、光合

25、作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自（的能量分别来自（ ）A 细胞呼吸产生的细胞呼吸产生的ATP和光能和光能 B 都是细胞呼吸产生的都是细胞呼吸产生的ATP C 光能和光反应产生的光能和光反应产生的ATPD 都是光反应产生的都是光反应产生的ATP6、在光合作用过程中，以分子态释放出氧以及在光合作用过程中，以分子态释放出氧以及ATP的产生都的产生都离不开（离不开（ ）A 叶绿素和二氧化碳叶绿素和二氧化碳 B 水和二氧化碳水和二氧化碳 C叶绿素，水和光能叶绿素，水和光能 D二氧化碳、水和光能二氧化碳、水和光能 C气孔关闭，二氧化碳不足气孔关闭，二氧化碳不足C237、叶绿体中的色素分布在（、叶绿体中的色素分布在（ ）与光合作用有关的酶分布在（与光合作用有关的酶分布在（ ）8、滤纸条