高三一轮复习课件：细胞的代谢

1、3 细胞的代谢一、细胞的渗透吸水和失水渗透作用： 两种不同浓度的溶液隔以半透膜，水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。水或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 （顺相对含量梯度运输）（允许溶剂分子通过，不允许溶质分子通过的膜）1、（理解）能说明物质进出细胞的不同方式所必须具备的条件与意义P7060外界溶液浓度 小于 细胞质浓度细胞吸水膨胀外界溶液浓度 等于 细胞质浓度 保持原状态外界溶液浓度 大于 细胞质浓度细胞失水皱缩浓度差越大细胞吸水或失水越多水的进出方向顺相对含量的梯度进出动物细胞的 二、动物细胞的渗透吸水和失水清水0.9%生理盐水5%盐水植物细胞的吸水和失水全透

2、性成熟植物细胞结构示意图细胞壁细胞核细胞液细胞膜细胞质液泡膜原生质层植物细胞内的液体环境主要是指液泡中的细胞液水水细胞失水细胞液中的水分就会透过原生质层进入到外界溶液中细胞壁伸缩性较小原生质层伸缩性较大质壁分离细胞液浓度外界溶液浓度成熟植物细胞的渗透吸水和失水外界溶液中的水分就会透过原生质层进入到细胞液中实验前高浓度蔗糖溶液清水中央液泡变小质壁分离质原生质层中央液泡变大质壁分离复原外界溶液浓度细胞液的浓度细胞失水。外界溶液浓度细胞液的浓度细胞吸水细胞失水时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩，但原生质层的伸缩性更大,故原生质层会与细胞壁发生分离发生质壁分离现象。（1）判断成熟植物细胞是否有生

3、物活性？（2）测定细胞液的浓度范围？（3）比较不同植物细胞细胞液的浓度？能/否质壁分离一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度未发生质壁分离的蔗糖溶液浓度同浓度的蔗糖溶液质壁分离的时间越短，细胞液浓度也小自由扩散协助扩散主动运输物质跨膜运输的方式 物质进出细胞，既有顺浓度梯度的扩散，统称为被动运输；也有逆浓度梯度的运输，称为主动运输。小分子或离子物质进出细胞的方式运输方向能量载体例子被动运输协助扩散高低高低低高H2O气体：O2，CO2N2脂溶性小分子：苯、乙醇、甘油、葡萄糖进入红细胞离子较小分子：葡萄糖 氨基酸 核苷酸 大分子：蛋白质 多糖 自由扩散主动运输胞吞/胞吐（主

4、要方式）细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。主动运输的意义酶的本质酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质少数是RNA。酶的来源酶的作用酶的化学成分降低活化能2、能说出酶的概念和特性（了解）；说明酶在代谢中的作用（理解）P83作用条件温和专一性高效性催化效率，107-1013倍一种或一类化学反应书P83书P85酶活性酶的特性.反应物(初态)产物(终态)活化能反应进程能量.酶 无机催化剂活化态不改变化学平衡量与化学性质不变不提供能量降低反应所需的活化能酶在代谢中的作用自变量因

5、变量（测量值）无关变量对照组实验组单一变量原则（对照）科学性原则重复性原则人为改变的变量随着自变量的变化而变化的变量。除自变量外，实验过程中可能存在的一些对实验结果造成影响的可变因素控制变量实验腺嘌呤核糖(A)腺苷高能磷酸键APPPATP：PPP（30.54kj/mol）容易水解和重新形成，释放和储存大量的能量。磷酸基团 （P）3、能说出ATP的结构简式、ATP与ADP的相互转化、ATP的形成途径（了解）；说明ATP在能量代谢中的作用（理解）P881、元素：2、化学组成：3、结构简式：A-PPP（远离A的 易断裂水解）C、H、O、N、P三磷酸腺苷1分子腺苷（A）+3分子磷酸（P）ATPADP+

6、 Pi + 能量ATP与ADP的相互转化每时每刻动态平衡普遍存在生物界的统一性意义： 及时、持续满足生命活动对能量的需求水解酶合成酶直接能源物质；能量“通货”用于生物放电（电能）用于主动运输 （渗透能） ATP用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）葡萄糖+果糖蔗糖酶用于细胞内各种吸能反应（化学能）用于生物发光（光能） 用于大脑思考（电能）维持体温（热能）能源来源能量直接来源主要能源物质生物体内重要储能物质动物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质最终能源来源ATP糖类(葡萄糖)脂肪糖原淀粉太阳光能有关能源物质的回顾与小结： 公元前3世纪，亚里士多德认为植物生长在土壤中，所以植物生长发育所需物质完全

7、来自土壤。二、光合作用的原理和应用1、光合作用的探究历程：4、能解释光合作用的探究历程（理解、认同）P101-102一、1629年比利时科学家海尔蒙特实验五年后开始时5年后实验前后的差值柳树的质量2.3kg76.7kg干土的质量90.8kg90.743kg+74.7kg0.057kg结论：植物增重来自水分 通过实验，海尔蒙特推翻了亚里士多德的错误观点，但从柳树生活环境的角度分析，还应考虑光、空气等因素。二、1771年普里斯特利（英）对光合作用的探索结论：植物可以更新空气。三、1779年英格豪斯（荷兰）实验英格豪斯做了500多次实验终于找到了更新空气的关键因素是1、只有在光下植物才能更新空气。2

8、、植物体只有绿叶在光下才能更新空气。“光”。植物究竟更新了空气中的什么成分？ 直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确：在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳。1845年，德国科学家梅耶 据能量转化与守恒定律明确指出：植物进行光合作用时，将光能转化成化学能储存起来。光能哪儿去了呢？暗处理光照酒精脱色碘蒸汽处理四、1864年萨克斯（德国）实验 结论：绿色植物的光合作用产生了淀粉。（6） 1880年 恩格尔曼 实验水绵&好氧细菌没有空气黑暗 极 细 光 束 完 全 光 照（1）好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中。好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围。O2是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光

9、合作用的场所（2）结论：现象(1) 材料(2)(3)(4)五、恩格尔曼实验叶绿体中的色素对不同波长的光吸收的强度不同，主要吸收红光与蓝紫光，几乎不吸收绿光。（6） 1880年 恩格尔曼 实验（2）水绵&好氧细菌 光合作用利用H2O和CO2合成了储存能量的有机物并释放出O2，那么O2中的氧来自于谁呢？ 1939年，美国科学家鲁宾和卡门 用同位素标记法回答了这一问题。实验：（1）用18O分别标记H218O和C18O2 （2）第一组：向绿色植物提供H218O和CO2 第二组：向绿色植物提供H2O和C18O2实验结论:光合作用释放的氧气全部来自水。六、1923年美国科学家鲁宾和卡门实验及结论H2180

10、C021802H20C18O202光照射下的小球藻悬液光合作用的探究到此结束了吗？ 20世纪40年代，美国的科学家卡尔文发现了卡尔文循环，探明了二氧化碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。结论：光合作用中CO2C3有机物2、光合作用的概念： 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光叶绿体CO2+H2O (CH2O)+O2反应式：概述光合作用的概念、过程和意义（理解）P1031.光反应阶段光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：H2O H + O2光能（还原剂）ATP的合成：ADPPi 能量（光能） ATP酶条件 ：场所：物质变

11、化：能量变化：光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中2.暗反应阶段CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的还原：ATPH 、ADP+Pi条件：场所：物质变化：能量变化：叶绿体的基质中多种酶、ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。2C3 (CH2O)酶糖类H 、ATP叶绿体基质中光、色素、酶等酶叶绿体类囊体的薄膜上水的光解:H2OO2+HATP的合成: ADP+Pi+能量ATPCO2的固定:CO2+C5 2C3C3的还原：2C3+ATP +H (CH2O)+C5+ADP+Pi光能ATP中化学能ATP中化学能有机物中稳定化学能 光反应暗反应条件场所物质变化能量变化联 系光反应为暗反应

12、提供H&ATP暗反应为光反应补充ADP&Pi紧密联系，缺一不可的整体酶酶酶酶四、影响光合作用强度的因素及应用（理解）P104光照（强弱、时间、光质）CO2的浓度H2O的量温度（酶，气孔）矿质元素（eg. Mg、P、N、K等） 外因：内因：遗传物质（酶的种类和数量）光合速率0光强绿叶中色素的提取和分离（独立操作水平）P97实验原理：提取(无水乙醇) 据相似相溶原理，绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂（如无水乙醇）中。所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。分离(层析液) 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；反之则慢。这样，几分钟之后，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分

13、离开。目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜菠菜叶、定性滤纸等、无水乙醇等实验步骤取新鲜绿叶1、色素的提取剪碎放入研钵少许SiO2和CaCO3研磨充分防止研磨中色素被破坏10ml无水乙醇快速研磨过滤至试管棉花塞紧实验步骤2、色素的提取制备滤纸条毛细吸管画滤液细线放入有层析液的烧杯中细、齐、直晾干后，重复1-2次盖培养皿细线不触及层析液观察滤纸上有几条不同颜色的色素带？其排序怎样？宽窄怎样？层析液培养皿铅笔线滤液细线层析液易挥发，并有一定的毒性！（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）（最少）（次少）（最多）（次多）叶绿素类胡萝卜素色素提取液色素的功能：吸收光能色素的吸收光谱图

14、 400 500 600 700nm 10050吸收光能百分比叶绿素类胡萝卜素可 见 光 区叶绿素：吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：吸收蓝紫光细胞呼吸5、能说出细胞呼吸的概念、类型和意义，有氧呼吸、无氧呼吸的过程和化学反应式，列举细胞呼吸原理应用的常见例子。（了解）P90-95细胞呼吸的概念：指有机物在细胞内,经过由酶催化的一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。实质：分解有机物，释放能量意义：1、为生物体的生命活动提供能量。2、为体内其他化合物的合成提供原料，如丙酮酸。类型： 有氧呼吸 无氧呼吸外膜内膜基质嵴1、场所：细胞质基质、线粒体（主要）一、有氧呼吸有氧呼吸过

15、程线粒体细胞质基质C6H12O6 酶少量能量少量H2丙酮酸(C3H4O3) 第一阶段细胞质基质酶6H2O 6CO2 少量能量大量 H6O2 6O2 大量能量酶12H2O 第二阶段:线粒体基质第三阶段:线粒体内膜书P93C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量酶2、总反应式：产生CO2的阶段（）产生H2O的阶段（）氧气参与的阶段（）产生能量的阶段（ ）产生能量最多的阶段（）二三三一、二、三三3、有氧呼吸概念：细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_，释放_,生成_的过程。氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解许多ATP特点：反应条件温

16、和，多步反应，逐步放能。无氧呼吸过程细胞质基质C6H12O6 酶少量能量(ATP)少量H2丙酮酸(2C3H4O3) 第一阶段细胞质基质酶酶(C2H5OH)酒精+ CO2(C3H6O3)乳酸第二阶段细胞质基质书P94二、无氧呼吸1、场所：细胞质基质2、无氧呼吸总反应式C6H12O6酶2 C3H6O3(乳酸)+ 少量能量C6H12O62 C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量酶例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）例：大多数植物、酵母菌发酵：微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？无氧呼吸葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。根据有氧呼吸概念，总结无氧呼吸的定义：细胞在 的条件下，通过 的催化作用，把 等有机物分解成 的氧化产物，产生 或 ，同时释放出 ，生成 的过程。缺氧多种酶葡萄糖不彻底酒精和CO2乳酸少量能量少量ATP类型有氧呼吸无氧呼吸不同点条件场所产物放能共