(共31张PPT)
第二章 细胞的化学组成
第一节 细胞中的原子和分子
糖
蓝细菌
植物
光 合 作 用
藻类
藻类
自养生物
异养生物
直接或间接
思考
光合作用的场所在哪里 为什么
取烘干的菠菜叶2g放入研钵中。加少许的SO2和碳酸钙,再加入2-3ml乙醇。充分、快速研磨成匀浆。将研磨液进行过滤。
研磨
过滤
几个问题
1、韭黄是怎么培育出来的？
2、土壤缺镁叶片出现黄色，什么原因？
3、叶片一般成绿色，深秋时为什么变成黄色？
光合作用的场所是 .
叶绿体
(类囊体)
动力 .
光能
原料 .
产物 .
有机物和O2
思考
O2究竟来自CO2还是H2O
同位素示踪法
O2
思考
预测可能出现的现象并推测结论
光合作用产生的O2来自H2O
思考
说出各元素的来龙去脉
*
*
光合作用分为：第一阶段光反应和第二阶段碳反应
基质
光
H2O
O2
NADPH
ATP
CO2
糖
光反应
碳反应
光反应中，光能是如何被利用的？
类囊体
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
绿光几乎不吸收
可见光（波长400-700纳米）
在光合作用中，这些被吸收的光能被转变成为ATP和NADPH中的化学能。
e-
低能电子
e-
高能电子
低能电子
e-
高能电子
e-
光合作用的光反应（类囊体膜上发生）
NADPH
1、光能 ATP中的化学能
2、水的光解（H+、O2和e-）
3、水中的氢（H++e-）在光
下将NADP＋ NADPH
五碳糖
核酮糖二磷酸 RuBP
CO2还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环
场所：叶绿体基质
卡尔文因发现光合作用的步骤而获得1961年的诺贝尔化学奖，时年50岁。
淀粉
氨基酸
脂质
细胞呼吸
为什么？
碳
RuBP
NADPH
三碳糖
2
CO2
思考
水和CO2的来源、O2的去路？
思考
CO2、RuBP和三碳分子数量关系怎样？
光反应 碳反应
进行部位
条件
物质变化
能量变化
联系
叶绿体类囊体膜中
叶绿体基质中
光、色素和酶、水
多种酶和CO2
水光解、产生O2和
NADPH、ATP的合成
CO2的固定和还原、
五碳的再生
光能转变为NADPH、ATP中的化学能
NADPH、ATP化学能转变为三碳糖中的化学能
光反应为暗反应提供NADPH和ATP
暗反应利用NADPH和ATP将CO2还原成三碳糖
光反应和碳反应的区别和联系
光合速率或称光合强度 – 指单位叶面积在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少O2、消耗多少CO2）
影响因素：1、光强度 2、温度 3、二氧化碳
A
思考
O点和A点的含意？
OA段上升AB段不再上升的原因？
B
A
B
思考
A点和B点的含意？
OA段上升AB段下降的原因？
光强度
思考
从这幅图中，你能得出哪些结论？
A
B
C
C
C
6CO2 C6H12O6
180
44+8.8 X
水
水
氧气(共33张PPT)
自然界中物质的氧化分解
(剧烈条件下发生)
生物体内的物质氧化能在温和条件下进行
斯帕兰扎尼实验
1.为什么要把肉装在金属笼子里？
讨论：
2.这个实验可以得出什么结论？
排除物理性消化的可能。
胃内有一种能消化肉的物质。
18世纪末 斯帕兰扎尼 喂食鹰实验
19世纪，巴斯德和李比希的争论
19世纪，人们开始认识到酵母菌与酒精发酵有着密切的关系.酿酒过程中，澄清透明的含糖汁液冒出大量泡沫，渐渐失去了原有的甜味，变成了酒。
巴斯德是微生物学家，他的实验证实,发酵过程中酒精的产量与活酵母菌的繁殖量成正比,酒精发酵是酵母菌代谢的结果。
李比希是化学家，他认为酒精发酵仅仅是一种化学反应，与酵母菌的活动无关，最多只需要酵母菌中某种物质的参与而已。
酵母细胞研磨
加水搅拌
加压过滤
无细胞的酵母汁
加入葡萄糖
现象：冒出气泡
毕希纳的研究过程
结论：
促使酒精发酵的是酵母中的某种物质,而不是酵母菌本身.
1897年，毕希纳的重大发现
1926年，美国萨母纳尔得到脲酶结晶（蛋白质）
一路走来……
20世纪80年代初，发现核酶（RNA）
科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的，尤其是实验起着举足轻重的作用。
酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的
有机物
化学本质：多数是蛋白质，少数是RNA。
酶与底物结合，形成酶-底物复合体
酶-底物复合体形态发生改变，促使反应进行
产物形成，反应完成，酶恢复原状
酶作用的强弱可用酶活性表示
H2O2 H2O+O2
过氧化氢酶
MnO2
为什么要新鲜且匀浆
高效性
提出问题：酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，哪个效率更高？
请看实验
新鲜少许
鸡肝匀浆
少许MnO2
在最适合的pH下，酶的活性 .
最高
空间结构
在过酸过碱的条件下，都会使酶的 遭到破坏而失去 。
活性
低温使酶的活性受到抑制,而较高的温度容易使酶的 遭到破坏而失去 。
每种酶都
有 .
低
活性
最适温度
空间结构
在最适温度的两侧，
反应速率都比较 .
B
D
D
1、因为奶渍和血渍的主要成分为蛋白质,可被加酶洗衣粉中的蛋白酶水解。
2、因为酶发挥催化作用时需要适宜的条件，适宜的温度可使酶活性升高。
B、D
脂肪(共16张PPT)
第二章 细胞的化学组成
第一节 细胞中的原子和分子
说出下列物质出入细胞的方式、特点、之间的差异。
易化扩散
主动转运
C5H10O4
ATP分子简式
简述ATP的化学组成、分子简式、特点和能量代谢中的作用。
特点：有高能磷酸键、易水解
ATP-ADP
循 环
ATP水解所产生的能量用于生命活动
光合作用和细胞呼吸释放的能量用于ATP的合成
ATP是细胞中的直接能源、是能量通货
酶是 产生的具有 .
多数是 ，少数是 。
酶作用的强弱可用 表示
酶的特性 和 .
影响酶因素有 和 .
每种酶都有 和 .
最适温度
最适PH值
活细胞
催化作用的有机物
蛋白质
RNA
酶活性
高效性
专一性
温度
PH值
无氧条件下发生
乳酸发酵
乙醇发酵
需氧呼吸
厌氧呼吸
5 10 15 20 25 30 氧气浓度
CO2的
释
放
速
率
CO2 释放总量
应用：贮藏水果时氧气浓度在什么点最有利贮藏？
需氧呼吸与厌氧呼吸图
思考
1、不消耗O2，释放CO2 ？
2、酒精量等于CO2量 ？
3、CO2释放量等于O2的吸收量 ？
4、CO2释放量大于O2的吸收量 ？
5、酒精量小于CO2量 ？
计算
一般降到厌氧呼吸的消失点。如降得太低，植物组织就进行厌氧呼吸，厌氧呼吸的产物(如酒精等)往往对细胞有一定的毒害作用，而影响蔬菜、水果的贮藏保鲜。
此曲线是什么呼吸？
O2=CO2是需氧呼吸，为什么此曲线不是直线？
*
*
类囊体膜
H2O
Pi ＋ADP
光反应
光系统Ⅰ
NADP+
可见光
H+
光系统Ⅱ
e-
RuBP C5
CO2
CO2固定
3-磷酸甘油酸 2C3
C3的还原
基质 多种酶
ATP
三碳糖
三碳糖
碳反应
光合作用
联系：光合作用为有氧呼吸进行提供物质基础（氧气和有机物）
联系：需氧呼吸为光合作用提供原料 （CO2） 为光合作用产物的运输提供能量。
区别： 1、进行的部位不同2、所需要的条件不同3、物质转化的形式恰好相反4、能量的转化形式不同
光合作用和需氧呼吸的联系区别
光合作用 需氧呼吸
场所
条件
物质转变
能量转变
联系
在光照条件下进行
叶绿体
细胞质基质和线粒体
有光无光都能进行
无机物 有机物
有机物 无机物
光能转变为有
机物中的化学能
有机物中的化学能
转变为ATP中的化学能
光合与呼吸 —— 曲线分析
（05高考）在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答以下问题： (1)叶绿体中合成ATP的能量来源是 ，合成的ATP用于 ，释放的氧气的来源是 ，CO2除来自大气外还来源于 。 (2)线粒体中合成ATP的能量来源 ．合成的ATP用于 ．吸收的氧气除来自大气外还来源于 。（3）将提取的完整线粒体和叶绿体悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产生气泡：请问这两种气泡成分是否一样 请解释原因。 (4)假如将上述两支试管移入黑暗的环境中，保持温度不变，两支试管产生气泡的量分别有什么变化 为什么
光能
三碳的还原
水的光解
细胞呼吸
有机物的分解
生命活动
光合作用
（3）不一样。因为丙酮酸在线粒体中进行需氧呼吸，产生了CO2，而叶绿体利用HCO3—进行光合作用产生O2；
（4）前者基本不变，后者逐渐减少直至停止。因为光是光合作用的必需条件，而在温度恒定时，呼吸作用基本稳定。(共23张PPT)
第二章 细胞的化学组成
第一节 细胞中的原子和分子
细胞呼吸：细胞内将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程。
细胞呼吸
需氧呼吸
厌氧呼吸
呼吸
细胞呼吸的本质是什么？
思考
能量
ATP
热能
约30%
供各项生命活动
维持体温
细胞呼吸主要在线粒体中进行，
细胞呼吸是一系列的氧化还原反应可分为三个阶段
第一阶段：糖酵解-细胞溶胶中进行
第二阶段：柠檬酸循环-线粒体基质中进行
第三阶段：电子传递-线粒体内膜上进行
细胞呼吸的三个阶段
细胞呼吸 场 所 反应物 产 物 释能
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞
溶胶
葡萄糖
丙酮酸[H]
少量
丙酮酸
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
线粒体
线粒体
细胞呼吸主要在线粒体中进行
无氧条件下发生
乳酸发酵
乙醇发酵
乳酸发酵
第一阶段：糖酵解
(与需氧呼吸第一阶段相同)
第二阶段：丙酮酸在酶的催化下，形成乳酸
实例：
人和动物
乳酸细菌
乳酸发酵产生的ATP是需氧呼吸的多少？
思考
玉米胚、马铃薯块茎
乙醇发酵
第一阶段：糖酵解
(与需氧呼吸第一阶段相同)
第二阶段：丙酮酸在酶的催化下，形成乙醇
实例：
植物、酵母菌
注意：酵母菌有氧时需氧呼吸，无氧时厌氧呼吸。
乙醇发酵产生的CO2是需氧呼吸的多少？
思考
需氧呼吸与厌氧呼吸的区别
需氧呼吸 厌氧呼吸
呼吸场所
是否需氧
分解产物
释放能量
主要在线粒体内
需氧分子参加
CO2 H2O
较多能量
细胞质基质内
不需氧分子参加
C3H603、
较少能量
C2H5OH+CO2
苹果贮藏久了，为什么会有酒味？人剧烈运动后为什么会有酸痛？
思考
为生物体生命活动提供能量
为合成反应提供碳骨架
对生物进化起巨大推动作用
蛋白质
氨基酸
多糖
C
C
B
D
A
增加
酶
下降
温度升高，酶的活性下降，
厌氧呼吸
酒精
厌氧呼吸
O2增加，厌氧呼吸受到抑制
O2充足，需氧呼吸加强，CO2释放增加
B点所对应的浓度
需氧呼吸较低，同时又抑制厌氧呼吸，有机物分解很慢。(共15张PPT)
人的一切活动都要能量
物质运输
物质合成
细胞分裂
生物发光
细胞中与化学能有关的能量转化
原子中带负电的电子具有势能，这种势能通常被称为化学能
细胞中的许多反应可分为
氨基酸合成为蛋白质
光合作用
糖的氧化(细胞呼吸)
这些生理活动在什么细胞器中进行？哪些是吸能反应哪些是放能反应 原因？
放能反应
吸能反应
腺苷三磷酸
ATP
C5H10O4
ATP分子简式
高能磷酸键
利用
利用
ATP的利用
放能反应所释放的能量用于ATP的合成
ATP水解所产生的能量用于吸能反应
ATP-ADP
循 环
ATP不断消耗供各项生命活动，又是如何产生的？
ATP在细胞中易于再生
ATP是细胞中的直接能源 所含能量少，便于流通使用
1、下列物质水解后所释放出的能量可直接用于肌肉收缩的是（ ）。
A．肝糖元 B．肌糖元
C．葡萄糖 D．腺苷三磷酸
2、ATP在细胞内的含量及其生成是（ ）。
A．很多、很快 B．很少、很慢
C．很多、很慢 D．很少、很快
D
D
3、生物体的细胞内普遍存在一种能量载体，叫做 ，简称ATP，它是细胞中各种生命活动所需的 。ATP的分子式可简写成 ，ATP分子中大量的化学能储存在 内。伴随着ATP-ADP的循环，存在着 反应和 反应，ATP的这一特点，使它与生物体的新陈代谢有密切的关系。
腺苷三磷酸
能量通货
A—P～P～P
高能磷酸键
吸能
放能(共15张PPT)
第二章 细胞的化学组成
第一节 细胞中的原子和分子
扩散 - 是分子从高浓度处向低浓度处运 动的现象
水分子通过膜的扩散
结论：细胞通过渗透作用是吸水还是失水，取决于细胞质与外界溶液浓度。
细胞质浓度=外界溶液浓度 进出相等
细胞质浓度>外界溶液浓度 细胞吸水
细胞质浓度<外界溶液浓度 细胞失水
探究活动：模拟扩散、易化扩散和主动转运的过程
材料：人、滑雪板
条件：雪山山坡
被动转运和主动转运方式的比较
被动转运 主动转运
扩散 易化扩散
方向
能量
载体
举例
不需要
需要
需要
不消耗
消耗
顺浓度梯度
高浓度 低浓度
逆浓度梯度
低浓度 高浓度
水 O2、CO2、甘油等脂溶性物质
血浆中葡萄糖
进入红细胞
K+进入红细胞
Na+出红细胞
物质出入细胞
举例
举例
举例
主动转运
扩散
易化扩散
水分子
葡萄糖
钾离子
胞吞
胞吐
知 识
结构图
跨膜运输
膜泡运输
被动转运
这二种运输的主要差别是什么
1、海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍，但仍然能吸收碘，原因是 （ ）
A、海带细胞能够通过扩散的方式吸收碘
B、细胞膜上运载碘的载体多，通过易化扩散吸收
C、细胞膜上运载碘的载体多，通过主动转运方式吸收
D、海带细胞不断消耗碘元素，细胞内碘的浓度不断降低
C
随堂闯关
2、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（ ）
A、根细胞从土壤中吸收的养分过多
B、根细胞不能从土壤中吸水
C、根系不能将水向上运输
D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
B
随堂闯关
3、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（ ）
A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
B、盐水中的Na＋不利于细菌的生活
C、盐水是中性的，不适于细菌的生活
D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
D
随堂闯关
运输速率
浓度差
4、上面三幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？
运输速率
浓度差
扩散
易化扩散
主动转运
运输速率
能量ATP
哪种离子通过主动转运进出细胞
变式
这是什么方式
随堂闯关
5、人的红细胞和血浆中的各种离子浓度（mmol/L）如下
K+ Na+ Ca2+ Cl-
红细胞 150 26 70.1 74
血浆 5 144 3.2 111
1、红细胞中K＋和Ca＋的浓度明显高于血浆， K＋和Ca＋ 进入红细胞的方式是 ，这种方式的必要条件
是 和 。
主动转运
载体蛋白协助
消耗能量
2、红细胞中各种离子含量与血浆中离子含量不成正比，这表明细胞膜对进出细胞的离子具有 。
选择性
随堂闯关
