人教版高一生物必修一第五章所有课件

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名称 人教版高一生物必修一第五章所有课件
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2014-01-30 00:00:00

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课件20张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用细胞内有机物的合成需要能量,细胞的主动运输需要能量,
肌细胞的收缩需要能量……
这些能量哪里来?
细胞是如何利用的?……第1节 降低化学反应活化能的酶本节聚集:
1.科学家是怎样研究酶的本质的?
2.酶是什么?
3.细胞代谢为什么离不开酶?问题探讨讨论:
1.1773年斯帕兰札尼的实验要解决什么问题?
2. 肉块是怎么消失的?食物是怎样消化的?物理消化物理消化OR化学消化科学家对酶本质的探索 P81巴斯德以前发酵是纯化学反应,与生命活动无关巴斯德李比希发酵与活细胞有关,发酵
是整个细胞而不是细胞中
某些物质在起作用引起发酵的是细胞中的某些
物质,这些物质只有在细胞死亡
并裂解后才能发挥作用毕希纳酵母细胞中的某些物质能在酵母细胞破碎后继续起催化作用,
就像在活细胞中一样酶是蛋白质萨母纳切赫,奥特曼少数酶是RNA一、酶的作用和本质: 酶是 产生的
具有 作用的有机物,
其中绝大多数酶是 ,
少数 也具有催化功能。1.酶的本质活细胞蛋白质RNA催化2、酶在细胞代谢中的作用——细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。细胞代谢:对细胞来说,能量的获得和利用都必须通过化学反应。2 H2O2 2 H2O + O2加热或催化剂Q1:是加热分解的快还是加催化剂分解的快?
Q2:通过什么现象可以区分分解速度的快慢?
Q3:能否设计实验来检验?比较过氧化氢在不同条件下的分解速率实验2ml2ml3%3%常温90℃不明显少量不复燃不复燃反应条件 H2O2 浓度剂量气泡产生卫生香燃烧对照组实验组过氧化氢在90 ℃下的分解速率较快比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3
(常温)肝脏研磨液常温2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生卫生香燃烧对照组实验组实验促使过氧化氢分解的本质:
加热 ——使过氧化氢分子得到能量,
从常态转变为容易分解的活跃状态。——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。活化能:Fe3+
酶——降低化学反应的活化能——同无机催化剂相比,酶能更显著地降低化学反应的活化能,因而催化效率更高。催化剂酶的催化机理是降低活化能课堂巩固:书P82
练习一 3,2。
作业:同步导学P89-93 在研究酶性质的过程中,科学家通过整理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。
由上述资料可看出酶具有什么特性?
1.高效性二、酶的特性资料1 酸既能催化蛋白质的水解,也能催化脂肪、淀粉水解。
蛋白酶只能催化蛋白质水解,但不能催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分解,对其他化学反应不起作用。2.专一性资料2 口腔里有唾液淀粉酶,为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化? 由上述资料可看出酶具有什么特性?一种酶只能催化一种或一类化学反应。资料33.作用条件较温和探究:影响酶活性的条件 P63-64影响酶促反应的因素常有:
温度
PH值
酶的浓度
底物浓度
抑制剂
激活剂看学案,
找出相应的
实验设计科学探究步骤提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流本节小结酶在细胞代谢中的作用酶的本质酶的特性活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数RNA也具有催化功能。降低化学反应的活化能高效性
专一性
作用条件温和课件45张PPT。 第五章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶 一、酶的作用1、斯帕兰札尼对鹰的消化研究1783年,意大利科学家斯帕兰札尼
设计了一个巧妙的实验:将肉块放入
小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子
吞下去。过一段时间他把小笼子取出
来发现笼内的肉块消失了。讨论一:这个实验要解决什么问题?讨论二:是什么物质使肉块消失了?讨论三:怎样才能证明你的推测?答:鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化 答:是胃内的化学物质将肉块分解了答:收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。 光合作用有氧呼吸作用合成蛋白质细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢
实验原理:
过氧化氢酶和Fe3+能催化过氧化氢形成水和氧。比较过氧化氢在不同条件下的分解速率实验器材: 3.5%的氯化铁溶液 , 20%的新鲜肝脏研磨液 ,
3% 的过氧化氢溶液,卫生香,……目的要求: 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的
     快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义一、酶的作用和本质:酶在细胞代谢中的作用 比较过氧化氢在不同条件下的分解2H2O22H2O+O2催化剂3%的H2O2水浴FeCl3肝脏研磨液2mL2mL2mL2mL90℃2滴2滴现
象试管内液面的上方点燃的卫生香比较过氧化氢在不同条件下的分解速率卫生香气泡不明显少量步骤1 2 3 41)与1号试管相比,2号试管产生的气泡多,这一现象说明了什么?2号试管,加热能促进H2O2的分解,提高反应速率;2) 3、4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么?FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率,3)3号试管和4号试管相比,4号试管中的反应速率快,这说明了什么?过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多,试一试对现象的分析结论:1、酶有催化作用
2、与无机催化剂相比
酶具有高效性实验的注意事项:1 必须用新鲜肝脏做实验材料。
2 实验使用肝脏的研磨液时,加大肝脏内过氧化氢酶与
试管中过氧化氢分子的接触面积,从而加速过氧化氢
的分解。
3 不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液。
4 过氧化氢有腐蚀性,使用时不要让其接触皮肤。
5 观察产生氧气多少的途径:
一、观察产生气泡的数目的多少。
二、用无火焰的卫生香来鉴定,氧气多会使无火焰
的卫生香复燃。说明:
1、加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率;
2、FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率;
3、过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多;
细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。提高化学反应速率的途径:
 (1) 用加热或光照给反应体系提供能量。
 (2) 使用催化剂。那么,为什么使用催化剂可以提高反应速率呢?
1mol H2O2由常态变为活跃的状态时需要吸收75 KJ的热量,这75 KJ就是每mol H2O2的活化能。
但加入过氧化氢酶时,H2O2只要吸收29 KJ的热量就可以转变为活跃的状态。少了的46 KJ的热量是不是由过氧化氢酶提供的呢?
如果不是由过氧化氢提供的,那么如何解释为何少了46 KJ的热量呢?思考:2.作用机理:催化剂可以降低化学反应的活化能,从而使活化分子数增多,反应速度加快,而且与无机催化剂相比较,生物催化剂酶有突出的优越性——酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。 正是酶的催化作用,细胞代谢才 能在温和的条件下快速进行。 1、催化剂(无机催化剂、酶)没有供给能量,而是降低反应的活化能,促进反应进行,缩短完成时间,本身不被消耗,反应结果与没有催化剂一致。2、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。控制变量变量:实验过程中可以变化的因素自变量:其中人为改变的变量。
如:2号 90度水浴加热 3号 加两滴 氯化铁
4号 加肝脏研磨液因变量:随着自变量的变化而变化的量
如:实验中的过氧化氢的分解率 (用产生
氧的气泡多 少来表示)
无关变量:除了自变量外。实验过程中可能还会存
在一些可变因素,对实验造成影响,这
些变量称为无关变量。如:加入过氧化氢 量
实验室的温度 氯化铁和肝脏的研磨液的新鲜程度
对照实验除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验。对照组和实验组上述实验中的1号试管就是对照组,
2号3号4号试管就是实验组。在对照实验中,除了要观察的变量外,
其他变量(无关变量)都应当始终保持不变
2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生带火星的木条对照组实验组实验实验步骤:2.酶的本质阅读教材P81页,关于酶本质的探索酶的本质巴斯德在显微镜下观察到酵母细胞,他的观点哪些是正确的,哪些是错误的?李毕希的观点呢?毕希纳实验示意图,从中可得出什么结论?为什么当时只能推测酶是蛋白质,而不能证明酶是蛋白质?酶的本质巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼发酵是纯化学反应,与生命活动无关 发酵与活细胞有关,发酵是
整个细胞而不是细胞中的某
些物质在起作用
引起发酵的是细胞中的某些
物质,但是这些物质只有在
酵母细胞死亡后才能发挥作用
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起
催化作用,就象在活酵母细胞中一样 酶是蛋白质少数的RNA具有催化作用结论:
1.巴斯德是微生物学家,他主要强调生物体或细胞的整体作用。
2.李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问题。
3.三、酶(Enzyme)的概念:绝大多数酶是蛋白质,
少数的酶是RNA.酶是活细胞产生的一类具有
生物催化作用的有机物。四、酶的特性 比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率1、酶具有高效性酶的催化效率是无机催化剂的107-1013 倍2、酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应 (例如,二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组成的二肽。)实验蛋白酶,淀粉酶,蔗糖酶,肽酶,
麦芽糖酶 ……由这些酶的名字你能想到什么吗?
设计一个实验来验证一下你的推测加入淀粉酶2mL,振荡,试管下半部浸入60℃左右的热水中,保温5min2mL蔗糖溶液加斐林试剂 振荡水浴加热1min2mL淀粉溶液蓝色无变化砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用3、酶的作用条件较温和温度对酶活性的影响冰水中37℃水浴60 ℃浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴摇匀混合,放置反应5min变蓝变蓝不变蓝唾液淀粉酶在37 ℃中活性最强pH对酶活性的影响蒸馏水1mL5NaOH1mL5HCL1mL2ml2ml2ml摇匀混合,放置在室温下反应5min有较多气泡不明显不明显过氧化氢酶在中性条件中活性最强酶活性受温度影响示意图酶活性受pH影响示意图在一定范围内,随着温度的升高,酶的活性逐渐增强;达到最适温度时,酶的活性最高;超过最适温度时,随着温度的继续升高,酶的活性逐渐下降。酶活性受温度影响示意图温度过高会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活在一定范围内,随着pH的升高,酶的活性逐渐增强;达到最适pH时,酶的活性最高;超过最适pH时,随着pH的继续升高,酶的活性逐渐下降。过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活酶活性受pH
影响示意图1、高效性
2、专一性温度
pH3、作用条件较温和四、酶的特性本节小结酶在细胞代谢中的作用酶的本质酶的特性活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。降低化学反应的活化能高效性
专一性
作用条件温和1.细胞内合成酶的主要的场所是( )

A.细胞质 B. 线粒体
C.核糖体 D. 内质网C课堂练习: 2.图中是一种酶促反应P+Q R,曲线E表示在没有酶时此反应的过程。在t1时,将催化此反应的酶加于反应混合物中。则表示此反应进程的曲线是 ( )ABCDC课件22张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶问题探讨1、这个实验要解决什么问题?
2、是什么物质使肉块消失了?
3、怎样才能证明你的推测?一、酶的发现发酵是纯化学反应,与生命活动无关发酵与整个细
胞的活动有关发酵与细胞中
某种物质有关酵母细胞中的某物质能在细胞外起作用酶是蛋白质巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳少数酶是RNA切赫、奥特曼二、酶的本质 大部分酶是蛋白质,少部分酶是RNA三、酶的定义酶 是活细胞产生的具有催化作用
的有机物, 其中绝大多数酶是蛋白质。【相关知识】动物(或者人)体内不同部位的消化酶(如唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等)的消化对象和作业环境(恒温、不同PH值)目前已发现的酶有4000多种,它们分别催化不同的化学反应。加酶洗衣粉的制成与效用(温水、适用于不同的衣物)固氮微生物的生物固氮作用(固氮酶、27℃ 、中性PH值)。。。。。。酶如何在细胞中发挥作用?
四、酶在细胞代谢中的作用1、合成有用物质 2、分解有害物质 细胞中每时每刻都进行着许多
化学反应,统称为
细胞代谢酶的作用:
参与细胞代谢,催化化学反应。实验目的:通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解酶的作用和意义。2 H2O2 → 2 H2O + O21、常温下反应
2、加热
3、Fe3+做催化剂
4、过氧化氢酶四、酶在细胞代谢中的作用比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生卫生香燃烧比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件无关变量
各条件使反应加快的本质:
加热:提高分子的能量Fe3+:降低化学反应的活化能酶:更显著地降低化学反应的活化能四、酶在细胞代谢中的作用 正是由于酶的催化作用,细胞代谢
才能在温和的条件下快速进行。 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称为活化能五、酶的特性1、高效性过氧化氢酶比Fe3+的催化效率(活性)高得多酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013倍出现砖红色沉淀无砖红色沉淀2、专一性五、酶的特性 酶的专一性:指一种酶只能催化一种
化合物或一类化合物的化学反应。3、酶的作用条件较温和五、酶的特性(1)温度影响酶的活性
(2)PH值影响酶的活性娇气的酶:
酶一般在比较温和的条件下催化化学反应的进行。酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度。(1)温度对酶活性的影响动物:35---40摄氏度
植物:40--50摄氏度
细菌、真菌:差别较大低活性空间结构1号试管2号试管3号试管加入淀粉酶2滴,振荡试管各加入2mL淀粉溶液蓝色保持0℃冰水中约5min加热至100℃, 约5min加热至60℃,
约5min各加入两滴碘液振荡无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响(1)温度对酶活性的影响(2)pH对酶活性的影响酶促反应速率最快时的pH称为该酶促反应的最适pH。动物体里的酶最适PH大多在6.5---8.0之间(胃蛋白酶为1.5,胰液中的酶为8---9)
植物体里的酶最适PH大多在4.5-----6.5之间空间结构活性1号试管2号试管3号试管加入过氧化氢酶2滴,振荡2—3min试管各加入2mL过氧化氢溶液无明显变化pH=7pH=12pH=2将带火星的卫生香分别放入试管中只有在适合的pH下酶的催化效率最好复燃无明显变化探究pH对过氧化氢酶活性的影响(2)pH对酶活性的影响★影响酶促反应速率的因素:1、温度3、酶的浓度:反应速率随
酶浓度的升高而加快。4、底物浓度:在一定浓度
范围内,反应速率随浓
度的升高而加快,但达
到一定浓度,反应速率
不再变化酶量一定2、pH小结:酶的特性酶的高效性酶的专一性每一种酶只能催化一种
化合物或一类化合物的
化学反应酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013倍
酶需要适宜的条件习题人在高烧时,常常食欲大减,最根本原因是
A太累 B胃没有排空
C体温超过合适温度,消化酶的活性下降
D吃药使人没有了胃口
胃蛋白酶进入小肠后就几乎没有了催化作用,主要原因是
A. pH不合适
B.在胃里发挥了作用,不能再继续起作用了
C.被小肠内的物质包裹起来,不能起作用了
D.小肠内没有蛋白质可被消化习题
通常胃液的pH约为1.4左右,在测定胃蛋白酶活性时,将溶液pH由10降到1的过程中,胃蛋白酶的活性将
A不断上升 B没有变化
C先升后降 D先降后升
课件21张PPT。第1节 降低化学反应活化能的酶第五章 细胞的能量供应和利用一 酶的作用和本质斯帕兰札尼的实验讨论:1、这个实验要解决什么问题?2、是什么物质使肉块消失了?3、怎样才能证明你的推测?鸟类的胃是否只有物理性消化,
没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质,看看这些物质在
体外是否也能将肉块分解了一、细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。二、酶在细胞代谢中的作用 2 H2O2 → 2 H2O + O21、常温下反应
2、加热
3、Fe3+做催化剂
4、过氧化氢酶一、细胞代谢(1)与1号试管相比,2号试管出现什么不同的现象?这一现象说明什么?
2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率
(2)在细胞中,能通过加热来提高反应速率吗?
不能
(3)3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么?
在一定催化剂和较温和的条件下,过氧化氢就可以被分解。
(4)3号试管与4号试管相比,哪支试管中的反应速率快?这说明什么?为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要?
4号试管中的反应速率快,可以说明,与无机催化剂Fe3+相比,过氧化氢的催化效率要高出很多
(5)这个实验为什么要选择新鲜的肝脏?为什么要研磨?
因为过氧化氢酶是蛋白质,放置久了会受到细菌的作用,使组织中的酶分子数量减少或活性降低。研磨目的是使细胞内的过氧化氢酶充分释放出来,加大过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积,加速分解。
(6)滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,可否共用一个吸管?为什么?
不能。否则滴入的氯化铁溶液中因含有少量肝脏研磨液而影响实验结果的准确性
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件无关变量对照组实验组变量:实验过程中可以变化的因素。自变量:因变量:对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验。对照组:实验组:人为改变的变量。随着自变量的变化而变化的变量。无关变量: 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称为活化能二、酶在细胞代谢中的作用 一、细胞代谢在20℃测得的H2O2分解的活化能提问:1、从表所示数据能否推测出催化剂的作用理?

2、为什么酶比无机催化剂催化效率更高? 正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和的条件(常温常压)下快速进行。各条件使反应加快的本质:
加热:
Fe3+:
酶:提高分子的能量降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能二、酶在细胞代谢中的作用 一、细胞代谢三、酶的本质讨论1、巴斯德和李比希的观点
各是什么?有什么积极意义?
各有什么局限性?
2、巴斯德和李比希出现争论
的原因是什么?这一争论对后人
进一步研究酶的本质起到了什么
作用?二、酶在细胞代谢中的作用 一、细胞代谢毕希纳实验3、从毕希纳实验可以
得出什么结论?4、萨姆纳研究哪种酶?
你认为他成功的主要原
因是什么?5、切赫和奥特曼有什
么新发现?6、酶的本质是什么?三、酶的本质二、酶在细胞代谢中的作用 一、细胞代谢巴斯德之前发酵是纯化学反应,与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样萨姆纳脲酶是蛋白质李比希切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。酶的本质酶来源功能化学本质活细胞产生催化作用绝大多数是蛋白质,少数可为RNA课后思考
酶的本质是什么?
如实验改为“探究温度对酶活性的影响”,则自变量、因变量、无关变量分别为什么?
思考:本实验有没有严格遵循三大原则,有没有不严谨之处,怎么改?
1.下列关于过氧化氢的叙述中,正确的是( )。
A.在没有催化剂时过氧化氢不会分解成水和氧气
B.过氧化氢和水一样无色无味,对细胞无害
C.Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解
D.从最终结果看,在有催化剂存在时,过氧化氢分解反应会进行得更彻底课堂练习C
2.下列有关对照实验设置的叙述中,错误的是( )。
A.要设置对照组和实验组
B.自变量要始终保持相同
C.无关变量要始终相同且适宜
D.要遵循单因子变量原则
3.同无机催化剂相比,酶具有更高的催化效率
的原因是( )。
A.降低反应的活化能的作用更显著
B. 能供给反应物能量
C.改变了反应的途径
D.能降低反应活化能BA4.关于活化能,下列说法不正确的是( )。
A.是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量
B.加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能
C.无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率
D.酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行
C课件17张PPT。第五章
细胞的能量供应和利用
第1节 降低反应活化能的酶课程标准细胞代谢为什么离不开酶?
酶的本质是什么?
科学家是怎样研究酶本质的?一.酶的作用和本质 一般洗衣粉不易清除衣物上的奶渍,但生物活性洗衣粉则可以,一生物活性洗衣粉包装盒上印有以下资料:
成分:蛋白酶0.2%,清洁剂15%.用法:洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间,使用温水效果最佳.切勿用60度以上的热水.注意,切勿用于丝质及羊毛衣料;用后须彻底清洗双手.探究一一.酶的作用和本质 请根据以上资料探究有关问题:
1.为什么该生物活性洗衣粉能较易清除衣物上的奶渍?
2.为什么洗涤前须先将衣物浸于有这种洗衣粉的水内一段时间?
3.试提供一个方法以缩短衣物浸水的时间,并加以解释.
4.为什么包装盒上的用法指明切勿在60度以上的热水中使用此洗衣粉?
5.试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料.一.酶的作用和本质 酶工程中早期使用的酶制剂都是从动物,植物,微生物细胞中分离得到的,科学家为了解决酶易发生变性不易重复使用等问题,将酶或生产酶的细菌以一定的方法固定在某种载体上.这样生产原料从载体一头流入,产品就从载体的另一头流出,而酶可以重复使用.探究二一.酶的作用和本质 1.文中提到酶很容易发生变性,不易重复作用,为什么?
2.文中还提到酶制剂都是从动物,植物,微生物细胞当中分离得到的.这说明什么?探究二一.酶的作用和本质1.酶在细胞代谢中的作用:
阅读教材78页,回答相关问题
(1)实验中比较过氧化氢在不同条件下的分解,这里的”不同条件”指哪些?
(2)为什么要设计四组实验,1号组有什么作用?
(3)实验变量(自变量).反应变量(因变量).无关变量各是什么?过氧化氢在不同条件下的分解1.酶在细胞代谢中的作用:无很少不亮较多发亮很多复燃讨论:
1.与1号试管相比,2号出现不同的现象?这一现象说明什么?
2.在细胞内能通过加热提高反应速率吗?
3.3号和4号未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么?
4.3号与4号相比,4号试管中的反应速率快?这说明什么?为什么说酶对于细胞内化学反应顺利进行至关重要?酶降低化学反应活化能酶降低化学反应活化能2.酶的本质阅读教材P81页,关于酶本质的探索酶的本质巴斯德在显微镜下观察到酵母细胞,他的观点哪些是正确的,哪些是错误的?李毕希的观点呢?毕希纳实验示意图,从中可得出什么结论?为什么当时只能推测酶是蛋白质,而不能证明酶是蛋白质?酶的本质酶的本质请思考:
1.萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质,并因此获得诺贝尔奖.你认为他成功的主要原因是什么?
2.请给酶下一个较完整的定义.酶是由活细胞产生具有催化作用的有机物课件18张PPT。降低化学反应活化能的酶教 材 地 位、作用与意义 第五章细胞的能量供应和利用最重要的内容无非就是两个生理过程:呼吸作用和光合作用。这两个生理过程都涉及到许多复杂的化学反应,这些复杂化学反应的进行都需要酶的催化。“降低化学反应活化能的酶”放在第五章的最前面,能为呼吸作用和光合作用的讲述作了最好的铺垫,学生接受起后面的知识就不会感到唐突,而是感到一种水到渠成的酣畅淋漓。教材的编排特点、重点和难点 本节教材首先创设“问题探讨”情境,从而进入对酶的作用及本质的学习。接着重点安排学生做过氧化氢在不同条件下分解的实验,通过实验,并以两幅卡通图片配合正文说明酶催化化学反应的作用机理——降低化学反应的活化能。教材接着引导学生对有关资料进行分析,要求学生在分析资料后自己进行归纳、总结和完善,认识酶的本质并给酶下一个定义。教材里既有问题探讨和本节聚焦,又有实验和资料分析,目的是多管齐下,充分挖掘学生的潜能,达到学生学习能力的全面提升。

教学重点;酶的作用、本质。
教学难点;酶降低化学反应活化能的原理。
控制变量的科学方法。 知识目标教学目标(1)说明酶在细胞代谢中的作用。
(2)说明酶本质。能力目标(1)初步学会探究实验的过程,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组实验,提高学生的实验观察、分析和操作能力。
(2)学会同学之间的讨论和交流。
(3)学会分析、总结和归纳文字资料。情感态度
价值观目标
(1)通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
(2)天才与权威亦有不足与错误,要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。
(3)许多科研成果要经几代人的努力,科研成果来之不易。
(4) 激发学生对生命科学的学习热情。
教学设计思路 主动探究是新课程标准的重要理念。因此本节课教学设计思路是:精心创设问题情境,引导学生积极思考,主动探究。高二学生在初中初步学了光合作用,高中又学了细胞器及功能,通过对叶绿体进行光合作用和核糖体合成多肽的回忆和启发,引出细胞代谢的概念。细胞内化学反应的进行,都离不开生物催化剂——酶。通过“问题探讨”,引出酶早期研究。让学生做实验,在探究中得出酶催化作用的原理。通过资料分析,学生从科学家探索酶本质的过程中,不仅可以得出酶的定义,而且认同科学是在不断的探索和争论中前进的。学生的学习方法 合作学习和主动探究是新课程标准的重要理念,目的就是要促进学生转变学习方式——变被动接受式学习为主动探究式学习。本节课的教学,让学生采用合作学习、分组讨论、探究实验等方法进行活动。在实施计划的过程中,小组成员分工协作,使每个学生都能参与学习活动,并学会与他人合作。学生在讨论中能够各抒己见,取长补短,学会科学探究的方法。采用学生分组探究、讨论的方式进行教学,目的是给学生创设一个民主、轻松的学习环境。教学方法和手段  本节课主要采用的教学方法是启发式教学和直观教学法、实验法、讨论法等多种方法相结合。因为学生大脑兴奋中心容易疲劳,注意力集中的时间较短,所以需要教师在教学活动中针对不同的教学内容不断变换教学方式给予刺激和加强。
  本节课采用多媒体教学手段,使抽象的知识具体化、生动化,使学生的感知正确鲜明,印象深刻。扩充了认知空间,缩短了认知过程,优化了课堂结构,充分调动学生的学习主体性,引起学生主体在情感和精神面貌上的变化。 酶酶核糖体: 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢 细胞代谢离不开酶教学过程设计
(一)创设情景,引人新课:第①组第②组加热能提高反应速率 不能,加热会使蛋白质变性而影响酶的活性 2、在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?1、这一现象说明什么?常温90℃加热 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称为活化能. 酶的作用原理
(二)突破难点
和解决重点
常温90℃FeCl3肝脏研磨液第①组第②组3、3号食管和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么?
催化剂(酶)的作用原理是:降低化学反应的活化能
常温90℃
FeCl3肝脏研磨液 实验过程中,可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称为自变量。随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。
上述实验中的自变量是:
上述实验中的因变量是:温度、氯化铁溶液、
肝脏研磨液。过氧化氢分解速度。4.在每组实验中为什么选用两支试管?如果只用试管4能否说明酶的催化效率?对照原则 5.在第②组实验中两支试管的唯一区别是催化剂不同,如果两试管的温度也不同,对实验结果有影响吗?单一变量原则常温90℃
FeCl3肝脏研磨液5、 20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼又发现 少数RNA也具有生物催化作用。关于酶的本质的探索1、1857年,巴斯德在研究葡萄酒的发酵时认为: 同时代的李比希则认为:酒精发酵是活酵母菌代谢活动的结果。酒精发酵是酵母菌裂解释放中某种物质参与所致。2、1897年,德国的毕希纳实验证明促使酒精发酵 的是酵母中的某种物质——酿酶。 3、1926年,美国的萨姆纳从刀豆中提取出脲酶的结 晶,并证明脲酶是蛋白质。4、从20世纪30年代起,许多科学家提取多种酶的蛋 白质结晶,因此人们认为:酶是蛋白质。来源
酶的本质本质功能 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。板书设计 第五章 细胞的能量供应和利用
第一节 降低化学反应活化能的酶
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
一、酶的作用
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称为活化能。
酶的作用原理:降低化学反应的活化能
二、酶的本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA. 说课综述 整个教学,注重激发学生的学习热情,努力创造一个和谐、民主并充满激情的课堂氛围,教师不再是单纯的传道、授业、解惑者而应是学生学习的组织者、引导者与伙伴,学生也不再是一味地听取与接受,而是主动地探究、发现、体验与感悟,获得知识的同时提升情感态度与价值观,加上多媒体的现代教育手段支撑整个教学过程,让学生在一个生动、有趣而又多姿多彩的生物课堂上,真正做到愉快地“享受”学习。 教学反思
我教高二年级四个班,学生素质参差不齐,本节课四个班我所采用的教法和手段差不多,但效果迥然不同,好的更好,差的更差。因为以前学生更多接受是满堂灌的教学法式,现在让他们自己去“寻找”知识还有些不习惯。
实验无疑能增加学生的学习兴趣,但不少学生纯粹是为实验而实验,不善于透过现象看本质,这一方面与学生的素质有关,另一方面与老师的启发和引导密切相关.学生做实验,兴致来了,只在玩,不仅浪费国家财产,而且无法达到良好的教学效果。
欢迎指导谢谢课件29张PPT。第1节 降低化学反应活化能的酶第五章 细胞的能量供应和利用一 酶的作用和本质斯帕兰札尼的实验讨论:1、这个实验要解决什么问题?2、是什么物质使肉块消失了?3、怎样才能证明你的推测?鸟类的胃是否只有物理性消化,
没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质,看看这些物质在
体外是否也能将肉块分解了一、细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。二、酶在细胞代谢中的作用 2 H2O2 → 2 H2O + O21、常温下反应
2、加热
3、Fe3+做催化剂
4、过氧化氢酶一、细胞代谢比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃加热可以促进H2O2分解,提高反应速率,
Fe3+和过氧化氢酶都能加快H2O2分解,但
过氧化氢酶的催化效率更高反应条件对照组实 验 组对照实验①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。 ②单一变量原则:在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。
③ 等量原则:各组加入的试剂要等量
实验设计原则:巴斯德之前发酵是纯化学反应,与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样萨姆纳脲酶是蛋白质李比希切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。三、酶的本质二、酶在细胞代谢中的作用 一、细胞代谢第1节 降低化学反应活化能的酶第五章 细胞的能量供应和利用二 酶的特性说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率(活性)高得多。 比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多? 酶的催化效率一般是无机催化剂的107 ~1013倍。 酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利
进行。

酶具有高效性的意义:上述实验说明了:一、酶具有高效性你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗?
淀粉和蔗糖都是非还原性糖,淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的沉淀。 现在给你淀粉酶溶液,要观察淀粉酶能催化哪种糖水解,应该如何设计这个实验?你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢?探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
分别加入淀粉酶2滴,振荡,试管下半部浸入60℃左右的热水中,反应5min2号试管中加入2mL
蔗糖溶液加入斐林试剂 振荡约60℃水浴2min1号试管中加入2mL
淀粉溶液无变化砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用1、2号试管中分别加入2mL淀粉溶液
(两试管中PH和温度正常且相同)淀粉酶能催化淀粉水解,蛋白酶不能催化淀粉
水解探究淀粉酶和蛋白酶对淀粉的水解作用每一种酶只能催化 化学反应。细胞代谢能够有条不紊,互不干扰地进行,与
酶的 是分不开的。
二、酶具有专一 性一种或一类 4000专一性目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同
的化学反应。一、酶具有高效性分别加入淀粉酶2滴,振荡,试管下半部浸入60℃左右的热水中,反应5min2号试管中加入2mL
蔗糖溶液加入斐林试剂 振荡约60℃水浴2min1号试管中加入2mL
淀粉溶液探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 从上面进行的实验我们看出进行实验需要比较温和的条件,比如淀粉酶在60℃左右最好。能不能设计一个实验,来证明温度会影响酶的催化效率(活性)?1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料?
三组,高温,低温和常温!2、我要设计几组实验?选择几个温度?淀粉酶。因为 H2O2受温度影响也会分解3、观察指标怎么确定,选择什么样的鉴定试剂?碘液,看是否变蓝问题聚焦以上设计有两点错误: 一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则; 二是试剂加入的顺序错误2、3步应互换。 以上设计是否有错误?1号试管2号试管3号试管加入淀粉酶2滴,振荡试管各加入2mL淀粉溶液蓝色保持0℃冰水中约5min加热至100℃, 约5min加热至60℃,
约5min各加入两滴碘液振荡无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响 除了注意对照实验设计,还要注意实验的顺序,如果有时间,实验组可等梯度多做几组,得出的结果更准确。 低活性最适温度空间结构动物:35---40摄氏度
植物 40--50摄氏度
细菌、真菌 差别较大在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起疑问:60℃时,为什么肉块长时间不能被分解?如何找到酶活性最高时的温度? 通过以上实验可以知道,酶在最适温度下, 活性最高。
那么PH值不同,对酶的活性有没有影响呢?设计一个实验,来探究pH会影响酶的催化效率(活性)?以上设计缺少对照组。 以上设计是否科学?1号试管2号试管3号试管加入过氧化氢酶2滴,振荡2—3min试管各加入2mL过氧化氢溶液无明显变化pH=7pH=12pH=2将带火星的卫生香分别放入试管中只有在适合的pH下酶的催化效率最好复燃无明显变化探究pH对过氧化氢酶活性的影响过氧化氢酶最高动物体里的酶最适PH大多在6.5---8.0之间,(但胃蛋白酶为1.5,
胰液中的酶为8---9)
植物体里的酶最适PH大多在4.5-----6.5之间过酸、过碱的,会使酶的空间结构遭到破坏,蛋白质变性,使酶永久失活。★影响酶促反应速率的因素:1、温度3、酶的浓度:反应速率随
酶浓度的升高而加快。4、底物浓度:在一定浓度
范围内,反应速率随浓
度的升高而加快,但达
到一定浓度,反应速率
不再变化酶量一定2、pH课堂小结课件13张PPT。第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸问题探讨  18世纪,法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气,并把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用的实质是有机物氧化分解,并释放能量。
讨论:
1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点?
2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗?
3.在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放
能量吗?一、细胞呼吸的概念:
是指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ATP的过程。
二、细胞呼吸的方式:
1、探究酵母菌细胞呼吸的方式
  有氧呼吸:  
无氧呼吸:单细胞真菌
兼性厌氧菌思考:
怎样控制有氧和无氧的条件?
如何判断产物中有酒精产生?讨论:
  酵母菌的细胞呼吸有几种方式?每种方式的条件和产物有什么区别?2、有氧呼吸:
(1)主要场所——线粒体   
(2)总反应式:
(3)过程:
(4)概念:
   指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。2870KJ/mol1161KJ38ATP内膜——酶
基质——酶C6H12O62 丙酮酸酶能量 4 [H]+ 6 H2O酶20 [H]2 ATP6 CO2+能量有氧呼吸的全过程+ 6 O2酶12 H2O + 能量ADP + Pi2 ATPADP
+
Pi34 ATPADP
+
Pi酶酶酶[H]指的是氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化成还原型辅酶Ⅰ(NADH)思考:
产物 H2O 和 CO2 中的O来自葡萄糖还是氧气?
有氧呼吸在哪个阶段才需要大量的氧气?第一阶段:糖酵解第二阶段:三羧酸循环第三阶段:氧化磷酸化(细胞质基质)(线粒体基质)(线粒体内膜) 在细胞内,1 mol的葡萄糖彻底氧化分解后产生2870 KJ的能量,其中有1161 KJ的能量储存在ATP中,其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下,有氧呼吸的能量转换效率大约是多少?这些能量大约能使多少格ADP转化为ATP?3、无氧呼吸:
(1)进行场所:细胞质基质
(2)过程:
(3)总反应式:
(4)概念:
是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。C6H12O6酶酶196.65KJ/mol61.08KJ2ATPC6H12O64[ H ]2C2H5OH + 2CO2酶酶2C3H6O32CH3COCOOH酶2ATP动物:乳酸
植物:酒精
玉米胚
马铃薯块茎
——乳酸
乳酸发酵:
酒精发酵:无氧呼吸全过程场 所主要在线粒体内细胞质基质是否需氧需不需分解产物C2H5OH + CO2
或 C3H6O3释放能量2870KJ、38ATP196.65KJ、2ATP有氧呼吸无氧呼吸4、有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别:CO2 和 H2O5、细胞呼吸原理的应用:
——分析细胞呼吸原理的应用 资料分析:水果的低温保鲜粮食的保存水生植物的通气组织 影响呼吸作用速率的外界因素:
温度、CO2 、O2、水分、PH、呼吸底物
呼吸作用与农业生产:
作物栽培、粮食贮藏、果蔬保鲜
呼吸作用与人类生活:
伤口处理、运动健身、酿酒制醋制味精珠江啤酒厂P100课堂练习:讨论:
1、据资料分析说一说人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面?
2、生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例? 课件19张PPT。 第3节
ATP的主要来源——细胞呼吸 生物体内主要的能源物质是什么? 糖类等有机物中的能量是怎样被 细胞利用的呢?思考: 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成CO2或其他产物,并且释放出能量的总过程。细胞呼吸的概念:实质:氧化分解有机物释放能量讨 论 我们吃的面包和馒头为什么比较 松软?这与酵母菌有什么关系?酵母菌发挥这种作用需要什么条件呢?
酒的主要成分是酒精。它是酵母菌在什么条件下产生的呢?
线粒体——“动力工厂”(有氧呼吸的主要场所)外膜内膜嵴外膜、内膜、嵴、基质(含少量DNA和有关酶)功能:结构:有氧呼吸的主要场所一、有氧呼吸1、有氧呼吸的主要场所-------线粒体2、有氧呼吸最常利用的物质------葡萄糖有氧细胞呼吸的过程示意图Ⅰ细胞质基质Ⅱ线粒体基质Ⅲ线粒体内膜有氧呼吸的三个阶段葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH +4 [H] + 2 ATP
(丙酮酸) 场所:细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶6CO2 +20 [H] + 2 ATP 场所:线粒体基质②2CH3COCOOH(丙酮酸)[H]的氧化酶12H2O + 34 ATP场所:线粒体内膜③24[H] + 6O2+6H2O有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸CO2、[H]少量[H]、O2H2O大量对比①主要场所:线粒体②能量去向: 一部分以热能形式散失
另一部分转移到ATP中 ③总反应式:④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。(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约40%)氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解许多ATP38个ATP二、无氧呼吸细胞质基质
大部分高等植物、酵母菌

第一阶段第二阶段1)无氧呼吸过程马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物肌细胞、乳酸菌)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、酵母菌同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?发酵微生物的无氧呼吸(酒精发酵、乳酸发酵)无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中无氧呼吸的意义 高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧环境条件。
人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量,满足人体的需要。三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点相同点场所条件产物能量
变化联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸释放大量能量,合成
38ATP释放少量能量,合成
2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同,以后阶段不同分解有机物,释放能量,合成ATP呼吸作用的概念呼吸作用类型有氧呼吸无氧呼吸呼


用葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解[H]的氧化丙酮酸不彻底分解乳酸发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解对比1、场所3、物质变化4、能量变化2、条件四、细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽,细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用:
发酵技术
农业生产
粮食储藏和果蔬保鲜3、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是——————
———————————————— 4、生物的细胞呼吸可分为—————— 和 —————两种类型,一般情况下供给肌肉活动的能量是通过—————— 呼吸提供,其能源物质主要是 ———— 有氧呼吸无氧呼吸有氧葡萄糖1、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在——————2、人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态,可以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为——————线粒体乳酸课堂练习5、生物的生命活动所需要的能量主要来自:
A、糖类的氧化分解
B、脂类的氧化分解
C、蛋白质的氧化分解
D、核酸的氧化分解6、人体进行有氧呼吸的主要场所是
A、肺细胞
B、内环境
C、线粒体
D、细胞质基质AC7、与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是
A、分解有机物
B、释放能量
C、需要酶催化
D、有机物分解不彻底8、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,适当延长保鲜时间的生理原因是
A、呼吸作用减弱
B、呼吸作用加强
C、光合作用减弱
D、促进了物质的分解DA5、种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是
A、根细胞吸收水分过多
B、营养缺乏
C、光合作用强度不够
D、细胞有氧呼吸受阻10、同样消耗1mol的葡萄糖,有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的
A、20倍
B、19倍
C、6倍多
D、12.7个百分点DB课件52张PPT。 第 3 节 ATP 的主要来源——细胞呼吸
1.细胞呼吸的概念
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成____或
其他产物,释放出____并生成____的过程。
2.检测细胞呼吸的方法
(1)检测细胞是否进行了呼吸,通常是检测_____的产生。其
可以使______________变混浊,也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由___变___再变___。CO2澄清的石灰水蓝黄CO2能量ATP绿 (2)检测酵母菌是否进行了呼吸作用,还可以检测____的产
生,检测方法是用_______________在酸性条件下与生成物发生化学反应,变成_______。乙醇重铬酸钾溶液灰绿色 3.有氧呼吸
(1)概念:指细胞在___的参与下,通过多种酶催化作用,把
葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生出____和____,释放能量,生成大量 ATP 的过程。氧CO2H2O(2)细胞进行有氧呼吸的主要场所是______,其内膜某些部位向内腔折成____。线粒体嵴(3)有氧呼吸时最常利用的物质是______。葡萄糖 (4)有氧呼吸的化学反应式:______________________
_____________________。
(5)有氧呼吸的过程
①第一阶段:1 分子的______分解成 2 分子的______,产生
少量的____,同时释放少量的_____,这个阶段是在___________中进行。葡萄糖丙酮酸[H]能量细胞质基质 ②第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成____和[H],同时释放
少量的能量,这个阶段是在______________中进行。C6H12O6+6H2O+6O2CO2线粒体基质 ③第三阶段:前两个阶段产生的___,经过一系列的反应,
与____结合而形成_____,同时释放_____量的能量,这个阶段是在____________中进行。[H]O2H2O大线粒体内膜 注:三个阶段的各个化学反应是由不同的酶催化的。
(6)有氧呼吸产生的能量
在 生 物体内 , 1 mol 的 葡 萄 糖 在 彻 底分解以后,可使
__________左右的能量储存在______中,其余的能量则以____的形式散失了。1 161 kJATP热能 4.无氧呼吸
(1)概念:一般是指细胞通过多种酶的催化,把葡萄糖等有
机物分解成为______和______或转化为_____,同时释放出少量______的过程。CO2能量 (2)细胞进行无氧呼吸的场所是____________。
(3)产生的能量
1 mol 的葡萄糖分解成乳酸以后,只释放出___________的
能量,其中只有__________的能量储存在_____中,其余的能量都以____的形式散失了。196.65 kJ61.08 kJ酒精乳酸细胞质基质ATP热能 (4)实例
高等动物和人体的无氧呼吸产生____。还有一些高等植物
的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸,如__________、玉米的胚乳等。乳酸马铃薯块茎(5)化学反应式:
①_________________________________
②_________________________________________5.有氧呼吸和无氧呼吸的区别
6.细胞呼吸原理的应用:松土、晒田、破伤风伤口的处理。细胞质基质、线粒体细胞质基质不需要少需要CO2、H2O不彻底的分解产物多 配对练习
1.在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中,检测是否有酒精产生的试剂及出现的颜色变化是()A.重铬酸钾、灰绿色
C.碘液、灰绿色B.重铬酸钾、紫色
D.苏丹Ⅲ、橘黄色 [解析]在酸性的条件下,重铬酸钾与酒精发生化学反应,变
成灰绿色。
[答案]A2.关于有氧呼吸的叙述中,错误的是()
[解析]有氧呼吸的产物为二氧化碳和水,不产生酒精或乳
酸。
A.主要在线粒体内进行
B.与无氧呼吸的全过程不完全相同
C.释放出的能量较多
D.产物为二氧化碳、酒精或乳酸[答案]D 3.葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常用的物质。将一只实验
小鼠放入含有放射性18O2 气体的容器内,18O2 进入细胞后,最先出现的放射性化合物是(
A.丙酮酸
C.二氧化碳 )
B.乳酸
D.水 [解析]丙酮酸中的氧来自葡萄糖;二氧化碳中的氧来自水和
丙酮酸;乳酸是无氧呼吸的产物;18O2 被实验小鼠吸入参与有
氧呼吸的第三阶段,生成水。
[答案]D 4.现有两瓶密封的罐头已过保质期,甲瓶瓶盖鼓起,乙瓶
外观无变化,打开后发现两瓶罐头已变质。对此现象解释合理的是() ①甲罐头变质是被厌氧细菌污染,细菌代谢的产物有 CO2
和乳酸
②甲罐头变质是被厌氧细菌污染,细菌代谢的产物有酒精
和 CO2
③甲罐头变质是被需氧细菌污染,细菌代谢的产物 CO2 和
H2O
④乙罐头变质是被厌氧细菌污染,细菌代谢的产物是乳酸
⑤乙罐头变质是被厌氧细菌污染,细菌代谢的产物是酒精A.①④B.③⑤C.②⑤D.②④ [解析]两瓶密封的罐头已变质说明存在微生物的代谢活动,
密封说明细胞代谢类型为厌氧型。甲瓶瓶盖鼓起说明无氧呼吸
产生了气体,表明产物还有酒精;乙瓶外观无变化说明无氧呼
吸没有产生气体,表明产物只有乳酸。
[答案]D5.在适宜的温度条件下,在下列装置中都放入干酵母(内有活酵母菌),其中适于产生酒精的装置是() [解析]酵母菌在无氧情况下,才能够将葡萄糖分解产生酒
精;B 中的葡萄糖没有溶于水,在无水的情况下,酵母菌不能
进行各种化学反应,因此,不能产生酒精;C 中没有加入葡萄
糖,故不能产生酒精;D 中有 O2存在,酵母菌进行有氧呼吸,
因此也不能产生酒精。
[答案]A6.酵母菌无氧呼吸产生 a mol 的 CO2,人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖,可产生 CO2 () [解析]无氧呼吸过程中 1 mol 的葡萄糖产生 2 mol 的 CO2,
而有氧呼吸过程中 1 mol 的葡萄糖产生 6 mol 的 CO2。酵母菌无
氧呼吸产生 a mol 的 CO2,说明消耗了 a/2 mol 的葡萄糖,人在
正常情况下进行的是有氧呼吸,消耗 a/2 mol 的葡萄糖产生
6×a/2=3a mol CO2。
[答案]C1.线粒体是有氧呼吸的主要场所 (1)为了适应这种功能,线粒体的内膜向内折叠成嵴,使内
膜的面积大大增加,使有氧呼吸能更快地产生 ATP。
(2)生物体代谢旺盛、耗能较多的部位的细胞中线粒体较多,例如,心肌细胞内的线粒体数目就比腰肌细胞的多。
(3)同一个细胞内线粒体也是常常集中在代谢比较旺盛的部位。重点难点【例 1】细胞呼吸对生命活动意义重大,下面关于细胞呼吸的叙述中,正确的是() A.线粒体是需氧呼吸的主要场所,没有线粒体的细胞只能
进行厌氧呼吸
B.线粒体的嵴是由外膜折叠形成的
C.酵母菌无氧呼吸产生 A mol CO2,人在正常情况下消耗
等量葡萄糖可形成 3A mol CO2
D.细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气的参与才能释
放储存的能量 [名师点拨]细胞呼吸有两种方式:有氧呼吸和无氧呼吸,前
者的主要场所是线粒体,但是没有线粒体的细胞也能进行有氧
呼吸,例如好氧细菌的有氧呼吸。人体在正常情况下,是进行
有氧呼吸供能的,此时消耗 1 mol 葡萄糖产生 6mol CO2;而细
胞进行无氧呼吸时,消耗 1 mol 葡萄糖产生 2 mol CO2。细胞进
行有氧呼吸时,必须有水和氧气的参与;进行无氧呼吸时,则
不需要水和氧气的参与。[答案]C 【变式训练 1】把鼠肝细胞磨碎后进行高速离心,细胞匀浆
分成 a、b、c、d 四层,向 c 层加入葡萄糖,无 CO2 和 ATP 产生;
可是加入丙酮酸,马上就有 CO2 和 ATP 产生。c 层必定含有的成分是()A.线粒体和 ADP
C.线粒体和细胞质基质B.核糖体和 ADP
D.细胞质基质和 ADP [解析]c 层中的成分不能利用葡萄糖,而能利用丙酮酸,生
成 CO2 和 ATP。这点正符合线粒体的特点。在有氧呼吸过程中,
反应的第一阶段是葡萄糖生成丙酮酸,这个过程是在细胞质基
质中进行。当葡萄糖生成为丙酮酸后,才进入线粒体进行有氧
呼吸的第二、三阶段的反应,产生 CO2 和 ATP。
[答案]A2.有氧呼吸的过程(1)主要原料是葡萄糖,在呼吸过程中,葡萄糖彻底分解,生成 CO2 、H2O。 (2)有氧呼吸的过程实质上有很多个步骤,大约有二十多个
反应。在这些反应中,伴随着物质变化,包含在葡萄糖中的能
量被逐步释放出来,并将其中的一部分逐步转移到 ATP 中,而
大部分能量则作为热能形式散失了。(3)有氧呼吸三个阶段比较【例 2】(2011 年广州天河区高一期末统考改编)在有氧呼吸过程中,进入细胞中的氧将()①与氢结合生成水②与碳结合生成二氧化碳③在线粒体中被消耗 ④在线粒体与细胞质基质中被消耗A.①③B.①④C.②③D.②④ [名师点拨]有氧呼吸过程中,进入细胞中的氧用于有氧呼吸
的第三阶段,氧化有氧呼吸的第一、二阶段脱下的[H],同时将
储存在[H]中的能量释放出来。这一步是在线粒体中进行的。
[答案]A【变式训练 2】参加 800 米跑比赛时,人体产生的 CO2 来自()A.无氧呼吸
C.有氧呼吸B.细胞质基质和线粒体
D.无氧呼吸和有氧呼吸 [解析]人体在剧烈运动时,一般会同时进行有氧呼吸和无氧
呼吸。但是人体无氧呼吸的产物是乳酸,不产生 CO2。CO2 只
是在有氧呼吸过程中产生。
[答案]C3.无氧呼吸(1)无氧呼吸发生在部分厌氧型生物中,这类生物主要依靠无氧呼吸获得能量进行生命活动。(2)好氧型生物在环境缺氧、细胞能量供应不足时,也进行无氧呼吸释放能量,补充能量供应的不足。(3)无氧呼吸的进行不需要氧气,只需要相关的酶。 (4)无氧呼吸的过程中葡萄糖的分解不彻底,释放的能量少,
而未释放出来的能量被储存在反应产物——酒精或乳酸内,这
些产物对生物体有毒害作用,因此无氧呼吸的进行有一定的限
制。【例 3】下列关于细胞呼吸的叙述中,正确的是()
[名师点拨]有氧呼吸的最终产物是 CO2 和 H2O,而无氧呼吸
的最终产物则根据生物类型的不同,分别是乳酸、酒精和 CO2。
这两种呼吸方式的中间产物是相同的,即都产生丙酮酸。
A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸、乳酸、酒精和 CO2
B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.产物为乳酸时可以判定一定不是有氧呼吸的过程
D.无氧呼吸不需要 O2 的参与,该过程最终有[H]的积累 [答案]C【变式训练 3】陆生植物不能长期忍受无氧呼吸,这是因为()①产生的酒精对细胞有毒害作用②产生的乳酸对细胞有毒害作用③没有专门的无氧呼吸结构④产生的能量太少A.①②B.①④C.②③D.③④ [解析]植物无法长期进行无氧呼吸,一是产生的能量太少,
二是产生的酒精对细胞有毒害作用。其中,酒精对细胞有毒害
作用对植物影响较大。大部分陆生植物进行无氧呼吸的产物是
酒精,无氧呼吸过程产生乳酸的仅见于马铃薯块茎、甜菜的块
根及玉米的胚乳等少数实例。
[答案]B4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较【例 4】下列关于植物细胞呼吸的叙述中,正确的是()
[名师点拨]植物体可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼
吸,这取决于外界条件和细胞内能量的供应情况;有氧呼吸产
生二氧化碳,无氧呼吸的酒精发酵过程也可以产生二氧化碳;
许多种子在储存过程中有明显的损耗就是细胞呼吸的宏观表
现。
A.细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B.是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
C.高等植物进行有氧呼吸,不能进行无氧呼吸
D.种子库中储存的风干种子不进行细胞呼吸[答案]A 【变式训练 4】按下表设计进行实验。分组后,在相同的适
宜条件下培养 8~10 小时,并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是()A.甲组不产生 CO2 而乙组产生
B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同
D.丁组的氧气消耗量大于乙组 [解析]根据题意分析,甲组和乙组能进行呼吸作用,但是由
于细胞破碎,因此呼吸效率降低。由于酵母菌是兼性厌氧型生
物,在有氧时进行有氧呼吸,在无氧时进行无氧呼吸。故在甲
组、丙组由于无氧供应,细胞进行无氧呼吸,产生酒精和 CO2;
乙组通入了氧,细胞进行有氧呼吸,不过呼吸效率不高;丁组
通入了氧,细胞进行有氧呼吸,由于细胞完整,所以呼吸效率
较高。[答案]D5.影响有氧呼吸的主要因素 (1)温度:有氧呼吸是酶促反应,温度对有氧呼吸的影响是
通过影响酶的催化效率体现的。它是外界环境影响呼吸作用的
主要因素。 (2)水分:水既是有氧呼吸的环境,也是有氧呼吸的原料。
在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强,随含水量
的减少而减弱。 (3)氧气:氧气是有氧呼吸所必需的,氧气充足可以增强有
氧呼吸,抑制无氧呼吸,氧气缺乏,细胞进行无氧呼吸产能。(4)二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。【例 5】关于细胞呼吸正确的说法是() A.无氧呼吸是不需氧的呼吸,其底物分解仍然属于氧化分
解反应
B.水果贮藏在完全无氧的环境中,可将物质损失减小到最
低程度
C.酵母菌只能进行无氧呼吸
D.与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜 [名师点拨]外界环境的变化能影响到细胞呼吸作用的进行,
温度、水分、氧气、二氧化碳等都对呼吸作用有较大影响。无
氧呼吸过程不需要氧,氧气浓度过高,反而抑制无氧呼吸;当
环境完全无氧时,细胞进行无氧呼吸,消耗的有机物比有少量
氧气时要多;酵母菌能进行有氧呼吸和无氧呼吸;与有氧呼吸
有关的酶存在于细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。[答案]A【变式训练 5】新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,能适当延长保鲜时间的生理原因是(
A.细胞呼吸减弱
C.光合作用减弱)
B.细胞呼吸加强
D.促进了物质分解 [解析]细胞呼吸受温度影响,这个过程主要影响酶的活性。
当温度过低时,酶的催化效率低,影响到细胞的新陈代谢;在
冰箱内的新鲜蔬菜不能进行光合作用。
[答案]A6.细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸所涉及的就是在细胞中分解有机物,释放能量供
生命活动利用的过程。这个原理在工业、农业生产、日常生活
和医药卫生事业中都得到应用。解析这类型的题目,要注意仔
细审题,找出题目中与相关细胞呼吸知识的部分,运用细胞呼
吸知识来分析作答。 【例 6】(双选)将等量且足量的苹果果肉分别放在 O2 浓度
不同的密闭容器中,1 小时后,测定 O2 的吸收量和 CO2 的释放量,数据如下表所示。下列有关叙述中,正确的是()A.苹果果肉细胞在 O2 浓度为 3%~20%时只进行有氧呼吸
B.贮藏苹果时,应选择 O2 浓度为 5%的适宜环境条件
C.O2 浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛
D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生酒精和二氧化碳 [名师点拨]从表格中 O2 的吸收量和 CO2 的释放量可以判
断,氧气含量为 0 时,苹果组织只进行无氧呼吸;在氧气浓度
为 1%~3%时既有氧呼吸又进行无氧呼吸;当氧气浓度大于 5%
时,苹果组织只进行有氧呼吸。但氧气浓度为 5%时,CO2 的释
放量最小。此时分解的有机物最少,是储藏苹果的最佳氧浓度。
在一定范围内 O2 浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛;但
超过一定范围,O2浓度增高,苹果果肉细胞有氧呼吸强度不会
继续增高。[答案]BD【变式训练 6】下列有关细胞呼吸原理的应用中,不正确的是()
[解析]制葡萄酒的原理是利用酵母菌的无氧呼吸过程产生
酒精,因此发酵罐不能通气。
A.提倡慢跑运动,避免无氧呼吸而产生大量乳酸
B.粮仓干燥通风,避免呼吸作用产热致使粮堆温度升高
C.保持发酵罐通气,控制温度,制得葡萄酒
D.花盆松土透气,促进有氧呼吸,有利于根系生长[答案]C7.呼吸作用的相关计算 进行呼吸作用的相关计算时,要熟悉呼吸的每一步变化并
十分熟悉有关公式,能将有氧呼吸的总反应式与无氧呼吸的总
反应式进行比较。 【例 7】现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,通入不同
浓度的氧气时,其产生的酒精和 CO2 的相对数量如图 5-3-1所示。问:在氧浓度为 a 时( )
图 5-3-1A.酵母菌只进行发酵
C.33%的葡萄糖用于发酵 B.67%的葡萄糖用于发酵
D.酵母菌停止发酵 [名师点拨]如果酵母菌只进行发酵,那么产生酒精的量和
CO2 的量相同,如果酵母菌停止发酵,就不会产生酒精。由图
可知在 a 时酵母菌无氧呼吸产生 6mol 酒精,根据反应式可知需
消耗 3mol 葡萄糖,同时产生6molCO2。因产生CO2 总量为15mol,
所以有氧呼吸产生 CO2 为(15-6)=9mol,可以推断,有氧呼吸
消 耗 葡 萄 糖 为1.5mol ,用于酒精发 酵 的 葡 萄 糖 为
3÷4.5×100%≈67%。
[答案]B 【变式训练 7】机体在一定时间内,细胞呼吸产生的 CO2
摩尔数与消耗的 O2 摩尔数的比值,常被用来判断呼吸分解有机
物的种类,根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计算,此比值是()A.0.5
C.1.5 B.1.0
D.2.0 [解析]葡萄糖彻底氧化分解即进行有氧呼吸,这个过程中,
每消耗 1 mol 葡萄糖产生 6 mol CO2,同时消耗 6 mol O2。产生
的 CO2 摩尔数与消耗的 O2 摩尔数的比值为 1∶1。
[答案]B8.探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧或无氧的条件下,分别进行有氧呼吸或无氧呼吸。(1)探究实验的关键是控制有氧、无氧的条件,设置两套装置进行对比 ①在设置有氧条件时,可以直接通入空气,但是由于空气
中含一定量的 CO2,因此要将通入的空气过滤,去掉其中的 CO2。 ②设置无氧条件时,将装有酵母菌培养液的锥形瓶用胶塞
严密封闭。若瓶内液体装得较满,则空气较少;反之,空气较
多。(2)两种条件下,锥形瓶中均会产生 CO2
①在有氧的条件下,CO2 产生得较多。②实验时可以让 CO2 通过澄清的石灰水进行检测
a.若使澄清的石灰水变浑浊,说明有 CO2 产生。
b.若浑浊产生的时间较快,说明 CO2 较多。③CO2 也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
(3)无氧呼吸的产物除了 CO2 外还有酒精检测的方法是:在酸性条件下,让酒精与重铬酸钾反应,将由重铬酸钾的橙色变为硫酸铬的灰绿色。【例 8】图 5-3-2 是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中不正确的是() 图 5-3-2
A.两个装置均需置于相同且适宜的温度下
B.装置乙在Ⅲ处可观察到有酒精生成C.装置乙中应让Ⅱ先放置一会再与Ⅲ连接D.装置甲中 NaOH 的作用是吸收空气中的 CO2 [名师点拨]作为对照,两组装置要置于相同且适宜的条件
下;装置乙是无氧呼吸的装置,其中只有 CO2 可以通过导管进
入Ⅲ,酒精只留在Ⅱ中;装置乙的Ⅱ先放置一会,可以使锥形
瓶中原有的 CO2 排尽,再与Ⅲ连接就不会影响实验结果了;装
置甲是有氧呼吸的装置由于空气中含一定量的 CO2,因此可以
将通入的空气先通过 NaOH,去掉其中的 CO2。[答案]B 【变式训练 8】某实验室用两种方式利用酵母菌发酵葡萄糖
产酒。甲发酵罐中保留一定量的氧气,乙发酵罐中没有氧气,
其余条件相同且适宜。实验过程中每小时测定两发酵罐中氧气
和酒精物质的量,记录数据并绘成下面的坐标图(如图 5-3-3所示)。据此下列说法正确的是()图 5-3-3A.在实验过程中甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为6∶5B.甲发酵罐最终的酒精产生量高于乙罐,是因为前期酵母菌大量增殖C.甲发酵罐实验结果表明在有氧气存在时酵母菌无法进行无氧呼吸D.实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量 [解析]甲发酵罐中由于加入 6mol O2,因此,有氧呼吸将产
生 6mol CO2,而其无氧呼吸产生 18 mol 酒精,即 CO2 的生成量
为 18 mol。因此甲罐实际产生 24mol CO2。乙罐只产生 15mol
CO2。两罐中产生的二氧化碳之比不是为 6∶5。甲发酵罐中由
于加入 O2,酵母菌将进行有氧呼吸而大量增殖,导致甲罐中酒
精发酵的能力较强,产生的酒精较多。[答案]B一、影响呼吸作用的环境因素 1.温度:温度主要通过影响酶的活性来影响呼吸作用的进
行。植物呼吸作用的最适温度一般在 25~35℃。在一定范围内,
温度较高时,植物生长旺盛,消耗能源物质较多;温度较低时,
可以保存较多的营养物质。因此在温室生产中,可以利用白天提高温度,晚上降低温度的做法,来提高作物的产量。学习资源 2.氧气:在无氧条件下,细胞进行无氧呼吸,释放少量能
量。当氧含量逐渐提高时,有氧呼吸作用逐渐增强,无氧呼吸
作用逐渐减弱;氧浓度达到一定时,无氧呼吸消失。二、呼吸作用原理在实际生产、生活中的应用 1.发酵:发酵生产酒精时,一般是在环境中保留一定的空
气,利于酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。当环境中氧气用完
时,酵母菌进行无氧呼吸,产生大量酒精。 2.给土壤松土:给土壤松土可以使空气进入土壤,植物根
部细胞进行有氧呼吸,产生更多的能量,有利于矿质元素的运输。同时减少无氧呼吸的进行,以免产生酒精或乳酸,对细胞
有破坏作用。 3.粮食储存:降低呼吸作用强度的要求是干燥、低温、低
氧含量。这样细胞内的化学反应进行缓慢,有利于保存粮食中
的营养成分。 4.水果、蔬菜的保存:新鲜的水果和蔬菜含有较多的水分,
要降低它们的呼吸作用,应该降低环境温度,使细胞中的酶的
活性降低。但温度不能低于冰点,以免细胞液中的水分结冰膨
胀,导致细胞破坏。另外,降低环境中氧气含量,氧气含量一
般保持在 5%左右,细胞的呼吸作用消耗的有机物最少。课件39张PPT。第3节 ATP的主要来源 ——细胞呼吸你知道: “呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗? “呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程,而“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。细胞呼吸 细胞呼吸也称呼吸作用,是指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ATP的过程。一、细胞呼吸的方式有氧呼吸 无氧呼吸 指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,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,生成许多ATP的过程。1. 概念—(一)有氧呼吸2. 主要场所:线粒体C6H12O6能量(少量)
2ATP 2丙酮酸
(2C3H4O3)4[H]酶3. 有氧呼吸的过程(三个阶段)C6H12O6能量(少量) 2丙酮酸
( 2C3H4O3 )[H]能量(少量)
2ATP20H]6CO26H2O酶酶C6H12O6能量(少量) 2丙酮酸
(2C3H4O3 )[H]能量(少量)[H]O212H2O+能量(大量)
34ATP6CO26H2O酶酶酶细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量线粒体基质丙酮酸、H2O CO2、[H]少量线粒体内膜大量H2O[H]、O2有氧呼吸全过程的比较细胞有氧呼吸中ATP的产生和消耗情况小结 (1). C6H12O6+2NAD+
2ADP+2Pi
2CH3COCOOH+2NADH
2ATP
(2)2CH3COCOOH+6H2O+8NAD++2FAD
2ADP+2Pi
6CO2+8NADH+2FADH2
2ATP
(3).10NADH+5O2 10NAD++10H2O
30ADP+30Pi 30ATP
2FADH2+O2 2FAD+2H2O
4ADP+4Pi 4ATP3. 总反应式:思考:此过程原子转移途径?C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
以上反应式中的能量能否写成ATP ?能量(2870kJ)1161kJ其余以热能形式散失ATP酶思考1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段?2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段?3、如果你在思考上述问题的时候,消耗了2摩尔葡萄糖,那么有多少能量转移到了ATP中?第二阶段第三阶段1161kJx2 4、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:①产生CO2的阶段(  )
②产生H2O的阶段(  )
③氧气参与的阶段(  )
④产生ATP的阶段(      )
⑤产生ATP最多的阶段(  )二三三一、二、三三(二)无氧呼吸
1、实例
高等植物在水淹的情况下
C6H12O6解释:苹果储藏久了为什么会有酒味呢?
苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了酒精2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(少量)酶 一些高等植物的某些器官:马铃薯块茎、甜菜块根 、玉米胚、胡萝卜的叶等
C6H12O6 高等动物和人的某些组织、器官缺氧条件下
有些微生物(微生物的无氧呼吸一般叫做发酵)
乳酸菌、酵母菌等酶2C3H6O3(乳酸)+能量(少量) 通过上述实例,你能说出无氧呼吸产物有哪些物质吗?酒精和二氧化碳
乳酸 2、过程 :分两个阶段
第一个阶段:


第二个阶段:
3、场所:细胞质基质 (二)无氧呼吸 1、实例C6H12O6能量(少量) 2丙酮酸
(2C3H4O3)[H]2C2H5OH(酒精)+2CO22C3H6O3(乳酸)酶4. 反应式:C6H12O6C6H12O6酶酶2C2H5OH +2CO2+能量2C3H6O3+能量能量(196.65kJ)61.08kJATP其余以热能形式散失 一般是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物,同时释放出少量能量,生成少量ATP的过程。5. 概念:无氧呼吸是否有害??酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用,且释放的能量太少,不足维持生命活动的需求。大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命!生物体或部分组织器官在缺氧条件下,无氧呼吸作为有氧呼吸的补充,是生物的适应性的表现! 有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的,由于有氧呼吸比无氧呼吸优越,有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式,但还保留着无氧呼吸的能力。葡萄糖丙酮酸6CO2 +12H2O+能量(大量)2C2H5OH +2CO2+能量(少量)
2C3H6O3 +能量(少量)或酶酶(三)有氧呼吸与无氧呼吸的关系:有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系: 细胞质基质、线粒体 细胞质基质
需O2、酶 不需O2、需酶
H2O、CO2 C2H5OH、CO2
或 C3H6O3
彻底 不彻底
较多 较少
有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的
分解有机物,释放能量
分析细胞呼吸原理的应用三、细胞呼吸原理的应用控制呼吸作用的反应条件抑制酶活性,抑制呼吸作用,减弱有机分解速度等影响细胞呼吸的环境因素:1.温度
2.氧浓度
3.含水量
4.二氧化碳含量例1、右图表示某种植物
的非绿色器官在不同氧
浓度下O2吸收量和CO2释
放量的变化,请据图回答:
(1)外界氧浓度在10%以
下时,该器官的呼吸作用
方式是 ______________。
(2)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后重合为一条线,此时该器官的呼吸作用方式是_________,进行此种呼吸方式所用的底物是____________。无氧呼吸和有氧呼吸葡萄糖有氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的 倍,转移到ATP的能量约相当于有氧呼吸的______倍。例1、右图表示某种植物
的非绿色器官在不同氧浓
度下O2吸收量和CO2释放量
的变化,请据图回答:
(3)当外界氧浓度为
4%~5%时,该器官CO2
释放量的相对值为0.6而
O2吸收量的相对值为
0.4 ,此时,无氧呼吸1.50.08O2吸收量 = 0 只进行无氧呼吸
O2吸收量 = CO2释放量 只进行有氧呼吸
O2吸收量 < CO2释放量 既进行有氧呼吸又进
行无氧呼吸

小结:呼吸作用的底物为葡萄糖时㈠1、与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是
A、分解有机物
B、释放能量
C、需要酶催化
D、有机物分解不彻底


题D2、高等植物的细胞呼吸只发生在
A、活细胞
B、含有叶绿体的细胞
C、不含叶绿体的细胞
D、气孔周围的细胞


题A3、种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是
A、根细胞吸收水分过多
B、营养缺乏
C、光合作用强度不够
D、细胞有氧呼吸受阻练

题D4、假如在宇宙空间站内的绿色植物积累了120摩尔的O2,可供宇航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖?分解葡萄糖所释放的能量大约有多少千焦转移给了ATP?练

题120/6=20摩尔1161*20=23220千焦C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量5、下列关于植物细胞呼吸的叙述,正确的是
A、细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B、是否产生CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
C、高等植物进行有氧呼吸,不能进行无氧呼吸
D、种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸练

题A6、在有氧呼吸的过程中,进入细胞的氧将
与氢结合生成水
与碳结合生成CO2
在线粒体中被消耗
在线粒体与细胞质基质中被消耗
A、1、3 B、1、4
C、2、3 D、2、4练

题A7、有氧呼吸第三个阶段能顺利进行的必备条件,除需相应的酶参与外,还必需
A、在无氧条件下进行
B、在有氧条件下进行
C、有大量ATP参与
D、在黑暗条件下进行练

题B8、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,适当延长保鲜时间的生理原因是
A、呼吸作用减弱
B、呼吸作用加强
C、光合作用减弱
D、促进了物质的分解练

题A课件40张PPT。第3节 ATP的主要来源-细胞呼吸 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。呼吸作用(细胞呼吸)的概念有机物 CO2(或其他产物)+能量氧化分解“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗?呼吸作用有氧呼吸无氧呼吸呼吸: 机体与环境之间O2和CO2交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,
生成CO2或其他物质,释放出能量并生成ATP
的过程。对比呼吸和呼吸作用的区别⒈呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点? 问题探讨⒉呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那样剧烈吗?⒊在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗?举例说明。都是氧化分解过程;都释放能量并产生CO2。不能能通过无氧呼吸释放能量,如蛔虫等细胞呼吸(氧化分解反应)绝大多数生物的主要呼吸方式细胞呼吸的方式什么是有氧呼吸?有氧呼吸:细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。(一)有氧呼吸有氧呼吸的场所_______ __细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体的内膜和基质上含有许多与呼吸作用相关的酶。外膜内膜嵴基质有氧呼吸最常利用的物质是________,其反应式:葡萄糖(38ATP)
葡萄糖产生[H]、水、能量的阶段分别是:有氧呼吸的三个阶段葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH +4 [H] + 2 ATP
(丙酮酸) 场所:细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶6CO2 +20 [H] + 2 ATP 场所:线粒体基质②2CH3COCOOH(丙酮酸)[H]的氧化酶12H2O + 34 ATP场所:线粒体内膜③24[H] + 6O2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)丙酮酸 CO2 O2 H2O大量能量有氧呼吸的过程细胞质基质线粒体第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量[H]、O2线粒体基质丙酮酸、H2O[H]、CO2少量线粒体内膜H2O大量 有氧呼吸是指细胞在_____的参与下,通过_____的催化作用,把糖类等有机物_____氧化分解,产生_____和____,同时释放出能量,生成许多______的过程。有氧呼吸概念氧酶ATPH2OCO2彻底

上述反应生成物中的CO2和H2O 中的O分别来自反应物中的什么物质?思考能量ADP+PiATP1161kJ1709kJ能量的利用率:1161/2870×100%=40%ATP: 1161/30.54 = 38molCO2、 H2O中的O来自哪里?无氧呼吸:一般是指细胞在缺氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物,同时释放出少量能量的过程。葡萄糖过程:(二)、无氧呼吸主要场所:细胞质基质C6H12O6能量(少) 2丙酮酸
(2CH3COCOOH)[H]能量(少)2C2H5OH(酒精)
+2CO2酶酶能量(少)2C3H6O3(乳酸)酶细胞质基质第一阶段第二阶段无氧呼吸总反应式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、酵母菌同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?发酵微生物的无氧呼吸(酒精发酵、乳酸发酵)无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中葡萄糖2丙酮酸12H2O+6CO2+能量(大量)2C2H5OH +2CO2+能量(少量)
2C3H6O3 +能量(少量)或O2,酶酶有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系:第一阶段完全相同第一阶段第二阶段无氧呼吸的第一、二阶段都在细胞质基质中进行第二、三阶段C6H12O6酶2C3H6O3 +196.65KJ61.08KJC6H12O6 +6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+2870KJ1161KJ38ATP2ATP19︰1
能量比较:
1mol葡萄糖在有氧和无氧条件下分解释放的能量比较总反应式:C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量
酶细胞质基质(2molATP)(2molATP)人和高等动物骨骼肌缺氧状态、成熟红细胞;C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)
+少量能量
酶玉米胚、马铃薯块茎、甜菜的块根等;乳酸菌此过程不产生CO2(2molATP) 细胞在_____条件下,通过_____的催化作用,把葡萄糖等有机物_______氧化分解,同时释放出_____能量的过程。无氧呼吸总结无氧酶不彻底少量C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+2molATP
酶有氧呼吸与无氧呼吸相比,同样是1mol葡萄糖,为何后者释放的能量少?未释放的能量哪去了?
乳酸、酒精对细胞有毒害吗?细胞质基质细胞质基质1、二个反应是否都会产生CO2?
2、人的骨骼肌缺氧状态时,发生哪个反应?有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点相同点场所条件产物能量
变化联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质需分子氧O2(O2用于第三
阶段和氢反应生成水) 、酶不需分子氧(故无氧
呼吸产物中无水)、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸释放大量能量,合成
38ATP释放少量能量,合成
2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同,以后阶段不同分解有机物,释放能量,合成ATP动物无氧呼吸不产生酒精;无氧呼吸
在有氧存在时受到抑制。呼吸作用的意义:呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。有机物热能可转移的能量 丙酮酸葡萄糖少量能量H2OCO2少量能量[H] O2H2O大量能量复


顾有氧呼吸过程的图解[H]细胞质基质线粒体基质线粒体内膜细胞质基质葡萄糖丙酮酸 H2O[H]
O2丙酮酸少量[H]CO2
大量[H]少量有氧呼吸三个阶段的比较少量H2O大量有氧呼吸和无氧呼吸的比较需O2 ,需酶细胞质基质、线粒体细胞质基质CO2、 H2O酒精和CO2或乳酸较多较少第一阶段是相同的(葡萄糖生成丙酮酸,产生少量能量和[H])分解有机物、释放能量的过程相同点过程实质不需O2,需酶呼吸作用的概念呼吸作用类型有氧呼吸无氧呼吸呼


用葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解[H]的氧化丙酮酸不彻底分解乳酸发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解VS1、场所3、物质变化4、能量变化2、条件三、细胞呼吸原理的应用资料分析讨论:
1、分析课本实例,人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面?
2、生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例?举例说明。运动减肥(细胞呼吸速率加快,加快有机物的分解,体重下降);蔬菜水果放于冰箱;粮食储藏前晒干,储藏时干燥、充氮气(降低呼吸速率,减少有机物的消耗)课堂巩固1、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:①产生CO2的阶段(  )
②产生H2O的阶段(  )
③氧气参与的阶段(  )
④产生[H]的阶段(      )
⑤产生能量最多的阶段(  )二三三一、二三2、有氧呼吸第一、二阶段的共同产物是[ ]
A.CO2、ATP B.[H]、ATP、O2
C.[H]、ATP D.[H]、ATP、CO2
C 3、有氧呼吸最常用的物质是
A、淀粉 B、糖原 C、葡萄糖 D、ATPC4、酵母菌进行有氧呼吸时产生CO2的场所是
A、细胞质基质 B、核糖体
C、线粒体 D、叶绿体C5、呼吸过程中能产生ATP的场所有
A 细胞质基质 B 线粒体基质
C 线粒体内膜 D 核糖体ABC6、让一只小白鼠吸入18O2,该白鼠体内最先出现18O的化合物是( )A、二氧化碳B、水C、丙酮酸D、ATPB 解析:氧气仅在第三阶段参与反应,所以生成的H2O中的“O”来自O27、下列反应中,消耗1摩尔葡萄糖产生ATP最多的是
A、有氧呼吸 B、无氧呼吸
C、乳酸发酵 D、酒精发酵
A8、长期生活在高原地区的人,一般情况下所需能量主要来自于( )
A、有氧呼吸 B、有氧呼吸或无氧呼吸
C、无氧呼吸 D、有氧呼吸和无氧呼吸 A9、下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相同点,不正确的是A.都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程
B.都有有机物的氧化分解
C.都有能量释放,并有ATP的生成
D.分解产物中都有CO210、与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是
A、分解有机物 B、释放能量
C、需要酶催化 D、有机物分解不彻底12、种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是
A、根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏
C、光合作用强度不够 D、细胞有氧呼吸受阻D11、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,能适当延长保鲜时间的原因是A、光合作用减弱 B、促进了物质分解
C、呼吸作用减弱 D、呼吸作用加强C13.甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行无氧呼吸,消耗等量的葡萄糖,则它们产生的ATP的量之比是( )
A 1∶19 B 10∶1
C 1∶10 D 19∶1
产生的CO2的量是( )
A 2∶3    B 3∶2
C 3∶1     D 1∶3
CD14、生物进行无氧呼吸和有氧呼吸都曾产生的化合物是( )
A、乳酸 B、二氧化碳 C、酒精 D、丙酮酸D15、把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的环境中,这两种动物的需氧量会发生什么变化
A、两种动物的耗氧量都减少
B、两种动物的耗氧量都增加
C、青蛙耗氧量减少,小白鼠耗氧量增加
D、青蛙耗氧量增加,小白鼠耗氧量减少C638126616、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸的氧原子,18O转移的途径( )
A 葡萄糖 - 丙酮酸 -水
B 葡萄糖 - 丙酮酸-氧
C 葡萄糖 - 氧 - 水
D 葡萄糖 -丙酮酸- 二氧化碳D巩 固 练 习 右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响,
试据图回答:
(1)A点表示植物组织释放CO2较多,这些CO2是 的产物。
(2)由A到B,CO2的释放量急剧减少,其原因是

(3)由B到C, CO2的释放量又不断
增加,其主要原因是

(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果,
贮藏室内的氧气应调节到图中的
哪一点所对应的浓度?
采取这一措施的理由是_________ ______________。
A 无氧呼吸氧气增加,无氧呼吸受抑制氧气充足时,有氧呼吸加强,释放CO2量增多 B点所对应的浓度。
这时有氧呼吸明显降低,同时又抑制无氧呼吸,糖类等有机物分解得最慢。课件30张PPT。
ATP 的 主 要 来 源
——细胞呼吸

有机物在 经过一系列的 ,最
终 或 ,并且 的总过程。细胞呼吸的概念:细胞内氧化分解生成CO2释放出能量其他产物又叫生物氧化。实质:氧化分解有机物释放能量呼吸:机体与环境之间O2和CO2交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,
生成CO2或其他物质,释放出能量并生成ATP
的过程。对比4.呼吸和呼吸作用的区别细胞膜线粒体知识回顾有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸CO2、[H]少量[H]、O2H2O大量对比刘翔在训练后常会肌肉发酸,为什么?无氧呼吸 指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放少量能量的过程。1.概念:总结无氧呼吸葡萄糖丙酮酸+氢2C2H5OH +2CO2
 酒精2C3H6O3
 乳酸酶2、无氧呼吸的过程为什么释放的能量只有少量?因为酒精和乳酸中还有大量能量没有释放出来.能量(少量)3、生物的无氧呼吸(1)高等植物(水稻、苹果等)的无氧呼吸:(2)高等动物和人的无氧呼吸:例外:马铃薯块茎和甜菜块根无氧呼吸产生乳酸(3)、微生物的无氧呼吸.
家庭酿酒和酸奶的原理:酿酒是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精我们把微生物的无氧呼吸也叫做发酵。
酸奶是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸
主要是线粒体细胞质基质需氧不需氧CO2,H2O酒精和CO2、乳酸较多,ATP多较少,ATP少分解有机物,释放能量,供生命活动第一阶段完全相同C6H12O6
细胞质基质2C2H5OH+2CO2+能量 有氧呼吸与无氧呼吸的联系和区别6CO2+12H2O+能量2C3H6O3+能量小结影响呼吸作用的因素1.温度
2.氧气浓度
3.CO2浓度
4.水分四、细胞呼吸意义1.为生命活动提供能量
2.为体内其他化合物的合成提供原料
练习1:一运动员正在进行长跑锻炼,从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质,其浓度变化如下图,图中P、Q、R三曲线依次代表( )PQR化学物质浓度锻炼时间A,O2、CO2、乳酸
B,乳酸、CO2、O2
C,CO2、O2、乳酸
D,CO2、乳酸、O2B买罐头食品时,发现罐头盖上印有“如发现盖子鼓起,请勿选购”的字样,引起盖子鼓起的最可能原因是( )。
A.好氧型细菌呼吸产生CO2和H2O B.微生物呼吸产生CO2和C2 H5 OH
C.乳酸菌呼吸产生CO2和C3 H6O3 D.酵母菌呼吸产生CO2和H2O 练习2:种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生( )
葡萄糖 B.丙酮酸 C.乳酸 D.酒精
B提示:种子在浸水时进行无氧呼吸;
不浸水是进行有氧呼吸。
有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同5.生物的生命活动所需要的能量主要来自:
A.糖类的氧化分解
B.脂类的氧化分解
C.蛋白质的氧化分解
D.核酸的氧化分解6.人体进行有氧呼吸的主要场所是
A.肺细胞
B.内环境
C.线粒体
D.细胞质基质AC7.与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是
A.分解有机物
B.释放能量
C.需要酶催化
D.有机物分解不彻底8.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,适当延长保鲜时间的生理原因是
A.呼吸作用减弱
B.呼吸作用加强
C.光合作用减弱
D.促进了物质的分解DA5.种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是
A.根细胞吸收水分过多
B.营养缺乏
C.光合作用强度不够
D.细胞有氧呼吸受阻10.同样消耗1mol的葡萄糖,有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的
A.20倍
B.19倍
C.6倍多
D.12.7个百分点DB向正在进行有氧呼吸的细胞悬浮液中分别加入a,b,c,d四种抑制剂,下列说法正确的是() A.若a能抑制丙酮酸分解,则使丙酮酸的消耗增加 B.若b能抑制葡萄糖分解,则使丙酮酸增加 C.若c能抑制ATP形成,则使ADP的消耗增加 D.若d能抑制[H]氧化成水,则使O2的消耗减少向一密闭容器中加人葡萄糖溶液和酵母菌,1h后测得该容器中O2减少24 ml., CO2增加48 mL,则在1h内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的( )。
A. 1/3 B. 1/2 C. 2倍 D. 3倍 根细胞在吸收一种正离子的同时,对K+的吸收量减少,而对NO3+的吸收并没有影响,其原因是( )。 A.该种正离子妨碍了ATP的形成 B.该种正离子抑制了呼吸作用 C.该种正离子抑制了主动运输 D.该种正离子与K+的载体相同能力训练 1、在下列三支试管中分别加入等量的水稻
线粒体提取液,然后分别加入等量的下列物
物质,将会有CO2产生的试管是( )1 和 32、人在剧烈运动时肌肉组织将葡萄糖
分解,有哪些产物?
A、二氧化碳+酒精 B、二氧化碳+水
C、二氧化碳+水+乳酸 D 、乳酸C3、在生产实践中,贮存蔬菜和水果的最佳
组合条件是( )
A、低温、高氧、高CO2
B、低温、低氧、高CO2
C、高温、高氧、高CO2
D、高温、低氧、低CO2B4、下图为某植物器官的呼吸作用强度与氧浓度的关系:5 %这时植物组织有氧呼吸强度很低而无氧呼吸又
被抑制,果蔬内有机物消耗最少课件30张PPT。第五章 ATP的主要来源 ——细胞呼吸本节重点1.细胞呼吸的概念及其与ATP形成的关系2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点3.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用一、细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。二、细胞呼 吸的方式有氧呼吸无氧呼吸三、探究酵母菌 细胞呼吸的方式(一)提出问题(二)做出假设(三)设计实验特别关注的问题1. 怎样控制有氧和无氧条件?2. 怎样鉴定酒精和CO2的产生?如何比较
CO2产生的多少?3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生
活?实验操作见教材92页“设计实验”中的有关“参考资料”注意事项 该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的呼吸作用,因此该实验是互为对照实验。作为对照实验,在实验设计时的注意事项是什么? 控制实验变量。该实验的变量是有无氧气。根据“参考资料”中的图可知,图A应为有氧条件,图B为无氧条件。有氧呼吸无氧呼吸(四)实验结果1 . CO2的放出情况:
A、B两组都有CO2的产生,但A组产生的
CO2更多2 . 酒精产生的情况:
A组没有酒精的产生,B组产生了酒精。(四)实验结果所说明的问题1 . A、B组都有CO2的产生说明了——
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活2 . 从CO2 产生的多少及有无酒精产生的情况,
说明了——
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作用,但呼吸作用方式不同,所以酵母菌是种兼性厌氧型微生物。3 .从A、B组的产物来看,说明了——
酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2 (还有水);无氧呼吸的产物有CO2和酒精。问题回顾:1.呼吸作用的场所是?主要是线粒体,还有细胞质基质2.线粒体的结构怎样? 双膜结构,内膜向内折叠成嵴(增大了内膜的面积),嵴的周围充满了液态的基质,内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。有氧呼吸的过程图解 四、有氧呼吸有氧呼吸的过程第一阶段:
C6H12O6(丙酮酸)第二阶段:
2CH3COCOOH + 6H2O第三阶段:
24[H] + 6O2总反应式:2CH3COCOOH + 4[H] + 能量6CO2 + 20[H] + 能量12H2O + 能量(大量)有氧呼吸三个阶段的比较1.能量:都有能量的释放,但以第三阶段释
放的能量最多 2.场所:第一阶段在细胞质基质中,第二阶
段发生在线粒体基质中,第三阶段
发生在线粒体内膜上。 3.氧气:只有第三阶段才需要氧气,作用是
氧化[H],生成水 有氧呼吸的概念 细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,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,生成许多ATP的过程。计算:
1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj的能量,其中有1161kj的能量被转移贮存到ATP中。那么,1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成____mol的ATP, 其能量转换效率是______。3840.5%问题探讨1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点?2.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗?物质分解的过程、产物都想同,并且都能释放等量的能量有。
①细胞呼吸是在温和的条件下进行的;
②能量的释放是在一系列的反应过程中逐
步释放的;
③释放的能量部分的以热能的形式散失,
部分的转移贮存到ATP中。呼吸: 机体与环境之间O2和CO2交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用 是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他物质,释放出能量并生成ATP的过程。呼吸和呼吸作用的区别①场所:A细胞质基质 b线粒体基质 c线粒体内膜②能量去向: 一部分以热能形式散失
另一部分转移到ATP中 ③总反应式:④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。(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约40%)氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解许多ATP38个ATP有氧呼吸小结无氧呼吸的过程葡 萄 糖丙 酮 酸[H] 酒精 + CO2乳酸酶1、酒精发酵:
C6H12O62、乳酸发酵:
C6H12O6 五、无 氧 呼 吸2CH3CH2OH(酒精)+2CO2+能量2C3H6O3(乳酸)+ 能量酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型问题思考:无氧呼吸有何意义和危害?无氧呼吸的概念 细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解,产生酒精或乳酸等中间产物,释放少量能量,生成ATP的过程。无氧呼吸的特点氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行 六、有氧呼吸与无氧呼吸的比较共同点实质:过程:葡萄糖丙酮酸CO2 + H2O + 能量(大量)C2H3OH+CO2 + 能量(少量) C3H6O3 + 能量(少量) 氧化分解有机物,释放能量都有丙酮酸(中间产物)的生成有氧呼吸和无氧呼吸的区别主要在线粒体内细胞质基质必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分解成CO2和H2O有机物分解不彻底,形成中间产物(酒精或乳酸)同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量? 七、影响呼吸作用的外界因素 1 .温度:温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。
2 .O2的浓度:
①在一定范围内,随O2浓度的增大,有氧呼吸增强,达到一定浓度以后,由于受线粒体的限制,呼吸作用强度不再增大。
② O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。
3CO2浓度过大抑制呼吸作用的进行 八、细胞呼吸原理的应用1 . 在酿酒业上的应用:先通气,让酵母菌进行有
氧呼吸,使其数量增加;然后隔绝空气,使其
发酵,产生酒精。2 . 在农业生产上:中耕松土,促进根系的有氧呼
吸,有利于根系的生长及对矿质离子的吸收3 . 在医学上:利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧
型细菌的繁殖4 . 在物质的储存时:控制氧气的浓度,抑制其呼
吸作用,减少有机物的消耗。课 堂 练 习 1.有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点是都有能量的释放,但释放能量最多的是________;在线粒体中进行的是第________阶段;第____阶段需要O2,氧的作用是________;第____阶段产生[H]最多;丙酮酸是第___阶段的产物。第三阶段二、三一三氧化[H]二2. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发
酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2
和吸收的O2之比是 ( )
A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C3. 下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性
酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下,会产
生CO2的试管有 ( )
①葡萄糖+已破裂的细胞 ②葡萄糖+线粒体
③丙酮酸+线粒体 ④葡萄糖+细胞质基质(隔
绝空气) ⑤丙酮酸+细胞质基质(隔绝空气)
A.①③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④ D.②③④C 4.右图表示在储存蔬菜、水果时,大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响,试分析:释放的相对值CO2 (1)A点表示植物组织释放CO2较多,这些CO2是_________的产物。
(2)由A到B, CO2的释放量急剧减小,其原因是________________________。
(3)由B到C, CO2的释放量又不断增加,其主要原因是_________________________; 到C点以后CO2的释放量不再增加,其主要原因是_____
_______________________。随O2的增加,无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大,有氧呼吸不断加强无氧呼吸 受线粒体数量限制,有氧呼吸不再加强5.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸,这是因为
①产生的酒精对细胞有毒害 ②产生的乳酸对
细胞有毒害 ③没有专门的无氧呼吸结构 ④
产生的能量太少 ( )
A.①② B.②③ C. ③④ D.④①D6.关于无氧呼吸的叙述中,正确的是 ( )
A.不产生CO2 B.一定产生CO2
C.不形成ATP D.物质氧化分解不彻底D7.一运动员正在进行长跑训练,
从他的大腿肌肉细胞中检测到
3种化学物质 ,其浓度变化如
右图所示,图中 P、Q、R三曲
线依次代表 ( )B锻炼时间(分) A. O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2
C. CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O2 8.右图表示北方的一个贮存白菜的地窖,随着O2的消耗,CO2浓度变化的情况。请据图回答: (1)A~B段O2的消耗量很大, CO2浓度上升也很快,白菜在进行_____呼吸。
  (2)C~D段O2浓度接近0,而CO2浓度仍在上升,白菜在进行_____呼吸。
(3)B~C段O2浓度已很低, CO2浓度几乎不上升,原因是_______________________________
________________________________.有氧无氧 氧气浓度很低,有氧呼吸十分微弱,而无氧呼吸仍处于抑制状态 (4)从哪点开始,O2浓度的高低成为限制有氧呼吸的因素?_____
  (5)为了有利于较长时间地贮存大白菜,应把地窖的氧气控制在_______段范围内。 B点 B~ C 课件26张PPT。教学目标1.简述ATP的化学组成和特点。
2.写出ATP的分子简式。
3.解释ATP在能量代谢中的作用。 秋夕 杜牧
银烛秋光冷画屏,
轻罗小扇扑流萤。
天街夜色凉如水,
卧看牵牛织女星。
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取三等份分别装入三支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失。萤火虫发光器 合作探究ABCBA萤火虫发光器
的经典实验 C 具有改善肌体代谢的作用,同时又是体内能量的主要来源。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、脑动脉硬化、冠状动脉硬化等等,并发现其具有抗癌作用,可望成为有前景的抑癌剂。功能:
学生阅读P88思考?
1、ATP的中文名称是什么?
2、ATP的结构简式如何书写?
3、ATP简式中A、P、~分别代表什么? 一、ATP分子中具有高能磷酸键ATP结构简式:A-P~P~P高能磷酸键的特点:很容易水解;释放出大量能量
(30.54kJ/mol)ATP腺嘌呤核糖核苷酸三磷酸腺苷与腺嘌呤核糖核苷酸的区别:ATP 1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次( )。
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1 C迁移训练2、ATP中大量化学能储存在( )
A、腺苷内 B.磷酸基团内 C.腺苷与磷酸基团连接键内 D.高能磷酸键内 D迁移训练资料分析:一个成年人在安静状态下,24h内竟有40kg的ATP转化成ADP。在剧烈运动下,每分钟约0.5kg的ATP分解释放能量,供运动所需。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。从以上资料我们可以获得什么信息?三磷酸腺苷A-P~P~P腺苷磷酸基团高能磷酸键三二磷酸腺苷A-P~P二两一~ ~A–P~P~P(30.54kj/mol)容易水解和重新形成,释放和储存大量的能量。
一、ATP的化学组成和特点ATP人、动物、
真菌、多数细菌等绿 色 植 物呼


用呼


用光


用ADP + Pi +ATP 酶糖类、脂肪等有机物氧化分解 能 量 ADP转化成ATP时所需能量的主要来源ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗?物质是可逆的,能量是不可逆的水解酶合成酶细胞质基质、线粒体、
叶绿体高能磷酸键内的化学能用于各项
生命活动储存在ATP中广泛存在于细胞的各个部位有机物中的化学能或光能3、ATP转化为 ADP 可表示如下式中X代表( )
A、H2O B、[H] C、P D、PiD4、关于“ ATP ADP+Pi+能量”的叙述,不正确的是( )
A、上述反应存在着能量的释放和贮存
B、所有生物体内ADP转变成ATP所需的能量都来自呼吸作用
C、这一反应无休止地在活细胞内进行
D、这一过程保证了生命活动的顺利进行迁移训练B四、ATP的利用: 用于大脑思考用于生物发电发光 用于主动运输 ,
细胞的生长分裂等
ATP的利用
用于恒定体温用于各种运动,如肌细胞收缩ATP中的能量转化
为机械能(如肌细胞收缩)热能(如维持体温)渗透能(如主动运输)电能(如电鳐放电)光能(如萤火虫发光)化学能(如葡萄糖和果糖合成蔗糖)ATP ADP + Pi + 能量 ATP水解酶 ATP合成酶 吸能反应总是与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量.
放能反应总是与ATP合成反应相联系,释放的能量贮存在ATP中.四、ATP的利用: 糖类、脂肪等有机物ATP储存有大量的能量,
但不能被直接利用储存的能量相对
来说少,但能被
直接利用能量≈≈ATP--细胞内流通的能量“通货”ATP糖类脂肪糖原淀粉太阳能拓展 海洋里有一种软体动物枪乌贼,它有巨大的神经细胞,能不断吸收K+,科学家做过实验:用一种有毒物质使其神经细胞中毒,吸收K+的功能就消失。如果注入一种物质,神经细胞又能恢复不断吸收K+的功能,一直到这种物质消耗完。请回答:
(1)注入的这种物质是————,其结构简式可表示为 。
(2)神经细胞吸收K+的方式是 ,此物质
的吸收除需要注入一种物质外,还需要 。ATPA—P~P~P主动运输载体蛋白巩固提高
ATP能够使离体的刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌收缩,这说明ATP是肌肉收缩所需能量的 。
本实验的研究目的是研究外源ATP对离体肌肉的生理作用(设计实验以葡萄糖与之对照),因此,必须待离体肌肉自身的 消耗之后,才能进行实验。在程序上,必须先滴加 ,观察 与否以后,再滴加 ,否则会造成 也能被肌肉直接利用的假像。直接来源ATP葡萄糖溶液肌肉收缩ATP溶液 葡萄糖巩固提高本节知识小节①ATP的化学组成、特点
②ATP与ADP的相互转化
③ATP的来源途径①绿色植物:光合作用、呼吸作用 ②动物和人真菌和大多数细菌: 呼吸作用 高能磷酸键很容易水解断裂;释放出大量能(30.54kJ/mol) A—P ~ P ~ P④ATP的利用主动运输、肌肉收缩、生物电
细胞内的各种吸能反应课件31张PPT。新课标人教版课件系列《高中生物》
必修1第二节 《细胞的能量“通货” ─ATP 》 第五章《细胞的能量供应和利用》教学目标(1)知识目标
简述ATP的化学组成和特点,写出ATP的结构简式;解释ATP在能量代谢中的作用。
(2)能力目标
运用知识迁移、结构与功能相适应的基本方法进行学习。培养学生综合思维能力,自主学习能力,理论联系实际能力。
(3)情感目标
积极思考问题,体验用好的方法轻松认识新事物的愉悦。培养学生科学意识,科学精神。
教学重点与难点
1、重点:(1)ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
(2)ATP与ADP的相互转化。
2、难点:ATP与ADP的相互转化。在生命系统中:主要的能源物质:最终的能量来源:主要的贮能物质: 那么又是谁直接给我们的生命活动提供能量呢?糖类脂肪太阳能问题探讨银烛秋光冷画屏,
轻罗小扇扑流萤.
天街夜色凉如水,
卧看牵牛织女星。
——杜牧《秋夕》
讨论:
1.萤火虫发光的生物学意义是什么?
2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗?
3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗?1.萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号,以便交尾、繁衍后代。
2.萤火虫腹部后端细胞内的荧光素,是其特有的发光物质。
3.有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能,只有在转变成光能时,萤火虫才能发光。用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失一、ATP分子中具有高能磷酸键ATP中文名:三磷酸腺苷~ ——高能磷酸键1、ATP的结构简式:2、ATP是高能磷酸化合物: 结构简式:A-P~P~PA——腺苷T——三个P——磷酸基团ATP水解时能放出能量高达30.54KJ/mol 3、ATP的结构ATP的水解过程A–P~P~PATP(水解)酶——为生命活动提供能量 ——各项需能的生命活动资料分析:
一个成年人在安静的状态下,24h内
竟有40kg的ATP转化成ADP。一个人在
剧烈运动状态下,每分钟约有0.5kg
的ATP分解释放能量,供运动所需。
如果ATP分解转化成ADP放能,而ADP
不能生成ATP会有什么结果?说明什么? ATP的形成途径从绿色植物来看
呼吸作用光合作用能量能量从动物和人来看呼吸作用能量细胞内消耗能源物质的顺序:糖类——脂肪——蛋白质ADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物和人等绿色植物呼


用呼


用光


用光能有机物中稳定的化学能二、ATP与ADP的相互转化:能量的储存
能量的 释放 ATP 酶 ADP + Pi + 能量ADP+Pi+能量 酶 ATPATP ADP+Pi + 能量 酶2酶1ATPADPPi能量能量Pi合成酶水解酶ATP与ADP相互转化示意图二、ATP与ADP可以相互转化:A-P~P~P水解酶 合成酶A-P~P+Pi+ ATPADP能量思考:此反应式是否为可逆反应?催化剂不同
反应场所不同
能量的来源和去向不同ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗?物质是可逆的,能量是不可逆的水解酶合成酶高能磷酸键内的化学能有机物中的化学能和光能广泛存在于细胞的各个部位叶绿体、线粒体和细胞质基质用于大脑思考用于生物发电发光用于主动运输 ,细胞的生长分裂等ATP三.ATP的利用用于各种运动,如肌细胞收缩 用于进行性肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗适用症ATP的生理功能: ATP是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源 在细胞内,1mol葡萄糖彻底氧化分解后,释放出2870kJ的能量。
1、计算:1分子葡萄糖所含的能量是1分子ATP所含能量的多少倍?
2、有人说,如果把糖类和脂肪比作大额支票,ATP则相当于现金。你认为之和比喻有道理吗?
思考与讨论:理解:ATP是细胞的能量“通货” (直接能源)ATP ADP+Pi+能量酶1 酶2 *需(吸)能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量.
*放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中.
也就是说,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流动.
所以把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。糖类、脂肪等有机物ATP储存有大量的能量,
但不能被直接利用储存的能量相对
来说少,但能被
直接利用  据计算,一分子葡萄糖所含的能量
是一分子ATP所含的能量的94倍。能量≈≈1.ATP的结构简式本节小结 A—P ~ P ~ P2.ATP和ADP相互转换ATP ADP+Pi + 能量 ATP合成酶ATP水解酶3.ATP的利用细胞的能量“通货”1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是( )。
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1 2、如果一个ATP脱去两个磷酸,该物质就是构成核酸的基本单位之一,称为( )
A、腺嘌呤核苷酸 B、鸟嘌呤核苷酸
C、胞嘧啶核苷酸 D、 鸟嘧啶核苷酸 CA课堂练习3、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
4、ATP之所以能作为能量的直接来源是因( )
A.ATP在细胞中数量非常多 B、ATP中的高能磷酸键很稳定 C、ATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定
D、ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物DC5、ATP的结构式可以简写为( )
A、A-P-P~P B、A-P~P~P
C、A~P~P-P D、A~P~P~PB6、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 ( )
A、太阳能 糖类 ATP
B、ATP 糖类 脂肪
C、ATP 脂肪 太阳能
D、ATP 葡萄糖 太阳能 D1。下面是ATP在酶的作用下水解后的产物,
表述正确的是( )
A,A-P~P+Pi+能量 B,A-P-P+Pi+能量
C,A~P-P+Pi+能量 D,A~P~P+Pi+能量 A2,海洋中电鳗有放电现象,其电能是由( )
A,有机物进行氧化分解释放的化学能转变而来;
B,由热能转变而来;
C,由光能转变而来;
D,由ATP转变成ADP时释放的化学能转变而来。3,30个腺苷和60个磷酸基最多能组成ATP( )个。
A,10 B,20 C,30 D,60DB抢答题课后巩固4,关于“ ATP ADP+Pi+能量”的叙述,不正
确的是( )
A,上述反应存在着能量的释放和贮存
B,所有生物体内ADP转变成ATP所需的能量都来自呼吸作用
C,这一反应无休止地在活细胞内进行
D,这一过程保证了生命活动的顺利进行酶酶B5,下列关于ATP的描述中,正确的是( )
A,ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量,
所以被称为高能磷酸化合物
B,三磷酸腺苷可简写为A-P-P~P
C,ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中
D,ATP中大量的能量储存在高能磷酸键中D课件21张PPT。细胞的能量“通货”—ATP第二节细胞的能量“通货”—ATP第二节细胞的能量“通货”—ATP第二节等待,等待……你就是我的佳肴!谁在为我提供能量???在生命系统中:太阳能糖类最终的能量来源:主要的能源物质: 直接的能源物质:?糖类、脂肪等有机物ATP储存大量的能量,
但不能被直接利用储存的能量相对
来说少,但能被
直接利用≈≈一.ATP分子中具有高能磷酸键2、ATP的结构简式:A-P~P~PA:腺苷(腺嘌呤核苷) P:磷酸基团~:高能磷酸键T:三 1、ATP的全称:(30.54KJ/mol)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物-:普通化学键(也含能量,只不过相对较少)三磷酸腺苷
1.ATP的水解过程A–P~P~P ATP 水解酶 ADP + Pi + 能量能量A–P~PPi
能量来源:
能量去路:二.ATP和ADP的相互转化各种需能的生命活动高能磷酸键断裂资料分析:
ATP在体内含量很少,(细胞内含量为2-10mg),但一个成年人在安静的状态下,24h内竟有40kg的ATP转化成ADP。一个人在剧烈运动状态下,每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量,供运动所需。说明什么? 说明ATP和ADP转化迅速,并且处于动态平衡中,保证了生命活动的稳定供能,代谢的正常进行。2、ATP的形成途径1、对于动物和人来说ADP+Pi +能量动物和人呼吸作用酶ATP2、对于绿色植物来说ADP+Pi+能量绿色植物呼吸作用光合作用酶ATPATP ADP+Pi + 能量 酶2酶1ATPADPPi能量能量Pi合成酶水解酶ATP与ADP相互转化示意图 ATP和ADP相互转化伴随能量的储存和释放 水解酶 合成酶+Pi+ ATP能量思考:此反应式是否为可逆反应?催化剂不同
反应场所不同
能量的来源和去向不同ADP物质是可逆的,能量是不可逆的水解酶合成酶高能磷酸键水解光能、有机物中的化学能广泛存在于细胞的各个部位叶绿体、线粒体和细胞质基质各种生命活动消耗储存于ATP中ATP用于恒定体温(热能)三.ATP的利用用于各种运动,如肌细胞收缩(机械能)用于主动运输(渗透能)用于生物发电
(电能)用于生物发光
(光能)小结萤火虫的发光原理萤火虫发光的生物学意义:相互传递求偶信号,以便交尾,繁衍后代。
萤火虫体内特殊的发光物质:
其腹部后端的细胞内荧光素及荧光素酶。1、ATP的结构式可以简写为( )
A、A-P-P~P B、A-P~P~P
C、A~P~P-P D、A~P~P~P 练习
2、下列哪些生理活动会导致细胞内ADP含量增加(     )
  A 小肠绒毛上皮细胞吸收K+和Na+
 B 肾小管对葡萄糖的重吸收
 C 甘油进入小肠绒毛上皮细胞BAB3、对于反应式:
ATP ADP+Pi+能量,以下提法正确的是( )
A、物质是可逆的的,能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆 的
C、物质和能量都是不可逆的
D、物质是不可逆的,能量是可逆的A4、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 ( )
A、太阳能 糖类 ATP
B、ATP 糖类 脂肪
C、ATP、 脂肪 太阳能
D、ATP 葡萄糖 太阳能 D5、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是( )。
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1 CB6、30个腺苷和60个磷酸基最多能组成ATP( )个。
A,10 B,20 C,30 D,607、下列有关人体细胞ATP的叙述,正确的是 ( )
A ATP主要在线粒体中生成
B 一个ATP分子含有三个高能磷酸键
C 细胞内ATP和ADP的相互转化的反应是可逆的
D ATP分子中只有高能磷酸键中含有能量
A课件22张PPT。知识回顾1、酶的概念2、酶的作用3、酶的特性 是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA具有高效性
具有专一性
作用条件较温和
要有合适的温度
要有合适的pH在生命系统中:主要的能源物质:最终的能量来源:主要的贮能物质: 那么又是谁直接给我们的生命活动提供能量呢?糖类脂肪太阳能第2节 细胞的能量“通货”—ATP第5章 细胞的能量供应和利用问题探讨?萤火虫发光需要能量吗?萤火虫的发光原理能量荧光素酶+氧气荧光素激活的荧光素荧光氧化荧光素发出谁提供?提出问题:
萤火虫发光所需的能量是由葡萄糖、脂肪直接提供的吗?还是其他物质?作出假设:葡萄糖是萤火虫发光的直接能源物质AB15min荧光消失暗处有荧光
出现2ml葡萄糖溶液2mlATP溶液CD2ml脂肪溶液2ml蒸馏水无荧光
出现无荧光
出现无荧光
出现上述实验结果能说明什么问题? 萤火虫发光所需的能量是由ATP直接提供的。1.萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号,以便交尾、繁衍后代。
2.萤火虫腹部后端细胞内的荧光素,是其特有的发光物质。
3.有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能,只有在转变成光能时,萤火虫才能发光。糖类、脂肪等有机物ATP储存有大量的能量,
但不能被直接利用储存的能量相对
来说少,但能被
直接利用 据计算,一分子葡萄糖所含的能量是一分子ATP所含的能量的94倍。能量≈≈ATP——细胞的能量“通货”
(直接能源)“ATP究竟有何结构特点使其能充当能量通货的角色?” 1、化学组成:★ATP元素组成:CHONP ATP( 三磷酸腺苷)腺嘌呤核糖磷酸基团磷酸基团磷酸基团三个磷酸基团2、结构简式:A-P~P~P一、ATP的化学组成和特点腺嘌呤、核糖、磷酸三磷酸腺苷A-P~P~P腺苷磷酸基团高能磷酸键三二磷酸腺苷A-P~P二两一~ ~A–P~P~P(30.54kj/mol)容易水解和重新形成,释放和储存大量的能量。
一、ATP的化学组成和特点资料2:
一正常人体中ATP和ADP总量很少,基本保持一定,约为2mg~10mg,但一个成年人静止状态下一天将有40kg的ATP发生水解,ATP的含量很少需要却很多,生物体是如何解决这一矛盾的呢?资料1:科学家在研究细胞ATP的含量与氧含量关系时得到如下图的实验结果,此图说明了什么?ATP含量 O2含量 ATP在细胞内的含量是相对稳定的,从而使生物体内部总保持一种稳定的供能环境。一、ATP的化学组成和特点A-P~P ~P(ATP)图中的两种酶
是否相同 ?二、ATP和ADP相互转化断键合成酶分解酶归纳巩固 左→右:ATP分解:释放能量 右→左:ATP合成:需要能量二、ATP和ADP相互转化用于大脑思考用于生物发电发光用于主动运输 、细胞的生长分裂等ATP用于恒定体温用于各种运动,如肌细胞收缩三、 ATP的利用 ATP机械能(如肌细胞收缩)热能(如维持体温)渗透能(如主动运输)电能(如电鳐放电)光能(如萤火虫发光)转

为化学能(如葡萄糖和果糖合成蔗糖)三、 ATP的利用 1.ATP的结构简式:本节小结 A—P ~ P ~ P2.ATP和ADP相互转化:+Pi3.ATP的利用:细胞的能量“通货” 是生命活动的直接能源物质易断裂
易形成3.ADP转变为ATP需要(??? )
A、磷酸、腺苷、能量、酶????B、磷酸、腺苷、能量
C、腺苷、能量、酶????????????????D、磷酸、能量、酶 1、 ATP中大量化学能储存在(??? )
A、腺苷内? B、磷酸基内
C、高能磷酸键内 D、腺苷和磷酸基连接键内 C2、ATP转化为 ADP 可表示如下:式中X代表( )
A、H2O B、[H] C、P D、PiD牛刀小试D5、高等植物体内产生ATP的生理过程有(????? )
A、呼吸作用、渗透作用?????B、呼吸作用、蒸腾作用
C、光合作用、呼吸作用?????D、光合作用、主动运输4、心脏跳动所用的能量直接来自( )
A、葡萄糖 B、磷酸肌酸 C、脂肪 D、ATPC6、下列生命现象中不伴有ATP消耗的是( )
A、神经冲动的传导     B、植物吸水
C、葡萄糖在小肠中被吸收  D、细胞有丝分裂 BDA有关能源物质的回顾与小结:太阳光能糖类
脂肪
ATP最终利用间接利用间接利用直接利用课件28张PPT。欢迎各位光临指导细胞的能量“通货”—ATP第二节细胞的能量“通货”—ATP第二节细胞的能量“通货”—ATP第二节新叶伸向和煦的阳光等待,等待……你就是我的佳肴!我心飞翔,没有什么不可以超越! 能量总在我们每一个的细胞中激荡着,流动着!
只有不断的摄取补充能量,我们的生命活动才能够维持下去!
你知道谁在为我们
提供能量吗?在生命系统中: 那么有机物是不是直接给生命活动供能,即生命活动所用的能量本身是不是就是有机物大分子呢?如果不是,又是谁直接给我们的生命活动提供能量呢?糖类、脂肪等有机物ATP储存有大量的能量,
但不能被直接利用储存的能量相对
来说少,但能被
直接利用  据计算,一分子葡萄糖所含的能量
是一分子ATP所含的能量的94倍。能量≈≈一.ATP分子中具有高能磷酸键2、ATP的结构简式:A-P~P~PA:腺苷(腺嘌呤核苷) P:磷酸基团~:高能磷酸键T:三 1、ATP的全称:三磷酸腺苷(30.54KJ/mol)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物-:普通化学键(也含能量,只不过相对较少)1.ATP的水解过程A–P~P~P ATP 水解酶 ADP + Pi + 能量能量A–P~PPi能量来源:高能磷酸键断裂
能量去路:各种需能的生命活动二.ATP和ADP的相互转化ADP+Pi+能量 合成酶 ATP2.ATP的合成过程能量来源:
植物:光合作用(光能转变为化学能)及呼吸作用(有机物分解释放的能量)
动物、真菌和大多数细菌:呼吸作用(有机物分解释放的能量)能量去路:形成高能磷酸键(形成ATP)ATP ADP+Pi + 能量 酶2酶1ATPADPPi能量能量Pi合成酶水解酶ATP与ADP相互转化示意图 ATP和ADP相互转化伴随能量的储存和释放 资料分析:
ATP在体内含量很少,(细胞内含量为2-10mg),但一个成年人在安静的状态下,24h内竟有40kg的ATP转化成ADP。一个人在剧烈运动状态下,每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量,供运动所需。说明什么? 说明ATP和ADP转化迅速,并且处于动态平衡中,保证了生命活动的稳定供能,代谢的正常进行。此外,ATP和ADP相互转化的能量供应机制,也是生物界的共性。水解酶 合成酶+Pi+ ATP能量思考:此反应式是否为可逆反应?催化剂不同
反应场所不同
能量的来源和去向不同ADP物质是可逆的,能量是不可逆的水解酶合成酶高能磷酸键内的化学能有机物中的化学能和光能广泛存在于细胞的各个部位叶绿体、线粒体和细胞质基质三、理解:ATP是细胞的能量“通货” ATP ADP+Pi+能量*吸能反应总是与ATP的水解相联系,由ATP水解提供能量.
*放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中. 水解酶 合成酶也就是说,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流动.ATP用于恒定体温三.ATP的利用用于各种运动,如肌细胞收缩用于主动运输 用于生物发电发光用于大脑思考ATP机械能(如肌细胞收缩)热能(如维持体温)渗透能(如主动运输)电能(如电鳗放电)光能(如萤火虫发光)四、ATP的利用小结转

为热能(维持体温)萤火虫的发光原理萤火虫发光的生物学意义:相互传递求偶信号,以便交尾,繁衍后代。
萤火虫体内特殊的发光物质:
其腹部后端的细胞内荧光素及荧光素酶。1、ATP的结构式可以简写为( )
A、A-P-P~P B、A-P~P~P
C、A~P~P-P D、A~P~P~P 练习
2、下列哪些生理活动会导致细胞内ADP含量增加(     )
  A 小肠绒毛上皮细胞吸收K+和Na+
 B 肾小管对葡萄糖的重吸收
 C 纺锤体牵引染色体向细胞两极移动
 D 甘油进入小肠绒毛上皮细胞BABC3、对于反应式:
ATP ADP+Pi+能量,以下提法正确的是( )
A、物质是可逆的的,能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆 的
C、物质和能量都是不可逆的
D、物质是不可逆的,能量是可逆的A4、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 ( )
A、太阳能 糖类 ATP
B、ATP 糖类 脂肪
C、ATP、 脂肪 太阳能
D、ATP 葡萄糖 太阳能 D5、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是( )。
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1 CB6、30个腺苷和60个磷酸基最多能组成ATP( )个。
A,10 B,20 C,30 D,607、下列有关人体细胞ATP的叙述,正确的是 ( )
A ATP主要在线粒体中生成
B 一个ATP分子含有三个高能磷酸键
C 细胞内ATP和ADP的相互转化的反应是可逆的
D ATP分子中只有高能磷酸键中含有能量
A谢谢!adenosine:腺苷(腺嘌呤核苷,由腺嘌呤和核糖组成)ATP(adenosine triphosphate三磷酸腺苷)核糖tri:三phosphate:磷酸盐A-P~P~PATP的形成途径从绿色植物来看
呼吸作用光合作用能量能量从动物和人来看呼吸作用能量细胞内消耗能源物质的顺序:糖类——脂肪——蛋白质课件31张PPT。生机勃勃的生物界新叶伸向和煦的阳光草蜢觊觎绿叶的芬芳静静的小憩,
好去寻找更美的叶子!我一定要好好的饱餐一顿!!等待,等待……你就是我的佳肴!他们都在为生存而获取能量!我就要抓住你了!我心飞翔,没有什么不可以超越! 能量总在我们每一个的细胞中激荡着,流动着!
只有不断的摄取补充能量,我们的生命才能够维持下去!
你知道谁在为我们
提供能量吗?在生命系统中: 那么又是谁直接给我们的生命活动提供能量呢?细胞的能量“通货”—ATP糖类、脂肪 能量1 氧化分解ATP能量2(直接供给生命活动的需要)储 存水解 ATP是细胞生命活动的直接能源物质(间接供能)一、教学目标
1、简述ATP的化学组成和特点
2、写出ATP的分子简式
3、解释ATP在能量代谢中的作用
二、教学重点和难点
1、ATP在化学组成中的特点
2、ATP在能量代谢中的作用
3、ATP与ADP的相互转化*ATP的利用*ATP分子中具有高能磷酸键*ATP和ADP的相互转化*理解:ATP是细胞的能量“通货” 本节聚焦一.ATP分子中具有 高能磷酸键结构简式:A-P~P~PA:腺苷(腺嘌呤核苷) P:磷酸基团~:高能磷酸键T:三 ATP( 三磷酸腺苷的英文缩写)~高能磷酸键:30.54KJ/mol简 称: ATP二.ATP和ADP的相互转化PiPi能量二.ADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物真菌等绿色植物能量呼


用呼


用光


用ADP +PiATP 酶 动物真菌等:通过呼吸作用分解有机物释放能量绿色植物:呼吸作用和光合作用 ATP ADP+Pi+能量
ATP与ADP相互转化在物质上是可逆的
ATP与ADP相互转化在能量上是不可逆的
ATP与ADP相互转化在酶上是不可逆的
ATP与ADP的相互转化是否可逆用于大脑思考ATP用于恒定体温三.ATP的利用用于各种运动,如肌细胞收缩用于主动运输 ,细胞的生长分裂等ATP机械能(如肌细胞收缩)热能(如维持体温)渗透能(如主动运输)电能(如电鳗放电)光能(如萤火虫发光)三.ATP的利用小结转

为四、理解:ATP是细胞的能量“通货” ATP ADP+Pi+能量*吸能反应总是与ATP的水解相联系,由ATP水解提供能量.
*放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中. 水解酶 合成酶1、ATP的结构式可以简写为( )
A、A-P-P~P B、A-P~P~P
C、A~P~P-P D、A~P~P~PB 练习
2、对于反应式:
ATP ADP+Pi+能量,以下提法正确的是( )
A、物质是可逆的的,能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆 的
C、物质和能量都是不可逆的
D、物质是不可逆的,能量是可逆的A3、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 ( )
A、太阳能 糖类 ATP
B、ATP 糖类 脂肪
C、ATP、 脂肪 太阳能
D、ATP 葡萄糖 太阳能 D4、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是( )。
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1 5 、如果一个ATP脱去两个磷酸,该物质就是构成核酸的基本单位之一,称为( )
A、腺嘌呤核苷酸 B、鸟嘌呤核苷酸
C、胞嘧啶核苷酸 D、 鸟嘧啶核苷酸 CA6、高等植物体内产生ATP的生理过程有( )
A 呼吸作用 、蒸腾作用
B 光合作用、蒸腾作用
C 光合作用、主动运输
D 光合作用、呼吸作用 D7、下列有关人体细胞ATP的叙述,正确的是 ( )
A ATP主要在线粒体中生成
B 一个ATP分子含有三个高能磷酸键
C 细胞内ATP和ADP的相互转化的反应是可逆的
D ATP分子中只有高能磷酸键中含有能量
AA:腺苷(腺嘌呤核苷)ATP的结构核糖T三,P:磷酸基团由腺嘌呤 和核糖组成A-P~P~P小资料(A-P~P~P)ATP腺嘌呤核苷酸感谢各位专家指导课件34张PPT。第2节 细胞能量“通货”—ATP能量的形式和转换课前欣赏新叶伸向和煦的阳光草蜢觊觎绿叶的芬芳静静的小憩,
好去寻找更美的叶子!我一定要好好的饱餐一顿!!等待,等待……你就是我的佳肴!他们都在为生存而获取能量!我就要抓住你了!兄弟,让我们尽情的遨游知识的海洋吧我心飞翔,没有什么不可以超越! 能量总在我们每一个的细胞中激荡着,流动着!
只有不断的摄取补充能量,我们的生命才
能够维持下去!
你知道谁在为我们
提供能量吗?生物体把能量用在生命活动的各个方面 生物体的能源物质ATP是新陈代谢所需能量的直接来源细胞的主要能源物质是:最根本的能量来源 是:太阳能糖类这其中的能量能不能直接被生物体利用呢?生物体内储存能量的物质是:脂肪用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失生物的生命活动ATP能量储 存 释放能量可以直接进行?能源物质一、什么是ATP?ATP是三磷酸腺苷(adenosine triphosphate)的英文缩写符号, A---腺苷、T---三、P---磷酸基。
ATP的分子结构简式是:A—P ~ P ~ P 。
ATP是一种高能磷酸化合物。不仅因为是它的分子结构中含有磷酸,还因为它在水解时释放的能量是30.54kJ/mol(千焦每摩尔)(一般将水解时,能够释放20.92kJ/mol能量的化合物都叫做高能化合物)。
ATP的水解释放的能量是一般磷酸键水解时释放能量的两倍以上。ATP(三磷酸腺苷)的结构简式特点:远离A的高能磷酸键容易生成,伴随能量储存、容易断裂,伴随能量的释放。AMPADPATPATP(A-P~P~P)ATP腺嘌呤核苷酸+A-P~PA-P~P P~PATPADPPi(磷酸) 能量
+酶细胞分裂、营养物质吸收
神经传导、生物电、肌肉收缩二、ATP与ADP的相互转化ATP和ADP的相互转化A-P~P~PPi(ATP)(ADP)能量PiATPADP +Pi+能量
(1)特点:
细胞内的ATP含量极少,转化十分迅速
(2)意义:
为生物体内部提供稳定的供能环境
ADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物和人绿色植物能量呼


用呼


用光


用ADP +PiATP 酶 动物真菌等:通过呼吸作用分解有机物释放能量绿色植物:呼吸作用和光合作用用于大脑思考用于生物发电发光用于主动运输 ,细胞的生长分裂等ATP用于恒定体温三.ATP的利用用于各种运动,如肌细胞收缩ATP机械能(如肌细胞收缩)热能(如维持体温)渗透能(如主动运输)电能(如电鳗放电)光能(如萤火虫发光)ATP的利用小结转

为四、理解:ATP是细胞的能量“货币” (直接能源) 细胞中大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的.能量通过ATP分子在吸能和放能放能反应之间快速的循环流通.ATP ADP+Pi+能量*需(吸)能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量.
*放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中. ATP是细胞内能量转换的“中转站”,可形象地把它比喻细胞内流通的“能量货币”,是生物体内能量代谢的中心,在生物能量代谢中占有核心地位。生物体内的新陈代谢正是因为细胞中的ATP才能顺利地完成。磷酸肌酸(C~P)小结:腺苷普通化学键高能磷酸键磷酸基团1、ATP的结构式可以简写为( )
A、A-P-P~P B、A-P~P~P
C、A~P~P-P D、A~P~P~PB3、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 ( )
A、太阳能 糖类 ATP
B、ATP 糖类 脂肪
C、ATP、 脂肪 太阳能
D、ATP 葡萄糖 太阳能 D4、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是( )。
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1 5 、如果一个ATP脱去两个磷酸,该物质就是构成核酸的基本单位之一,称为( )
A、腺嘌呤核苷酸 B、鸟嘌呤核苷酸
C、胞嘧啶核苷酸 D、 鸟嘧啶核苷酸 CA课件34张PPT。 第三节 光合作用水、二
氧化碳光能叶绿体糖类、
氧气光合作用的反应简式三、光合作用的过程代表糖类1、光反应与暗反应是怎样划分的? 根据反应是否需要光能2、光反应与暗反应的比较与联系?*O*O2项目类囊体薄膜上叶绿体基质光、色素、酶多种酶酶光2H2O →O2+4【H】
ADP+Pi+能量→ATP光能→活跃化学能活跃化学能→稳定化学能光反应为暗反应提供ATP和【H】
暗反应为光反应提供ADP、Pi等原料短 、快 长 、慢叶绿体中的色素[H]ADP+PiATP酶2C3C5CO2(CH2O)多种酶参加催化还原固定H2OO2 光反应阶段
(类囊体薄膜 ) 暗反应阶段
(叶绿体基质)光合作用过程图解四、光合作用的实质:能量转化:物质转化: 在光合作用过程中,有哪些中间代谢物质参与呢?【H】、 ATP、 C3、C5五、影响光合作用的因素反应条件:光、温度
反应原料: CO2浓度、水光照强度光合作用强度0呼吸速率光补偿点光饱和点BAC植物CO2
吸收量1. 间作套种
2.通过轮作,延长光合作用时间
3.通过合理密植,增加光合作用面积
4.温室大棚,使用无色透明玻璃
5.防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡,呼吸强于光合,影响生殖生长.光在生产上的应用对光合作用的影响外因1.多施有机肥
2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等.
3.大田中还要注意通风透气.CO2是光合作用的原料.
CO2浓度在生产上的应用对光合作用的影响外因1.适时播种
2.温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温.温度会直接影响酶的活性.
由于暗反应是酶促反应,故温度 主要影响暗反应.温度在生产上的应用对光合作用的影响外因思考:光照强度和CO2浓度变化对叶绿体内ATP、[H]即NADPH、C3化合物、C5化合物含量变化的影响
(1)如果光照增强,
则ATP含量 [H]含量
C3化合物含量 C5化合物含量
(2)如果光照减弱,
则ATP含量 [H]含量
C3化合物含量 C5化合物含量 增加减少增加增加增加减少减少减少(3)如果CO2浓度增加,
则ATP含量 [H]含量
C3化合物含量 C5化合物含量
(4)如果CO2浓度减少,
则ATP含量 [H]含量
C3化合物含量 C5化合物含量 减少增加减少减少减少增加增加增加CO2浓度的影响叶绿体中的色素[H]ADP+PiATP酶2C3C5CO2(CH2O)多种酶参加催化还原固定H2OO2 光反应阶段
(类囊体薄膜 ) 暗反应阶段
(叶绿体基质)光合作用过程图解影响光合作用的因素及应用:2.外部因素反应条件:光、温度、必需矿质元素
反应原料: CO2浓度、水1.内部因素植物种类不同同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同部位的叶片叶龄
AB光照强度0阳生植物阴生植物B:光补偿点C:光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。CA:呼吸速率1、不同植物作物后期,适当摘除老叶、残叶,降低呼吸1.幼叶不断生长,叶绿体(素)不断增加,光合速率不断加快.
2.老叶叶绿体破坏,光合速率减慢叶龄在生产上的应用对光合作用的影响内因2、同一植物不同时期光照强度光合作用强度0呼吸速率光补偿点光饱和点BAC植物CO2
吸收量1. 间作套种
2.通过轮作,延长光合作用时间
3.通过合理密植,增加光合作用面积
4.温室大棚,使用无色透明玻璃
5.防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡,呼吸强于光合,影响生殖生长.光在生产上的应用对光合作用的影响外因植物1.多施有机肥
2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等.
3.大田中还要注意通风透气.CO2是光合作用的原料.
CO2浓度在生产上的应用对光合作用的影响外因1.适时播种
2.温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温.温度会直接影响酶的活性.
由于暗反应是酶促反应,故温度 主要影响暗反应.温度在生产上的应用对光合作用的影响外因预防干旱
合理灌溉1.水是光合作用的原料
2.水是体内各种化学反应的介质
3.水还影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体水在生产上的应用对光合作用的影响外因 上图是在盛夏的某一晴天,一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题: 1、图中D—E段CO2吸收量逐渐减少是因为 ,以至光反应产生的 和 逐渐减少,从而影响了暗反应 强度,使 化合物数量减少,影响了CO2固定。 2、图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低,可能是……………( ) A、光照过强,暗反应跟不上,前后脱节,影响整体效果 B、温度较高,提高了呼吸作用酶的活性,消耗了较多的有机物 C、温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了CO2原料的供应 D 、光照过强,气温过高,植物缺水严重而影响光合作用的进行一天光合速率变化BEDCA光照强度逐步减弱ATPH还原作用五碳C合理施肥1. N元素
2. P元素
3. Mg元素必需矿质元素在生产上的应用对光合作用的影响外因酶、蛋白质、叶绿素、ATP的组成成分、ATP的组成成分
可维持叶绿体膜的结构和功能叶绿素的重要组成成分1、如图装置(外界条件恒定),锥形瓶中植物能正常生活,玻璃管中红色液滴是否会移动,如何移动?为什么?2、如果如图装置进行遮光处理较长时间,玻璃管中红色液滴是否会移动,如何移动?为什么? 不移动(三)、细胞呼吸与光合作用开始不移动,一段时间后向右移动NaHCO3内置含NaHCO3溶液的烧杯呢(三)、细胞呼吸与光合作用净光合作用释放氧气量3、红色液滴向右移动了X,请问X的生物学意义是什么?细胞呼吸净光合作用
(表观光合作用)真正光合作用
(实际光合作用)=+NaHCO3在自然条件下,外界条件(温度、湿度、气压等)不可能恒定,处在不断变化之中,因此我们用上述这样一个实验装置来测定细胞呼吸或光合作用是不很准确的,我们必须设置 ,来排除外界条件变化对实验结果的干扰。如何设置对照实验,来排除外界条件变化对实验结果的干扰?对照实验用死的相应的生物来替换活的生物,其他条件不变如果原实验组装置红色液滴左移x,对照组红色液滴右移y,则酵母菌实际消耗氧气为 。x+y.右图表示研究NaHCO3溶液浓度影响光合作用速率的实验,下列说法错误的是 ( )
A.将整个装置放在光下,毛细管内的红色液滴会向左移动
B.将整个装置置于暗室,一段时间后检查红色液滴是否移动,可以证明光是光合作用的必要条件
C.当NaHCO3溶液浓度不变时,在B内加入少量蠕虫(异养需氧),对红色液滴移动不产生明显影响
D.为使对照更具说服力,应将伊尔藻置于蒸馏水中(不含NaHCO3) 的烧杯中CMN3、曲线中A、P、Q点的生物学含义是什么?4、如果线段QM=线段MN,那么发生需氧呼吸的酵母菌占酵母菌总数的比例是多少?5、请在图中绘出厌氧呼吸放出CO2的曲线。1/4H例、右图所示是某水果存放时,空气中的氧气浓度(y)与水果释放出的CO2气体量(x)的关系曲线,根据图示,你认为保存水果应该选择哪个状态下的氧气浓度最合适 ( )
A.A B.B C.C D.DB例、利用下图实验方法测得该植物光合作用速率=(3y-2z-x)/6 g/h (不考虑温度微小变化对植物生理活动的影响和水分蒸腾等对植物质量的影响)。则M处的实验条件是(  )A.下午4时后将整个实验装置遮光3小时
B.下午4时后将整个实验装置遮光6小时
C.下午4时后在阳光下照射1小时
D.晚上8时后在无光下放置3小时上午10时称重x克下午4时称重y克称重z克MA某同学为了探究甲、乙两种植物(一种为阳性植物,另一种为阴生植物)的光合作用速率与光照强度的关系,特设计了以下实验。图1为测定光合作用速率的仪器,CO2缓冲液可用以调节小室内二氧化碳的量,使其浓度保持在0.03%,装置可以放置植物叶片。小室内气体体积变化可根据刻度毛细管内红色液滴的移动距离测得。(不考虑装置物理性膨胀或收缩造成的误差,CO2所造成的气体体积改变忽略不计,实验过程温度恒定。)下列叙述中不合理的是( )酵母菌培养液酵母菌培养液红色液滴红色液滴清水NaOH溶液装置一装置二
A 该实验的实验变量是光照强度。B 由图2可以判断,乙为阳生植物。
C 在光照强度为20千勒克斯时,乙植物实际光合作用释放氧气的速率为1.5微升/厘米2分钟。
D 图2中CD段主要受光合作用中光反应的限制。D某学生为了证明植物呼吸时放出二氧化碳,设计了如图的实验装置,其中绿色植物生长旺盛。将装置在黑暗中放置24小时后观察结果。试分析:
1、该装置放在黑暗中的作用是
该实验除了必须在黑暗中完成外,还应注意
2、在实验中有同学提出,需要同时进行另一组其他条件相同但不放植物的实验。你认为有没有意义?
简述原因
使植物只进行呼吸作用密闭,防止空气进入有具有对照作用,说明石灰水浑浊是绿色植物呼吸作用所致。一学生做了这样一个实验:将小球藻放在一只玻璃容器里,使之处于气密封状态。实验在保持适宜温度的暗室中进行,并从第5分钟起给予光照。实验中仪器记录了该容器内氧气量的变化,结果如图。请据图分析回答:
1、在0~5分钟内氧气量减少的原因是:
2、光照后氧气量马上增加的原因是
3、在5~20分钟之间,氧气量
增加的速率逐渐减小,这是因为:
4、加入少量的NaHCO3溶液后,氧气产生量呈直线上升,原因是:呼吸作用消耗了氧气。光合作用产生的氧气大于呼吸作用消耗的氧气。二氧化碳浓度逐渐减少,光合速率下降。NaHCO3产生CO2使容器中CO2浓度增加。(已知碳酸氢钠分解会产生二氧化碳)有点难哦光合作用受光照强度、二氧化碳浓度、温度等影响。图中4条曲线(1、2、3、4)为不同光照强度和不同二氧化碳浓度下,马铃薯净光合速率(净光合速率=真光合速率—呼吸速率)随温度变化的曲线。1、光照非常弱,二氧化碳很少(远少于0.03%);2、适当荫蔽,二氧化碳浓度为0.03%;3、为晴天不遮荫,二氧化碳浓度为0.03%;4、为晴天不遮荫,二氧化碳浓度为1.22%,请据图回答:1、随着光照强度和二氧化碳浓度的提高,植物光合作用(以净光合速率为指标)最适温度的 变化趋势是:2、当曲线2净光合速率为零时,真光合速率是否为零?为什么?
3、在大田作物管理中,采取下列哪些措施可以提高净光合速率?( )
A、通风 B、增施有机肥 C、延长生育期 D、施碳酸氢氨1040温度℃净光合速率逐渐升高不是。因为此时呼吸速率不为零。ABD课件65张PPT。第五章 第四节
能量之源—光与光合作用一 捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素(蓝绿色)(黄绿色)(橙黄色)(黄色)含量约占3/4含量约占1/4叶绿体的结构2、捕获光能的结构—叶绿体(1)分布主要分布在绿色植物的叶肉细胞(2)形态一般呈扁平的椭球形或球形(3)结构外膜内膜(4)功能光合作用的场所基粒由两个以上的类囊体组成,含色素和酶基质含多种光合作用所必需的酶透明,有利于光线的透过1880年,恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗,用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧细菌的装片1.恩格尔曼实验的结论是什么?2.恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?3.从资料2可以得出什么推论? 氧是由叶绿体释放出来的, 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察,用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。用极细的光照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,暴露在光下的实验再一次验证实验结果叶绿体是进行光合作用的场所。讨论: 叶绿体是进行光合作用的场所,它内部巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶。叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱  从连续光谱可以看到不同波长的光被吸收的情况:叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。对绿光的吸收最少。返回光合作用的探究历程二 光合作用的原理和应用1、光合作用的概念 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着能量的有机物,并且释放出氧气的过程2、光合作用探索历程经典实验植物可以更新空气只有在光照下植物可以更新空气 植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来绿色叶片光合作用产生淀粉 氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所光合作用释放的氧来自水光合产物中有机物的碳来自CO2普利斯特利英格豪斯R.梅耶萨克斯恩格尔曼鲁宾 卡门卡尔文3.光合作用的过程CO2+H2O* (CH2O)+O2*总反应式:包括两个阶段:光反应暗反应叶绿体光条件 :光、色素、酶场所:过程水的光解:ATP的生成:叶绿体内的类囊体膜上光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中光反应阶段吸收、传递和转换光能条件:不需光,需多种酶场所:叶绿体的基质中过程CO2的固定:C3的还原: ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能暗反应阶段C3+[H] (CH2O)+C5酶ATPADP+Pi色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶CH2OCO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应 光合作用的过程过程:光反应阶段和暗反应阶段的比较类囊体的薄膜上叶绿体基质中光、色素和酶ATP、 [H] 、多种酶光能转换成活跃的化学能
(ATP中) 活跃的化学能变成稳定的化学能 光反应为暗反应提供[H]和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解2H2O→4[H]+O2
合成ATP ADP+Pi → ATP光 酶
光CO2的固定CO2+C5 →2C3
三碳的还原2C3 → →C6H12O6 酶 酶
ATP [H]光合作用的重要意义 包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源
维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
促进生物进化
从物质转变和能量转变的过程来看,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢光合作用原理的应用(1)影响光合作用的因素光照、CO2、温度、水、矿质元素等(2)提高农作物光合作用强度的措施3、适当提高CO2浓度4、适当提高温度5、适当增加植物体内的含水量6、适当增加矿质元素的含量2、合理密植——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的合成作用 例如:硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌化能合成作用硝化细菌在生活中的应用硝化细菌放在水族箱中,可以净化水质,将高度性的氨氧化为硝酸盐,成为水草的最佳氮肥提取和分离叶绿体中的色素实验原理:
叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中,如丙酮(酒精)等。所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。 提取和分离叶绿体中的色素实验原理:
叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度不同,层析液的主要成分是石油醚,石油醚是一种脂溶性很强的有机溶剂,叶绿体中的四种色素在石油醚中的溶解度不同:溶解度最高的是胡萝卜素,它随石油醚在滤纸上扩散得最快;叶黄素和叶绿素a的溶解度次之;叶绿素b的溶解度最低,扩散得最慢。这样,几分钟后,四种色素就在扩散过程中分离开来。实验材料:
菠菜叶片若干,石英砂,碳酸钙,丙酮,层析液,滤纸条,天平、棉花,剪刀,铅笔,直尺提取和分离叶绿体中的色素绿叶中色素的提取和分离操作步骤:提取色素制备滤纸条画滤液细线分离色素观察与记录方法与步骤称取5g左右的鲜叶,剪碎,放入研钵中。加少许的石英砂(充分研磨)和碳酸钙 (中和细胞中的酸,防止镁从叶绿素分子中移出)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。提取色素制备滤纸条方法与步骤画滤液细线方法与步骤方法与步骤分离色素方法与步骤分离色素讨论:
1、实验中丙酮和层析液的用途是什么?
2、叶绿体中的色素有哪几种?分布情况是怎样的?提取和分离叶绿体中的色素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b叶绿体中的色素提取和分离叶绿体中的色素胡萝卜素(橙黄色)★说明色素的种类1.为验证光是植物生长发育的必要条件,设计如下实验:选择生长状况一致的小麦幼苗200株,随机均分为实验组和对照组,分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合,其中正确的是
①实验组 ②对照组 ③黑暗中培养  
④在光下培养 ⑤生长良好 ⑥生长不良
A.②③⑤ B.①③⑥ C.①④⑤ D.②④⑥2.阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱,如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间,连续光谱中就会出现一些黑色条带,这些条带应位于
A.绿光区 B.红光区和绿光区  
C.蓝紫光区和绿光区 D.红光区和蓝紫光区
3.从绿叶中提取色素,选取的最佳叶片应是
A.肥嫩多汁的叶片 B.鲜嫩,颜色浓绿的叶片
C.革质叶片 D.刚刚长出来的小嫩叶4.将单细胞绿藻置于25℃,适宜光照和充足CO2条件下培养,经过一段时间后,突然停止光照,发现绿藻体内C3的含量突然上升,这是由于
①光反应停止,由于没有[H]和ATP供应,C3不能形成糖类等有机物,因而积累了许多C3。②暗反应仍进行,CO2与C5结合,继续形成C3。③光反应停止,不能形成ATP。④光反应仍进行,形成ATP
A.④③② B.③②① C.④② D.③② 5.对某植析做如下处理:甲持续光照10min ;乙光照5s后再置于黑暗中处理5s,如此连续交替进行20min 。若其他条件不变,则在甲、乙两种情况下植株所制 造的有机物总量
A.甲多于乙 B.甲少于乙
C.和乙相等 D.无法确定
6.在封闭的温室内栽种农作物,以下哪种措施不能提高作物产量
A.增大室内昼夜温差 B.增加室内C02浓度
C.增加光照强度 D.采用绿色玻璃盖顶7.一位科学家做了如下实验:将水绵(丝状绿藻)放在暗处,一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上,这时好氧性细菌将明显聚集在
A.红光的投影区域内
B.红光和绿光的投影区域内
C.红光和蓝紫光的投影区域内
D.黄光和橙光的投影区域内8.将一棵重约0.2kg 的柳树栽培在肥沃的土壤中,两年后连根挖出,称其干重大约为11kg,增加的这10.8kg主要来源于
A.土壤中的矿质元素 B.土壤中的水
C.大气中的氧气 D.大气中的CO2
9.在夏季中午光照最强的情况下,绿色植物的光合作用强度略有下降。这时,叶肉细胞内的C3、C5、ATP 的含量变化依次是:
A.升、降、升 B.降、升、降
C.降、升、升 D.升、降、降10.离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,如果突然中断CO2的供应,短暂时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是
A.C3化合物增多、C5化合物减少  
B.C3化合物增多、C5化合物增多
C.C3化合物减少、C5化合物增多
D.C3化合物减少、C5化合物减少?11.下图中的甲是在有光照条件下验证O2是否由绿色植物释放出来的装置,乙和丙是另外两个装置,通常可作为甲的对照实验装置的是
A.只有乙   B.只有丙  
C.乙和丙都是   D.乙和丙都不是 12.下图为某植物细胞部分结构,据图分析的下列叙述中,正确的是
?
A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程?
C.A是叶绿体,B是线粒体        
D.A产生的气体在细胞内直接进入B要穿过5层膜?13.右图表示在一定光照条件下,温度对植物光合作用量(a)与呼吸作用量(b)的影响曲线图(通过测定CO2量而获得)。下列叙述中,正确的是
A.该植物在25℃左右时,
重量增加最大?
B.该植物在20℃与30℃
时,重量增加相同?
C.该植物在40℃时重量
减少?
D.该植物在25℃时,重
量增加是在5℃时的8倍?14.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问题:
甲 乙
(1)甲图曲线中C点和E点(外界环境中C02浓度变化为零)处,植株处于何种生理活动状态?
。呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量时 14.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问题:
甲 乙
(2)根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的
段,其中光合作用强度最高的是 点,植株
积累有机物最多的是 点。BF D E 14.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问题:
甲 乙
(3)乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 .
以致光反应产生的 和 逐渐减少,
从而影响了暗反应强度,使 化合物数量减少,影
响了C02固定。光照强度逐步减弱 ATP [H] C5 14.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问题:
甲 乙
(4)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低,可能是因为 .
。 温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了C02原
料的供应普利斯特利的实验(1771,英国) 植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气 后来的科学实验证明,蜡烛燃烧或动物呼吸排出的二氧化碳是绿色植物光合作用的原料。而光合作用产生的氧,除了满足植物自己呼吸的需要外,还供给了动物。 返回 1779年荷兰科学家英格豪斯把带叶的枝条放到水里;阳光下,这些叶子产生氧气。这些叶子在暗处并不产生气泡。植物更新空气需要光 英格豪斯的实验证明了光合作用的条件需要光 返回把绿色植物放在暗处几小时,然后把一个叶片的一半曝光,另一半遮光,过一段时间后,用碘蒸汽处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈蓝色。 萨克斯的实验
(1864年,德国) 1864年,(德)萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉返回 20世纪30年代,鲁宾和卡门(美)的同位素标记实验:结论:
  光合作用产生的氧气全部来自水,而不是来自CO2。返回1948年,美国科学家梅尔文?卡尔文追踪了光合作用过程中二氧化碳中的碳素的变化,从而探明了碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,这一途径称为卡尔文循环返回 影响光合作用的因素①光照强度 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率②温度③CO2浓度b:CO2的补偿点c:CO2的饱和点 a—b: CO2太低,农作物消耗光合产物;
b—c: 随CO2的浓度增加,光合作用强度增强;
c—d: CO2浓度再增加,光合作用强度保持不变;
d—e: CO2深度超过一定限度,将引起原生质体中毒或气孔关闭,抑制光合作用。N:光合酶及NADP+和ATP的重要组分
P:NADP+和ATP的重要组分;维持叶绿体正常结构和功能
K:促进光合产物向贮藏器官运输
Mg:叶绿素的重要组分
④矿质营养 影响光能利用率的因素在生产中的应用:延长光合作用时间增加光合作用面积光能利用率光合作用效率( 轮作 )( 合理密植:间种、套种 )1、光照强度、光质2、CO2浓度3、温度4、矿质元素( 合理施肥)5、水( 合理灌溉)AB光照强度0阳生植物阴生植物B:光补偿点C:光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点 : 阳生植物 阴生植物>五、光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式:
6CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O呼吸作用反应式:
有氧:C6H12O6+6O2+6H2O→ 6CO2+12H2O
无氧:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 (植物)实测CO2吸收量
=光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量
实测O2释放量
=光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量 【例题1】测定植物光合作用的速率,最简单有效的方法是测定:
A.植物体内葡萄糖的氧化量
B.植物体内叶绿体的含量
C.二氧化碳的消耗量
D.植物体内水的消耗量 【例题2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:
A.葡萄糖的形成
B.淀粉的形成
C.氧气的释放
D.CO2的吸收量〖例3〗将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在一定条件下不给光照,CO2的含量每小时增加8mg,给予充足光照后,容器内CO2的含量每小时减少36mg,若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg,请回答:
  (1)比较在上述条件下,光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是   mg。
  (2)在光照时,该植物每小时葡萄糖净生产量是    mg。
  (3)若一昼夜中先光照4小时,接着放置在黑暗情况下20小时,该植物体内有机物含量变化
   是(填增加或减少)     。
  (4)若要使这株植物有更多的有机物积累,
   你认为可采取的措施是:
                    。024.5减少          ①延长光照时间;
②降低夜间温度;③增加CO2浓度。课件24张PPT。能量之源——光与光合作用光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并且释放氧的过程。
有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜,有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。
1.用这种方法有什么好处?这样做对光合作用有影响吗?
2.为什么是用红色或蓝色的呢?用绿色的可以吗?绿叶中的色素及功能:叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色选择吸收光能蓝紫光
红光蓝紫光资料分析叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗?
恩格尔曼实验的结论是什么?
恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?
恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处? 恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处? (1)选材方面,选用水绵为实验材料。水绵不仅具有细长的带状叶绿体,而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中,便于观察、分析研究。 (2)将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中,排除了光线和氧气的影响,从而确保实验正常进行。 恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处? (3)选用了极细光束照射,并且选用好氧细菌检测,从而能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。 (4)进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验,从而明确实验结果完全是光照引起的。 回眸光合作用的的探究历程1771年,英国普利斯特利(J. Priestly)
1779年,荷兰英格毫斯(J. Ingen - housz)
1845年,德国梅耶(R. Mayer)
1864年,德国萨克斯(J. Von Sachs)
1939年,美国鲁宾(S. Ruben)和卡门(M. Kamen)
1948年,美国卡尔文(M. Calvin)叶绿体和其中的色素1、叶绿体(复习)
双层膜
基粒:含叶绿体色素
基质:含多种与暗反应有关的酶2、色素
叶绿素―――叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)
类胡萝卜素―――胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色) 光合作用的场所——叶绿体色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素吸收可见的太阳光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光光合作用的基本过程1、光合作用的反应式
(1) 绿色植物是怎样俘获阳光的?
(2) 植物如何利用俘获的太阳能?
(3) 释放出来的氧来自什么地方,怎么来的?
(4) 在光合作用过程中,植物如何精确的一步一步 的合成有机物?
光合作用过程 :⑴、光反应阶段 :①发生部位:
②反应条件:
③物质变化
a.水的光解:
b.ATP形成:
④能量转变: 叶绿体片层结构薄膜上光/水/色素分子/酶光能→ ATP中活跃化学能光合作用过程 :⑵、暗反应阶段 :①发生部位:
②反应条件:
③物质变化
a.CO2固定:
b.C3化合物还原:
④能量转变: 叶绿体基质中 C02、多种酶ATP中活跃化学能→
有机物中稳定化学能。 光合作用过程 :⑶、光反应与暗反应联系、区别 :联系:光反应与暗反应共同构建成光合作用的完整统一体。两者紧密联系。光反应为暗反应提供能量(ATP)、还原剂([H]),光反应是暗反应的前提和基础;暗反应过程中产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料,是光反应的继续和最后归宿。两者相辅相成,相互影响,相互制约,缺一不可。 光合作用过程 :⑶、光反应与暗反应联系、区别 :区别:需叶绿素、光、酶需多种酶催化类囊体的薄膜上叶绿体的基质中a.水的光解:
b.ATP形成:
a.CO2固定:

b.C3化合物还原:

叶绿素把光能→活跃化学能并储存在ATP中。ATP中的活跃化学能→储存在有机物中的稳定的化学能。2、光合作用的过程光能叶绿素aNADP+H2OATPNADPH2C3CO2C5暗反应光反应(类囊体的薄膜上)(基质中)ADP+Pi表一 光合作用的过程光反应暗反应叶绿体内囊体的薄膜上叶绿体基质中叶绿体色素、酶、光能酶H2O、ADP、Pi 、NADP+CO2、C5、 ATP、NADPH光能转变为ATP、NADPH中的化学能ATP、NADPH中的化学能转变为贮存在有机物中的化学能O2、ATP、NADPH(CH2O)、ADP、Pi、NADP、C5ATPNADPHADP、PiNADP+无机物有机物光化学有机物光合作用的概述1.光合作用的概念2.光合作用的意义①把无机物合成有机物,不仅……而且……
②将光能转换成化学能,贮存在有机物中,提供了……
③维持了大气成分的基本稳定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着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。光合作用原理的运用 植物自身因素
环境因素对光合作用的影响
1)光照2)温度3)二氧化碳浓度4)水分5)矿质元素 上图是在盛夏的某一晴天,一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题: 1、图中D—E段CO2吸收量逐渐减少是因为 ,以至光反应产生的 和 逐渐减少,从而影响了暗反应 强度,使 化合物数量减少,影响了CO2固定。 2、图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低,可能是……………( ) A、光照过强,暗反应跟不上,前后脱节,影响整体效果 B、温度较高,提高了呼吸作用酶的活性,消耗了较多的有机物 C、温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了CO2原料的供应 D 、光照过强,气温过高,植物缺水严重而影响光合作用的进行光照强度逐步减弱ATPNADPH还原作用五碳C1、营养物质包括有机物、无机盐、水等2、根据获取有机物的方式不同,可以将生物分为:自养生物异养生物光能自养生物化能自养生物
(绿色植物)(硝化细菌等)课件36张PPT。光合作用一、光合作用概述: 1、概念:光合作用是指以CO2和H2O为原料,通过
叶绿体,利用光能合成糖类等有机物质,
同时释放O2。2、总反应式:光能叶绿体光能转换成电能再变 成活跃的化学能 (ATP、NADPH中)活跃的化学能变成稳定的化学能 光反应为碳反应提供NADPH和ATP碳反应为光反应提供NADP+和ADP和PiCO2的固定:2C3 三碳糖叶绿体处不同条件下,C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化光合速率(光合强度):是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如产生多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉)表观(净)光合速率、真正(总)光合速率表观光合速率 = 真正光合速率—呼吸速率六、影响光合速率的环境因素O2的产生量
CO2的消耗量
 
光合作用C6H12O6产生量
 光合速率,通常以吸收CO2mg/h*cm2表示
真正光合速率= 净(表观)光合速率+呼吸速率九、光合作用的计算:=O2的释放量+呼吸作用的耗O2量=CO2吸收量+呼吸作用CO2的产生量=光合作用C6H12O6积累量+呼吸作用C6H12O6消耗量基粒基质(光饱和点)(光补偿点)光强度ABCO2吸收值CO2释放值黑暗中呼吸作用强度表观光合速率真正光合速率 (1)影响光合速率的因素(光强度) 真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率②光照强度A点:AB段:B点:BC段:C点:光照强度为0时只进行细胞呼吸,释放C02量代表此时的呼吸强度 随光照强度增强,光合作用逐渐增强,C02的释放量逐渐减少,因一部分用于光合作用 光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用速率=细胞呼吸速率 随光照强度不断增强,光合作用不断增强 光饱和点,光照强度达到一定值时,光合作用不再增强 净(2)光强度B:光补偿点C2:光饱和点光照强度0C2b(总光合量 ) = a(净光合量 ) + c(呼吸作用)光补偿点:光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。光饱和点:光合作用达到最强时所需的最低的光强度。A点:黑暗时,
只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放AB段:弱光下,
光合作用小于细胞呼吸B点:光补偿点,
光合作用等于细胞呼吸BC1段:强光下,
光合作用大于细胞呼吸1. 光合作用是不是细胞呼吸的逆反应?
2. 氧气中的氧来自哪里?第五节 光合作用进行光合作用的生物有哪些?自养生物
异养生物1939年,美国鲁宾和卡门的实验结论:光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。光合作用释放的O2是来自同是气体的CO2吗?同位素标记法 
 1、实验原理提取:色素能溶解在无水乙醇(丙酮)中分离:色素在层析液中溶解度不同,使四种 色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同而分离四、色素的提取和分离——纸层析法四、色素的提取和分离——纸层析法1、提取色素:烘干、粉碎、研磨(碳酸钙、二氧化硅、无水乙醇),过滤(单层尼龙布)。
2、制备滤纸条:剪去两角(防止两边滤液扩散速度太快),画铅笔线
3、画滤液细线:细、直、齐,重复几次。
4、分离:用层析液,液面不能淹没滤液细线。胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b橙黄色黄色蓝绿色黄绿色主要吸收
红光、蓝紫光主要吸收蓝紫光胡萝卜素,C40H56叶黄素,C40H56O2叶绿素a,C55H72O5N4Mg叶绿素b,C55H70O6N4Mg叶绿体中色素提取和分离的实验原理是什么?
95%的乙醇,层析液(都是有机溶剂)。放在暗处几小时,
目的是什么?结论: 产物———淀粉
条件———光照萨克斯的实验恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗,用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧细菌的装片结论:
氧是由叶绿体释放出来的,叶绿体是光合作用的场所。
光合作用需要光照光反应场所:叶绿体类囊体的薄膜上。
条件:直接需要光、色素、酶。光反应包括光系统Ⅰ和光系统Ⅱ。① H2O的光解; ② ATP的形成。光反应(1)光能被吸收并转化为ATP中的化学能;
(2)水在光下裂解为H+、O2和e-;
(3)水中的氢(H+ + e-)在光下将NADP+还原为NADPH。环境因素影响光合速率怎样才能提高光合速率? 光合速率与光强度的关系1. 对植物而言,光照越强越好吗?2. 请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的曲线?不同光质对光合速率的影响  光合作用整套机构对温度比较敏感,温度过高时光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。 (2)影响光合速率的因素(温度) 将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组,分别置于不同日温和夜温下生长,其他条件相同且适宜。一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度,结果如下: 温室栽培中,可适当提高白天温度,适当降低夜间温度,从而提高作物产量(有机物积累量)。 影响光合速率的因素(温度)1. 如何提高大田和温室中的CO2含量? CO2浓度在1%以内时,光合速率会随CO2浓度的增高而增高。
农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。2. 请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?(3)影响光合速率的因素( CO2浓度)光照强度的影响温度,CO2 一般情况下,光强度达到B点后,限制光合速率的主要原因有哪些?环境因素对光合速率的综合影响 光强度可以影响CO2饱和点的变化,同样道理,温度,CO2浓度也可以影响光饱和点的变化。 光强度、温度和CO2浓度对光合作用的影响是综合性的。若降低环境中CO2浓度,图中A点、B点将会如何移动?环境因素对光合速率的综合影响计算:据测定,生产者在黑暗处每小时释放出44mgCO2,而在光照充足的条件下,每小时释放出64mg的O2,经过10h光照可积累葡萄糖( )mg。
下图为探究酵母菌进行的呼吸作用类型的装置图。下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸,同时又进行无氧呼吸的是
A.装置1中液滴左移 ,装置2中液滴不移动
B.装置1中液滴左移 ,装置2中液滴右移
C.装置1中液滴不动 ,装置2中液滴右移
D.装置1中液滴右移 ,装置2中液滴左移课件97张PPT。生物体内的主要能源物质是:生物体内主要的储能物质是:糖类脂肪温故生物体进行生命活动的直接
能源物质:ATP最终能量来源:太阳的光能能量之源—光与光合作用第4节叶绿素a叶绿素b(蓝绿色)(黄绿色)胡萝卜素叶黄素(橙黄色)(黄色)叶绿素
(约占3/4)类胡萝卜素
(约占1/4)叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素(橙黄色)(黄色)(蓝绿色)(黄绿色)1.用纸层析法分离叶绿体中的色素,在滤纸条上,色素带从上至下,依次为:
A.叶绿素b—胡萝卜素—叶黄素—叶绿素a B.叶绿素a—叶绿素b—胡萝卜素—叶黄素 C.叶黄素—叶绿素a—叶绿素b—胡萝卜素 D.胡萝卜素—叶黄素—叶绿素a—叶绿素bD 巩固与提高因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射回来,所以叶片才呈现绿色。 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢?叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 50100叶绿素b叶绿素a紫外光红外光叶绿素a和叶绿素b
主要吸收蓝紫光和红光讨论:
为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源?用红色或蓝色的塑料薄膜
挂红色或蓝色的灯管1. 在光照强度相同的情况下,为绿色植物提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作用的产物较多
A.红光 B.蓝紫光 C.白光 D.绿光 2.在光照强度相同的情况下,为绿色植物提供哪种光,对其光合作用最有利,光合作用的产物较多A.红光 B.蓝紫光 C.橙光 D.绿光CB基粒外膜内膜基质2、光合作用的场所——类囊体(有色素和酶)(含有酶)双层膜,有与光合作用有关的酶
类囊体增大膜面积的结构
有少量的DNA和RNA叶绿体使用: 水绵好氧菌水绵结构5、恩吉尔曼实验1880年,(美)5.恩吉尔曼实验黑暗、无
空气 环境 完全暴光光束完全暴光极细光束照射氧气是叶绿体释放出来的。
叶绿体是光合作用的场所。
光合作用需要光能
结论:恩吉尔曼实验1、为什么水绵是合适的实验材料??
2、他是如何控制实验条件的?
水绵具有细而长的叶绿体,便于观察A、选用黑暗、无空气的环境:排除环境中光线和氧气的影响B、选用极细的光束,并用好氧细菌检测,准确判断释放氧气的部位讨论:此实验在设计上有什么巧妙之处?分以下几个问题: 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。 光合作用的概念 1864年,萨克斯(德)的实验(置于暗处几小时)
思考:目的是什么?为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽绿色叶片黑暗处理一半曝光一半遮光变蓝没有变蓝碘



理4、萨克斯的实验(1864年)过程:绿色叶片在光的作用下产生了淀粉,
光合作用需要光结论:思考:萨克斯将绿色叶片先放在暗处几小 时的目的是( )
A.将叶片中的水分消耗掉  
B.将叶片中原有的淀粉消耗掉或转移
C.增加叶片的呼吸强度   
D.提高叶片对光的敏感度B同位素
标记法? 用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别成为H218O和C18O2。进行两组光合作用的实验:6、鲁宾、卡门实验H2OC18O2H218OCO2光照下的小球藻悬浮液O218O2光合作用释放的O2全部来自于H2O6、鲁宾、卡门实验结论:1、实验——绿叶中色素的提取和分离实验原理:提取色素(用无水乙醇或丙酮)、
分离色素(用层析液)
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:新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙 醇等
方法步骤:
1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条
3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素
5.观察和记录一 捕获光能的色素和结构提取色素:分离:研磨,加少许的石英砂和碳酸钙无水乙醇,快速研磨将研磨液进行过滤剪碎叶片,放入研钵中制备滤纸条画滤液细线分离绿叶中的色素层析液 1864年,萨克斯(德)的实验(置于暗处几小时)
思考:目的是什么?为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽绿色叶片黑暗处理一半曝光一半遮光变蓝没有变蓝碘



理4、萨克斯的实验(1864年)过程:绿色叶片在光的作用下产生了淀粉,
光合作用需要光结论:同位素
标记法? 用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别成为H218O和C18O2。进行两组光合作用的实验:6、鲁宾、卡门实验H2OC18O2H218OCO2光照下的小球藻悬浮液O218O2走近高考在植物实验室的暗室内,为了尽可能地降低植物光合作用的强度,最好安装( )
A、红光灯 B、绿光灯
C、白炽灯 D、蓝光灯B反应条件:
反应场所:
反应物:
生成物:
能量变化:光能等叶绿体CO2,H2O有机物,O2光能→化学能三、光合作用的过程1、光反应阶段2、暗反应阶段光合作用的过程 请阅读课文P103—104页有关光合作用过程的内容,思考:
1、光反应阶段和暗反应阶段在所需条件、进行场所、物质变化、能量转换方面的区别;
2、两个阶段有何联系?光反应阶段光能 酶 色素在叶绿体类囊体的薄膜上进行物质变化:能量变化: ②ATP的合成 :①水的光解 :条件:场所:酶、色素暗反应阶段多种酶,还原剂[H] 能量ATP 叶绿体基质物质变化:二氧化碳的固定:三碳化合物被还原:ATP中活跃化学能→有机物中稳定的化学能能量变化:场所:条件:酶2C3 酶ATP、 [H] (CH2O) +C5 +H2O4、光反应阶段与暗反应阶段的比较叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中需光、色素和酶需多种酶、[H]、 能量ATP 光能转变为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能水的光解
ATP的合成CO2的固定C3的还原 请判断下列日常食品与绿色植物之间的关系
H2OBACDE+PiFGCO2J光8.下 图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:①图中B是—,它来自于——的分解。
②图中C是——,它被传递到叶绿体的—— 部位,用于——。
③图中D是——,在叶绿体中合成D所需的能量来自——
④图中的H表示——, H为I提供——
⑤当 突然停止光照时,F——,G——。(填增加或减少)HIO2水[H]基质还原C3ATP色素吸收的光能增加减少光反应[H]、ATP光合作用的过程供氢供能还原多种酶参加催化2C3C5固定CO2光反应阶段暗反应阶段场所:叶绿体的类囊体薄膜叶绿体基质讨论:
条件变化时,各种物质合成量的动态变化。增加减少减少减少或没有减少增加增加减少6、光合作用原理的应用(1)影响光合作用的因素光照强度 CO2 温度 、水 、 矿质元素 等(2)提高农作物光合作用强度的措施3、适当提高CO2浓度4、白天适当提高温度,夜晚适当降低温度5、适当增加植物体内的含水量6、适当增加矿质元素的含量2、合理密植在生活中的应用清晨或夜间不在密林中锻炼(增大昼夜温差)——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的合成作用 例如:硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌7、化能合成作用 能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质,并储存了能量的一类生物 不能直接利用无机物制成有机物,只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质,并储存了能量的一类生物 如:绿色植物,蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等如:人、动物、真菌(如蘑菇) 、多数的细菌(乳酸菌、大肠杆菌)等自养生物:异养生物:绿色植物的光合作用与呼吸作用的比较:含叶绿体的细胞叶绿体线粒体(主要场所)光、色素、酶氧气、酶无机物 有机物活细胞光能转变为化学能储存在有机物中将有机物中的能量释放出来,一部分转移到ATP中光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础——有机物和氧气;细胞呼吸产生的二氧化碳可被光合作用所利用分解有机物光能转换为生命动力的过程光能光
反应ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能各项生命活动ATP中活跃的化学能利用细胞呼吸光合作用暗
反应直接的能量来源:ATP最终的能量来源:太阳的光能4.绿色植物在暗处不能放出氧气是因为[ ] A.CO2的固定受阻 B.三碳化合物的还原需要光 C.水的分解不能进行 D.五碳化合物的再生困难C5.关于暗反应的叙述错误的是(?????? )
A.必须接受光反应产生的氢和ATP
B.将完成CO2的固定及三碳化合物的还原
C.暗反应的主要产物是葡萄糖
D.暗反应不需要光,只能在暗处进行 D
6、下列能正确表示光合作用整个过程中能量变化的是
A、光能→ATP活泼的化学能→葡萄糖稳定的化学能
B、光能→葡萄糖稳定的化学能→ATP活泼的化学能
C、光能→ATP活泼的化学能
D、光能→葡萄糖稳定的化学能A7.某科学家用含碳的同位素14C的二氧化碳追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移,最可能的途径是
A.二氧化碳→叶绿素→ADP
B.二氧化碳→叶绿素→ATP
C.二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖
D.二氧化碳→酒精→葡萄糖
C8、(04全国)离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是( )
A、 C3化合物增加、 C5化合物减少
B、 C3化合物增加、 C5化合物减少
C、 C3化合物减少、 C5化合物增加
D、 C3化合物减少、 C5化合物减少C9.光合作用过程中,水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自 [ ]
A.呼吸作用产生的ATP和光能
B.都是呼吸作用产生的ATP
C.光能和光反应产生的ATP
D.都是光反应产生的ATP
C2.水稻在适宜的情况下生长,如改变下列哪一项会使产量增加 [ ]
A.氧的含量
B.CO2的含量
C.氮的含量
D.水蒸气的含量B3.在暗反应中,固定二氧化碳的物质是(  )
A.三碳化合物  B.五碳化合物
C.[H]    D.氧气 B4.下列有关光合作用的叙述中,正确的是
A.光合作用全过程都需要光
B.光合作用光反应和暗反应都需酶的催化
C.光合作用全过程完成后才有氧气的释放
D.光合作用全过程完成后才有化学能的产生B5.光合作用的暗反应中,三碳化合物转变成葡萄糖,最起码需要的条件是(  )
①CO2 ②叶绿素分子 ③ATP ④[H] ⑤多种酶 ⑥五碳化合物
A.②③④ B.③④⑤
C.①③⑤ D.①③④
B6.光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是(   )
A.ADP+Pi+能量 ATP
B.氧气的产生
C.二氧化碳的固定
D.[H]的产生
C7.叶绿体中色素的作用是( )
A.固定二氧化碳
B.还原二氧化碳
C.形成葡萄糖
D.吸收、传递、转化光能
8.与光合作用光反应有关的是( )
①H2O ②ATP ③ADP ④CO2
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④DA 9、 在光合作用实验中,如果所用的水中有0.20%的水分子含有18O,CO2中有0.68%的CO2分子含有18O,那么,植物进行光合作释放的O2中,含18O的比例为 ( )
A、0.20% B、0.44%
C、0.64% D、0.88%A返回光照强度与光合速率的关系
a点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量可表示细胞呼吸的强度 ab段: 随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度 b点: 细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,此时细胞呼吸强度等于光合作用强度bc段: 随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,到C点以上不再增强a点:b点:bc段:ab段:光补偿点光饱和点 下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线,该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2 吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中,能代表细胞中发生的情况与 B点 相符的是
CA点B措施:①阳生植物应种植在阳光充裕的地方,阴生植物应种植在荫蔽的地方;②光强必须达到一定值。合理密植立体种植改变株形大棚人工光照一年一熟改为一年多熟施用NH4HCO3(大田)施用农家肥合理密植(立体种植)套 种油 桃措施:
⑴温室:①燃烧液化石油气,②使用二氧化碳发生器。
⑵大田:①确保良好通风;②增施有机肥料;③深施“碳铵” (NH4HCO3)
空气中CO2含量一般占330mg/L,与植物光合所需最适浓度(1000mg/L)相差太远。必须指出:增加CO2可以提高光合效率,但是无限制地在全球范围内提高CO2浓度,会产生“温室效应” 如何控制温室内的温度,有利于提高光合作用强度? 温室栽培中,白天调到光合作用的最适温度,晚上适当降低温度。(增大昼夜温差)N:光合酶及NADP+和ATP的重要组分
P:NADP+和ATP的重要组分;维持叶绿体正常结构和功能
K:促进光合产物向贮藏器官运输
Mg:叶绿素的重要组分
不足:光合作用不能顺利进行
过量:危害农作物正常生长发育光合作用与叶龄的关系O叶龄光合速率农作物管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶,蔬菜及时换新叶 光合作用的出现为有氧呼吸的出现创造了条件 为陆生生物的出现创造了条件(多余的游离氧变成了臭氧,阻挡紫外线) 在蓝藻出现以前,地球的大气并没有氧。只是在距今30~20亿年以前,蓝藻在地球上出现以后,地球的大气中才逐渐含有氧,从而使地球球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。
叶绿素a
叶绿素b
叶黄素
胡萝卜素叶绿素a光合作用阅读课本后思考:1、叶绿体中的光合色素主要有哪些?
P98-99
2、它们分别主要吸收哪种光?9.下图是小球藻进行光合作用示意图,图中物质A与物质B的分子量之比是(  )
C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻A.1:2 B.2:1 C.9:8  D.8:9D 巩固与提高1.进行光合作用完整的单位是 [ ]
A.叶肉细胞
B.叶绿素
C.绿色基粒
D.叶绿体A需叶绿素、光、酶多种酶、ATP和[H] ATP的合成 :水的光解 :CO2的固定:C3的还原:ATP中的活跃化学能→有机物中稳定的化学能光反应与暗反应的区别叶绿体的基质中叶绿体类囊体的薄膜上1.光反应为暗反应提供:2.暗反应为光反应补充消耗了的ADP和Pi。光反应与暗反应的联系还原剂[H]和能量(ATP);1.下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图,请判定A和B分别为何种色素( )
[或者问:对叶绿体中的某色素进行光谱分析,发现光谱中的蓝紫光区和红光区呈黑色,则此色素可能是]A.叶绿素、类胡萝卜素 B.类胡萝卜素、叶绿素 C.叶黄素、叶绿素 D.叶绿素a、叶绿素bD
H2OBACDE+PiFGCO2J光8.下 图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:①图中B是—,它来自于——的分解。
②图中C是——,它被传递到叶绿体的—— 部位,用于——。
③图中D是——,在叶绿体中合成D所需的能量来自——
④图中的H表示——, H为I提供——
⑤当 突然停止光照时,F——,G——。(填增加或减少)HIO2水[H]基质还原C3ATP色素吸收的光能增加减少光反应[H]、ATP光反应和暗反应的比较场所条件物质变化能量变化光反应暗反应基粒片层膜上基质中有光光反应、多种酶水的光解ATP的生成CO2的固定C3的还原ATP的水解光能 活跃化能活跃化能 稳定化能 8、剑桥大学的希尔将分离出来的叶绿体加到草酸高铁钾盐溶液中,经过光照以后放出氧气,同时草酸高铁被还原
4Fe3+ + 2H2O → 4Fe2+ + 4H+ + O2↑
请问希尔实验的重要意义是什么?它是否就是光反应?【答案】 希尔反应不能说就是光反应。它主要是说明了光合作用的氧气的来源是水分子的分解。9.下图是验证绿色植物进行光合作用的实验装置。先将这个装置放在暗室24小时,然后移到阳光下;瓶子内盛有NaOH溶液,瓶口封闭。(1)数小时后摘下瓶内的叶片,经处理后加碘液数滴而叶片颜色无变化,证明叶片中___________________,这说明_______________________ 。
(2)瓶内放NaOH溶液的作用是________。
(3)将盆栽植物先放在暗处24小时的作用是____________________。无淀粉光合作用需要CO2作原料除去CO2消耗体内原有的淀粉延长光合作用时间增加光合作用面积提高农作物的光合作用效率光照强弱的控制二氧化碳的供应必需矿质元素的供应提高农作物对光能的利用率如:如合理密植、
套种如:补充人工光照、
多季种植 ①植物在能量相等的不同单色光下,红光和蓝紫光有利于提高光合作用效率,而黄绿光则不利于提高光合作用效率; ②在红光下,光合产物中糖类含量较多,在蓝紫光下,光合产物中蛋白质和脂肪较多。措施:在塑料大棚或人工光照的温室中,给绿色植物开“光吧”1.光合作用过程的正确顺序是( )
①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能
④水的光解⑤三碳化合物被还原
A.④③②⑤① B.④②③⑤①
C. ③②④①⑤ D.③④②①⑤D光合作用的反应式:从反应式中能获得那些信息?三、光合作用的过程右图是一个研究光合作用过程的实验,实验前溶液中加入ADP,Pi,叶绿体等,实验过程中有机物的合成如下图。请分析回答:AB段:无CO2,所以没有有机物合成 BC段:因为AB段提供了充足的[H]和ATP,暗反应进行,有机物合成率迅速上升。CD段:因为无光照,随着[H]和ATP的不断消耗,暗反应减弱,有机物合成率下降有机物合成率时间光照
无CO2黑暗
有CO2CO2浓度对光合作用强度的影响光合速率CO2的浓度BAC3.提取叶绿体中的色素,最常用的溶剂是
_________
A.蒸馏水 B.甲醇  C.丙酮  D.乙醇
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光三棱镜三棱镜绿叶色素提取液特别说明:光合作用的产物除糖类和氧外,还有氨基酸、脂肪等有机物H2O + CO2 (CH2O)+O2光能叶绿体12H2O + 6CO2 C6H12O6+6H2O +6O2光能叶绿体3、光合作用中H、C、能量的转移途径:
H2O中H的转移途径:
CO2中C的转移途径:
能量的转移途径:H2O[H](CH2O)CO2C3(CH2O)光能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能1、光合作用将太阳能转化为化学能并储存有机物;
2、光合作用释放氧气;
3、为生物进化起了重要推动作用光合作用的意义:a → b:
b → c:
c → d:
d → e:CO2浓度超过一定限度,将引起原生质体 中毒或气孔关闭,抑制光合作用。CO2浓度对光合作用强度的影响CO2浓度再增加,光合作用强度保持不变;随CO2的浓度增加,光合作用强度增强;CO2太低,农作物消耗光合作用产物; 下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线,该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2 吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中,能代表细胞中发生的情况与 B点 相符的是
CA点B 不同颜色的藻类吸收不同波长的光。
藻类本身的颜色是反射出来的光,即红藻反射出了红光,绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收,即到达深水层的光线是相对富含短波长的光,所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方课件78张PPT。 绝大多数生物,活细胞所需能量的最终源头是 ,将光能转变成细胞能够利用的化学能的生理过程是 。来自太阳的光能光合作用第4节 能量之源——光与光合作用捕获光能的色素和结构
光合作用的原理和应用正常苗白化苗正常幼苗能进行光合作用制造有机养料白化苗不能进行光合作用,无法制造有机养料这说明光合作用需要色素去捕获光能。捕获光能的色素和结构㈠实验——绿叶中色素的提取和分离:㈡绿叶中色素的种类和作用㈢捕获光能的结构——叶绿体观看视频,课后完成学案中的内容实验——绿叶中色素的提取和分离实验原理:1、为什么用无水乙醇提取绿叶中的色素而不用水提取色素?
若实验室中没有无水乙醇,能否用其它有机溶剂代替? 绿叶中的色素溶于无水乙醇等有机溶剂,但不溶于水。能3、将绿叶中色素分离的方法和原理
⑴方法:
⑵原理:
绿叶中的色素能溶解在 中,且不同的色素在 的 不同: 高的随 在 上扩散得快;反之则慢。几分钟之后,绿叶中的色素会随着 在
上的扩散而分离开。纸层析法层析液中层析液中溶解度溶解度层析液滤纸层析液滤纸实验材料的选择:新鲜的绿色叶片实验步骤:提取色素:制备滤纸条画滤液细线色素分离观察结果5g绿色叶片(剪碎)+少许SiO2+CaCO3+10ml无水乙醇迅速充分研磨过滤收集绿色滤液,加盖:方法:细、直、匀(纸层析法):方法及注意事项干燥后,重复几次注意:1、研磨时:⑶加入 ,目的是 。⑴加入 ,⑵加入 ,目的是为了研磨得充分防止在研磨时绿叶中的色素受到破坏溶解绿叶中的色素少许SiO2目的是少许CaCO310mL无水乙醇4、分离绿叶中的色素:
注意事项:
⑴滤纸条的放置:

⑵装置 ①有滤液细线的一端朝下②下端应插入层析液中③滤液细线不能触及层析液加盖滤纸上的滤液细线,为什么不能触及层析液? 如果触及到层析液,细线上的色素就会溶解到层析液中,而不会在滤纸上扩散开来。2、实验流程观察记录胡萝卜素叶绿素a叶黄素叶绿素b1/4 3/4 黄绿色蓝绿色橙黄色黄色色素的种类叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素叶绿体色素叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素类胡萝卜素3/41/4叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素最多较多最少较少最小最大较大较小最快最慢较快较慢红光蓝紫光蓝紫光吸收、传递、转化光能这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢?三、绿叶中色素的分布外膜内膜基粒基质叶绿体的分布 主要:叶肉细胞中其他:幼嫩茎、果实等器官
的一些细胞中 保卫细胞基粒类囊体吸收光能的色素分布于类囊体的薄膜上极大地扩展了受光面积 叶绿体亚显微
结构模式图外膜内膜类囊体基粒色素基质分布有注意:
叶绿体的外膜、内膜、类囊体薄膜都属于 膜,基本支架都是 生物磷脂双分子层3、含有的成分:
⑴少量的 ;
⑵色素:
分布于 ;
⑶与 有关的酶,分布在叶绿体 。少量DNA和RNA基粒类囊体的薄膜上光合作用基粒类囊体上、基质中叶绿体的功能⑴阅读资料分析中的内容,回答:
①恩格尔曼实验的结论是什么?
②恩格尔曼的实验方法有什么巧妙
之处? 氧气是叶绿体在光下释放出来的,叶绿体是植物进行光合作用的场所。③在叶绿体类囊体上和基质中,含有多种进行光合作用所必需的酶。说明:

叶绿体是进行光合作用的场所水绵是常见的淡水藻类
每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。
水绵很明显的特点是:叶绿体呈带状,螺旋排列在细胞里。 Ⅰ、实验材料选择a 和b 。
a的优点是 ;
b的优点是 。
Ⅱ、没有空气的黑暗环境排除了 和
干扰。
Ⅲ、用极细的光束照射,叶绿体上可分为
和 的部位,相当于一组
实验。
Ⅳ、临时装片暴露在光下的实验再一次 。水绵好氧细菌叶绿体呈螺旋式带状,便于观察可确定释放氧气多的部位氧气光光照多光照少对比验证实验结果叶绿体是进行光合作用的完整单位光合色素位于基粒上含光合酶位于基粒上和基质中1、含有的成分看:2、结构上看:叶绿体内部有许多基粒,每个基粒中有许多个类囊体极大地扩展了受光面积光合作用的原理和应用光合作用的定义
光合作用的探究历程
光合作用的过程
光合作用原理的应用
化能合成作用光合作用的定义 光合作用是指 通过 ,利用 ,把 和 转化成 ,并且释放出 的过程。绿色植物叶绿体光能二氧化碳水储存着能量的有机物氧气结论:植物的物质积累不是来自于土壤,而是完全来源于水。+74.4kg-0.1 kg17世纪比利时 海尔蒙特
柳苗栽培实验 直到18世纪中期,人们一直以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料,而没有考虑植物能否从空气中得到什么。普利斯特利(英)实验 1771 结论:绿色植物可以更新空气普利斯特利没有发现光在植物更新空气中的作用。
①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。
②植物体只有绿叶才能更新空气。2、英格豪斯实验(1779年) 此时,人们尚不了解植物吸收和放出的究竟是什么气体。1785年,由于发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳提出问题:光能哪里去了? 1845年,德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出:植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。提出问题:光能转换成化学能,贮存于什么物质中呢?即植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气的过程中,还产生了什么物质呢?一半曝光,一半遮光在暗处放置几小的叶片萨克斯(德)实验 1864 目的:消耗掉叶片中的营养物质结论:光合作用的产物除氧气外还有淀粉酒精脱色 光合作用的原料有水和二氧化碳,光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水。提出问题: 随着技术的进步,人们对同位素有了更多了解,这为解决氧气来自水还是二氧化碳提供了研究手段。同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律用同位素标记的化合物,化学性质不会改变同位素标记法: 科学家通过追踪 的化合物,可以弄清 的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。同位素标记化学反应光合作用释放的O2到底是来自H2O ,还是CO2呢?1939年 鲁宾 、卡门 同位素标记法研究氧的同位素:18O结论:光合作用释放的氧气来自水。 返回光合作用氧气来源的探究(1839年)提出问题:光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢?研究方法:同位素标记法碳的同位素:14C美国科学家卡尔文实验:实验材料:小球藻(一种单细胞的绿藻) 用14CO2供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性,最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。卡尔文循环卡尔文循环更新空气光照下绿叶光能化学能淀粉水CO220世纪40年代1880年恩格尔曼:光合作用 的场所是叶绿体植物可以更新空气条件:光、绿叶吸收CO2,放出O2光能转换成化学能储存起来产物:淀粉 ( CH2O )同位素标记法:H218O → 18O214CO2 → 有机物中的碳光合作用:原料:CO2 和 H2O叶绿体光能产物:有机物和氧气光合作用反应式:CO2 + H2O( CH2O ) + O2光能叶绿体****条件:酶场所:1、1771年普利斯特利实验现象:结论:1864年 德国科学家 萨克斯 未遮光部分变成蓝色。淀粉是光合作用的产物之一。光合作用的过程:1、写出光合作用的总反应式:
2、根据是否需要光,光合作用的过程可以概括地分为 和 两个阶段。
3、读懂教材103页光合作用过程的图解
4、填表比较光合作用过程中的两个阶段光反应暗反应光合作用的反应式:叶
绿



2H2O叶
绿



ADP +Pi酶ATP2C3多种酶参加催化CH2O暗反应光反应


1.光反应阶段酶光、色素、叶绿体内的类囊体膜上水的光解:(还原剂)ATP的合成:光能转变为ATP中活跃的化学能光反应2.暗反应阶段CO2的固定:C3的还原:叶绿体的基质中多种酶、[H] 、ATP
暗反应叶绿体内基粒类囊体薄膜上叶绿体基质中光、酶、色素多种酶、[H]、ATP水的光解ATP的合成二氧化碳的固定三碳化合物(C3)的还原光反应为暗反应提供还原剂[H]和供能物质ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料光、色素和酶不需光、多种酶、ATP、[H]光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解 2H2O→4[H]+O2
合成ATP ADP+Pi → ATP光 酶
光能CO2的固定CO2+C5 →2C3
C3的还原 2C3 (CH2O) 酶 酶
ATP [H]3、光反应阶段和暗反应阶段的比较 请分析光下的植物突然停止光照后,其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化?停止光照光反应停止请分析光下的植物突然停止CO2的供应后,其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化?[H] ↓ ATP↓还原受阻C3 ↑ C5 ↓CO2 ↓固定停止C3 ↓C5 ↑CO2中C的转移途径:
H2O中H转移途径:CO2C3(CH2O)H2O[H](CH2O)光合作用原理的应用探究:环境因素对光合作用强度的影响
增加农作物产量的措施之一
提高光合作用的强度(1)影响光合作用的因素有哪些?光照、CO2、温度、水、矿质元素等(2)如何定量表示光合作用的强度?探究:环境因素对光合作用强度的影响1、实验原理 光合作用的强度可通过测定一定时间内 的数量来定量的表示。内因:酶、色素等外因:叶肉细胞中叶绿体的数量;叶绿体中基粒的数量等原料的消耗或产物生成CO2消耗量O2的生成量参考案例:探究光照强弱对光合作用强度的影响⑴实验材料的选择及处理:同种生长旺盛的绿叶打孔器小圆形叶片30片让叶片内部气体逸出(方法)放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用大小相同,避开大的叶脉⑵分析变量:
自变量:
控制方法:

因变量:
观察方法:

无关变量:光照强弱改变台灯与烧杯之间的距离光合作用强度(O2的产生量) 同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量①实验叶片:同种、生长状况相同、小圆形叶片大小相同、等量…②烧杯中清水:等量,有足够的CO2【增加农作物产量的措施
——提高光合作用的强度】
1、光照的控制
2、控制温度的高低:
3、适当提高环境中 的浓度CO2晴天:白天适当提高温度,夜间适当 降低温度,增大昼夜温差。延长光照时间,增大光照强度(108页)四、思维拓展新疆的哈密地区:位于我国高纬度地区1、夏季的白天长2、阳光充足,光照强烈光合作用时间长,强度大,积累的糖类较多。3、夜间温度比较低。 细胞呼吸相对比较弱,消耗的糖类物质比较少。昼夜温差较大,积存的糖类比较多哈密瓜 CO2浓度 水 分 光 照 矿质元素 温 度化能合成作用自养生物
异养生物
自养生物与异养生物的本质区别
化能合成作用
光合作用与化能合成作用的比较
自养生物的类型自养生物 能利用CO2制造有机物的生物。异养生物 不能利用CO2制造有机物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动的生物。自养生物与异养生物的本质区别 能否利用CO2制造有机物。化能合成作用 少数种类的细菌,能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。实例:硝化细菌的化能合成作用化学能2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+能量硝化细菌CO2+H2O (CH2O)+ O2能量光合作用和化能合成作用的异同把二氧化碳和水合成有机物利用的是光能利用的是化学能体外环境中无机物氧化释放的能量自养生物的类型光能自养型生物化能自养型微生物绿色植物光合细菌如:硝化细菌 光合作用的过程返回课件49张PPT。能量之源——
光与光合作用有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜,有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。1.用这种方法有什么好处?这样做对光合作用有影响吗?2.为什么是用红色或蓝色的呢?用绿色的可以吗?可以提高光合作用强度;不同颜色的光会影响植物的光合作用。不能;因为叶绿素基本上不吸收绿光 光能转化为化学能被细胞所吸收的过程称为光合作用。 太阳光中有能量,我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。
绿色植物也能捕获并转化太阳光中的能量,那么,绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢? 捕获光能的色素 我们知道,玉米中有时会出现白化苗。白化苗由于不能进行光合作用,待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细胞中的色素有关。 今天,下面的这个实验,主要目的是探究绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取和分离的方法,并设法将这些色素分离开。 叶绿体中色素的提取和分离 【实 验】一、实验原理
1.叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以用无水乙醇可提取叶绿体中色素。
2.色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快,溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢,因而可用层析液将不同的色素分离。二、实验程序 方法与步骤:称取5g左右的鲜叶,剪碎,放入研钵中。加少许的石英砂(充分研磨)和碳酸钙 (防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。实验结果:讨论:1.滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?这说明了什么?2019/1/610叶绿素类胡萝卜素(含量约3/4)(含量约1/4)叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)绿叶中的色素三、实验关键1.选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。2.画滤液细线时应以细、齐、直为标准,重复画线时必须等上次画线干燥后再进行,重复2-3次。3.层析时不要让滤液细线触及层析液。四、注意事项1.因丙酮和层析液都是易挥发且有一定毒性的有机溶剂,所以研磨要快,收集的滤液要用棉塞塞住,层析时要加盖,尽量减少有机溶剂的挥发。2.在研磨时要加少许二氧化硅,目的是为了研磨充分,有利于色素的提取;加少许碳酸钙的目的是为了防止研磨过程中,叶绿体中的色素受到破坏。3.分离色素时,一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液,这是因为色素易溶解在层析液中,导致色素带不清晰,影响实验效果。2、色素的吸收光谱叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素:吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素:吸收蓝紫光叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素a和合叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶红素主要吸收蓝紫光。
注:因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射回来,所以叶片才呈现绿色。 结论:问题:这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位? 1817年,两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素,当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。
1865年,德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时,发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中,而是集中在一个更小的结构里,后来人们称之为叶绿体。3.叶绿体叶片中的叶肉细胞绿叶回顾 叶肉细胞
亚显微结构模式图 叶绿体亚显微
结构模式图捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位?讨论:恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处?(1)、用水绵作实验材料,有细而长的带状叶绿体,螺旋状分布在细胞中,便于观察和分析研究。(2)、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中,排除了环境中光线和O2的影响,从而确保实验能顺利进行。(3)、用极细的光束照射,并且用好氧菌进行检测,能准确的判断水绵细胞中放O2 部位。(4)、进行黑暗(局部光照)与曝光的对照实验,从而明确实验结果完全是由光照引起的。结论:叶绿体是进行光合作用的场所,它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶。二、光合作用的原理和应用1、光合作用的概念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着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。2、光合作用的实质合成有机物,储存能量光合作用的探究历程普利斯特利的实验结论:水分是植物建造自身的原料。17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验1771年普利斯特利实验普利斯特利实验结论:植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验,得到相反的结果,所以有人认为植物也能使空气变污浊?1779年,荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功;植物体只有绿叶才能更新空气。 到1785年,发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的是O2,吸收的是CO2。水二氧化碳氧气光?光能化学能储存在什么物质中?德国梅耶 1864年,萨克斯(德)的实验(置于暗处几小时)
思考:目的是什么?为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽 1864年,(德)萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉1864年,德国萨克斯实验让一张叶片一半
曝光一半遮光绿叶在光下制造淀粉。用碘蒸气处理这片叶,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化。光合作用释放的O2来自CO2还是H2O?结论第一组光合作用产生的O2来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组180202美国鲁宾和卡门实验(同位素标记法)结论光合作用产生的有机物又是怎样合成的? 返回光合作用氧气来源的探究(1839年)美国卡尔文用14C标记14CO2,供小球藻进行光合作用,探明了CO2中的C的去向,称为卡尔文循环。光合作用的定义 绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,并释放出O2的过程。总结光合作用的反应式反应物、条件、场所、生成物CO2+H2O (CH2O)+O2光能叶绿体糖类光合作用过程光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能光反应在白天可以进行吗?夜间呢?
暗反应在白天可以进行吗?夜间呢?有光才能反应有光、无光都能反应H2O类囊体膜酶光反应阶段光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解:(还原剂)ATP的合成:光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中场所:条件:物质变化能量变化进入叶绿体基质,参与暗反应供暗反应使用CO2 五碳化合物 C5 CO2的固定三碳化合物 2C3C3的还原叶绿体基质
多种酶糖类卡尔文循环暗反应阶段CO2的固定:C3的还原:叶绿体的基质中[H] 、ATP、酶场所:条件:物质变化能量变化CO2 五碳化合物 C5 CO2的固定三碳化合物 2C3叶绿体基质
多种酶糖类[H]比较光反应、暗反应光反应阶段暗反应阶段条件场所物质变化能量变化光、色素、酶不需光、酶、[H]、ATP叶绿体类囊体膜叶绿体基质中水的光解; ATP的生成CO2的固定; C3的还原 ATP中活
跃化学能光能ATP中活
跃化学能有机物中稳
定化学能光反应是暗反应的基础,为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi 。色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用总过程:光反应H2O →2 [H] + 1/2O2水的光解:ATP的合成 :暗反应总结:原料和产物的对应关系:(CH2O)CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的转移途径:碳的转移途径:光能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能CO2C3(CH2O)下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。
②图中C是_______,它被传递到叶绿体的______部位,用于____________________ 。
③图中D是____,在叶绿体中合成D所需的能量来自______
④图中G________,F是__________,J是_____________
⑤图中的H表示_______, H为I提供__________O2水[H]基质用作还原剂,还原C3ATP色素吸收的光能光反应[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖类光合作用原理的应用影响光合作用强度的因素?CO2的浓度,光照的长短与强弱;光的成分;温度的高低、必需矿物质元素、水分等。例:适当提高CO2的浓度(温室大棚),增加光照时间和光照强度,农作物间距合理,选择适当的光源等。化能合成作用自养生物 以光为能源,以CO2和H2O(无机物)为原料合成糖类(有机物),糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物。异养生物 只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用 利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少数的细菌,如硝化细菌。光能自养生物化能自养生物所需的能量来源不同(光能、化学能)再见