云南省保山一中高中生物必修一教学课件:第5章 细胞的能量供应和利用(共128张PPT)

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科目 生物学
更新时间 2014-08-28 00:00:00

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课件128张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用保山一中生物组 杜金鑫 第1节 降低化学反应活化能的酶知识考点:
1、酶的作用机理
2、酶的产生、作用、本质
3、酶的特性
4、实验一、细胞代谢氨基酸的脱水缩合光合作用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、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、过氧化氢酶变量:实验过程中可以变化的因素。自变量:因变量: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:实验过程中可变的另一些因素,可能对实验结果造成影响,这些变量叫做无关变量可改变可检测可控制对照实验: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:设计实验原则:1、对照实验原则2、控制单一变量原则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对照组实验组 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 催化剂降低了反应物
分子活化时所需的能量非催化反应和酶催化反应活化能的比较 Ea:活化能;ΔG:自由能变化 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。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、细胞代谢酶的作用机理:降低反应活化能三、酶的本质1、酶的发现历程(1)1773年,斯帕兰扎尼,(2)1836年,施旺,从胃液中提取出了消化
的物质(3)1926年,萨姆纳,提取脲酶结晶,并证明是
(4)20世纪80年代,切赫和奥特曼,胃有化学性消化作用蛋白质蛋白质少数RNA也有生物催化作用三、酶的本质2、酶的本质 酶是由活细胞产生的具有催化作用的一类有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA(1)合成部位:活细胞中(2)作用:催化作用(3)化学本质:有机物,多数是蛋白质,少数是RNA(5)发挥作用的场所:细胞内或细胞外(4)基本单位:氨基酸或核糖核苷酸说明过氧化氢酶比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?四、酶的特性四、酶的特性 事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的
倍。107 ~1013 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:1、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
淀粉溶液蓝色无变化棕色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。
2、酶具有专一性一种或一类 专一性四、酶的特性1、酶具有高效性思考:1、酶大多数是蛋白质,蛋白质在高温下会 。变性2、怎么设计实验来加以证明?(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2、酶具有专一性四、酶的特性1、酶具有高效性3、酶的作用条件较温和(1)温度(2)pH酶促反应速率最快时对应的温度叫做该酶的最适温度高温下,酶的 结构发生变化,酶失去 。空间活性不可逆每种酶都有自己的 .
最适温度动物: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?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在适合的pH下酶的催化效率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在最适合的pH下,
酶的活性 ,该pH称为该酶的
。最高空间结构活性最适pH不可逆动物体里的酶最适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之间不同酶的最适pH不同影响酶活性的因素①底物浓度受酶浓度或酶活性的影响,酶促反应速率不再增加酶量一定的情况下②酶浓度在底物充足的情况下③温度不同生物的酶的最适温度不同④pH不同生物的酶的最适pH不同;同一种生物的不同种酶的最适pH也不一定相同。1、下列有关酶的说法中,正确的是
①酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核苷酸
②酶通过为反应物供能和降低活化能来提高反应速率
③酶活性的变化与酶所处的环境无关
④酶结构的改变会使其活性部分或全部丧失
⑤不是所有酶都在核糖体上合成
⑥酶都是由活细胞产生的
⑦细胞环境是酶发挥催化作用的必要条件
⑧酶完成催化作用后会被降解为氨基酸或核糖核苷酸
核糖核苷酸有关可在细胞外酶反应前后不变2、人的血液中碳酸酐酶的一个分子,每分钟可以催化分解1900万个碳酸分子,这说明酶具有( )
A.多样性
B.专一性
C.催化活性受温度、酸碱度的影响
D.高效性1分子酶和多分子底物反应酶和无机催化机催化同一种底物3、?-半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖,但不能催化麦芽糖生成葡萄糖,这表明?-半乳糖苷酶的催化作用具有( )
A.高效性 B.专一性
C.稳定性 D.多样性B一种酶只能催化一种底物反应一种底物只能被一种酶催化,不能被另一种酶催化4、甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是( )
A.甲酶能够抗该种蛋
白酶降解
B. 甲酶是不可能具有
催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋
白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变B5、某一不可逆化学反应( )在无酶和有酶催化时均可以进行,当该反应在无酶条件下进行到时间t时,向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁D6、在测定胃蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶,将溶液中的PH由10降到2的过程中,胃蛋白酶活性将( )
A.不断上升 B.先升后降
C.先降后升 D.没有变化D7、右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是
A.当反应温度由t2调到最
适温度时,酶活性下降
B.当反应温度由t1调到最
适温度时,酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1高,
故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
B8、下图一表示温度对酶促反应速率的影响示意图,图二的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图。则可用来表示当温度为2a时生成物量与时间关系的是( )

A.曲线1 B.曲线2
C.曲线3 D.曲线4B9、下图甲表示温度对淀粉酶活性的影响,下图乙表示将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后,麦芽糖的积累量随温度变化的情况。下列说法不正确的是 ( )
A. 图甲中T0 表示淀粉酶催化该反应的最适温度
B.图甲中在Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别
C. 图乙中Tb到Tc的曲线表明随着温度的升高,麦芽糖的积累量不再上升,酶的活性已达到最高
D. 图乙中A点对应的温度为T。C10、下图一表示某酶促反应过程,图二表示图一的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线(物质a的起始浓度为10mmol/L)。下列叙述错误的是( )
A.物质a可能是麦芽糖但不可能是蔗糖
B.在该实验条件下物质a在2min内可被完全分解
C.若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率,则曲线①温度一定低于曲线②和③
D.若曲线①②③麦示不同酶浓度下酶促反应速率,则曲线①酶浓度高于曲线②和③C11.如右图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应物的量和反应时间的关系,据图可获得的信息是( )
A.若a、b、c表示温度,则一定是 a﹥b﹥c
B.若a、b、c 表示酶的浓度,则 a﹥b﹥c
C.若a、b、c 表示底物的浓度,则a﹥b﹥c
D.若a、b、c表示pH值,则一定是a﹥b﹥c反应时间B12、以下五种酶的作用对象分别是
①肽酶②解旋酶③纤维素酶④ATP水解酶⑤DNA连接酶
A.碱基间的氢键、肽键、植物细胞壁、磷酸基团、磷酸基团
B.肽键、碱基间氢键、植物细胞壁、高能磷酸键、磷酸二酯键
C. 肽键、碱基间氢键、原生质层、NADPH、氢键
D.R基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATP、磷酸基B13、右图表示生物体内的某化学反应,下列有关该反应的叙述中错误的是
A,需要解旋酶 B.属于水解反应
C.会有能量变化 D.反应速度与温度有关A14、取经过编号的5支试管分别加入2mL 0.5mol/L过氧化氢溶液,进行如下实验,根据实验内容,下列说法正确的是
A.说明酶具有高效性的是3号和4号实验
B.1号和3号对照不能说明酶有专一性
C.实验中不能体现酶的活性与温度之间的关系
D.3号和5号对照可以说明酶的活性受PH的影响D15、某同学为了验证水稻发芽过程中产生了淀粉酶,于是研磨发芽的水稻种子,过滤得到提取液并加入了淀粉溶液,对照组向等量的蒸馏水中加入淀粉溶液,并都置于40℃的水浴一段时间,然后用碘液检验,发现实验组溶液不变蓝而对照组溶液变蓝,该实验设计的主要不足是
A.没有做未发芽种子的对照实验
B.没有去除研磨液中原有的淀粉
C.没有用菲林试剂检测淀粉分解的产物是否是还原糖
D.没有做重复实验,实验结果不可靠A15、某同学为了验证水稻发芽过程中产生了淀粉酶,于是研磨发芽的水稻种子,过滤得到提取液并加入了淀粉溶液,对照组向等量的蒸馏水中加入淀粉溶液,并都置于40℃的水浴一段时间,然后用碘液检验,发现实验组溶液不变蓝而对照组溶液变蓝,该实验设计的主要不足是
A.没有做未发芽种子的对照实验
B.没有去除研磨液中原有的淀粉
C.没有用菲林试剂检测淀粉分解的产物是否是还原糖
D.没有做重复实验,实验结果不可靠A第2节 细胞的能量“通货”——ATP有氧呼吸:葡萄糖葡萄糖等有机物可以为生命活动提供能量,所以糖类、蛋白质、脂肪称为生物体的能源物质?葡萄糖等有机物可以直接为生命活动提供能量吗?实验: 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 ABCBA萤火虫发光器
的经典实验 C葡萄糖不能为萤火虫发光器直接提供能量,ATP可以为萤火虫发光器直接提供能量一、ATP的结构简式P P P A—P~P~P 腺嘌呤高能磷酸键核糖腺苷(A)ATP分子结构
简 式三个磷酸基团三磷酸腺苷~~一、ATP的结构简式1、中文全称:三磷酸腺苷2、结构简式: A—P~P~P 腺苷(腺嘌呤核糖核苷=1分子腺嘌呤+1分子核糖)T:三个磷酸集团磷酸基团普通化学共价键高能磷酸键,里面储存着活跃的化学能(30.54KJ)两个高能磷酸键P~~PP三磷酸腺苷(ATP)二磷酸腺苷(ADP)一磷酸腺苷(AMP)RNA的基本组成单位AMP+Pi+能量酶1ADP+Pi+能量酶2ATP酶3酶3腺嘌呤核糖核苷酸二、ATP与ADP的相互转变 ATP中的两个高能磷酸键都能断裂和重新生成,但远离腺苷的那个高能磷酸键更容易断裂和重新生成1、第二个高能磷酸键断裂——ATP→ADPATP酶ADP+Pi+能量主动运输
发光发电
肌肉收缩
大脑思考
物质合成活跃的化学能能量转换机械能、光能、电能、稳定的化学能等2、第二个高能磷酸键重新合成——ADP→ATPATP酶ADP+Pi+能量光合作用植物呼吸作用动物呼吸作用光能能量转换活跃的化学能等稳定的化学能等ATP直接能源物质有机物分解糖类、蛋白质、脂肪是能源物质糖类是主要的能源物质脂肪是生物体的储能物质光能光合作用最终能量来源比较水解酶合成酶ATP→ADP+PiADP+Pi→ATP远离腺苷的高能磷酸键的水解,释放出的能量光合作用(植物)、呼吸作用(植物、动物等)主动运输、肌肉收缩、发光发电、大脑思考、物质合成等合成远离腺苷的高能磷酸键,将能量储存在其中吸能反应伴随着ATP的水解,放能反应伴随着ATP的合成(P89)物质可逆,能量不可逆,不是可逆反应3、ATP与ADP相互转变的意义ATP和ADP在体内含量很少,但ATP与ADP的转化非常迅速,保障了生物体对能量的需求2.以下关于ATP的叙述,正确的是( )
A.细胞中的ATP和ADP处于动态平衡中
B.组成ATP的元素有C、H、O、N、P、S
C.ATP分子由一个腺嘌呤和3个磷酸基团构成
D.蓝藻细胞中产生ATP的主要场所是线粒体1.ATP的结构式可以简写成( )
A.A - P - P~ P B.A - P~ P~ P
C.A~P~P - P D.A~P ~ P~ PBA练习3.ATP分子中大量的化学能储存在 _________内。2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基团、高能磷酸键的数目依次是__、__、__个。高能磷酸键242第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸知识考点:
1、有氧呼吸和无氧呼吸的条件、场所、过程、产物、能量和比较
2、探究酵母菌呼吸方式实验
3、有关呼吸作用的计算
4、影响呼吸作用的因素
5、呼吸作用的应用一、细胞呼吸概念二、细胞呼吸方式 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,并且释放能量的总过程。(P91)
(实质:氧化分解有机物,释放能量)有氧呼吸无氧呼吸都是氧化分解有机物吸收空气中的CO2先将B瓶密封放置一段时间,再与澄清石灰水相连接,保证通入的CO2全来自无氧呼吸对比实验:设置两个或两个以上实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这种实验叫做对比实验(P93)检查是否有CO2产生检查是否有酒精产生重铬酸钾溶液在酸性环境下与酒精反应,由橙色变为灰绿色二、细胞呼吸的方式(一)、有氧呼吸回忆:1、有氧呼吸的主要场所?线粒体1、有氧呼吸概念: 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CO2和H2O,释放大量能量,生成ATP的过程。(P94)外膜内膜嵴(内膜向内折叠而成)其上分布着与有氧呼吸有关的酶基质分布着与有氧呼吸有关的酶,以及少量的DNA和RNA有氧呼吸有氧细胞呼吸的过程示意图有氧呼吸有氧呼吸过程的图解有氧呼吸小结:2、有氧呼吸过程第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸和[H]少量能量2分子ATP线粒体基质丙酮酸、H2OCO2和[H]少量能量2分子ATP线粒体内膜[H]、O2H2O大量能量34分子ATP不需要不需要需要3、有氧呼吸总反应式C6H12O6+6H20+6O2酶6CO2+12H2O+能量2870KJ/mol大部分以热能散失其余合成ATP(1161KJ/mol)第一阶段第二阶段第三阶段第二阶段第三阶段(二)无氧呼吸1、概念: 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。无氧呼吸2、无氧呼吸过程葡萄糖丙酮酸+4[H]+能量场所:细胞质基质酶第一阶段第二阶段大部分以热能散失其余合成ATP61.08KJ/mol无氧呼吸只有第一阶段释放能量,合成ATP3、无氧呼吸总反应式C6H12O6酶2 C3H6O3(乳酸)+ 少量能量(196.65KJ/mol)C6H12O62 C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量(225.94KJ/mol)酶例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)例:大多数植物、酵母菌发酵微生物的无氧呼吸(酒精发酵、乳酸发酵)1、同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量? 无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中2、乳酸和酒精中谁的能量较多? 乳酸3、无氧呼吸中,为什么第一阶段完全相同,但最终产物不同?直接原因:酶不同根本原因:基因不同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ATP1.呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。呼吸作用的意义:2.呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。 分析细胞呼吸原理的应用(P95)抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸;酵母菌:兼性厌氧菌有氧气时:有氧呼吸,主要进行繁殖无氧气时:无氧呼吸,主要进行酒精发酵乳酸菌:厌氧菌作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸,促进根部主动运输等需能过程 稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡。提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸 大棚蔬菜栽培时,夜间适当降低温度,抑制细胞呼吸,减少有机物消耗,以提高产量冰箱中水果蔬菜的保鲜零上低温影响呼吸作用的外部因素1、温度
2、氧气浓度
3、CO2浓度
4、水含量温度通过影响和呼吸作用有关酶的活性影响呼吸作用拓展应用:判断呼吸类型和测定呼吸速率该瓶测定是否有有氧呼吸装置一装置二该瓶测定是否还有无氧呼吸若为整棵植物,则应该遮光处理植物非绿色器官或动物NaOH溶液植物非绿色器官或动物等量蒸馏水只有有氧呼吸即进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸只进行无氧呼吸1、将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份,分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养,测得CO2和O2的体积变化的相对值如图,下列叙述正确的是( )O2吸收量CO2释放量A.甲条件下,细胞呼吸的产物除CO2外,还有乳酸
B.乙条件下,有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
C.丙条件下,细胞呼吸产生的ATP最少
D.丁条件下,产物的CO2全部来自于线粒体D第4节 能量之源——光与光合作用知识考点:
1、光合作用的色素的提取和分离实验
2、光合作用的探究历程
3、光合作用的过程、场所、产物、条件、能量转换
4、光合作用的影响因素
5、光合作用的应用
6、光合作用的呼吸作用的综合应用 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? 一、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。叶绿体中色素的提取和分离 【实 验】一、实验原理
1.提取色素的原理:叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(丙酮、石油醚等有机溶剂)中,所以用无水乙醇可提取叶绿体中色素。
2.分离色素的原理: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。
提取试剂分离试剂3、步骤(P98)溶解、提取若用滤纸,滤液中色素少实验结果: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?2018-12-311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问题:这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位?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)绿叶中的色素主要吸收蓝紫光主要吸收蓝紫光、红光基本不吸收绿光,绿光被反射,所以叶片是绿色3.叶绿体外膜内膜基粒含有与光合作用有关的色素和酶基质含有与光合作用有关的酶,少量DNA和RNA类囊体叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗?http://file2.jxteacher.com/userfiles/luojhsg/files/22_恩格尔曼实验.swf结论:氧气是叶绿体释放出来的,叶绿体是进行光合作用的场所讨论: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。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3、光合作用的探索历程(2)1771年,普利斯特利的实验:(1)17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验:水分是植物建造自身的原料。植物可以更新空气(3)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。(4)1845年,德国的梅耶:光能转换成化学能(5)1864年,德国的萨克斯:光合作用的产物除氧气外还有淀粉(6)1941年,美国的鲁宾和卡门:同位素标记法探明了CO2在光合作用中转化为有机物碳的途径(7)20世纪40年代,美国的卡尔文:同位素标记法光合作用释放的氧气全部来自于水结论: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?使绿叶中原有的有机物消耗殆尽自身对照在碘蒸汽处理之前,要做什么处理酒精脱色处理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?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。4、光合作用的总反应式 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。场所条件原料原料产物产物CO2+H2O (CH2O)+O2光能叶绿体糖类5、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的固定C3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的固定叶绿体基质
多种酶糖类[H]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: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 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 。酶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(合理密植),选择适当的光源、白天适当提高温度(温室大棚)等。三、化能合成作用1、概念:利用体外无机环境中的某些无机物氧化时所释放的能量,将CO2和H2O等无机物合成有机物的合成作用叫做化能合成作用如:硝化细菌2、自养生物和异养生物自养生物:能够将环境中的无机物合成有机物,同时储存能量的生物光能自养型生物化能自养型生物如:绿色植物、光合细菌如:硝化细菌异养生物:只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动如:人、动物、真菌、大多数细菌光合作用强度6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18ABCDEAB段:C点:DE段:光照强度逐渐增强光照强度逐渐减弱温度高,蒸腾作用强,植物关闭气孔,CO2供应量减少