课件33张PPT。降低化学反应活化能的酶问题讨论:(2)实验中为什么要把肉块放入金属笼内?(1)这个实验要解决什么问题?(3)推测是什么物质使肉块消失了?鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化排除鸟类的胃只有物理性消化的可能 可能是胃内的某种化学物质将肉块分解了(4)怎样才能证明你的推测?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 酶的作用和本质细胞代谢细胞中每时每刻进行的化学反应的统称。缩合酶+ H2O2 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)酶在细胞代谢中的作用该实验几个注意点1、为什么要选用新鲜的肝脏?2、为什么要将肝脏制成研磨液?3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,能否共用一个吸管?为什么?4、氧气的多少可以通过哪些途径观察?H2O2酶数量多且活性高使酶更容易释放出来不能,易交叉污染气泡的产生速率或带火星卫生香的复燃程度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8滴大量复燃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(二)酶在细胞代谢中的作用(催化机理) 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反应物产物………………活化能反应进程能量加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道反应物产物………………活化能反应进程能量催化剂在化学反应中的作用催化剂可以降低化学反应的活化能,而且与无机催化剂相比较,酶的作用更显著,因而催化效率更高。 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。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一、问题的提出葡萄酒为什么变酸?参阅学习资料(一)和教材81页相关内容一、问题的提出葡萄酒为什么变酸?2. 那时人们认为酿酒过程是一个什么过程?纯化学过程3.如果你是巴斯德,你会从哪里入手来研究葡萄酒变酸的原因?酵母1. 酿酒的基本原理:二、巴斯德的研究参阅学习资料(二)和教材81页相关内容二、巴斯德的研究2、巴斯德在研究葡萄酒变酸原因的过程中获得了哪些主要成果?1、巴斯德认为糖类转变为酒精必须有什么参与?酵母菌活细胞揭示了发酵的原理
创造了著名的巴氏灭菌法三、不同的声音 尤斯图斯·冯· 李比希 ,男爵(Justus von Liebig,1803年5月12日出生于德国达姆施塔特,1873年4月18日逝世于德国慕尼黑)是一位德国化学家,他最重要的贡献在于农业和生物化学,他创立了有机化学。因此被称为“化学之父”。三、不同的声音讨论:你将如何来证明是活酵母细胞还是酵母细胞里的某些化学物质在起作用?四、实验出真知 爱德华·毕希纳 ,德国化学家。 1897年毕希纳
用砂粒研磨酵细胞,把所有的细胞全部研碎,并成
功地提取出一种液体。他发现,这种液体依然能够
像酵母细胞一样完成发酵任务。这个实验证明了活体酵素与非活
体酵素的功能是一样的。由于这项发现,毕希纳获得了1907年诺
贝尔化学奖。 四、实验出真知2、毕希纳把酵母细胞内引起发酵的物质称为什么?酿 酶1、这种能引起发酵的物质来自哪里?活细胞思考:萨姆纳在酶研究上的主要成就?首次分离出酶结晶,首次直接证明酶是蛋白质五、不懈努力 美国生物化学家萨姆纳从1917年开始用刀豆粉为原料,分离提纯其中的脲酶(这种酶能使尿素分解成氨和二氧化碳,刀豆中脲酶多,易于测定)。他尝试了各种方法,经历一次又一次的失败,终于在1926年成功地分离出了脲酶结晶,并用多种方法证明脲酶是蛋白质。这是生物化学史上首次得到的结晶酶,也是首次直接证明酶是蛋白质。试一试:请你给酶下一个定义活细胞产生的蛋白质具有催化作用的六、集体智慧 直到1930年至1936年间,诺塞洛泼和库尼兹相继得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶结晶,并用相应方法证实酶是一种蛋白质,酶是蛋白质的属性才普遍被人们所接受。 为此,萨姆纳和诺塞洛泼于1946年共同获得诺贝尔化学奖。思考:现在你对酶的本质是怎么理解的?酶不都是蛋白质七、发展补充完善 很多年来,人们一直认为所有的酶都是蛋白质。20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能。“酶不都是蛋白质”,这一科学事实再一次有力地证明了实验在科学发展中所起到的举足轻重的作用,同时也让我们看到,科学是发展的,探索是无止境的,而真理是相对的,现在的科学事实可能在今后会被修正,甚至推翻。酶(Enzyme)的概念:绝大多数是蛋白质,
少数的是RNA。酶是 产生的一类具有 作用的 。活细胞催化有机物巴斯德之前发酵是纯化学反应,与生命活动无关巴斯德活细胞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,称该物质为酿酶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?刻苦学习大胆实验坚持不懈勇于质疑诺贝尔奖在你手中动动脑下列说法正确吗?A.酶只能在细胞内起作用( )
B.酶都是在核糖体上合成的( )
C.凡是活细胞都能产生酶( )
D.分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶( )
E.酶是细胞代谢所必需的( )××√√√1、酶的基本组成单位是 ( )
A.氨基酸 B.核苷酸
C. 氨基酸或核苷酸 D.甘油和脂肪酸C 2、多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶,这种药片的主要功能是 ( )
A.增强免疫力 B.提供能量
C.减肥 D.助消化
D3、绝大多数酶彻底水解后的产物为 ( )
A. 多肽 B. 氨基酸
C. 核苷酸 D. 核糖核苷酸B4、下列关于酶本质的研究,按研究时间的先后顺序,排列正确的是 ( )
①证明了脲酶是一种蛋白质
② 酒精发酵需要活细胞的参与
③ 发现少数RNA也具具有生物催化功能
④ 人们认识到酿酒就是让糖类通过发酵变成酒精和二氧化碳
⑤ 用不含酵母菌的提取液进行发酵获得成功,证明生物体内的催化反应也可能在体外进行
A. ①⑤④②③ B. ③④⑤②①
C. ⑤③④①② D. ④②⑤①③D 路易斯·巴斯德(公元1822-1895年)
法国微生物学家、化学家。他研究
了微生物的类型、习性、营养、
繁殖、作用等,奠定了工业微生物
学和医学微生物学的基础,并开创了微生物生理学。
循此前进,在战胜狂犬病、鸡霍乱、炭疽病、蚕病等方面都取得了成果。英国医生李斯特并据此解决了创口感染问题。从此,整个医学迈进了细菌学时代,得到了空前的发展,人们的寿命因此而在一个世纪里延长了三十年之久。巴斯德曾任里尔大学、巴黎师范大学教授和巴斯德研究所所长。在他的一生中,曾对同分异构现象、发酵、细菌培养和疫苗等研究取得重大成就,从而奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础,并开创了微生物生理学,被后人誉为“微生物学之父”。
课件36张PPT。第1节
降低化学反应活化能的酶酶的特性一、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,少数的是RNA。酶的特性
由酶催化的化学反应,称酶促反应
酶对化学反应的催化效率为酶的活性无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能,都可以提高化学反应速率,那么哪个作用更显著呢?如何用实验来验证?请大家回忆上节课H2O2在不同条件下的分解的实验!酶的特性 高效性事实上,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: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
淀粉溶液蓝色蓝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酶的特性 专一性
酶的专一性是普遍存在的
生物体内有些酶能够催化某些分子结构相近的物质,如二肽酶,可以催化任何两种氨基酸组成的二肽水解。
所以,准确地说,酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。酶的特性 专一性分别加入淀粉酶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 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)?探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用你又该动脑筋了!问题聚焦1、选择淀粉还是H2O2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。 温度对酶活性的影响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?你又要动脑筋了!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空间结构活性动物体里的酶最适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pH对酶活性的影响酶的作用条件较温和
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。
※过酸、过碱或高温 酶永久失活
低温 酶暂时失活
★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课堂小结将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器内,调整pH至2.0,保存于37 ℃的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的物质是( )A 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B 唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D 唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水6.某人做酶相关的实验时,在试管中依次加入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液2ml,2%的新鲜淀粉酶溶液2ml,放入适宜温度的热水中,保温5min。然后加入质量浓度为0.1g/ml的NaoH溶液1ml,摇匀,在加入质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液4滴,试管中液体的颜色是( )
A.砖红色 B.无色
C.蓝色 D.紫色通常胃液的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
下列有关酶的叙述错误的是
A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸
B.少数的酶是RNA
C.每种酶都具有高效性,专一性
D.酶都具有消化功能下列关于酶的叙述中正确的一项是( )
① 酶是活细胞产生的;
② 酶都有消化功能;
③ 酶的本质是蛋白质,蛋白质都是酶;
④ 酶能够降低化学反应活化能,具有专一性、高效性;
⑤ 酶促反应与外界条件无关;
⑥ 淀粉酶能促进淀粉水解;
⑦ 酶只有在生物体内才起催化作用
A. ①②③ B. ①②④⑤ C. ①②④⑥ D. ①④⑥ 能水解脂肪酶的酶是 A、淀粉酶
B、蛋白酶 C、脂肪酶 D、麦芽糖酶4、右图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是ABCD 酶A与底物B专一性结合,催化反应的发生,产生了产物C和D。这个模型揭示了酶的专一性。A点:随着反应底物浓度的增加,反应速率加快。 B点:反应速率在此时达到最高。 C点:反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高,维持在相对稳定的水平。 如果A点时温度升高10 ℃,曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度,反应速率都会变慢。课件41张PPT。新叶伸向和煦的阳光第五章 细胞的能量
供应和利用草蜢觊觎绿叶的芬芳我一定要好好地饱餐一顿!!看你往哪跑!他们都在为生存而获取能量!让我们尽情地遨游吧!坚持就是胜利,前方就是终点了!我心飞翔,没有什么不可以超越! 能量总在生物体每一个细胞中激荡着,流动着!
只有不断地摄取补充能量,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: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 “ 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。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句,想象夜空中与星光媲美的点点流萤,思考有关的生物学问题。⒈萤火虫发光的生物学意义是什么?⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗?⒊萤火虫发光的过程有能量的转换吗?主要是相互传递求偶信号,以便交尾,繁衍后代。腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。有。其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。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二.ATP和ADP可以相互转化ATPADP +Pi+能量1、转化过程注意:
这个可逆反应中物质是可逆的,但能量、酶是不可逆的。
ATP系统的动态平衡ATP在细胞内的含量______ATP在细胞内的转化_________细胞内的ATP含量总是处在__________中ATP在细胞内的转化_________ATP在细胞内的转化_________动态平衡很少十分迅速2、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
吸
作
用呼
吸
作
用光
合
作
用 动物、人等:通过呼吸作用和磷酸肌酸分解有机物释
放的能量绿色植物:呼吸作用和光合作用ATP 酶能量ADP +Pi+磷酸肌酸分解ATP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
化
为化学能(如葡萄糖和果糖合成蔗糖)四.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.五.ATP转化中能量的来龙去脉ATP ADP+Pi+能量酶1 酶2ATP水解的能量的来龙去脉ATP合成的能量的来龙去脉来路:远离A端的高能磷酸键的断裂释放的能量来路:动物和人—磷酸肌酸分解和呼吸作用
高等植物—光合作用和呼吸作用去路:用于各项生命活动去路:以化学能的形式储藏在ATP中 太阳光能能量最终来源 ATP(三磷酸腺苷)直接能源物质 脂肪
淀粉(植物细胞) 糖原(动物细胞)储能物质 糖类、脂肪、蛋白质等能源物质
能源
物质
总结:生物体的能源物质主要的能源物质
糖类ATP全称:三磷酸腺苷结构简式: A-P~P~P形成途径:与ADP相互转化利用:各种形式的能量光合作用呼吸作用ATP ADP+Pi+能量练习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~P2、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 3、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 4、ATP之所以能作为能量的直接来源是因为( )
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5、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,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,能量是可逆的酶1 酶26、生物体内既能储存能量,又能为生命活动直接提供能量的物质是( )
A、葡萄糖 B、糖原 C、三磷酸腺苷 D、 脂肪8、下列哪些过程会使细胞中ADP的含量增加的是:
①原尿中的葡萄糖进入血液的肾小管上皮细胞 ②血红蛋白变为氧合血红蛋白 ③甘油进入红细胞 ④K+、Na+进入小肠绒毛上皮细胞
A. ① ④ B.②④ C.②③ D.① ③7、在ATP中,大量的化学能贮存在
A.腺苷与磷酸之间 B.磷酸基内部
C.腺苷内部 D.磷酸基之间9.当条件满足时,20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP和ATP分子中所含高能磷酸键的个数分别是
A.20,30 B . 20,40 C.40,40 D.40,6010.生物体新陈代谢所需能量的直接来源是
A.葡萄糖 B.脂肪 C.ATP D.光能11.在ATP分子中很容易断裂和重新形成的化学键
A.靠近腺苷的高能磷酸键;
B.远离腺苷的高能磷酸键;
C.腺苷与相邻磷酸基间的键;
D.以上三键都是12.三个ATP含有( )个高能磷酸键。 A.9个; B.6个; C.5个; D.3个13.如果测的一个高能磷酸键的化学能是8P,那么ATP中磷酸键能应该是
A. 8P B. 8P~16P C. 16P~24P D. 24P14.某人脑溢血后导致左侧肢体偏瘫,为尽快改善患者的新陈代谢,尽快恢复其右手书写能力,在治疗时可用下列哪些方法辅助治疗
A. 静脉滴注葡萄糖溶液 B. 口服钙片
C. 服用多种维生素液 D. 肌肉注射ATP制剂知识迁移: 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~P腺嘌呤核糖核苷酸三磷酸腺苷与腺嘌呤核苷酸的区别:ATP磷酸肌酸(C~P)小结:腺苷普通化学键高能磷酸键磷酸基团磷酸肌酸
ATP是细胞内主要的磷酸载体或能量传递体,人体储存能量的方式不是ATP而是磷酸肌酸。肌酸主要存在于肌肉组织中,骨骼肌中含量多于平滑肌,脑组织中含量也较多,肝、肾等其它组织中含量很少。
每个人生活都需要能量、使用能量,运动时更需要为肢体活动持续地提供能量。各种化学能(碳水化合物、脂肪和蛋白质)贮存在体内,最终转化成三磷酸腺苷(ATP)。ATP是人体运动时的直接供能物质。问题在于ATP的数量有限。
运动时有四种不同的代谢过程向人体提供能量,两种是无氧的,两种是有氧的。究竟是哪种代谢被用来提供能量,取决于运动的强度和持续时间。运动能量从哪里来?无氧能量系统 是三磷酸腺苷—磷酸肌酸(ATP--CP)系统和糖酵解系统。肌肉运动时,首先由ATP分解,将能量直接供应肌肉收缩。若运动很剧烈,则CP立即将能量转移到二磷酸腺苷(ADP)分子上,生成ATP,ATP又继续分解供应能量。肌细胞中ATP存量很少,但CP的量却比ATP约多三倍,故二者的总和大致可供给30秒钟的激烈运动。该系统非常迅速。如要继续运动,就得由糖元分解生成乳酸,同时释放能量以生成ATP。 尽管乳酸会导致肌肉酸痛,但它所产生的能量却是ATP--CP系统的两倍。糖酵解系统对应的是高强度、持续时间在30秒—3分钟之间的运动。
这两个系统适应于短跑、跳跃、举重运动等。有氧能量系统 进行3分钟以上的运动,能量需要有氧代谢系统提供。它也同运动强度和持续时间直接相关。强度较低、持续时间大于3分钟小于20分钟的运动,是氧化糖产生大量的ATP来供能。长于20分钟的低强度运动则主要靠氧化脂肪来供能了。??? 在这一代谢过程中由于氧气能基本满足需要,所以不会产生乳酸,肌肉不会酸痛。专家们认为,中、老年人参加体育锻炼以有氧代谢的运动项目为主,因为这对增强体质、延缓衰老有利。
ATP是细胞内的主要磷酸载体,ATP作为细胞的主要供能物质参与体内的许多代谢反应,还有一些反应需要UTP或CTP作供能物质,如UTP参与糖元合成和糖醛酸代谢,GTP参与糖异生和蛋白质合成,CTP参与磷脂合成过程,核酸合成中需要ATP、CTP、UTP和GTP作原料合成RNA,或以dATP、dCTP、dGTP和dTTP作原料合成DNA。
作为供能物质所需要的UTP、CTP和GTP可经下述反应再生:
UDP+ATP→UTP+ADP
GDP+ATP→GTP+ADP
CDP+ATP→CTP+ADP
dNTP由dNDP的生成过程也需要ATP供能:
dNDP+ATP→dNTP+ADP
课件27张PPT。1.ATP的结构简式: 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
易形成知识回顾第3节 ATP的主要来源—细胞呼吸第五章 细胞的能量供应和利用 若用30度的温水把买来的一包鲜酵母化开,用它发一块面团,几个小时后,面团便会渐渐膨大。用手抠开里面,你会发现面团里面变成蜂窝一样,有许多空隙,并且你能闻到酒味和酵母菌产生的特殊香味所以我们吃的面包和馒头比较松软,味道也好。 我们喝的啤酒白酒、医院里的酒精、化妆品中的甘油,都是用酵母菌生产的。酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素,所以也可以做成高级营养品添加到食品中,或用作饲养动物的高级饲料。小资料 酵母菌是一种单细胞真菌,依赖外来的有机物进行异养生活,以出芽生殖的方式产生后代。有氧气和无氧气的条件下都能生存,属于 生物
兼性厌氧型探究酵母菌细胞呼吸的方式二 作出假设一 提出问题三 设计实验四 进行实验五 分析实验现象,得出结论六 表达和交流提出问题探究酵母菌细胞呼吸的方式
作出假设
如何设置实验组呢?实验组
组A:有氧条件
组B:无氧条件
酵母菌在无氧条件下产生酒精。酵母菌在不同条件下都产生的CO2, 且有氧条件下产生的CO2比无氧条件下多。 二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊; 也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。探究酵母菌细胞呼吸的方式怎样鉴定有无酒精产生?这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒.橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液,
在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色.
具体做法:让司机呼出的气体直接接触到用硫酸
处理过的重铬酸钾,如果呼出的气体中含有酒精,
重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬.
怎样鉴定有无二氧化碳产生?二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊
也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄② 根据实验需要,理清实验步骤配制培养液控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量设置对比实验科学检测因变量限制好无关变量① 明确实验目的,科学设计实验设计实验须注意:步骤一:配制酵母菌培养液
A组B组
实验步骤5%的葡萄糖溶液为酵母细胞提供营养物质步骤二:
A实验组(有氧情况下)
实验步骤
10%NaOH溶液吸收通入空气中的CO2(避免影响产生的CO2含量的结果)葡萄糖溶液+酵母菌(培养酵母菌)C
锥形瓶:A
锥形瓶:D
锥形瓶:澄清的石灰水根据混浊程度比较CO2的产生量橡皮球、气泵(通入空气,制造有氧环境)溴麝香草酚蓝水溶液蓝?绿?黄,根据溶液颜色
的变化时间长短比较CD 连通橡皮球让空气间断而持续的依次通过3个锥形瓶(50min),为什么要让空气间断而持续?让空气间断而持续的依次通过3个锥形瓶(50min),让A瓶酵母菌充分进行呼吸作用,产生足够多得二氧化碳。然后在25--35度环境中培养8--10h. 为什么要放在25--35度环境中培养?25--35度时,酶活性最高,呼吸作用旺盛。根据澄清石灰水变混浊的程度,就可以看出有氧呼吸和无氧呼吸产生二氧化碳的多少。 注意事项:步骤二:
B实验组(无氧情况下)
实验步骤
葡萄糖溶液+酵母菌封口放置一段时间后,再与第二个锥形瓶连接(使酵母菌消耗瓶内的氧气,造成无氧环境)澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液根据混浊程度、颜色的变化时间进行比较CO2的产生量步骤三:鉴定是否有酒精产生
A组B组橙色
实验步骤
橙色各取2mL酵母细胞培养液的滤液,分别注入2支干净的试管中变混浊/快无变化变混浊/慢出现灰绿色五 分析实验现象,得出结论四 进行实验① 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞
呼吸,均能产生二氧化碳
在有氧的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产
生大量的二氧化碳。
在无氧的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产
生酒精和少量的二氧化碳。五 分析实验现象,得出结论 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生了大量的CO2和H2O;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的CO2。
五 分析实验现象,得出结论六 表达和交流 这说明气体的交换并非细胞呼吸的本质,细胞呼吸的实质是:有机物的氧化分解,能量的释放和利用。1.下图是探究酵母菌呼吸作用方式的实验装置。以下说法不正确的是A.装置甲中NaOH溶液的作用是吸收CO2
B.装置乙在C处可检测到有酒精生成
C.装置乙应让B先反应一会再连接
D.两个装置均需要在黑暗条件下进行CBD3. 下图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图,请据图分析(1)A瓶加入的试剂是 ,其目的是 。
(2)C瓶和E瓶加入的试剂是 ,其作用是 。
(3)图中装置有无错误之处,如果有请在相应的图中加以改正。
(4)经过A瓶的处理,可能还不能保证进入B瓶的气体中不含有二氧化碳,如何处理就可以知道进入B瓶的气体中肯定不含有二氧化碳了? 。
(5)如果乙装置可以产生酒精,如何检测 。在生活中有那些应用: 。吸收空气中的CO2NaOH溶液澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝检测CO2A和B的装置中放置一个含有澄清石灰水的锥形瓶检测酒后驾车用酸性重铬酸钾体验生活!你知道家庭酿制米酒的过程是怎样的吗?1、酒曲是什么?
2、为什么要等米饭冷却了才加酒曲?
3、为什么不能将米饭装满整个容器?
4、为什么一开始不能密封容器?为什么两天以后必 须密封容器?不密封会怎样?
5、米饭是怎样变成酒精的?
思考:
从酿酒的过程对酒坛的处理来看,证明酵母菌可以适应什么样的生活环境?酵母菌可能有几种呼吸方式?
适宜的温度条件下,在下列装置中都加入活酵母,
其中适于产生酒精的装置是训练迁移ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入水加入葡萄糖和水
并不断搅拌A课件22张PPT。第3节 ATP的主要来源—细胞呼吸第五章 细胞的能量供应和利用 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
细胞呼吸发生场所:
分解的底物:
化学变化的性质:
最终结果:有机物氧化分解物质分解、释放能量细胞内二 细胞呼吸的方式细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸Ⅰ.有氧呼吸概念:细胞在____的参与下,通过_______的催化作用,把_______等有机物_______________,产生_____和_____,释放______,生成_________的过程。氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解大量ATPC6H12O6Ⅱ.有氧呼吸过程6CO212H2O线粒体细胞质基质②①③第一阶段C6H12O6酶+4[H] + 能量场所:细胞质基质①第二阶段酶6CO2 +20[H] + 能量场所:线粒体基质②2CH3COCOOH第三阶段酶12H2O +能量场所:线粒体内膜③24[H] + 6O2+6H2O(合成34ATP)(合成2ATP)(合成2ATP) 2CH3COCOOH1、反应过程:2、能量去向: 一部分转移到ATP中(1161kJ) 1mol2870kJ2870kJ另一部分以热能形式散失(1709kJ)
有氧呼吸三个阶段的比较对比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、三三1.苹果储存久了,会有什么气味散发出来?Ⅰ.有氧呼吸概念:细胞在____的参与下,通过_______的催化作用,把_______等有机物_______________,产生_____和_____,释放______,生成_________的过程。氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解大量ATP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:2酒精+2CO2+少量能量(2ATP)酶2乳酸+少量能量(2ATP)酶III、无氧呼吸主要场所:细胞质基质无氧呼吸总反应式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能量代谢: 一部分转移到ATP中(61.08kJ)196.65kJ另一部分以热能形式散失(135.57kJ) 一部分转移到ATP中(61.08kJ)225.9kJ另一部分以热能形式散失(164.82kJ)无氧呼吸实例a.高等植物在水淹的情况下,可以进行短时间的无氧呼吸b.高等动物和人体在剧烈运动时,骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸,肌肉酸胀。c.酵母菌在缺氧的条件下,可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。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1、一运动员正在进行长跑锻练,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?
A、 O2、CO2、乳酸 B、乳酸、CO2、O2
C、 CO2、O2、乳酸 D、 CO2、乳酸、O22、 高等植物呼吸作用只发生在( )
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
A5.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7.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5.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个百分点无氧呼吸的过程C6H12O6少量
ATP4[H]2分子丙酮酸细
胞
质
基
质线粒体2分子丙酮酸2C3H6O3
+
能量乳酸脱氢酶乙醇脱氢酶2C2H5OH
+
2CO2
+
能量课件64张PPT。IV.有氧呼吸与无氧呼吸的联系细胞质基质酒精+CO2
或乳酸有氧呼吸和无氧呼吸的区别氧气、酶 不需要氧气,酶细胞质基质、线粒体细胞质基质 少量,合成2ATP1、两者第一阶段相同,都是在细胞质基质中将葡萄糖分解成丙酮酸,2、分解有机物,释放能量,合成ATP大量,合成38ATP1.为生物体的生命活动供能有机物CO2+H2O细胞呼吸能量热能ADP+PiATP释放各项生命活动利用转移维持体温Ⅴ、呼吸作用的意义:氨基酸有机酸丙酮酸甘油
脂肪酸2.为体内其他化合物的合成提供原料(一)、内部因素:
不同植物呼吸速率不同,如阳生大于阴生植物
同一植物在生长发育不同时期呼吸速率不同,如生长期高于成熟期
同一植物不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官Ⅵ.影响呼吸作用的因素①在一定温度范围内,随温度的升高,细胞呼吸作用增 强;
②在最适温度(a点所对应的温度),细胞呼吸作用最强;
③温度高于最适温度,酶的活性下降(甚至变性失活),细胞呼吸作用受抑制。呼吸速率温度℃a(二)影响细胞呼吸的外界因素1.温度BACA点:A点到B点:B点到C点:只进行无氧呼吸,释放较多CO2。CO2释放急剧减少-----氧气增多,无氧呼吸受抑制,有氧呼吸还很弱 CO2释放量不断上升-----氧气增多,促进有氧呼吸02、氧气浓度3、含水量
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。
所以,稻谷等种子在贮藏前要晾晒,甚至风干,减少水分,降低呼吸消耗。在储存农产品时,可以在密闭的仓库里CO2、N2,降低温度,或者降低水分含量,以降低呼吸作用,减少有机物的消耗。4、二氧化碳浓度从化学平衡角度分析:
二氧化碳浓度过高,抑制呼吸。
从改变细胞内pH来说:
二氧化碳浓度过高,pH降低,
抑制酶的活性,从而抑制呼吸应用:冬季北方在地窖中储存大白菜等 1)从甲图可知细胞呼吸最旺盛的温度在 点; AB段说明 . 温度的作用主要是影响 .
2)乙图中曲线Π表示 呼吸类型.如果曲线Ι描述的是水 稻根细胞的细胞呼吸,那么DE段根细胞积累的物质是 . 曲线Π表示的生理过程所利用的有机物 是 .
有氧酒精葡萄糖B在一定范围内,细胞呼吸速率随温度升高而加快酶的活性呼吸
速率O2浓度ΙΠ乙DEA温度BC甲呼吸
速率 例题:1.如图所示是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线: 5 10 15 20 25 30 相对浓度(%)相对值O2的吸收量CO2的释放量P●1、在P点以前释放的二氧化碳比吸收的氧气多说明了什么问题?无氧呼吸强过有氧呼吸!!!2、在P点时吸收的氧气量等于释放的二氧化碳,此时有没有无氧呼吸?此种氧气浓度下无氧呼吸消失了!!!3、在P点以后吸收的氧气量等于释放的二氧化碳,此时呼吸以什么方式为主?有氧呼吸随着氧气浓度的上升而加强!!!D●3、在D点后曲线保持平衡说明了什么问题?有氧呼吸在此时的氧气浓度下达到了最高!!选用“创可贴”等敷料包扎伤口,既为伤口敷上
了药物,又为伤口创造了疏松透气的环境、
避免厌氧病原菌的繁殖,从而有利于伤口的
痊愈。 酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜
的通气、温度和pH等条件下,进行有氧
呼吸并大量繁殖;在无氧条件下则进行
酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足
和具有酒精底物的条件下,醋酸杆菌大
量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下,谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质(如尿素、硫酸铵、氨水)合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工,就成为谷氨酸钠──味精。Ⅶ.细胞呼吸原理的应用对于板结的土壤及时进行松土透气,可以使根细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外,松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解,从而有利于植物对无机盐的吸收。水稻的根系适于在水中生长,这是因为水稻
的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气
腔运送到根部各细胞,而且与旱生植物相比,
水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是,水
稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸,所以
稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不
足,水稻根的细胞就会进行酒精发酵,时
间长了,酒精就会对根细胞产生毒害作用
,使根系变黑、腐烂。较深的伤口里缺少氧气,破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以,伤口较深或被锈钉扎伤后,患者应及时请医生处理。有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反,百米冲刺等无氧运动,是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。
无氧运动中,肌细胞因氧不足,要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢,所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。简答题
酵母菌在氧气充分时,也进行有
氧呼吸但一般来说,乙醇的发酵作用
是衡量它的一个标准,酵母菌在含有
葡萄糖的培养液中进行培养,做了测
定单位时间内的吸氧量(气体体积)
二氧化碳发生量(气体体积)的实验。
回答与这个实验有关的问题。(1)在消耗相同葡萄糖的情况下,有氧呼吸与无氧呼吸CO2产生量的比为3:1,有氧呼吸与无氧呼吸ATP的合成量为19:1。(2)在产生相同的CO2情况下,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为1:3。(3)在合成相同的ATP情况下,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为1:19。(4)在一个有氧呼吸与无氧呼吸同时进行的过程中,O2的吸收量与CO2的产量的比为3:4时,说明此过程中有氧呼吸的强度与无氧呼吸强度相等,若此比例小于3:4,说明此过程中无氧呼吸占优势,若此比例大于3:4,说明此过程中有氧呼吸占优势。(1)O2=CO2
(2)O2(3)只释放CO2,不耗氧
(4)产生水
(5)不耗氧,不产生CO2有氧呼吸有氧呼吸和酒精式无氧呼吸酒精式无氧呼吸存在有氧呼吸乳酸式无氧呼吸Ⅷ. 呼吸类型的判断(反应底物是葡萄糖)1、在酵母菌只进行有氧呼吸时,比较
吸氧量和二氧化碳的发生量那一个大?
( )
A、1:1 B、1:2 C、 1:3 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量酶A2、酵母菌同时进行有氧呼吸和乙醇发酵,
假如等量的葡萄糖在有氧呼吸和乙醇发酵
过程中被消耗掉,则吸氧量和二氧化碳
发生量之比是多少?( )A、1:1 B、3:4 C、 1:3 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6 2C2H5OH+ 2CO2+能量酶B3、 酵母菌同时进行有氧呼吸和乙醇发酵,
根据有氧呼吸和乙醇发酵所生成的CO2量,
如果相等,这时吸氧量和二氧化碳发生量之比
是多少?( )A、1:1 B、3:4 C、 1:2 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6 2C2H5OH+ 2CO2+能量酶3C6H12O6 6C2H5OH+ 6CO2+能量酶C3.如图所示的曲线,表示的是一个贮藏白菜的地窖,随着氧气的消耗,二氧化碳浓度变化的情况。请回答:
(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浓度接近于0,而CO2浓度仍在上升,白菜在进行_______和____呼吸。
(3)B—C段O2浓度已很低,
CO2浓度几乎不上升,
原因是______________。
。
(4)为了有益较长时间地贮
藏大白菜,应把地窖里的O2
浓度控制在__________段
范围内。
有氧 有氧呼吸进行得很慢而无氧呼吸尚被氧气所抑制B—C 无氧有氧巩 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。为了探究种子萌发时所进行的呼吸作用的类型,请据所给材料用具
设计实验。(一)实验原理:种子萌发过程中如果只进行有氧呼吸,则吸收的O2和呼出的
CO2量相等;如果只进行无氧呼吸,则只放出CO2 。如果既进行有氧呼吸又进
行无氧呼吸,则释放的CO2的量大于O2的吸收量。(二)实验材料和用具:萌发的豌豆种子;带橡皮塞玻璃瓶两只;100mL烧杯
4个;两根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管;NaOH溶液;凡士林。(三)实验方法:将实验材料和用具按图示配好实验装置,如想得到实验结论
必须同时设计另一个实验,请在方框中绘出另一个实验装置。注:忽略温度升高等对容器气体体积的影响装置1中液滴左移,2中不移,装置1中液滴不移,2中右移,装置1中液滴左移,2中右移,(一)实验原理:种子萌发过程中
如果只进行有氧呼吸,则吸收的O2和呼出的CO2量相等;
如果只进行无氧呼吸,则只放出CO2 。
如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,则释放的CO2的量大于O2的吸收量。说明萌发的种子只进行有氧呼吸说明萌发的种子只进行无氧呼吸说明萌发的种子既进行有氧呼吸
又进行无氧呼吸(四)实验结果和结论:结论:实验结果:思考题1.C6H12O6在细胞内分解到丙酮酸的过程中,下列叙述正确的是:
A、在线粒体中进行无氧呼吸 B、需在的氧条件下进行
C、不产生CO2 D、反应速度不受温度的影响C2、消耗等量的C6H12O6无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2 之比为
( ) 1︰319︰1 3、产生等量ATP无氧呼吸与有氧呼吸消耗C6H12O6之比为( ) 3、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4、在线粒体内进行有氧呼吸的具体
部位是( )
A、外膜和内膜 B、内膜和基质
C、外膜和嵴 D、所有膜结构BD5、下列生物的呼吸作用全过程都在细胞质基质
中进行的是( )
A、肝细胞 B、小麦 C、乳酸菌 D、玉米
C6、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D1:白菜可放在地窖中较长时间保存,其主要原因是
A、温度恒定,白菜抵抗病虫害的能力较强
B、黑暗无光,新陈代谢停止
C、温度适宜,水分容易保持
D、二氧化碳浓度增加,抑制细胞呼吸D练习2、有氧呼吸过程中的CO2产生于
A、丙酮酸彻底分解时 B、葡萄糖刚要分解时
C、ADP形成ATP时 D、[H]和O2结合时3、关于细胞呼吸的正确叙述是
A、哺乳动物的成熟红细胞只能进行无氧呼吸
B、无氧呼吸就是微生物发酵
C、细菌无线粒体,只能进行无氧呼吸
D、人体剧烈运动时,二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物A5、葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。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,最先出现的具有放射性的化合物是
A、丙酮酸 B、乳酸 C、CO2 D、水D4、在线粒体内进行的有氧呼吸的过程是 A、第一、二阶段 B、第一、三阶段
C、第二、三阶段 D、第一、二、三阶段 C7、苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸的产物分别是
A、乳酸和酒精
B、酒精和乳酸、二氧化碳
C、酒精、二氧化碳和乳酸
D、都是酒精C6、在有氧呼吸过程中,均能产生[H]和ATP的 阶段是
A、第一阶段和第二阶段
B、第一阶段和第三阶段
C、第二阶段和第三阶段
D、第三阶段和第三阶段
A9、下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌制备物,经过一定时间的保温后,不产生CO2的试管为
A、葡萄糖+细胞膜已破裂的细胞
B、葡萄糖+线粒体
C、丙酮酸+线粒体
D、葡萄糖+细胞质基质并隔绝空气
B8、细胞呼吸产生哪种物质可以肯定不是无氧呼吸
A、CO2 B、H2O C、丙酮酸 D、[H]B10、有氧呼吸产生ATP最多的阶段是
A、葡萄糖分解成丙酮酸
B、丙酮酸分解成CO2和[H]
C、释放出CO2
D、氢和氧化合成水
11、不属于有氧呼吸第一阶段的产物是
A、水 B、氢
C、丙酮酸 D、三磷酸腺苷Good!!!! 对了12.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CO213. 下列生理过程中,释放能量最多的是A.葡萄糖氧化分解为CO2和H2O
B葡萄糖分解为酒精和CO2
C.葡萄糖分解为乳酸 D.葡萄糖分解为丙酮酸14.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时,分解葡萄糖产生等量的CO2 那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是A、1:2 B、1:3 C、1:4 D、1:62.细胞进行有氧呼吸的主要场所
和分解的主要有机物分别是:
( )A.叶绿体;淀粉B.线粒体;葡萄糖C.线粒体;淀粉D.细胞质基质;葡萄糖B4.在剧烈运动时,肌肉处于暂
时相对缺氧状态,葡萄糖的消耗
量剧增,但产生的ATP增加不很多,这是
因为( )
A.大量能量以热能形式散失了
B.大量能量在酒精中未释放出来
C.大量能量在乳酸中未释放出来
D.大量能量随汗流失了C5.下列关于呼吸作用产物的叙述
中,只适用于有氧呼吸的是:
( )
A.产生ATP B.产生丙酮酸
C.产生水 D.产生二氧化碳 C6.植物在以葡萄糖为原料进行有氧呼吸过程中,
释放的CO2中的氧元素,其来源为:
( )
A.全部来自H2O B.部分来自O2
C.全部来自葡萄糖 D.部分来自葡萄糖D7.植物细胞中,(CH2O)的
生成和彻底氧化分解依次发生在:
( )
A.叶绿体;线粒体
B.线粒体;内质网
C.叶绿体;线粒体和细胞质基质
D.叶绿体;细胞质基质和线粒体D8.有氧呼吸,无氧呼吸和光合作用都有的是:
( )
A.最终合成有机物 B.气体交换
C.最终分解有机物 D.能量转换D将酵母菌研磨成匀浆,离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体),把等量的上清液,沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲,乙,丙三个试管中,各加入等量葡萄糖溶液,然后置于隔绝空气的条件下.下列叙述正确的是
A.甲试管中最终产物为CO2和H2O
B.乙试管中不发生反应
C.丙试管中有大量的ATP
D.丙试管中无CO2B黄豆种子在萌发过程中释放的二氧化碳的量是吸收氧气量的
大约4倍,下列说法正确的是
主要是有氧呼吸
B.主要是无氧呼吸
C.有氧呼吸和无氧呼吸基本持平
D.黄豆进行无氧呼吸产生了乳酸B 密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,1小时后测得该容器中O2减少24ml,CO2增加48ml,则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的
A.1/3倍 B.1/2倍 C.2倍 D.3倍 D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 2、 向水果储仓中加入N2和 CO2,为什么能延长水果的储藏时间。
A、促进无氧呼吸
B、抑制无氧呼吸
C、抑制有氧呼吸
D、抑制蒸腾作用
C 酵母菌是兼性厌氧的生物,如果它用3mol
葡萄糖进行呼吸作用,生成14molCO2,请问用
于有氧呼吸和无氧呼吸的葡萄糖分别是多少mol。加强练习例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1.50.08
例2、为了研究怎样更好地保存种子,有人做了如下系列实验 试根据上述实验回答下列问题:
(1)根据上述实验指出保存种子的有效措施及相关的实验代号:〔______〕_______、 〔______〕_____ 、〔______〕_______ 。
从以上实验可以看出,所有发芽率高的贮藏种子的措施所起的共同作 用是:都能_________________________。抑制植物的呼吸作用实验一充氮气密封实验二低温实验三干燥
例2、为了研究怎样更好地保存种子,有人做了如下系列实验 (2)实验二中用CaCl2吸湿去掉种子内以___________形式存在于细胞中的水。正常植物细胞中该种形式的水的含量与植物的耐旱性的关系是_______________。自由水呈负相关
例2、为了研究怎样更好地保存种子,有人做了如下系列实验 (3)种子发芽时要吸收大量的水,在发芽前种子吸水主要是以__________ 原理吸水,种子发芽除需要水外,还需要的条件是__________________________。
吸胀作用适宜的温度和充足的氧气例3、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。
锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡,并在稀释的消毒剂中清
洗(不影响种子生命力)。实验开始时,U形管左侧与右侧液面
相平,然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。
实验结果见下表。回答下列问题:(标尺读数单位为cm)(1)该实验的目的是 ;
(2)种子在稀释的消毒剂中清洗的目的是 ;例3、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。
锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡,并在稀释的消毒剂中清
洗(不影响种子生命力)。实验开始时,U形管左侧与右侧液面
相平,然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。
实验结果见下表。回答下列问题:(标尺读数单位为cm)(3)0~3.5小时内气体体积变化的原因是 ;
(4)3.5~4小时内标尺读数没变化,最可能的原因是 ;例3、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。
锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡,并在稀释的消毒剂中清
洗(不影响种子生命力)。实验开始时,U形管左侧与右侧液面相
平,然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。实
验结果见下表。回答下列问题:(标尺读数单位为cm)(5)该实验存在的问题是没有设计对照实验,因此实验数据还不能准确反映真实情况。请设置此实验的对照实验 。 例4、下图表示生活状态的植物体在一天24小时内CO2净吸收量和净释放量。
?
?
?
?
?
?
?
(1)??? 在暗处,植物呼吸作用的速率可用什么表示?数值是多少?
(2) 假定一天中植物呼吸速率相同,则光合作用的最高速率是 。
(3) 图中面积B表示 。
(4) 如何说明植物体处于旺盛生长状态? 。
(5)与正午12:00前后CO2吸收情况相比,导致12:00 CO2吸收量变化的
主要原因是 。
?
练习1、呼吸作用过程中有CO2放出时,则可判断此过程( )
A.一定是无氧呼吸 B.一定是有氧呼吸
C.一定不是乳酸发酵 D.一定不是酒精发酵练习2、呼吸作用过程中有H2O产生时,则可判断此过程:
一定是____________(有氧呼吸/无氧呼吸/酒精发酵
/乳酸 发酵 )。C有氧呼吸2、人体进行需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C3、需氧呼吸最常用的物质是
A、淀粉
B、糖原
C、葡萄糖
D、ATPC4、在线粒体内进行的需氧呼吸的过程是
A、第一、二阶段
B、第一、三阶段
C、第二、三阶段
D、第一、二、三阶段C6、同样消耗1mol的葡萄糖,需氧呼吸的能量转化效率比厌氧呼吸能量转化效率多
A、15倍
B、19倍
C、6倍多
D、12.7个百分点A7、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A8、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D9、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C提升练习 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_________
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108张PPT。第5章
细胞的能量供应和利用第4节 能量之源—光与光合作用一、捕获光能的色素和结构1.生命活动的最终能源太阳光能是如何转变成化学能用于生命活动的?.2.植物的光合作用是以太阳光能作为动力的,那植物是如何捕获光能进行光合作用的?我们来比较健康幼苗与白化苗的生长状况,请分析为什么白化苗的长势比正常幼苗差?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。一、捕获光能的色素和结构探究一绿叶中有哪些色素呢?绿叶中色素的提取和分离目的要求:
1.进行绿叶中色素的提取和分离。
2.探究叶绿体中有几种色素。材料用具:新鲜的绿色叶片(如菠菜叶片)。
干燥的定性滤纸,小烧杯,研钵,玻璃漏 斗,尼龙布,毛细吸管,剪刀,小试管,培养皿盖,药勺,量筒(10mL) 。
无水乙醇,层析液,二氧化硅,碳酸钙。绿叶中色素的提取和分离1.提取:绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。2.分离:纸层析法
绿叶中的色素不止一种,它们都能溶解在层析液中。然而,它们在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。这样滤液中不同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。实验原理:二、实验过程1、提取色素:取适量菠菜叶,加95%乙醇,再加少许二氧化硅和碳酸钙,迅速研磨成匀浆。二氧化硅作用:
碳酸钙作用:研磨充分防止色素破坏2、过滤 在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布,将研磨液迅速倒入漏斗中。收集滤液到一个试管中,及时用棉塞将试管中塞紧(防止挥发)。3、制备滤纸条并画线画线要细、直、齐,使色素带平整、不重叠。铅笔线画铅笔细线 滤纸条剪去两角是为了在层析过程中,层析液同步到达滤液细线4、点样:吸管吸取少量滤液,沿铅笔画的横线均匀画出一条细而直的滤液细线。待滤液干后再画一次,共画3—4次。重复画几次是使后来的色素带清晰5、分离叶绿体中的色素★滤液细线高于层析液:防止色素溶于层析液中,导致色素带不清晰。色素分离实验及作用(1)研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分
别是什么? (2)过滤时,用尼龙布而不用滤纸的原因是什么?探究一(3)滤纸条为什么要剪去两个角?(4)层析时烧杯要加盖,为什么? (5)为什么重复画滤液细线?(6)为什么滤液细线不能触及层析液?否则滤液细线中的色素分子将溶解在层析液中使实验失败为了积累更多的色素,使分离后的色素带明显防止层析液挥发使层析液同步到达滤液细线尼龙布不附着色素二氧化硅:使研磨充分 碳酸钙:防止色素被破坏 层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散,当扩散到细线时,色素便溶解在层析液中,并随着层析液一起向上扩散,而不同的色素溶解不同,扩散速度也不同,所以将不同色素分离开。1、实验结果分析色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b橙黄色
黄色
蓝绿色
黄绿色最少
较少
最多
较多最高
较高
较低
最低最快
较快
较慢
最慢叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光2、色素的吸收光谱叶绿体色素吸收可见的太阳光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光1、1817年 法国科学家首次从植物中分离出叶绿素。2、1865年 德国植物学家萨克斯
叶绿素集中在叶绿体结构中
捕获光能的色素存在于哪里呢?探究三巩固练习一株绿色植物在单位时间内,使光合作用产物最少的光照是
A、红橙光 B、蓝紫光 C、绿光 D、白光叶片中的叶肉细胞绿叶 叶肉细胞
亚显微结构模式图 叶绿体亚显微
结构模式图(二)叶绿体的结构外膜内膜类囊体基粒分布着色素基质叶
绿
体含光合色素位于基粒上含光合酶位于基粒上
(少量)位于基质中
(大量) 基质酶? 外膜内膜类囊体基粒色素 酶 叶绿体亚显微
结构模式图叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗?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。 探究四恩吉尔曼实验问答答:为了排除实验前环境中光线和氧的影响,确保实验的准确性。答: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。答:先选极细光束,用好氧细菌检测,能准确判断水绵细胞中释放氧的部位;而后用完全曝光的水绵与之做对照。恩格尔曼实验设计上有何巧妙之处?(1) 选用水绵为实验材料。不仅具有细长的带状叶绿体,便于观察分析。 (2)将临时装片先放在黑暗且没有空气的环境中,排除了光线和氧气的干扰。 (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。 黑暗中光亮处积极思维恩吉尔曼第二个实验的结果分析:这一巧妙的实验说明了什么?好氧型细菌水绵 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域
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。 叶绿体的功能光合作用色素能吸收、传递和转化光能 光与光合作用—捕获光能的色素和结构叶绿体是进行光合作用的场所。1.研磨绿叶时要加入碳酸钙,其目的是 ( )
A.使各种色素溶解在丙酮中 B.使研磨充分
C.防止色素分子被破坏 D.加速研磨 巩固练习2.对“叶绿体中色素的提取和分离”实验中,下列描述正确的是 ( )
A.将5g新鲜完整的菠菜叶,放入研钵中,加入丙酮、石英砂、CaCO3以后,迅速研磨
B.用毛细吸管吸取少量滤液;沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线,并连续迅速地重复划2~3次
C.把划好细线的滤纸条插入层析液中,并不断摇晃,以求加快色素在滤纸条上的扩散
D.色素分子是有机物,不溶于水,所以研磨过程中加入丙酮是为了溶解色素 CD 4.下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验的装置正确的是 ( )
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5.纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是 ( )
A.橙黄色的胡萝卜素 B.黄色的叶黄素
C.蓝绿素的叶绿素a D.黄绿色的叶绿素b
6.在圆形滤纸的中央,滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离,会看到近似同心的四圈色素环,排在最外圈的色素是 ( )
A.橙黄色的胡萝卜素 B.黄色的叶黄素
C.蓝绿素的叶绿素a D.黄绿色的叶绿素b
BDA7.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.红橙光区和绿光区
C.蓝紫光区和绿光区 D.红橙光区和蓝紫光区D8.用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵,光照相同时间后,罩内O2最多的是 ( )
A.绿色罩 B.黑色罩 C.无色罩 D.蓝紫色罩 C8.分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶,并按下表所示添加试剂,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,即:深绿色、黄绿色(或褐色),几乎无色。
注:“+”表示加;“-”表示不加。试回答:
(1)A处理得到的溶液颜色是____,原因是________________。
(2)B处理得到的溶液颜色是_____,原因是_______________。
(3)C处理得到的溶液颜色______,原因是________________。 二、光合作用的发现结论:水分是建造植物体的唯一原料赫尔蒙特实验 绿色植物可以更新因小鼠呼吸或蜡烛燃烧而变浊的空气1、这两组实验的现象是什么? 氧气 单独密封在玻璃罩的蜡烛很快熄灭、老鼠很快死去,与绿色植物一起的蜡烛暂时不会熄灭、老鼠会存活很长时间。普利斯特利实验问答2、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什么气体?3、这个实验说明什么问题?1779年荷兰的科学家英格豪斯结论:植物体只有在光下才能更新污浊的空气。甲乙1864 萨克斯(德国)实验结论:绿色叶片在光合作用中产生淀粉。 萨克斯实验问答答:为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。答:为了进行对照。恩格尔曼实验 光合作用释放的O2到底是来自H2O,还是CO2呢,还是两者兼而有之? 同位素标记法:放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物,化学性质不会改变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。
鲁宾-卡门实验 返回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?分析:结论:A 装置内存在 CO2 ,B 装置中没有CO2存在。 CO2是光合作用的原料之一。光合作用需要CO2实验装置单击画面继续本页结束20世纪40年代,卡尔文(M.Calvin) 用14C标记的CO2供小球藻实验,追踪检测其放射性。探明CO2中的C的转移途径。卡尔文循环:CO2 → C3 → (CH2O) 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。 光合作用的概念1.在光合作用实验中,如果所用的水中有20%的水分子含18O,二氧化碳中有68%的二氧化碳分子含18O,那么,植物进行光合作用释放的氧气中,含18O的比例为( )
A 20% B 13.6% C 68% D 88%2、将一棵重约0.2kg的柳树,栽培于肥沃的土壤中,两年后连根挖出,称其干重达11kg,增加的这个10余kg,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O2
D、大气中的CO2光合作用的概念范围 场所 动力 原料 产物—— 绿色植物—— 叶绿体—— 光能—— 二氧化碳和水—— 储存着能量的有机物和氧气光合作用产生葡萄糖的反应式三、光合作用的过程光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能酶1.光反应阶段酶光、色素、叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解:2H2O 4[H] + O2
光能ATP的合成:光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中CO2的固定C3的还原 基质
多种酶[H]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课堂巩固:场所:类囊体薄膜叶绿体基质3.光反应阶段与暗反应阶段的比较囊状结构的薄膜上叶绿体的基质中需光、色素和酶不需光、色素;需多种酶光能转变为ATP中活泼的化学能ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能思考:产物和原料的对应关系:(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)1、用2H标记的H2O,追踪光合作用中氢的转移,最可能的途径是
A、 H2O [NADPH]
B、 H2O [NADPH] C5 C3 (CH2O)
C、 H2O [NADPH] C3 (CH2O)
D、 H2O NADPH] C5 CH2O)色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[NADPH]CO2吸收光解能固定酶多种酶还原酶(CH2O)(CH2O)2、某科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,这种碳原子的转移途径是
A、二氧化碳 叶绿素 ADP
B、二氧化碳 叶绿体 ATP
C、二氧化碳 乙醇 糖类
D、二氧化碳 三碳化合物 糖类
色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[NADPH]CO2吸收能固定酶多种酶还原酶(CH2O)4、光合作用的实质物质变化:把简单的无机物转变为复杂的有机物能量变化:把光能转变成储存在有机物中的化学能光合作用的全过程供氢供能还原多种酶参加催化2C3C5固定CO2光反应过程暗反应过程光反应和暗反应之间的联系: 光反应是暗反应的基础,为暗反应提供【H】和ATP。光反应停止,暗反应也随即终止。同时,如果暗反应受阻,光反应也会因产物积累而不能正常进行。3、将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是( )
A、 C3 增加,葡萄糖减少
B、 C3 与葡萄糖都减少
C、 C3 与葡萄糖都增加
D、 C3 突然减少,葡萄糖突然增加色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[NADPH](CH2O)CO2吸收能固定酶多种酶还原酶4、炎热夏季的上午10:00至正午12:00,植物光合作用强度减弱,在这一时间段内,叶绿体中的[H]、C3、C5的含量变化是
A、降低、升高、降低
B、降低、降低、升高
C、升高、降低、升高
D、升高、升高、降低色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[NADPH]CO2吸收能固定酶多种酶还原酶(CH2O)(1)植物由强光环境转 移到弱光环境时:
C3含量变化:______
C5含量变化: ______
直接影响的过程:______
上升下降光反应下降上升暗反应(2)降低CO2浓度时:
C3含量变化:______
C5含量变化: ______
直接影响的过程: _____
(CH2O)下降下降下降下降下降下降下降下降上升上升上升上升上升上升上升上升暗反应[H]和ATP光反应新的[H]和ATP被逐渐用完 有机物生成量时间有光照无CO2无光照有CO2abcd能力提高题:(三)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把无机合成有机物。少数的细菌,如硝化细菌。
2HNO2+O2 2HNO3+能量
硝化细菌举例:6CO2+6H2O C6H12O6+6O2能量自养生物: 以CO2和H2O(无机物)为原料合成糖类(有机物),糖类中储存着的能量。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。所需的能量来源不同(光能、化学能)例如人、动物、真菌及大多数的细菌。硝化细菌之所以被归为自养生物,根据是( )
A.它能将氨合成为亚硝酸和硝酸
B.它能利用化学能合成有机物
C.它能以亚硝酸和硝酸作为自身的组成物质
D.它能用氧化物所释放的化学能合成ATP,直接用于生命活动影响光合作用强弱的因素1.内部因素2.外部因素光合作用强度表示方法
1、单位时间内光合作用产生有机物(糖)的
数量(即植物重量或有机物的增加量)。2、单位时间内光合作用吸收C02的量(或实验
容器内CO2减少量)。
3、单位时间内光合作用放出02的量(或实验容
器内02增加量)。1、总光合作用=净光合作用+呼吸作用;2、(光合作用)制造的有机物=合成的有机物=积累的有机物+消耗的有机物(呼吸作用);3、叶绿体固定的CO2=光合作用所需要的CO2=从外界吸收的CO2+呼吸释放的CO2;这里有几个关键的生物量你要搞清楚:影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用 考点四:影响光合作用的因素叶龄 OA段:AB段:BC段:幼叶,随幼叶的不断生长,叶面积不断增大,叶内叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增加,光合作用速率不断提高 壮叶,叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态,光合速率也基本稳定。 老叶,随着叶龄的增加,叶片内叶绿素被破坏,光合速率也随之下降。 应用:农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶,可降低其细胞呼吸消耗有机物。 [2]叶面积 OA段:A点:OB段:BC段:OC段:…随叶面积的不断增大,
光合作用实际量不断增大 叶面积的饱和点 随叶面积的增大,光合
作用不再增强,原因是有
很多叶被遮挡,光照强度在光补偿点以下 …干物质量随光合作用增强而增加 随叶面积的不断增加,干物质积累量不断降低 随叶面积的不断增加,呼吸量不断增加 [2]光照面积 应用:适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长。封行过早,使中下层叶片所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。 2.外部因素原料光、 CO2浓度、温度、水、必需矿质元素等影响光合作用的主要外部因素①.光质(光的波长)1.光照对光合作用的影响复色(白色)光 ﹥红光 ﹥ 蓝紫光﹥ 绿光②光照时间:时间越长,产生的光合产物越多在一定光照强度范围内,增加光照强度可提高光合作用速率。③光照强度:0吸收量光照强度ABCB:光补偿点:C:光饱和点CO2② B:光补偿点:光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强度,或者光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放CO2的量③C:光饱和点:光合速率最大时的光照强度。释放量CO2①A点:光照强度为零,只有呼吸作用主要受光反应产物的限制主要受暗反应酶活性和CO2浓度限制③
光
照
强
度总光合作用净光合作用总光合作用=净光合作用+呼吸作用消耗真正光合速率=
表观光合速率(实测二氧化碳吸收量)+呼吸速率 光合作用的有关计算在光照条件下,人们测得的CO2吸收量是指植物从外界环境吸收的CO2总量,叫表观光合速率。 10203040012345ab温度光合作用量相对值·····呼吸作用量相对值练习7、右图a曲线表示一定光照强度、不同温度条件下,某植物光合作用的合成量(单位时间内同化的CO2的量);b曲线表示同等条件下的呼吸作用量(单位时间内释放的CO2量)。据图可获得的结论之一是: ( )A、在20℃时,植物光合作用速率最高
B、在20℃与30℃时,有机物积累的速率相同
C、在25℃时,有机物积累的速率最快
D、在40℃时,有机物的积累量呈负增长D··C〖例〗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 。
(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) 。
相等24.5减少 例2、下图是在一定的CO2浓度和温度下,某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线,据图回答:
(1)该植物的呼吸速率为每小时释放CO2
mg/dm2。
(2)b点表示光合作用与呼吸作用速率 。 (3)若该植物叶面积为10dm2,在光照强度为25Klx条件下光照1小时,则该植物光合作用吸收CO2 mg/dm2;合成葡萄糖 mg。 5相等250170.5 (4)若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长?为什么? (5)若该植物为阴生植物,则b点应
向 移动。 不能正常生长。白天光照强度为b时,无有机物积累,而夜间消耗有机物,从全天来看,有机物的消耗多于积累,不能正常生长。左5.将某一绿色植物放置在密封的玻璃容器中,给予充足的光照时,容器内二氧化碳的含量每小时减少440mg;放在黑暗中的时候,容器内二氧化碳含量每小时增加88 mg
1)在上述光照条件下,这株植物每小时制造 mg葡萄糖 (2)在上述光照条件下,这株植物每小时积累
mg葡萄糖.
3603006.在一个密封的容器中,放置一株绿色植物,将这个装置放在黑暗处1 h,在恒定温度、标准大气压下,测得容器中的二氧化碳增加了22.4L。再将装置放在充足光照条件下1h,同样条件下,测得二氧化碳减少了56L。请回答:
(1)这株植物在光下1h,通过光合作用总共合成葡萄糖 g。
(2)这株植物在光下1h,能够积累有机物 g。
(3)假设一昼夜中,有10h的充分光照,其余时间处于完全黑暗中,而全天温度不变,这株植物能积累 g有机物。 105753300吸收量
光照强度A1B1C1B:光补偿点C:光饱和点CO2阳生植物阴生植物阳生植物的光补偿点和光饱和点大于阴生植物的光补偿
点和光饱和点。A2B2C2释放量CO2在强光环境中生长发育健壮,在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳生植物。 在较弱的光照条件下能够生长良好的植
物叫阴生植物。 下图为四种植物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)在不同光照条件下光合作用速率的曲线,其中最适合在阴蔽条件下生长的植物是 ( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.ⅣD点评:由于Ⅳ曲线代表的植物光饱和点较低应用:注重阴、阳生植物间作套种阳生植物,如松、杉、小麦、玉米、水稻等。
阴生植物,如人参、三七和大多数蕨类植物。间作:在一块地上,同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上的作物
套种:是在一种作物生长的后期,种上另一种作物,其共同生长的时间短 利用光照对光合作用的影响在生产上的应用1.注重阴、阳生植物间作套种
2. 一年之内轮作,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.⑴温室:
①燃烧植物桔杆;②使用二氧化碳发 生器; ③与猪舍鸡舍鸭棚连通。
⑵温室与大田:
①确保良好通风;②增施有机肥料;③深施“碳铵”。CO2是光合作用的原料.CO2浓度BC a—b:
b—c:
c—d:
d—e:CO2太低,农作物消耗光合产物;随CO2的浓度增加,光合作用强度增强;CO2浓度再增加,光合作用强度保持不变;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浓度对光合作用的关系补充例 在相同光照和温度条件下,空气中CO2含量与植物光合产量(有机物积累量)的关系如图所示。理论上某种C3植物能更有效地利用CO2,使光合产量高于m点的选项是
A.若a点在a2,b点在b2时
B.若a点在a1,b点在b1时
C.若a点在a2,b点在b1时
D.若a点在a1,b点在b2时
D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A点的含义是:温度过高,为减少蒸腾作用,气孔关闭, CO2供应不足光合速率下降例2:例:下图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答:
1.为什么7~10时的光合作用强度不断增强?
2.为什么12时左右的光合作用强度明显减弱?
3.为什么14~17时的光合作用强度不断下降?1.7~10时的光照不断增强,所以光合作用强度不断增强。2.12时左右的温度很高,蒸腾作用很强,气孔关闭,二氧化碳供应减少,所以光合作用强度明显减弱。3.14~17时的光照不断减弱,所以光合作用强度不断减弱。1.适时播种
2.温室栽培时,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.
( 主要是影响暗反应)温度A.两曲线的交点表示光合作用制造
的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
B.光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D. 光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等D例2:以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是 叶绿体CO2的吸收量答案还一样吗?
(不定项)ABC变式1: 图甲、乙、丙分别表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、温度与光合速率之间的关系及叶绿体色素对不同波长光线的相对吸收量:⑴若甲图所示曲线为阴生植物,则阳生植物曲线与此相比较C点___移,A点____移
⑵由乙图知,40℃时,植物体_ _(能/不能)显示生长现象;而5℃时状态可用甲图中____点表示
⑶用玻璃大棚种植蔬菜时,应选择光强为____(“A/B/C”)、温度为____℃,及____颜色_____的玻璃。右下不能BC25无透明例7:综合练习酶(蛋白质)、叶绿素、ATP、NADPH等的组成成分。ATP、NADPH等的组成成分
可维持叶绿体膜的结构和功能对光合作用产物(如糖类)的合成和运输有重要作用叶绿素的重要组成成分矿质元素多变量坐标图分析注意:
(1)P点光照强度较低,光合作用强度低,不同的二氧化碳浓度在此点的光合速率几乎相等。
(2)Q点光照强度适宜且相同条件下,光合速率随二氧化碳浓度升高而升高,但不能认为此点是三种浓度下的饱和点,况且三个浓度的饱和点不同。
在Q点升高二氧
化碳浓度可提高
光合速率。光照强度限制外界因素受二氧化碳浓度限制注意:
(1)P点光照强度较低,光合作用强度低,不同的温度在此点的光合速率几乎相等。
(2)Q点光照强度适宜且相同条件下,光合速率随温度升高而升高,但不能认为此点是三种温度下的饱和点,况且三个温度的饱和点不同。
在Q点升高温度
可提高光合速率。光照强度限制外界因素受温度限制注意:
(1)在相同光照条件下,随二氧化碳浓度
(或温度)升高,光合速率升高。
(2)在相同二氧化碳浓度(或温度)条件下,随光照增强,光合速率升高。
(3)起点光合速率不为零,是因为细胞呼吸释放二氧化碳或在较低温度条件下也能进行一定得光合作用?
发现规律P点时,限制光合速率的因素应为 所表示的因子,
随其因子的不断加强,光合速率不断提高。横坐标到Q点时, 所表示的因素不再是影响光合速率的因子,
要想提高光合速率,可采取适当提高图示的其他因子横坐标图中甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用强度的影响,除各图中所示因素外,其他因素均控制在小麦生长的适宜范围。请据图回答以下问题:能力提升1)甲图P点,限制小麦光合作用强度的因素为 。
乙图Q点,高CO2浓度条件下,若要进一步提高光合作用应注意满足植物生活的 条件(请依据上述三图作答)。预计丙图Q点之后3条曲线的变化趋势为 。光照强度适宜温度3条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势
(2)夏天中午光照强烈时,小麦光合作用强度低的主要原因可以用 图来说明,具体解释为 。
(3)在气候寒冷时,即使在全日照下玫瑰也不能以最快的速度生长,可以用 图来说明,这是因为
的缘故。 乙 光照强烈时小麦叶片气孔逐渐关闭,导致体内CO2浓度降低,光合作用强度下降甲和丙气温较低,酶活性受限制18O2H218OH218O光合作用呼吸作用光合作用用H218O灌溉,一定时间内18O的去向?光合作用有关18O转移的途径:透明
玻璃罩C6H12O6C18O2C6H1218O6呼吸作用光合作用O2、玻璃罩中H2O(水蒸气)、CO2 、蒸腾作用有氧呼吸18O2H218O光合作用蒸腾作用