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第五章
《细胞的能量供应
和利用》
教学目标
1、说明酶在细胞代谢中的作用和本质。
2、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进行的。
3、进行有关的实验和探究,学会控制自变量 ,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
4、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。
5、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。
6、说明有氧呼吸和无氧呼吸的原理和过程。
7、说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同,获得细胞呼吸的概念,说出光合作用的探究历程。
8、初步掌握科学探究的一般方法。
第一节
《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、考试要求
1.了解酶发现过程中的经典实验,理解酶的概念,掌握酶的本质。
2.理解酶的三个特性,分析比较酶与无机催化剂的不同
3.掌握验证酶的高效性实验的基本操作方法,并具备应用相关知识设计验证实验的能力。探究影响酶活性的因素,培养学生探究能力。
二、知识整理
1.细胞代谢
概念:
细胞代谢是细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。
2.酶
概念:活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。
来源:活细胞产生的。(死细胞不产生酶,凡是活细胞都一定能产生酶。)
本质:绝大多数是蛋白质,少数酶是RNA。
合成原料:氨基酸 或 核糖核苷酸(组成RNA)
功能:生物催化剂:
a.在催化某一反应时,与其他一般无机催化剂 一样,能显著降低反应的活化能,提高反应速率,缩短达到平衡的时间,但并不改变反应的方向和平衡常数;
b.反应前后酶的性质和数量均没有变化。
作用分布:细胞外(胞外酶:如各种消化酶);细胞内(胞内酶:如呼吸氧化酶)
酶的功能作用机理:
1、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。
2、酶在生化反应中起的催化的作用,主要是降低了反应的活化能,酶在反应前后质量和性质不变化
看两道题
下图示酶促反应,甲、乙、丙、丁中属于酶的是( )
A、甲 B、乙 C、丙 D、丁
A
科学家发现了一种合成物质(神经毒气),这种物质能够钝化参与神经递质(乙酰胆碱)形成乙酰胆碱酯酶。乙酰胆碱酯酶的活性部位内含有丝氨酸,这种抑制剂通过与酶活性部位的丝氨酸反应而起作用。胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和胰肽酶E被证明也受该神经毒气的钝化。随后,科学家又发现血管紧张肽原酶和胃蛋白酶的活性部位内都含天冬氨酸。根据上述材料能推测到的是( )
A.胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和胰肽酶E的活性部位都含有丝氨酸
B.上述这些酶的活性部位具有完全相同的结构和功能特点
C.血管紧张肽原酶和胃蛋白酶由于结构上的相似可归属于同一类别
D.血管紧张肽原酶和胃蛋白酶可能会被某一类物质钝化
ACD
关于酶的本质的探索:
⑴1857年,法国微生物学家巴斯德提出:酿酒中的发酵是由于 的存在,没有 的参与,糖类不可能变成酒精。
⑵德国化学家李比希坚持认为:引起发酵的是 ,但这些物质只有在 后才能发挥作用。
⑶德国化学家毕西纳得到 ,加入葡萄糖后变成酒,他将引起发酵的物质称为 。
⑷美国科学家萨姆纳用 作溶剂,得到 的结晶,这种结晶溶于水后能够催化 分解成 ,然后他用多种方法证明该物质是 。
⑸后来,科学家又相继获得 、 等许多酶的结晶,并证明这些酶都是 。
⑹20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数 也具有生物催化功能。
酶的特性:
a.高效性;
b.专一性;
c.需要适宜的条件:适宜的温度和适宜的pH。
3.酶在细胞代谢中的作用
实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解,如下表
试管编号 加入物质 处理 观察
1 2mLH2O2溶液 不作处理 基本无气泡产生
2 2mLH2O2溶液 90℃水浴加热 有气泡产生
3 2mLH2O2溶液 加2滴Fecl3溶液 有较多气泡产生
4 2mLH2O2溶液 加2滴肝脏研磨液 有大量的气泡产生
通过1号与2号相比,2号试管明显的气泡产生,说明升高温度能加快过氧化氢的分解反应。
3号和4号试管中都有大量的气泡产生,说明FeCl3溶液和肝脏研磨液都能催化过氧化氢的分解反应;4号比3号的反应速度快,说明酶的催化效率比Fecl3高。
结论:酶在细胞代谢中具有催化作用,且酶具有高效性。
控制变量与对照实验
1、自变量:实验中人为控制改变的变量。
2、因变量:随自变量而变化的变量。
3、无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在的一些可变因素,对实验结果造成影响。
4、对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。
5、对照实验一般要设置对照组与实验组。
在本实验中应该注意哪些事项?
1.实验时肝脏必须要新鲜。肝脏如果不新鲜,实验效果不好。因为酶是蛋白质,如果取材过早,肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解,使组织中酶的数量减少且活性降低。
2.要使用肝脏的研磨液,这样可加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积,从而加速过氧化氢的分解。
3.滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合用一支滴管。原因是酶的催化效率具有高效性,少量酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性,导致得出错误的结论。
4.由于反应速度快,要注意观察实验的现象。
5.过氧化氢具有一定的腐蚀性,使用时不要让其接触皮肤。
4.实验探究出影响酶活性的条件
a.酶的确定:淀粉酶不适合做研究pH对酶活性的影响的实验 ,是由于在碱性条件下,碘与淀粉的反应不能进行;氧化氢酶不适合做研究温度对酶活性的影响的实验,是由于温度能影响过氧化氢分解反应的速度。
b.实验原理:用淀粉和淀粉酶做实验时,可利用加碘液后看溶液是否变蓝来判断淀粉是否水解,从而了解淀粉酶的活性;用过氧化氢酶做实验时, 可根据产生气泡的数量和速度来判断酶的活性。
c.变量的确定:本实验的自变量是温度或pH,因变量是酶的活性。温度的控制可用冰块降温或水浴加热,用温度计随时测量;pH的控制可加入强酸或强碱,用pH试纸进行测量。
d.对照组的设置:应将温度或pH调到该酶的最适温度或pH水平上,其他条件与实验组相同。
e.实验组的设置:探究pH对酶活性的影响,实验组至少要设置2组,一组pH明显高于对照组,一组pH明显低于对照组,其他条件实验组和对照组均相同。探究温度对酶活性的影响,实验组至少要设置2组,一组温度明显高于对照组,一组温度明显低于对照组,其他条件实验组和对照组均相同。
三、知识拓展
1.影响酶活性的因素:除温度和PH 对酶活性的影响外,酶浓度和反应底物的浓度也能影响酶促反应的速度。
甲 乙
丙 丁
温度:
一般而言,温度越高化学反应越快,但酶是蛋白质,若温度过高会发生变性而失去活性,因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快,直至某一温度活性达到最大,超过这一最适温度,由于酶的变性,反应速度会迅速降低。
大多数酶,在30-40℃范围内显示最高活性。低温不会使酶失去活性,低温时酶活性降低,但若再给予适宜的温度,酶活性又增强。高温可导致酶失去活性,绝大多数酶在70℃以上,其空间结构即被破坏。
热对酶活性的影响对食品很重要,如,绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得,经过热处理,使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活,以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反,是利用这些酶进行发酵来制备的。
pH值:在极端的酸性或碱性条件下会变性而完全失去活性,大多数酶的最适PH值为4.5-8.0范围内。
(1)动物体内的酶最适宜pH大多在6.5—8之间。唾液pH为6.2—7.4,胃液的pH为0.9—1.5,小肠液的pH为7.6。
(2)植物体内的酶最适pH大多在4.5—6.5之间。
酶的浓度:在有足够底物而又不受其它因素的影响的情况下,则酶促反应速率与酶浓度成正比。
底物浓度:当酶浓度、温度和PH恒定时,在底物浓度很低的范围内,反应速率与底物浓度成正比,当底物浓度达到一定限度时,所有的酶与底物结合,反应速率达到最大,再增加底物演义,反应速率不再增加。
如果酶的数量一定,下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物浓度的数量关系 ( )
A
下图纵轴为酶反应速度,横轴为底物浓度,其中正确表示酶量增加1倍时,底物浓度和反应速度关系的是( )
B
此题见于课后拓展题
注意酶与激素、蛋白质、维生素、脂质的关系:
问:能产生激素的细胞一定能产生酶吗?
能产生酶的细胞一定能产生激素吗?
用数学集合怎样表示??
生物体所有的细胞都能产生酶吗?
一般来说,只要活细胞都是可以产生酶的。
成熟的红细胞是没有细胞核的,也没有大多数的细胞器,红细胞一旦成熟,将不再合成酶。
1、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,保存在37摄氏度的温水内,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、麦芽酶、胃蛋白酶、多肽
C 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
D 唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
2、将胃液的PH从10降到2的过程中,胃液中胃蛋白酶的活性的变化是( )
A 一直上升 B 没有变化 C 先升后降 D 先降后升
A
B
典型例题
3、加酶洗衣粉不能用沸水溶解,这说明了酶的作用( )
A 适于低温下催化 B 具有高效性
C 具有专一性 D 需要适宜的温度
4、下列叙述不正确的是( )
A 酶的主要作用是降低反应所需的活化能
B 酶以相同的能量能使更多的分子活化,从而加速反应的进行
C 酶加速反应的进行,使给反应物提供能量
D 酶同无机催化剂相比,降低活化能的能力显著
5、蛋白酶使蛋白质水解为多肽,但不能使多肽水解为氨基酸,这说明酶有( )
A 高效性 B 专一性 C 多样性 D 稳定性
D
C
B
6、下图为某同学根据实验所做的不同温度下,A、B、C、D四种酶的催化效率曲线图,请据图回答下列问题:
(1) A酶的催化效率达到最高值时温度约为_____。
(2) _____曲线能反映出温度对人体内酶的影响。
(3) _________ 曲线很可能是错误的,因为_____。
(1)15℃(2)B(3)C,超过60℃,绝大多数的酶失去活性。
7.(2006年广东,27)下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果。
根据实验结果,以下结论正确的是 ( )
A.蔗糖被水解成非还原糖
B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖
C.淀粉酶活性在60℃比40℃高
D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性
根据实验结果,以下结论正确的是 ( )
A.蔗糖被水解成非还原糖
B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖
C.淀粉酶活性在60℃比40℃高
D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性
[思路解析]读表格中的信息可知:淀粉酶能够催化分解淀粉(试管①②③),而对蔗糖不起作用(试管④⑤⑥),说明酶具有专一性,一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。从砖红色的深浅可以看出,不同温度条件下,淀粉酶对淀粉的水解作用不同,以60℃时最高,说明酶的催化效率的高低受温度的影响较大。
[答案] BC
8、动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酸,能专一催化1 mol谷氨酸分解为1mol r-氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在谷氨酸起始浓度为10mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果见图38-1和图38-2。
图1产物CO:浓度随时间变化曲线图 图2酶催化反应速率随酶浓度变化曲线
(注:酶浓度固定) (注:反应物浓度过量)
请根据以上实验结果,回答下列问题:
(1)在图1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线(请用“1”标注)。
(2)当一开始时,将混合物中谷氨酸脱羧酸的浓度增加50%或降低反应温度10℃,请在图1中分别画出理想条件下CO2 浓度随时间变化的曲线(请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线,用"3”标注温度降低后的变化曲线),并分别说明原因。
【答案】(1)见曲线1(评分依据:每分解1 mmol谷氨酸则产生1 mmol CO2,根据CO2浓度变化曲线,可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线)。
(2)当谷氨酸脱竣酶的浓度增加50%时,见曲线2,其原因:酶量增加50%,酶催化反应速率相应提高,反应完成所需时间减少。当温度降低10℃时,见曲线3,其原因:温度降低,酶催化反应速率下降,但酶并不失活,反应完成所需时间增加。
(3)重金属离子能与谷氨酸脱羧酸按比例牢固结合,不可解离,迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加入一定量的重金属离子后,请在图2中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线(请用“4”标注),并说明其原因。
(3)见曲线4(注:曲线4为一条不经过原点的平行直线,平移距离不限)。原因:一定量的重金属离子使一定量的酶失活,当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后,继续加入的酶开始表现酶活力,此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。
立意:重点考查酶的作用以及影响酶活性的因素等相关知识;考查考生对实验现象和结果进行解释、分析和处理、运用图表形式准确地描述实验现象以及推理能力;考查考生对建立模型分析的科学研究方法的掌握。
第二节
《细胞的能量“通货”
─ATP 》
第五章《细胞的能量供应和利用》
有机物中储存的化学能转变成光能时,萤火虫才能发光。
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?
传递求偶信号
萤火虫腹部后端细胞内的荧光素,是其特有的发光物质。
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
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
A
B
医用葡萄糖溶液2ml
ATP注射液2ml
这个实验能说明什么问题
A
B
A
B
15min
荧光消失
暗处
有荧光
出现
2ml葡萄糖溶液
2mlATP溶液
C
D
2ml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。
在生命系统中:
主要的能源物质:
主要的贮能物质:
糖类
脂肪
细胞中的糖类、脂肪和蛋白质等有机物都储存着大量稳定化学能,生物的生命活动所需要能量能直接利用它们吗?
生物的生命活动
ATP
能量储 存
释放能量
可以直接利用?
能源物质
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
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
ATP的生理功能
用于各种运动,如肌细胞收缩
ATP分子结构特点(具有高能磷酸键)
ATP---三磷酸腺苷
ATP的结构
核糖
P
P
P
~
~
腺嘌呤
腺苷
A—腺苷
T—三个(Tri)
P—磷酸基团
~ —高能磷酸键
高能磷酸键
三磷酸腺苷与腺嘌呤核苷酸的区别:
P
核糖
腺嘌呤
A—P ~ P ~ P
腺苷
磷酸基团
高能
磷酸键
ATP是各种活细胞内的一种高能磷酸化合物.
30.54KJ/mol
第二个高能磷酸键相当脆弱,水解时容易断裂,释放出大量的能量
ATP的结构简式:
ATP的水解过程
A–P~P~P
Pi
A–P~P
能量
ATP ADP+ Pi+能量
ATP(水解)酶
——为生命活动提供能量
—为各项生命活动提供能量
ATP与ADP可以相互转化
ATP合成酶
ADP + Pi ATP
能量 +
ATP ADP+ P i+能量
ATP(水解)酶
—各项需能的生命活动
↓
?
ATP在细胞内的含量很少,但为什么我们的各项活动能时刻顺利地进行呢?
ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
动物、人、
真菌、多数细菌等
绿色植物
能 量
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi+
ATP
酶
糖类、脂肪等有机物氧化分解
ATP
ADP
+Pi
+ 能量
酶2
酶1
光合作用
呼吸作用
各生命活动
ATP
ADP
Pi
能量
能量
Pi
合成酶
水解酶
ATP与ADP相互转化示意图
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 ATP
ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗?
ATP水解 ATP合成
反应条件
能量
反应场所
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
四、比较:
有机物
ATP— 是新陈代谢所需能量的 来源
糖类是生命活动的主要 物质
脂肪是生物体的 物质
光能
—是生命活动的最终能量来源
直接
能源
储能
有关能源物质的回顾与小结:
能源物质
最终能源
主要能源
储备能源
直接能源
利用
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
ATP是细胞内流通的能量“通货”
ATP ADP + Pi + 能量
ATP水解酶
ATP合成酶
*需(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.
ATP的生理功能:
生物体各项生命活动的直接能源物质
ATP相当于细胞内流通的“小额钞票”-日常生活的零用钱,糖类、脂肪等相当于细胞内的“大钞”。
ATP的结构简式
A—P ~ P ~ P
ATP和ADP相互转换
ATP
ADP
+Pi
+ 能量
ATP合成酶
ATP水解酶
ATP的利用
细胞的能量“通货”
细胞的主要能源物质_____;
主要的贮能物质_____
糖类
脂肪
直接能源物质_____; 最终能源物质______
ATP
太阳能
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
B
2、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
D
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、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
C
A
5、在剧烈运动时,人体骨骼肌所需要的能量直接来源于( )。
A.肌糖原 B.葡萄糖 C.ATP D、脂肪
6、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
C
D
1.(2006年高考理综天津,5)下列有关ATP的叙述,正确的是
A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所
B.光合作用产物中的化学能全部来自ATP
C.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
D.细胞连续分裂时,伴随着ATP与ADP的相互转化
[思路解析]ATP是生物体内的一种高能化合物,是生物体进行各种生命活动的直接能源物质,是许多生理过程相互关联的枢纽。蓝藻细胞是原核细胞,没有线粒体;光合作用产物中的化学能主要来自ATP,也有部分来自NADPH;ATP结构简式表示为A-P~P~P,其中A表示为腺苷,而不是腺嘌呤,T表示三个,P表示磷酸,“~”表示高能磷酸键;细胞分裂需要能量,所以伴随有ATP和ADP的转化。
[答案] D
[练习]
2、人的骨骼肌细胞中,ATP的含量仅够剧烈运动时3秒钟以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中肌细胞中ATP的含量变化如图。据图回答
(1)a---b 的变化过程,说明ATP被水解,释放的能量用于 肌肉收缩(运动)
(2)b---c过程中ATP含量增加说明 无氧呼吸 加强,释放更多 能量 ,供ADP形成ATP,以补充细胞中ATP含量的不足;
(3)从整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明 ATP和ADP可以相互转化
ATP
如图1是ATP和ADP相互转化示意图,请根据图回答下面的问题。
4
2
能量
酶
能量
1
图1
(1)写出图中标号名称:
1 ;2 ;3 ;4 。
能量
Pi
酶
ADP
3
(2)当反应从下向上进行时,能量是从哪里来的?
_____________________________
(3)当反应从上向下进行时,能量是从哪里来的?________________________
(4)ATP的功能是____________________
呼吸作用或光合作用(有机物中的能量或光能)
ATP的高能磷酸键水解
直接为细胞的生命活动提供能量
补充:高能磷酸化合物,重要的有ATP和磷酸肌酸,后者主要存在于动物和人体细胞中,特别是骨骼肌细胞中,当由于能量大量消耗从而使细胞中的ATP含量过分减少时,磷酸肌酸就释放出所储存的能量,供ADP合成为ATP,这是动物体内ATP形成的一个途径。磷酸肌酸是能量的一种储存形式,但是不能直接被利用,它在能量的释放、转移和利用之间起着缓冲作用,使细胞内ATP的含量保持相对稳定。磷酸肌酸(C~P)+ADP ATP+肌酸(C)
酶
根据生命活动中能量转移关系的图解,分析并填空回答:
(1)、图解中过程①是_________,过程③是_________。
(2)、过程④和⑥只发生在高等动物和人的_________细胞中。在剧烈运动时,磷酸肌酸以过程[ ]来维持ATP的数量,保证生命活动的正常进行。ATP分子的化学性质不稳定,能量通过ATP分子在_____反应和_____反应之间循环流通,因此将ATP形象地比喻成_________________________.
(3)、图解中过程⑤如果发生在高等动物体内,那么,葡萄糖转化为多糖的变化主要是在____________和______________中进行。
(4)、过程⑦是______________。举例说明过程⑦产生的能量在细胞生命活动中的利用:_______________________。
光合作用
呼吸作用
骨骼肌
④
肌肉
肝脏
ATP的分解
细胞的主动运输、肌肉收缩、物质合成、神经传导等
吸能
放能
细胞内流通的能量“通货”
第三节
《ATP的主要来源─细胞呼吸 》
第五章《细胞的能量供应和利用》
呼吸系统的组成
呼吸的全过程包括哪几环节?
细胞呼吸 VS 呼吸
细胞内
+ 糖 类
+ 水
能 量
O2
O2
肺通气
(呼吸的现象)
呼吸器官
血液循环
血液循环
呼吸器官
CO2
气体运输
+
CO2
细胞呼吸
(呼吸的本质)
概念
细胞呼吸主要是指有机物(糖类、脂质和蛋白质等)在活细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳和水或一些不彻底的氧化产物(酒精或乳酸),释放能量并生成的ATP的过程。
细胞呼吸
有氧呼吸 VS 燃烧
场所 体内 体外
共同点 都是物质的氧化分解;都能产生二氧化碳;都能释放出能量。
条件 常温常压 酶的催化 高温
过程 分步进行 平和 一次性进行 剧烈
能量 部分转移到ATP 中
部分以热能散失 全部以光和热的形式散失
氧化
方式
有氧呼吸
有机物燃烧
细胞呼吸的发生
地球形成初期,大气中不含游离氧。当时的生物进行无氧呼吸。
随着绿色植物出现,有氧呼吸渐渐发展起来,成为现今生物细胞呼吸的主要形式。
细胞呼吸类型
细胞呼吸
有氧呼吸:
无氧呼吸
葡萄糖
C6H12O6
生物体主要的供能物质
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH +4 [H] + 2ATP
(丙酮酸)
场所:细胞质基质
①
丙酮酸彻底分解
酶
场所:线粒体基质
②
2CH3COCOOH
(丙酮酸)
[H]的氧化
场所:线粒体内膜
③
酶
12H2O + 34ATP
24[H] + 6O2
6CO2 +20 [H] + 2ATP
+6H2O
有氧呼吸三个阶段
有氧呼吸产生的能量
其余1709kJ主要以热能的形式散失掉。
1mol葡萄
糖释放能量2870kJ
有1161kJ转移至ATP
能量效率约40%
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、O2参与的阶段( )
4、产生[H]的阶段( )
5、产生能量最多的阶段( )
6、有机物彻底氧化的阶段( )
二
三
三
一、二
三
二
C6H12O6 + H2O + O2
酶
CO2
+ H2O+
mol
ATP
6
38
12
6
6
细胞质基质
有氧呼吸
有氧呼吸是细胞呼吸的主要类型,是活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,同时释放大量能量,生成许多ATP的过程。
场所:细胞质基质、线粒体
有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释放能量
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
葡萄糖
丙酮酸 H2O
[H]
O2
丙酮酸少量[H]
CO2
大量[H]
少量
少量
H2O
大量
有氧呼吸三个阶段的比较
对比
无氧呼吸
1.苹果储存久了,会有什么气味散发出来?
2. 剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉?
无氧呼吸的定义
无氧呼吸是指活细胞无需氧气参与,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底氧化分解成为乙醇和二氧化碳或乳酸等物质,同时释放较少能量的过程。
场所:细胞质基质
第一阶段:葡萄糖的初步分解
第二阶段:丙酮酸不彻底分解
C6H12O6
酶
+4[H] + 能量
2CH3COCOOH
CH3COCOOH
酶
C3H6O3(乳酸)
+ 能量
场所:细胞质基质
场所:细胞质基质
CH3COCOOH
C2H5OH(酒精)
+ 2CO2 + 能量
酶
无氧呼吸过程
植物
少数高等植物的某些器官,如:
马铃薯的块茎、甜菜块根、玉米的胚
在剧烈运动、刚进入高原等环境下
乳酸
酒精、
二氧化碳
如:酵母菌
如:乳酸菌
水淹、种子萌发初期、苹果贮藏过久等情况下
高等动物 、人
高等植物
微生物
微生物
生物常见无氧呼吸:
无氧呼吸产生的能量
其余主要以热能的形式散失掉。
1mol葡萄
糖分解为乳酸释放能量196.65kJ
有61.08kJ转移至ATP
能量效率约为31%。
有氧呼吸与无氧呼吸的联系:
①第一阶段相同
②本质相同:
分解有机物,释放能量产生ATP
§3 ATP的主要来源——细胞呼吸
类 型
比较项目
场 所
细胞质基质线粒体★
细胞质基质
是否需氧
需 O2
不需O2
分解产物
C2H5OH 和 CO2
或 C3H6O3
释放能量
较多
较少
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别:
CO2 和 H2O
§3 ATP的主要来源——细胞呼吸
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
2丙酮酸
有O2
线粒体
无O2
细胞质基质
共同进行
分别进行
细胞呼吸意义
1.为生命活动提供能量
(1)热能散失或维持体温恒定。
(2)转移储存于ATP,水解后释放能量用于细胞分裂、矿质吸收、肌肉收缩、神经传导等生命活动。
2.为体内其他化合物合成提供原料
呼吸过程产生一些中间产物如丙酮酸,可以通过氨基转换作用合成丙氨酸,也可以在肝脏中合成肝糖元或者葡萄糖等。
细胞呼吸
中产物
合成氨基酸
合成脂类
转化为其他糖类
细胞呼吸原理的应用:
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
§3 ATP的主要来源——细胞呼吸
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。
1.发酵技术
2.农业生产
3.粮食储藏和果蔬保鲜
1.发酵技术
生产啤酒、果酒和白酒等
生产乳酸类、柠檬酸类饮料
生产味精、酱油和醋
生产单细胞蛋白
应用于垃圾、废水的处理
利用发酵产生沼气
微生物的发酵
1.酒精发酵
2.乳酸发酵
酵母菌
乳酸菌
乳酸菌、酵母菌等微生物的细胞呼吸也称为发酵。
2.农业生产
细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的生长和发育等提供能量和各种原料,因此,在农业生产上,要设法适当增强细胞呼吸,以促进作物的生长发育。
例:水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细胞呼吸。
3.粮食储藏和果蔬保鲜
细胞呼吸要消耗有机物,使有机物积累减少。因此,对粮食储藏和果蔬保鲜来说,又要设法降低细胞的呼吸强度,尽可能减少有机物的消耗等。
粮食储藏
粮食储藏时,要注意降低温度和保持干燥,抑制细胞呼吸,延长保存期限。
例:稻谷等种子含水量超过14.5%时,呼吸速率就会骤然增加 ,释放出的热量和水分,会导致粮食霉变。
果蔬保鲜
为了抑制细胞呼吸,果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。
例:苹果、梨、柑、橘等果实在0~1℃时可储藏几个月不坏;荔枝一般只能短期保鲜,但采用低温速冻等方法可保鲜6~8个月。
农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜,也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。
思考 … …
低效率的无氧呼吸为什么得以保存至今?
大多数生物不能长时间地进行无氧呼吸,为什么?
继续思考 … …
保存新鲜蔬菜应该密封保存,还是敞开保存?
为什么要定期为种庄稼的土地松土?
1、生物的生命活动都要消耗能量,这些能量由呼吸作用提供,活细胞内进行有氧呼吸的主要场所是 A.高尔基体 B.线粒体 C.叶绿体 D.核糖体
B
2、高等植物的呼吸作用发生在 A.任何活细胞 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
A
3、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中能适当延长保存时间的原因是: 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
A
低温下,酶的活性受到抑制,从而降低了呼吸作用的强度,减少了有机物的消耗
4、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,18O转移的途径是: A. 葡萄糖→水→二氧化碳 B. 葡萄糖→丙酮酸→水 C. 葡萄糖→二氧化碳→水 D. 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
D
5、把青蛙和小白鼠从25℃的温室中移到5℃的环境中,这两种生物的需氧量变化是: A. 两种动物的需氧量都减少
B. 青蛙的需氧量减少,小白鼠的需氧量增加 C. 两种动物的需氧量都增加
D. 青蛙的需氧量增加,小白鼠的需氧量减少
B
6、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
7、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
D
B
8、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸,其原因是
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、①② B、②③ C、③④ D、①④
D
9、酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸,在无氧的情况下进行无氧呼吸。如果它在这两种呼吸过程中产生了等量的CO2,那么它分别在有氧和无氧情况下所消耗的葡萄糖之比为
A.1:2 B.2:1
C.3:1 D.1:3
D
`
10、人体吸入18O标记的氧气后,检验其体内代谢产物,可从下列中找到18O的是( )
A 丙酮酸 B CO2
C ATP D 尿液和汗液
D
11、在呼吸作用过程中,有CO2放出,则可判断此过程( )
A 一定是无氧呼吸 B 一定是有氧呼吸
C 一定不是酒精发酵 D 一定不是乳酸发酵
D
将洋葱根尖分生区细胞研磨得到研磨液匀浆,把匀浆分成
等量的两份,其中一份离心分离后,得到上清液(细胞质
基质)和沉淀物。把上清液、沉淀和未分离的细胞研磨液
的匀浆分别放入甲、乙、丙三支锥形瓶,分别进行下列试
验。请分析试验结果:
甲 上清液 乙 沉淀物 丙 匀浆
(2)向乙瓶中加丙酮酸,瓶中分解产物是
(3)向三个锥形瓶内分别加入等量的荧光素(遇ATP可以发光的
物质),将等量的丙酮酸分别加入三个锥形瓶中。发光最强
的是 ,原因是
。
(1)向甲瓶中加葡萄糖,瓶中分解产物是
丙酮酸和[H]
CO2和H2O
丙
丙瓶中有氧呼吸三个阶段全部进行,产生能量最多
将鼠肝细胞进行研磨,得到细胞研磨液匀浆。将其中
一部分匀浆进行离心,得到上清液(细胞质基质)和
沉淀,从沉淀中分离出线粒体,分别进行下列试验:
探究性分析:
B 瓶是澄清石灰水
A
温度计
不断注入氧气
1.若A瓶加入匀浆和1mol葡萄糖
B瓶澄清石灰水变浑浊
3.若A瓶加入上清液、线粒体和1mol葡萄糖
B瓶澄清石
灰水变浑浊
将鼠肝细胞进行研磨,得到细胞研磨液匀浆.将其中一部分匀浆进行离心,
得到上清液(细胞质基质)和沉淀,从沉淀中分离出线粒体,分别进行下
列试验:
B 瓶是澄清石灰水
A
温度计
不断注入氧气
细胞质基质和线粒体都是有氧呼吸的场所
结论1
2.若A瓶只加上清液和1mol葡萄糖
或者只加线粒体和1mol葡萄糖
B瓶澄清石灰水没有变浑浊
5.若A瓶加入线粒体和1mol葡萄糖
B瓶澄清石灰水无变化
葡萄糖没有被分解
B瓶澄清石灰水无变化,葡
萄糖被分解成丙酮酸和[H]
4.若A瓶加入上清液和1mol葡萄糖
结论2
葡萄糖在细胞质基质被分解成丙酮酸和[H]
结论1 细胞质基质和线粒体是有氧呼吸的场所
将鼠肝细胞进行研磨,得到细胞研磨液匀浆.将其中一部分匀浆进行离心,
得到上清液(细胞质基质)和沉淀,从沉淀中分离出线粒体,分别进行下
列试验:
B 瓶是澄清石灰水
A
温度计
不断注入氧气
6.若A瓶加入线粒体、2mol丙酮酸和4mol[H]
B瓶石灰水变浑浊
将鼠肝细胞进行研磨,得到细胞研磨液匀浆.将其中一部分匀浆进行离心,
得到上清液(细胞质基质)和沉淀,从沉淀中分离出线粒体,分别进行下
列试验:
B 瓶是澄清石灰水
A
温度计
不断注入氧气
结论1 细胞质基质和线粒体是有氧呼吸的场所
结论2 细胞质基质中葡萄糖被分解成丙酮酸和[H]
线粒体利用细胞质基质反应生成的丙酮酸和
[H],进行有氧呼吸产生CO2
结论3
将鼠肝细胞进行研磨,得到细胞研磨液匀浆.将其中一部分匀浆进行离心,
得到上清液(细胞质基质)和沉淀,从沉淀中分离出线粒体,分别进行下
列试验:
B 瓶是澄清石灰水
A
温度计
不断注入氧气
T1 > T3 > T2 > T4
结论4
有氧呼吸过程中,线粒体反应产生的能量
比细胞质基质中的反应产生的能量多
1.若A瓶加入上清液、线粒体和1mol葡萄糖
温度显示为T1
温度显示为T2
2.若A瓶加入上清液和1mol葡萄糖
3.若A瓶加入线粒体、2mol丙酮酸和4mol[H]
温度显示为T3
4.若A瓶中只加入葡萄糖
温度显示为T4
结论1 细胞质基质和线粒体是有氧呼吸的场所
结论2 在细胞质基质中葡萄糖被分解成丙酮酸和[H]
结论3 线粒体利用细胞质基质反应生成的丙酮酸和
[H],进行有氧呼吸产生CO2
结论4 有氧呼吸过程中,线粒体反应产生的能量比
细胞质基质中的反应产生的能量多
探究性分析结论
酵母菌是一类单细胞真菌,常用于酿酒和发面。一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型,曾经设计和进行过一个实验
一段时间后,澄清的石灰水变浑浊
酵母菌和葡萄糖液
酵母菌和葡萄糖液
油脂层
实验后,他得出结论:酵母菌能进行有氧呼吸。也能进行无氧呼吸。
酵母菌:
有氧呼吸——二氧化碳和水;
无氧呼吸——酒精和二氧化碳。
习惯上把微生物的无氧呼吸称发酵
A、酒精发酵
酵母菌
C6 H12O6
酶
2C2 H5 OH+2CO2 +能量
B、乳酸发酵
乳酸菌
C6 H12O6
酶
2C3 H6 O3 +能量
第四节
《能量之源─光与
光合作用 》
第五章《细胞的能量供应和利用》
能量的最终来源于光能。
光能转化为化学能被细胞所吸收的过程称为光合作用。
叶绿体中的色素对植物起着非常重要的作用。
实验
绿叶中色素的提取和分离
1.用无水乙醇溶解色素。
2.用层析液分离色素。(溶解度高低决定色素扩散的快慢)
3.注意:二氧化硅、碳酸钙的用途
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?
*
*
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
叶绿素溶液
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
类胡萝卜素溶液
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
捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位?
*
*
基粒
类囊体
1.下列标号各代表:
① ②________③_________
④ ⑤________
2.在④上分布有光合作用所需的 和 ,在⑤中也分布有光合作用所需的 。
基质
酶
外膜
内膜
类囊体膜
基粒
色素
酶
二、光合作用的过程
一段时间后
一段时间后
1771年普利斯特利实验
普利斯特利实验
1864年,萨克斯(德)的实验
(置于暗处几小时)
思考:目的是什么?
一半遮光
一半曝光
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
鲁宾和卡门做的同位素标记实验
光合作用产生的氧气全部来自于水,而不是来自CO2
这一实验证实了:
返回
光合作用氧气来源的探究(1839年)
1.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( )
C18O2
A
H2O
CO2
B
H218O
光照射下的小球藻
D
A. 1:2 B. 2:1
C. 9:8 D. 8:9
(一)光能转换成电能
光能是怎样转换成电能的?
在光的照射下,少数处于特殊状态的叶绿素a,连续不断地丢失电子和获得电子,从而形成电子流,使光能转换成电能。
类囊体
(二)电能转换成
活跃的化学能
光
O2
H2O
[H]
ADP+Pi
ATP
多种酶
2C3
CO2
C5
还
原
(CH2O)
暗反应阶段
供氢
〔H〕
ATP
供能
固
定
光反应阶段
叶绿体中的
色素分子
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
2H2O
O2
4[H]
多种酶
酶
(CH2O)n
CO2
吸收
光解
能
固定
还原
酶
光反应
暗反应
光合作用的过程
光合作用怎样进行?
供氢
CO2中C的转移途径:
H2O中H转移途径:
CO2
C3
(CH2O)
H2O
[H]
(CH2O)
绿色植物通过 吸收 ,将CO2和H2O合成为 并释放出 ,同时也将太阳能转化为 储存在 和其他有机物中,这一过程称为光合作用。
2、什么是光合作用?
3、总反应式:
CO2+H2O
叶绿体
光能
糖类
(CH2O)+O2
叶绿体
光能
有机物
O2
化学能
糖类
4、光合作用的本质:
物质转化:
CO2 + H2O (CH2O)+ O2
能量转化:
光能 ATP (CH2O)
活跃的化学能
稳定的化学能
1.叶绿体四种色素
(1)在滤纸中从上到下的顺序:
(2)各色素的颜色,主要吸收什么光。
(3)色素分布在:类囊体薄膜上
2.光合作用的过程
(1)光反应的产物:O2、[H]、ATP,其中[H]、ATP提供暗反应所需。
解题规律总结
解题规律总结
(2)光反应与暗反应关系:
①光反应要在类囊体膜上有光下进行,为暗反应提供[H]和ATP
②暗反应在叶绿体基质中有光或无光下都能进行, 消耗了光反应的产物,促进光反应的进行
3、光合作用量变分析公式:
(1)如果停止光照:
(2)如果停止二氧化碳:
ATP减少,ADP增多,C3增多,C5减少
C5增多,C3减少,ATP增多,ADP减少
(1)叶绿素a和叶绿素b的颜色分别是________和______。
(2)叶绿素吸收光能进行光反应,产物是___、___和___。
(3)把14CO2加入无叶绿素的基质中,14C的转移途径是____。
A.二氧化碳→三碳化合物→淀粉→葡萄糖
B.二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖→淀粉
C.二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖→淀粉
D.二氧化碳→五碳化合物→淀粉→葡萄糖
蓝绿色 黄绿色
O2 [H] ATP
B
用2H标记H2O,追踪光合作用中氢的转移,最有可能的途径是
A.H2O→[H]→C6H12O6
B.H2O→[H]→C3→C6H12O6
C.H2O→[H]→C5→C6H12O6
D.H2O→[H]→C3→C5→C6H12O6
A
§4 能量之源——光与光合作用
影响光合作用的主要外界因素:
1)光照 2)CO2 3)温度 4)矿质元素
1、光照强度,其他条件不变(温度,CO2浓度)
光照:光是光合作用的能量来源,光照强度直接影响光合速率。
P106 拓展题1
2、CO2浓度(其他条件不变)
CO2浓度为B,光合强度最大
CO2浓度
A
光合速率
B
O
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”
CO2是光合作用的两种原料之一
3、温度(其他条件不变)
与温度影响酶的活性一致
4、矿质元素离子(无机盐离子)
例如:N,P,K,Mg等
小 结
提高农作物光合速率的方法有:
1、控制光照;
2、控制温度;
3、提供适量的必需矿质元素;
4、提供适量的二氧化碳;
对某植物作如下处理:(甲)持续光照 10秒钟;(乙)光照5秒后再黑暗处理5秒,连续交替进行20分钟。若其它条件不变,则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是() A.甲多于乙 B.甲少于乙
C.甲和乙相等 D.无法确定
B
例1:一株盆栽植物放在特定装置内,保持适宜温度,当持续光照,提供一定浓度CO2一段时间后,突然停止光照,立即测定,叶绿素内C3和C5的含量,预测在停止光照前后,两种化合物的变化_______________。
C3增加,C5减少
如果停止CO2的供应呢?C3和C5如何变化?
C5增加,C3减少
为提高温室中农作物的产量,在长时间大雾笼罩的天气,最好应采取的措施是
A.盖上黑色塑料薄膜
B.适当降低温室温度
C.适当提高温室温度
D.充入大量的O2
B
——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
NH3 HNO2+能量
硝化细菌
HNO2 HNO3+能量
硝化细菌
6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 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)
光能自养生物
绿色植物
硝化细菌
化能自养生物
例如人、动物、真菌及大多数的细菌。
根据下图生物体新陈代谢的图解回答有关问题:
(1)写出图中数字所代表的各项生理过程的名称:
①___________,②___________,③___________,
④____________。
(2)能进行①或②的生物属于___________型生物,
如___________和___________。
将酵母菌研磨后得到匀浆,将匀浆离心后得到上清液(为细胞质基质)和
沉淀物(含细胞器)。把等量的上清液、沉淀物和匀浆分别放入甲、乙、
丙三支试管中(如下图所示),分别进行三项独立的实验。请回答:
(1)实验一:向三支试管内分别滴加葡萄糖,各试管内的最终产物是:
甲_________________;乙_________________;丙_________________。
(2)实验二:在隔绝空气的前提下重复实验一,各试管内的最终产物是:
甲_________________;乙_________________;丙_________________。
(3)实验三:向三支试管内滴加丙酮酸,各试管内的最终产物是:
甲_________________;乙_________________;丙_________________。
下图表示氧气浓度对培养液中的草履虫、乳酸菌和酵母菌
呼吸作用的影响,呼吸曲线a、b、c分别代表了
A.酵母菌、乳酸菌、草履虫 B.酵母菌、草履虫、乳酸菌
C.乳酸菌、酵母菌、草履虫 D.草履虫、乳酸菌、酵母菌
B
若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮,则明显影响其细胞吸收哪组物质( )
A.氧气、甘油 B.脂肪酸、水
C.葡萄糖、水 D.钾离子、氨基酸
在光合作用中,不需要酶参与的过程是( )
A.CO2的固定 B.叶绿素吸收光能
C.三碳化合物的还原 D.ATP的形成
4.(04广东)下列关于光合作用和呼吸作用的叙述,正确的是
A.光合作用和呼吸作用总是同时进行
B.光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用
C.光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用
D.光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行
C
5. (04广东)光合作用暗反应阶段中直接利用的物质是
A.O2和C3化合物 B.叶绿体色素
C.H20和O2 D.氢[H]和ATP
D
7.(04江苏)光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段,下列说法正确的是 ( )
A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体的类囊体膜上进行暗反应,不进行光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应
l.(04湖南)下列关于光合作用强度的叙述,正确的是
A.叶片从幼到老光合作用强度不变
B.森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异
C.光合作用强度是由基因决定的,因此是固定不变的
D.在相同光照条件下,各种植物的光合作用强度相同
B
21.(上海)叶绿体含多种色素,其中一种色素能接受其它色素所吸收的光能,该色素是
A.胡萝卜素 B.叶黄素
C.叶绿素a D.叶绿素b
C
例1:科学家用14C标记二氧化碳,发现碳原子在一般植物体内光合作用中的转移途径是
A.二氧化碳→叶绿素→葡萄糖
B.二氧化碳→ATP→葡萄糖
C.二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖
D.二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖
D
§4 能量之源——光与光合作用
例2:在一定时间,绿色植物在一定强度的_________的照射下,放出的氧最多
A.白光
B.红光和蓝紫光
C.蓝紫光和绿光
D.红光和绿光
A
§4 能量之源——光与光合作用
例3:生长旺盛的叶片,剪成5mm见方的小块,抽去叶内气体,做下列处理,如图,这四个处理中,沉入底部的叶片小块最先浮起的是
A
§4 能量之源——光与光合作用
例4:将一株植物培养在H218O中并进行光照,过一段时间后18O存在于
A.光合作用生成的水中
B.仅在周围的水蒸气中
C.仅在植物释放的氧气中
D.植物释放的氧气和周围的水蒸气中
D
§4 能量之源——光与光合作用
例5: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
A
§4 能量之源——光与光合作用
5.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——
光
H2O
B
A
C
D
E+Pi
F
G
CO2
J
H
I
O2
水
[H]
基质
C3的还原
ATP
色素吸收的光能
光反应
[H]和ATP