1、第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶一酶的作用和本质一酶的作用和本质斯帕兰扎尼实验斯帕兰扎尼实验过程：过程：现象：现象：推测：推测：证明：证明：本实验能证明：本实验能证明：问题探讨问题探讨肉块放入小金属笼内，让鹰吞下肉块放入小金属笼内，让鹰吞下肉块消失了肉块消失了是胃内的化学物质将肉块分解了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否也能将肉块分解胃具有化学消化的作用胃具有化学消化的作用一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质1.1.细胞代谢细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多：细胞中每时每刻都
2、进行着许多 化学化学反应，统称为细胞代谢是反应，统称为细胞代谢是生命活动的基础。生命活动的基础。2.2.酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用 合成合成代谢（代谢（同化同化作用）作用）分解分解代谢（代谢（异化异化作用）作用）2 H2O2 2 H2O + O21.1.常温下反应常温下反应2.2.加热加热3.Fe3.Fe3+3+做催化剂做催化剂4.4.过氧化氢酶过氧化氢酶猪肝研磨液猪肝研磨液加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯加热酒精灯加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液2 2 2 2 浓度浓度2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%3%3%3%3%9090FeClFeC
3、l3 3自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量y=ky=kx xy=kx+zy=kx+z变量变量22 浓度2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%90FeCl3自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照组对照组实验组实验组对照实验对照实验 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温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。和的条件下快速进行。各条件使反应加快的本质：各条件使反应加快的本质：加热：加热： FeFe3+3+：酶：酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能 分子从常态转变为容易发生化
4、学反应的活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跃状态所需要的能量称为 加热加热主要特点主要特点参与反应，不提供能量参与反应，不提供能量降低反应所需的活化能降低反应所需的活化能本身的量与化学性质不变本身的量与化学性质不变催化剂在化学反应中的作用催化剂在化学反应中的作用75无催化剂催化无催化剂催化29过氧化氢酶过氧化氢酶54用胶态铂催化用胶态铂催化活化能活化能/ kJ.mol-1条件条件. 无机无机催化剂催化剂酶的作用：酶的作用： 同无机催化剂相比，酶同无机催化剂相比，酶降低活化能的作降低活化能的作用更显著用更显著，因而，因而催化效率更高催化效率更高。 3.3.酶的本质酶的本
5、质A.A.酶本质的探索：酶本质的探索：（1 1）18571857年，法国年，法国 巴斯德巴斯德 通过显微镜观察，提出酿酒中发酵是由于酵通过显微镜观察，提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在母细胞的存在结论：结论：没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的精的(2)(2)德国德国 李比希李比希结论：结论：发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用（3 3）德国）德国 毕希纳毕希纳过程：过程：结论：将酵母细胞中引起发酵的物质称为结论：将酵母细胞中引起发酵的物质
6、称为 酿酶酿酶（4 4）美国）美国 萨姆纳萨姆纳 19261926年，从刀豆种子中提出年，从刀豆种子中提出脲酶结晶，脲酶是脲酶结晶，脲酶是一种蛋白酶一种蛋白酶 2020世纪世纪3030年代年代, ,相继提出了相继提出了多种酶的蛋白结晶多种酶的蛋白结晶结论：结论：酶是一类具有催化作用的蛋白质酶是一类具有催化作用的蛋白质（5 5）2020世纪世纪8080年代年代 切赫、奥特曼切赫、奥特曼发现发现少数少数RNARNA也具有生物催化作用也具有生物催化作用结论：结论： 酶是具有催化作用的有机物，其中绝大多数是酶是具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是蛋白质，少数是RNARNAB.B.酶的定义
7、酶的定义：酶：酶：是是活细胞活细胞产生的具有生物产生的具有生物催化作用催化作用的的有机物有机物。绝大多数的酶是绝大多数的酶是蛋白质蛋白质，少数的酶是，少数的酶是RNARNA怎样验证酶的存在？怎样验证酶的存在？ 与双缩脲反应与双缩脲反应催化脂肪酶水解的酶是？主要的合成部位？催化脂肪酶水解的酶是？主要的合成部位？ 判断：酶是蛋白质判断：酶是蛋白质所有的细胞都能产生酶所有的细胞都能产生酶 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温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。和的条件下快速进行。各条件使反应加快的本质：各条件使反应加快的本质：加热：加热： FeFe3+3+：酶：酶：提高分子的
8、能量提高分子的能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能 为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更强的去污力，有一个生物实验小组把同样的脏布强的去污力，有一个生物实验小组把同样的脏布条放在不同的烧杯内浸泡条放在不同的烧杯内浸泡烧杯烧杯条件条件水量水量水温水温浸泡时浸泡时间间1 1加酶洗加酶洗衣粉衣粉500mL4020min2 2普通洗普通洗衣粉衣粉500mL6020min第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶一酶的特性一酶的特性1.1.高效性高效性 （意义）（意义）2.2.专一性专
9、一性一中酶只能催化一种或一类化学反应一中酶只能催化一种或一类化学反应3.3.多样性多样性4.4.作用条件比较温和作用条件比较温和二、酶的特性二、酶的特性酶活性酶活性：酶对化学反应的催化效率酶对化学反应的催化效率 最适最适的温度和的温度和PHPH条件下，条件下， 酶的活性最高酶的活性最高不同的酶具有不同的不同的酶具有不同的最适最适的温度和最适的温度和最适PHPH过酸、过碱或温度过高，会使酶的过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到空间结构遭到破坏破坏，使酶，使酶永久失活永久失活。（不可逆不可逆）低温，不破坏酶的空间结构，只是低温，不破坏酶的空间结构，只是降低酶的活性降低酶的活性。（可恢复可恢复
10、） 总结酶总结酶1.1.产生部位和作用部位：产生部位和作用部位： 所有的所有的活细胞活细胞 细胞内、细胞外、体外细胞内、细胞外、体外2.2.作用：作用： 催化作用催化作用 降低活化能降低活化能3.3.本质：有机物（绝大多数、少数）本质：有机物（绝大多数、少数） 具备蛋白质的性质具备蛋白质的性质（合成受遗传物质的控制、与双缩脲反应为紫色、（合成受遗传物质的控制、与双缩脲反应为紫色、可水解为氨基酸）可水解为氨基酸）4.4.同无机催化剂一样，同无机催化剂一样， 只改变反应速率只改变反应速率，不能改变反应方向和终产，不能改变反应方向和终产物的浓度，在物的浓度，在化学反应前后本身不发生改变化学反应前后本
11、身不发生改变。高效性高效性专一性专一性多样性多样性作用条件比较温和作用条件比较温和5.5.酶的特性酶的特性（1 1）细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的？）细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的？（2 2）细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量？）细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量？（3 3）细胞内存在有糖类、脂肪等有机物，这些有机）细胞内存在有糖类、脂肪等有机物，这些有机 物含有大量且稳定的能量，但某项生命活动可能物含有大量且稳定的能量，但某项生命活动可能 不用大量的能量就足以进行，而且糖类、脂肪中不用大量的能量就足以进行，而且糖类、脂肪中 储存的能量又过于稳定，不易被生物体利用，细储存的
12、能量又过于稳定，不易被生物体利用，细 胞又是怎样解决这一矛盾的呢？胞又是怎样解决这一矛盾的呢？1.1.萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫发光的生物学意义是什么？2.2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3.3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？萤火虫发光的过程有能量的转换吗？讨论：讨论： 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萤火虫发光器 AB医用葡萄医用葡萄糖溶液糖溶液2mlATP注射注射液液2ml蒸馏水蒸馏水2mlCBA萤火虫发光器萤
13、火虫发光器的经典实验的经典实验 C问题思考：问题思考：1.1.选择萤火虫的发光器为实验材料的优点。选择萤火虫的发光器为实验材料的优点。（参考答案：主要是它发光的现象容易观察等）（参考答案：主要是它发光的现象容易观察等）2.2.将发光器捣碎的目的：将发光器捣碎的目的：（参考答案：增大发光细胞与溶液接触面积，加快化学反（参考答案：增大发光细胞与溶液接触面积，加快化学反应速度。）应速度。） 3.3.本实验的原理是：本实验的原理是：（参考答案：蒸馏水不是能源物质，葡萄糖不是直接的能（参考答案：蒸馏水不是能源物质，葡萄糖不是直接的能源物质，他们都不会使熄灭的离体发光器重新发光，而源物质，他们都不会使熄灭
14、的离体发光器重新发光，而ATPATP能使离体的发光器重新发光）能使离体的发光器重新发光） 具有改善肌体代谢的作用，同时又是具有改善肌体代谢的作用，同时又是体内能量的体内能量的主要来源主要来源。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、脑动。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，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。可望成为有前景的抑癌剂。功能功能: :二、ATP的结构简式 HNH C NN C CHC C H O O OH N N O H C O P O P O P OH C H H C OH OH OH H C C H O
15、H OHPPPP P P APPP 腺嘌呤腺嘌呤高能磷酸键高能磷酸键核糖核糖腺苷腺苷(A)(A)ATP分子结构 简 式三个磷酸基团三个磷酸基团三磷酸腺苷 ATPATP分子中具有高能磷酸键分子中具有高能磷酸键APPP高能磷酸键高能磷酸键: :30.54KJ/mol30.54KJ/molATPATP是细胞内的一种高能磷酸化合物是细胞内的一种高能磷酸化合物+A-PPA-PP PPATPADP Pi( (磷酸磷酸) ) 能量+酶酶1 1.一个成年人在平静状态下，一个成年人在平静状态下，2424小时将有小时将有40kg40kg的的ATP ATP 发生转化，而细胞内发生转化，而细胞内ATPATP、ADPA
16、DP的总量仅有的总量仅有2mg2mg10mg10mg。2.2.用用3232P P标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分 离出离出ATPATP，ATPATP的总量变化不大，但是大部分的总量变化不大，但是大部分ATPATP末端末端 磷酸基团却已经带有放射性标记。磷酸基团却已经带有放射性标记。ATP与ADP的相互转化：能量的储存能量的 释放 ATP 酶酶 ADP + Pi + 能量能量ADP+Pi+能量 酶酶 ATP2.ATP2.ATP的含量处在动态平衡之中，保证了稳定的含量处在动态平衡之中，保证了稳定 供能。供能。1.1.伴随能量的储存和释放伴随能量的储存
17、和释放 ATP 酶酶 ADP +Pi+能量（能量（能量“通货通货”）呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP+Pi能量能量ATP酶酶ADPADP转化成转化成ATPATP时所需能量的主要来源时所需能量的主要来源光合作用光合作用光能光能ATP有机物有机物呼吸作用呼吸作用ATPATPATP是细胞各项生命活动的直接能源是细胞各项生命活动的直接能源比比 较较： 有机物有机物ATP ATP 是新陈代谢所需能量的是新陈代谢所需能量的 来源来源糖类是生命活动的主要糖类是生命活动的主要 物质物质脂肪是生物体的脂肪是生物体的 物质物质光能光能 是生命活动的是生命活动的最终最终能量来源能量来源直接直接
18、 能源能源储能储能讨讨 论：论：（1 1）众多能源物质中，）众多能源物质中，ATPATP这种绝对含量这种绝对含量 极少的物质为什么成为直接能源？极少的物质为什么成为直接能源？（2 2）为什么）为什么ATPATP是细胞内能量释放、储存、是细胞内能量释放、储存、 转移和利用的中心物质，成为生物的转移和利用的中心物质，成为生物的 直接能源呢？直接能源呢？ （3 3）ATPATP对生命的维持是极其重要的，试想：当对生命的维持是极其重要的，试想：当 产生产生ATPATP的过程停止时，会发生什么？的过程停止时，会发生什么？ （4 4）ATPATP在生物体中的绝对含量是极小的，但生在生物体中的绝对含量是极小
19、的，但生 物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着 ATPATP，但在正常情况下，生物体内的，但在正常情况下，生物体内的ATPATP量可量可 满足机体的要求，奥妙何在呢？满足机体的要求，奥妙何在呢？讨讨 论：论：ATP主动运输主动运输发光发电发光发电肌肉收缩肌肉收缩大脑思考大脑思考物质合成物质合成ADPPi能量能量酶酶光合光合呼吸呼吸Pi能量能量酶酶呼呼 吸吸ATPATP是生物体新陈代谢所需能量的直接来源是生物体新陈代谢所需能量的直接来源物质可循环利用物质可循环利用能量是不可循环利用能量是不可循环利用反应反应不可逆不可逆ATP 酶酶 ADP + Pi + 能量A
20、DP+Pi+能量 酶酶 ATP动动脑动动脑筋筋上面两个反应式可逆的吗？上面两个反应式可逆的吗？2.2.在细胞内，在细胞内，1mol1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kJ2870kJ的能量。计算：的能量。计算：1 1分子葡萄糖彻底氧化分解分子葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量是所释放的能量是1 1分子分子ATPATP水解所释放能量的多少倍？水解所释放能量的多少倍？1.ATP1.ATP的结构式可以简写成（的结构式可以简写成（ ） A.A - P - PA.A - P - P P B.A - PP B.A - P P P P P C.A C.AP PP - P D.
21、AP - P D.AP P P P P PB（ 9494 ）3.ATP3.ATP分子中大量的化学能储存在分子中大量的化学能储存在 _内。内。2 2分子分子ADPADP中含有的腺苷、磷酸基团、高能磷酸中含有的腺苷、磷酸基团、高能磷酸键的数目依次是键的数目依次是_、_、_个。个。高能磷酸键高能磷酸键242 作业：作业：设计出新实验方案并设计出设计出新实验方案并设计出实验步骤对结果进行预测。注意设实验步骤对结果进行预测。注意设计实验的思路是怎样的？怎样选材？计实验的思路是怎样的？怎样选材？怎样设计对照？怎样设计对照？ 萤火虫发光器萤火虫发光器的经典实验的经典实验 实验成果展示：实验成果展示：取干种子
22、（玉米或小麦）克平均分成取干种子（玉米或小麦）克平均分成两份装入两个相同容器中：两份装入两个相同容器中：容器中：干种子容器中：干种子容器中：干种子水容器中：干种子水一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后无明显变化无明显变化有发热现象有发热现象细胞呼吸的概念：细胞呼吸的概念：实质：氧化分解有机物释放能量实质：氧化分解有机物释放能量对比对比一、有氧细胞呼吸的过程示意图一、有氧细胞呼吸的过程示意图有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮
23、酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸COCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体线粒体线粒体对比对比线粒体线粒体 一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中有氧呼吸概念：有氧呼吸概念： C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO 6CO2 2+ 6H+ 6H2 2O +O +能量能量酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)3838个个ATPATP葡萄糖葡萄糖无无O O2
24、2过程：过程：酒精酒精+CO+CO2 2+ +少量能量少量能量酶酶（大部分高等植物、大部分高等植物、酵母菌酵母菌）乳酸乳酸+ +少量能量少量能量酶酶（马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物肌细胞、肌细胞、乳酸菌乳酸菌）C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) ) + + 少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精) )+ 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能量少量能量酶酶同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释
25、放少量能量？发酵发酵微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸 （酒精发酵、乳酸发酵）（酒精发酵、乳酸发酵）三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质需分子氧、酶需分子氧、酶不需分子氧、需酶不需分子氧、需酶COCO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸释放大量能量，合释放大量能量，合成成38ATP38ATP释放少量能量，合成释放少量能量，合成2ATP2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同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，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP知识总
26、结知识总结呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作呼吸作用类型用类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼呼吸吸作作用用葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解HH的氧化的氧化丙酮酸不丙酮酸不彻底分解彻底分解乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解VSVS3.3.在有氧呼吸过程中在有氧呼吸过程中, ,氧气的作用是氧气的作用是4.4.生物的细胞呼吸可分为生物的细胞呼吸可分为 和和 两两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过 呼吸提供，其能源物质主要是呼吸提供，其能源物质主要是 。 与氢结与氢结合生成水，释放能量。合生
27、成水，释放能量。有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸有氧有氧葡萄糖葡萄糖1.1.葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在2.2.人在剧烈运动时人在剧烈运动时, ,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量以通过无氧呼吸获取能量, ,此时葡萄糖被分解为此时葡萄糖被分解为线粒体线粒体乳酸乳酸5.5.生物的生命活动所需要的能量主要来自：生物的生命活动所需要的能量主要来自： . .糖类的氧化分解糖类的氧化分解 . .脂类的氧化分解脂类的氧化分解 . .蛋白质的氧化分解蛋白质的氧化分解 . .核酸的氧化分解核酸的氧化分解6.6.人体进行有氧呼吸的主要场所是
28、人体进行有氧呼吸的主要场所是 . .肺细胞肺细胞 . .内环境内环境 . .线粒体线粒体 . .细胞质基质细胞质基质A AC C7.7.与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是 . .分解有机物分解有机物 . .释放能量释放能量 . .需要酶催化需要酶催化 . .有机物分解不彻底有机物分解不彻底8.8.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间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的生理原因是 A.A.呼吸作用减弱呼吸作用减弱 B.B.呼吸作用加强呼吸作用加强 C.C.光合作用减弱光合作用减弱 D.D.促进了物质的分解促进了物质的分解D
29、DA A5.5.种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是 A.A.根细胞吸收水分过多根细胞吸收水分过多 B.B.营养缺乏营养缺乏 C.C.光合作用强度不够光合作用强度不够 D.D.细胞有氧呼吸受阻细胞有氧呼吸受阻10.10.同样消耗同样消耗molmol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的效率是无氧呼吸能量转化效率的 A.20A.20倍倍 B.19B.19倍倍 C.C.倍多倍多 D.12.7D.12.7个百分点个百分点D DB B第三节 光合作用一捕获光能的色素和结构一捕获光能的色素和结构叶绿体叶
30、绿体外膜外膜内膜内膜基质基质基粒基粒 形态形态 高等植物的叶绿体大多呈扁平椭圆形，每个细高等植物的叶绿体大多呈扁平椭圆形，每个细胞中叶绿体的大小与数目依植物种类、组织类型以及胞中叶绿体的大小与数目依植物种类、组织类型以及发育阶段而异。一个叶肉细胞中约有发育阶段而异。一个叶肉细胞中约有1010至数百个叶绿至数百个叶绿体，其长体，其长3 36m6m，厚，厚2 23m3m。 运运 动动 叶绿体在细胞中不仅可随原生质环流运动，叶绿体在细胞中不仅可随原生质环流运动，而且可随光照的方向和强度而运动。在弱光下，叶而且可随光照的方向和强度而运动。在弱光下，叶绿体以扁平的一面向光以接受较多的光能；而在强绿体以扁
31、平的一面向光以接受较多的光能；而在强光下，叶绿体的扁平面与光照方向平行，不致吸收光下，叶绿体的扁平面与光照方向平行，不致吸收过多强光而引起结构和功能过多强光而引起结构和功能的破坏。的破坏。 叶绿体中色素的种类：叶绿体中色素的种类：叶绿素叶绿素a(a(蓝绿色）蓝绿色）叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色）叶绿素叶绿素（3/43/4）类胡萝卜素类胡萝卜素（1/41/4）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）功功 能：能： 吸收、传递和转化光能吸收、传递和转化光能叶绿素叶绿素色素色素吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光类胡萝卜素主类胡萝卜素主要吸收要吸收蓝紫光蓝紫光叶绿素叶绿素
32、主要吸收主要吸收红橙光红橙光和和蓝紫光蓝紫光1.1.为什么树叶一般都呈绿色？为什么树叶一般都呈绿色？ 叶绿素占叶绿体色素的叶绿素占叶绿体色素的3/43/4，叶绿素对绿，叶绿素对绿光吸收量少，绿光被反射出来，叶绿体呈现绿光吸收量少，绿光被反射出来，叶绿体呈现绿色。色。2.2.秋天为什么叶子会变黄？秋天为什么叶子会变黄？叶绿素解体。叶绿素解体。2.2.提示：是的。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。提示：是的。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，即藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出红藻反射出了红光了红光，绿藻反射出绿光绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光褐藻反射出黄色的
33、光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、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。藻分布于海水深的地方。一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程1.1.以前，人们一直以为，小小的种子之所以以前，人们一直以为，小小的种子之所以 能够长成参天大树，完全依靠于能够长成参天大树，完全依靠于土壤土壤。 A组: B组:1771
34、1771年年,(,(英英) )普里斯特利普里斯特利(Joseph Priestley)(Joseph Priestley)的实验的实验 绿色植物在光照下吸收了二氧化碳，绿色植物在光照下吸收了二氧化碳，产生了氧气产生了氧气碘蒸气处理碘蒸气处理一半曝光，一半遮光一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片在暗处放置几小的叶片18641864年年,(,(德德) )萨克斯萨克斯(Julius von Sachs)(Julius von Sachs)的实验的实验绿叶在光合作用中产生了淀粉绿叶在光合作用中产生了淀粉 黑暗中黑暗中光照下光照下1880年年,(美美)恩格尔曼恩格尔曼(C.Engelmann)的实验的
35、实验 氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿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色植物进行光合作用的场所2.第二组向同种绿色植物提供H218O和CO2 1.第一组向绿色植物提供C18O2和 H2O 。 C18O2+H2O CO2+H218OO2 证明：光合作用释放的证明：光合作用释放的O2全部全部来自于来自于H2O19301930年，年，( (美美) )鲁宾鲁宾(S.Ruben)(S.Ruben)和卡门和卡门(M.Kamaen)(M.Kamaen)18O2CO2+H2O* (CH2O)+O2* 光能光能 叶绿体叶绿体光合作用的概念及反应式光合作用的概念及反应式 光合作用是指绿
36、色植物通过光合作用是指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释，并且释放出放出氧氧的过程。的过程。【探索二】【探索二】光合作用的具体过程可以分为几个阶段？光合作用的具体过程可以分为几个阶段？光合作用的过程光合作用的过程光能光能叶绿素叶绿素aeNADP+eH2OHO2叶绿体叶绿体ATPNADPHH（CH2O）2C3CO2C5暗反应暗反应光反应光反应(类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上)(基质中基质中)ADP+Pi【探索二【探索二 】 光合作用的具体过程可以分为几个阶段？光合作用的具体过程可以分为几个阶段？光反应阶
37、段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段必须有光能才能进行必须有光能才能进行二、光合作用的过程二、光合作用的过程光反应光反应暗反应暗反应【探索三】【探索三】光反应可以光反应可以包含几个反包含几个反应？其原料应？其原料和产物分别和产物分别是什么？反是什么？反应场所是什应场所是什么？么？【探索四】【探索四】暗反应可以暗反应可以分为几个阶分为几个阶段？其原料段？其原料和产物分别和产物分别是什么？是什么？思考：暗反应为什么称之为思考：暗反应为什么称之为“暗暗”反应？反应？ 暗反应在光下能不能进行？暗反应在光下能不能进行？H 2 O 光光 2H+1/2O 2酶酶A D P + Pi +能量能量A T P光光反反
38、应应水的光解：水的光解：ATPATP的形成：的形成：光光合合作作用用酶酶 2 C 3C O 2 +C 5H ATP酶酶C 6 H12 O 62 C 3暗暗反反应应C O 2的固定：的固定：C O 2的还原：的还原：【总结】【总结】光合作用的过程可以分为两个阶段光合作用的过程可以分为两个阶段，光反应光反应和暗反应和暗反应，光反应阶段主要是在，光反应阶段主要是在囊状结构薄膜囊状结构薄膜上利用上利用光能光能将将水水光解成光解成HH和和O O2 2，同时将光能转变成不稳定的，同时将光能转变成不稳定的化学能，储存在化学能，储存在ATPATP中；暗反应阶段主要在中；暗反应阶段主要在叶绿体基质叶绿体基质中将
39、中将COCO2 2中的中的C C通过通过COCO2 2的固定的固定和和COCO2 2的还原的还原储存在有机物储存在有机物中，同时将中，同时将ATPATP中的能量转移到有机物中的能量转移到有机物中。中。光合作用总反应反应式光合作用总反应反应式6C O2+12H2 O叶绿体叶绿体光能光能C 6 H12 O6 + 6 H2 O+6 O2【探索五】【探索五】要生成要生成1分子的分子的C 6 H12 O 6，需要多少分子，需要多少分子的的H 2 O和和C O 2 ？过程过程 比比较较 光反应光反应暗反应暗反应进行部位进行部位进行条件进行条件物质转化物质转化能量转化能量转化联系联系光反应为暗反应提供光反应
40、为暗反应提供HH和和ATPATP类囊体的薄膜类囊体的薄膜叶绿体的基质中叶绿体的基质中叶绿体色素酶叶绿体色素酶许多酶，许多酶，不受光限制不受光限制水转变成水转变成HH和氧和氧气；生成气；生成ATPATPC OC O2 2转变为转变为C C3,3,经经C OC O2 2的的还原为还原为有机物有机物光能转化为光能转化为ATPATP中中活跃活跃的化学能的化学能ATPATP中中活跃活跃的化学能转化的化学能转化为有机物中为有机物中稳定稳定化学能化学能【总结】【总结】光反应与暗反应的区别与联系光反应与暗反应的区别与联系三、光合作用的实质三、光合作用的实质无机物无机物有机物有机物2.2.能量转化：能量转化：光
41、能光能有机物中的化学能有机物中的化学能1.1.物质转化：物质转化：【探索七】【探索七】光合作用的意义是什么？光合作用的意义是什么？1.1.生物界中有机物的来源生物界中有机物的来源3.3.调节大气中氧气和二氧化碳的含量调节大气中氧气和二氧化碳的含量2.2.生物生命活动所需能量的最终来源生物生命活动所需能量的最终来源4.4.对生物的进化有重要作用对生物的进化有重要作用【探索六】【探索六】通过学习光合作用的实质是什么？通过学习光合作用的实质是什么？四、光合作用原理的运四、光合作用原理的运植物自身因素植物自身因素环境因素对光合作用的影响环境因素对光合作用的影响1 1）光照）光照2 2）温度）温度3 3
42、）二氧化碳浓度）二氧化碳浓度4 4）水分）水分5 5）矿质元素）矿质元素影响光合作用的主要外界因素影响光合作用的主要外界因素v 光照光照 光是光合作用的能量来源，是叶绿体发育和叶光是光合作用的能量来源，是叶绿体发育和叶绿素合成的必要条件绿素合成的必要条件v 二氧化碳二氧化碳 二氧化碳是光合作用的原料之一二氧化碳是光合作用的原料之一v 温度温度 由于温度可以影响酶的活性，因而对光合速率由于温度可以影响酶的活性，因而对光合速率有明显影响有明显影响v 水分水分 叶片接近水分饱和时，才能进行正常的光合作叶片接近水分饱和时，才能进行正常的光合作用用v 矿质营养矿质营养 矿质元素直接或间接影响光合作用矿质
43、元素直接或间接影响光合作用v 光合速率的日变化光合速率的日变化 一天中，光强日变化对光和速率一天中，光强日变化对光和速率日变化的影响最大日变化的影响最大1.1.营养物质包括有机物、无机盐、水等营养物质包括有机物、无机盐、水等自养生物自养生物异养生物异养生物光能自养生物光能自养生物化能自养生物化能自养生物（绿色植物）（绿色植物）（硝化细菌等）（硝化细菌等）一、光合作用的场所一、光合作用的场所-叶绿体叶绿体叶绿体中色素的种类、颜色及作用叶绿体中色素的种类、颜色及作用二、光合作用的过程二、光合作用的过程1.1.光反应：光反应：水的光解水的光解ATP的合成的合成2.2.暗反应暗反应二氧化碳二氧化碳的固
44、定的固定二氧化碳二氧化碳的还原的还原四、光合作用的实质四、光合作用的实质1.1.物质的转化物质的转化 2.2.能量的转化能量的转化五、光合作用的意义与应用五、光合作用的意义与应用三、光合作用的概念和总反应式三、光合作用的概念和总反应式0204060801001205点7点9点11点13点15点17点 上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对COCO2 2的的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：1.1.图中图中D DE E段段COCO2 2吸收量逐渐减少是因为吸收量逐渐减少是因为 ，以至光反应产生的以至光反应产生
45、的 和和 逐渐减少，逐渐减少，从而影响了暗反应从而影响了暗反应 强度，使强度，使 化合物数量减化合物数量减少，影响了少，影响了COCO2 2固定。固定。光照强度光照强度逐步减弱逐步减弱ATPNADPH还原作用还原作用五碳五碳2.2.图中曲线中间图中曲线中间C C处光合作用强度暂时降低，可能是处光合作用强度暂时降低，可能是（ ） A.A.光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体 效果效果 B.B.温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较 多的有机物多的有机物 C.C.温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了温度
46、高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了COCO2 2 原料的供应原料的供应 D.D.光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合 作用的进行作用的进行C1.1.在光合作用中，糖类是在在光合作用中，糖类是在 阶段形成的，氧阶段形成的，氧气是在气是在 阶段形成的，阶段形成的，ATPATP是在是在 阶段形成阶段形成的。的。2.2.某科学家用某科学家用1414C C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，证明其转移的途径是子，证明其转移的途径是（ ） A.A.二氧化碳二氧化碳 叶绿素叶绿素 ATPATP B. B.二氧化碳二氧化碳 三碳化
47、合物三碳化合物 ATPATP C. C.二氧化碳二氧化碳 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类 D.D.二氧化碳二氧化碳 五碳糖五碳糖 糖类糖类3.3.光合作用过程中释放的氧气来源于（光合作用过程中释放的氧气来源于（ ） A.A.二氧化碳二氧化碳 B.B.水水 C.C.叶绿体叶绿体 D.D.葡萄糖葡萄糖暗反应暗反应光反应光反应CB光反应光反应第三节第三节 光合作用光合作用二光合作用的原理和应用二光合作用的原理和应用第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程1.1.以前，人们一直以为，小小的种子之所以以前，人们一直以为，小小的种子之所以能够长成
48、参天大树，完全依靠于能够长成参天大树，完全依靠于土壤土壤。 A A组组: : B B组组: :17711771年年,(,(英英) )普里斯特利普里斯特利(Joseph Priestley)(Joseph Priestley)的实验的实验 绿色植物在光照下吸收了二氧化碳，绿色植物在光照下吸收了二氧化碳，产生了氧气产生了氧气碘蒸气处理碘蒸气处理一半曝光，一半遮光一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片在暗处放置几小的叶片18641864年年,(,(德德) )萨克斯萨克斯(Julius von Sachs)(Julius von Sachs)的实验的实验绿叶在光合作用中产生了淀粉绿叶在光合作用中产生了
49、淀粉 黑暗中黑暗中光照下光照下1880年年,(美美)恩格尔曼恩格尔曼(C.Engelmann)的实验的实验 氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿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色植物进行光合作用的场所2.第二组向同种绿色植物提供H218O和CO2 1.第一组向绿色植物提供C18O2和 H2O 。 C18O2+H2O CO2+H218OO2 证明：光合作用释放的证明：光合作用释放的O2全部全部来自于来自于H2O19301930年，年，( (美美) )鲁宾鲁宾(S.Ruben)(S.Ruben)和卡门和卡门(M.Kamaen)(M.Kamaen)18O2CO2+H2O* (
50、CH2O)+O2* 光能光能 叶绿体叶绿体光合作用的概念及反应式光合作用的概念及反应式 光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释，并且释放出放出氧氧的过程。的过程。【探索二】【探索二】光合作用的具体过程可以分为几个阶段？光合作用的具体过程可以分为几个阶段？光合作用的过程光合作用的过程光能光能叶绿素叶绿素aeNADP+eH2OHO2叶绿体叶绿体ATPNADPHH（CH2O）2C3CO2C5暗反应暗反应光反应光反应(类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上)(基质中基质中)ADP+Pi
