1、教学内容教学内容(片内目录片内目录)：酶和酶和ATPATP新陈代谢的概念新陈代谢的概念酶酶ATPATP水分代谢水分代谢水分的吸收水分的吸收水分的运输、利用和散失水分的运输、利用和散失矿质代谢矿质代谢植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素矿质元素的吸收矿质元素的吸收矿质元素的利用矿质元素的利用光合作用光合作用光合作用的场所、概念光合作用的场所、概念光合作用的过程光合作用的过程光合作用的实质和意义光合作用的实质和意义呼吸作用呼吸作用34-76-13链接链接14、1516、1718-202122-3132呼吸作用的概念、场所呼吸作用的概念、场所呼吸作用的过程呼吸作用的过程呼吸作用的意义呼吸作用的意义3
2、3、3435-3637第1页，共46页。第2页，共46页。新陈代谢概念新陈代谢概念生物体内全部有序的化学变化的总称生物体内全部有序的化学变化的总称同化作用同化作用异化作用异化作用物质代谢物质代谢能量代谢能量代谢返回第3页，共46页。第4页，共46页。1836年法国科学家施旺提取胃液实验1926年美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶实验20世纪80年代以来，美国科学家切赫和奥特曼发现 少数RAN也具有生物催化作用酶的定义：酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物酶的化学本质：绝大多数酶都是蛋白质，极少数的酶是RAN第5页，共46页。酶的特性酶的特性酶具有高效性酶具有高效性酶具有专一性酶具有专一性
3、酶需要适宜的条件酶需要适宜的条件：温度温度pH*酶跟一般催化剂不同的是：酶跟一般催化剂不同的是：A A、易变性：酶的化学本质是蛋白质，会被高温、强酸、强、易变性：酶的化学本质是蛋白质，会被高温、强酸、强碱等因素破坏。碱等因素破坏。B B、专一性。、专一性。C C、反应条件温和。、反应条件温和。D D、催化效率高、催化效率高第6页，共46页。例题：下列有关酶的正确叙述是：A、是有分泌功能的细胞产生的 b、有的从食物获得，有的在体内转化而来c、凡是活细胞都能产生酶 d、酶多数是蛋白质 e、有的酶是蛋白质，有的是固醇 f、酶在代谢中有多种功能 g、在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 h、酶只是起催化作
4、用A、cdh B、abe C、cfg D、aghA第7页，共46页。ATP的结构简式为的结构简式为AP P P腺腺苷苷磷酸磷酸基团基团 高能高能磷酸键磷酸键腺嘌呤核糖腺嘌呤核糖核甘酸核甘酸ADP第8页，共46页。A-PPP A-PP+Pi+能量能量 酶酶另一种酶另一种酶第9页，共46页。ATP释放的能量转化成其它能量的形释放的能量转化成其它能量的形式主要有：式主要有：1.机械能机械能 2.电电 能能 3.渗透能渗透能 4.光光 能能 5.热热 能能第10页，共46页。ATP形成的途径形成的途径第11页，共46页。例题例题1：人和动物体内发生：人和动物体内发生ADP+磷酸肌酸磷酸肌酸 ATP+肌
5、酸肌酸的反应条件是的反应条件是 ()A.肌肉组织缺氧肌肉组织缺氧B.机体消耗机体消耗ATP过多过多C.机体进行有氧呼吸机体进行有氧呼吸D.机体进行厌氧呼吸机体进行厌氧呼吸 酸酸B 第12页，共46页。例题例题2：ATP与与ADP的转化是否表示化的转化是否表示化学上的可逆反应？为什么？学上的可逆反应？为什么？不是，因为：A、反应条件不同：ATP的分解是一种水解反应，利用的是水解酶，ATP的合成是一种合成反应，利用合成酶，酶的种类不同。B、能量来源不同：ATP水解放能是高能磷酸键中的化学能，合成ATP的能量来自化学能和光能。C、反应场所不同：ATP的合成场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；ATP的水
6、解场所较多。第13页，共46页。植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素 1、概念：、概念：除了除了 以外，主要由根以外，主要由根 系从土壤中吸收的元素。植物必需的系从土壤中吸收的元素。植物必需的 矿质元素有矿质元素有 种。种。大量元素：大量元素：。微量元素微量元素:。C,H,O14N,P,S,K,Ca,MgFe,Mn,B,Zn,Cu,Mo,Cl,Ni第14页，共46页。（1）、由于缺乏某种矿质元素，植物的生长）、由于缺乏某种矿质元素，植物的生长发育发生障碍，不能完成它的生活史。发育发生障碍，不能完成它的生活史。（2）、除去某种元素以后，植物体表现出专）、除去某种元素以后，植物体表现出专一的病症，
7、而且这种缺素症是可以利用该种一的病症，而且这种缺素症是可以利用该种矿质元素进行预防和恢复的。矿质元素进行预防和恢复的。（3）、某种矿质元素在植物营养上表现的效）、某种矿质元素在植物营养上表现的效果是直接的。果是直接的。第15页，共46页。3、根对矿质元素的吸收 形式：以离子形式吸收 过程：主动运输（需要载体和能量）特点：（1）与根细胞的呼吸作用有关 （呼吸作用为主动运输提供能量）（2）选择性（与载体的种类和数量有关）第16页，共46页。温度和通气状况是影响根吸收矿质元素的重要温度和通气状况是影响根吸收矿质元素的重要因素，原因是温度和氧分压的高低变化影响因素，原因是温度和氧分压的高低变化影响了根
8、呼吸作用的速率。在一定范围内，根系了根呼吸作用的速率。在一定范围内，根系吸收矿质元素的速率随土壤温度的升高而加吸收矿质元素的速率随土壤温度的升高而加快，随氧气供应状况的改善而加快。因此，快，随氧气供应状况的改善而加快。因此，在栽培农作物是常采用的中耕松土、开沟排在栽培农作物是常采用的中耕松土、开沟排渍等方法就是改善根的呼吸作用，从而促进渍等方法就是改善根的呼吸作用，从而促进对矿质元素的吸收。对矿质元素的吸收。第17页，共46页。矿质元素的运输和利用矿质元素的运输和利用 1 1、运输：随水、运输：随水 根尖根尖 导管导管 各部分各部分 动力来自动力来自 作用产生的拉力。作用产生的拉力。a a、呈
9、离子状态，可再度利用，如、呈离子状态，可再度利用，如K K b b、形成不稳定化合物，可再度利用，、形成不稳定化合物，可再度利用，如如MgMg c c、形成难溶的稳定化合物，不能再度、形成难溶的稳定化合物，不能再度 利用，如利用，如Ca,FeCa,Fe蒸腾第18页，共46页。几种常见矿质元素的主要生理功能：几种常见矿质元素的主要生理功能：N N：促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂。：促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂。缺缺N N时植株矮小，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色。时植株矮小，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色。P P：促使幼苗得发育和花的开放，使果实、种子的成熟提早。：促使幼苗得发育和花的
10、开放，使果实、种子的成熟提早。缺缺P P时，植株特别矮小，叶片呈暗绿色，并出现紫色。时，植株特别矮小，叶片呈暗绿色，并出现紫色。K K：使茎杆健壮，并促使淀粉的形成。：使茎杆健壮，并促使淀粉的形成。缺缺K K时，茎杆软弱，容易倒伏，叶片的时，茎杆软弱，容易倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。B B：对植物的开花结果有重要的影响。：对植物的开花结果有重要的影响。缺缺B B时，只开花、不结果（时，只开花、不结果（“花而不实花而不实”）。）。Mg Mg：主要是构成叶绿素分子的成分。：主要是构成叶绿素分子的成分。缺乏时不能合成叶绿素分子，故缺乏时不能合成叶绿素分子，
11、故植物叶片会出现缺绿的症状（首先是老叶）。植物叶片会出现缺绿的症状（首先是老叶）。Fe Fe：合成叶绿素分子过程中的一种酶的辅基，没有：合成叶绿素分子过程中的一种酶的辅基，没有FeFe，这种酶就没有活性，故缺，这种酶就没有活性，故缺FeFe也会使植物产生缺绿症（首先是幼叶）。也会使植物产生缺绿症（首先是幼叶）。第19页，共46页。例、作物叶片中的营养元素浓度与作物产量之间关系可用图中变化曲线表示，以下分析正确的是 A、施肥量与作物产量成反比关系 B、当土壤板结，作物营养素含量处于e段 C、作物叶片营养素浓度处于d段时，农田周围环境不会受到营养素的污染 D、作物叶片营养素浓度处于x点时，是作物获
12、得高产的最低养分浓度 D第20页，共46页。光合作用的场所1 12 23 34 4光合作用的概念:第21页，共46页。光合作用的总反应式:CO2+2H2O*光能光能叶绿体叶绿体（CH2O）+H2O+O2*原料原料条件条件产物产物怎样才能提高光合怎样才能提高光合作用效率？作用效率？增加增加CO2 浓度浓度 增加水分增加水分 增强光照增强光照 矿质元素矿质元素第22页，共46页。光合作用过程中的能量变化光合作用过程中的能量变化第23页，共46页。天线色素天线色素种类种类作用作用作用中心作用中心色素色素种类种类作用作用叶绿体中的类囊体薄膜上色素的分类：叶绿体中的类囊体薄膜上色素的分类：第24页，共4
13、6页。第25页，共46页。脱离叶绿素脱离叶绿素a a的电子，经过一系列的传递，最后的电子，经过一系列的传递，最后传递给一种带正电荷的有机物传递给一种带正电荷的有机物 NADPNADP+，与，与H H+形成形成NADPHNADPH，即：，即：NADPNADP+2e+H+2e+H+NADPHNADPH子供体：子供体：HH2 2OO电子受体：电子受体：NADPNADP+第26页，共46页。第27页，共46页。特殊状态的叶绿素a第28页，共46页。第29页，共46页。反应阶段反应阶段能量变化能量变化物质变化物质变化光反应光反应暗反应暗反应第30页，共46页。酶酶叶肉细胞叶绿体维管束鞘细胞叶绿体C4植物
14、光合作用过程图解COCO2 2C C3 3(PEP)(PEP)C C4 4C C4 4COCO2 2 C C3 3 (丙酮酸）丙酮酸）C C5 52C2C3 3NADPHNADPHNADPNADP+ATPATPADP+PiADP+PiCHCH2 2O O第31页，共46页。光合作用的实质和意义光合作用的实质和意义 第一，制造有机物 第二，转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中 第三，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定 第四，对生物的进化具有重要的作用 第32页，共46页。呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作用：生物体内的有机物在细胞内经过一系
15、生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的过程。并且释放出能量的过程。有氧呼吸：细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，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，产生出二氧化碳和把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。水，同时释放出大量能量的过程。无氧呼吸：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。物，同时释放出少量
16、能量的过程。第33页，共46页。呼吸作用的场所呼吸作用的场所 有氧呼吸：无氧呼吸：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 细胞质基质中第34页，共46页。有氧呼吸的过程：有氧呼吸的过程：第一阶段：第二阶段：第三阶段：总反应式：C6 H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量能量 C6 H12O6酶2CH3COCOOH+4H+少量能量少量能量 2CH3COCOOH+6H2O 酶6CO2+20H+少量能量少量能量 24H+6O2酶12H2O+大量能量大量能量 第35页，共46页。无氧呼吸的过程：无氧呼吸的过程：总反应式：C6 H12O6酶6CO2+2C2 H
17、5OH+少量能量少量能量 C6 H12O6酶2C3H6O3+少量能量少量能量 第一阶段：第二阶段：C6 H12O6酶2CH3COCOOH+4H+少量能量少量能量 2CH3COCOOH+4H 酶6CO2+2C2 H5OH+少量能量少量能量 2C3H6O3+少量能量少量能量 第36页，共46页。呼吸作用的意义呼吸作用的意义 第一，为生物体的生命活动提供能量。第二，为体内其他化合物的合成提供原料。影响呼吸作用的因素影响呼吸作用的因素 温度温度 温度对酶促反应有直接的影响，呼吸过程是由酶催化的一系列反应过程，因此呼吸作用对温度的变化很敏感。最适温度一般为2530。第37页，共46页。序号项目试管121
18、H2O2溶液2mL2mL2肝脏研磨液2滴/3FeCl3溶液/2滴4结果现象复燃不复燃返回第38页，共46页。序号项 目试管121注入可溶性淀粉溶液2mL/2注入蔗糖溶液/2mL3注入新鲜淀粉酶溶液2mL2mL结果现象砖红色无色返回第39页，共46页。试管123淀粉溶液2mL2mL2mL温度热水沸水冰块淀粉酶溶液1mL1mL1mL碘液滴滴滴结果现象不变蓝蓝色蓝色返回第40页，共46页。项目试管淀粉酶溶液1mL1mL1mL蒸馏水1mL/NaOH/1mL/HCl/1mL淀粉溶液2mL2mL2mL结果现象砖红无砖红无砖红返回第41页，共46页。典型例题选讲典型例题选讲:1、一株菠菜和一株苋菜，分别置于
19、大小相同的、密闭的两个钟罩内。每天光照12小时，一星期后，菠菜死亡，苋菜依旧存活。原因是（）A、苋菜在夜间的呼吸需氧较少 B、苋菜能够从土壤中得到需要的养料，而菠菜不能 C、苋菜进行光合作用需要的原料少于菠菜 D、苋菜能利用低浓度的二氧化碳进行光合作用而菠菜不能D第42页，共46页。2、如果在光合作用的实验所用的水中有10%的水分子含有18O。那么，光合作用释放的氧气中含有18O的比例为：A、1%B、10%C、19%D、20%解析：解析：在光合作用所释放的氧全部来自水，10%的水分子含有18O，故每个氧分子中两个氧原子都不是18O的比例为90%*90%=81%，故含有18O的比例应为19%。C
20、第43页，共46页。3、如图是一个研究光合作用过程的实验。实验前溶液中加入ADP、磷酸盐、叶绿体等。实验时按图示控制条件进行。并不断测定有机物合成率，用此数据绘成曲线。请你用已学的光合作用知识，解释曲线形成的原因。AB段_。BC段_。CD段_。解析：解析：考查光合作用中光反应与暗反应的条件及关系。由图中所给条件可知AB段因无CO2，只进行光反应，无有机物的积累。BC段因光反应为暗反应提供了充足的条件（ATP、H等），加上CO2供给使暗反应得以进行，有机物合成率迅速上升，随着光反应产物的不断消耗，暗反应逐渐减弱，有机物的合成率下降，故CD段曲线下降。光照无CO2黑暗有CO2第44页，共46页。4、下图为植物在夏季晴天的一昼夜内CO2吸收量的变化情况，对此正确的是 A.该植物进行光合作用的时间区段是bgB.ce段与fg段光合速率下降的原因相同C.影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度D.植物在a和h时刻只进行呼吸作用，不进行光合作用D第45页，共46页。第46页，共46页。
