细胞的能量供应和利用.ppt

细胞的能量供应和利用 2011级生命科学学院生物科学A班史佳茜 第一节酶 一 酶的发现 1783年 意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明胃具有化学性消化的作用 1836年 德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶 1926年 美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质 20世纪80年代 美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用 二 酶的概念是活细胞 来源 所产生的具有催化作用 功能 的一类有机物 大多数酶的化学本质是蛋白质 合成酶的场所主要是核糖体 水解酶的酶是蛋白酶 也有的是RNA 高效性 催化效率比无机催化剂高许多 实验 比较过氧化氢酶和铁离子的催化率 专一性 每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应 实验 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 酶需要适宜的条件 温度 PH 酶浓度 底物浓度 三 酶的特性 第二节ATP 一 ATP 三磷酸腺苷结构简式 A代表腺苷 P代表磷酸基 代表高能磷酸键 代表普通化学键 ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量 所以ATP被称为高能化合物 植物 呼吸作用 光合作用 光反应供给暗反应动物 呼吸作用 二 ATP与ADP的转化 酶 ATP ADP Pi 能量 用于生命活动 细胞分裂 肌肉收缩 神经冲动 生物发光 根吸收矿质离子 来源 最后一个高能磷酸键 ADP Pi 能量 酶 ATP 来源 用于 合成高能磷酸键 ADP Pi 能量 酶2 酶1 ATP 注意 物质可逆 能量不可逆 酶不同 细胞中ATP的量维持动态平衡 三 能量代谢 包括能量的储存 释放 转移 散失 利用 光 储存光合作用 有机物 释放呼吸作用 能量 散失 热量 转移 ATP 利用 生命活动 第三节光合作用 光合作用的发现影响光合作用因素叶绿体中的色素光合作用的意义反应式提高光合作用率反应过程光能在叶绿体中的转化 一 二 三 四 五 六 七 八 1771年英普里斯特利 证明 植物可以更新空气 1864年德萨克斯证明 绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 1880年德国思吉尔曼证明 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 氧是叶绿体释放出来的 20世纪30年代美鲁宾卡门证明 光合作用释放的氧全部来自来水 光合作用的发现 结果 遮光的那一半叶片没有发生颜色变化 曝光的那一半叶片则呈深蓝色 步骤 1 暗处理48小时 饥饿植物 消耗淀粉2 取一片叶子 一半遮光 一半照光3 酒精脱色 去掉色素 使现象更明显4 碘处理 分布 分布在基粒片层结构的薄膜 类囊体膜上 色素的种类 高等植物叶绿体含有以下四种色素从结构上分 a 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 包括叶绿素a 蓝绿色 和叶绿素b 黄绿色 b 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 包括胡萝卜素 橙黄色 和叶黄素 黄色 从功能上分 a 吸收和转换光能作用 绝大多数的叶绿素a 全部的叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素b 吸收 传递 转换光能 少数处于特殊状态的叶绿色a 叶绿体中的色素 光合作用的反应式 6CO2 12H2O6O2 6H2O C6H12O6 光叶绿体 光合作用的过程 叶绿体中的色素 H2O H 供氢 还原 2c3 固定 co2 C5 多种酶参加催化 CH2O 有机物 ATP 酶 ADP Pi 供能 光反应阶段 暗反应阶段 类囊体膜 叶绿体基质 水在光下分解 1 2O2 光能活跃的化学能 ATP 光能电能活跃的化学能 ATP 光能在叶绿体中的转化 H2O O2 H 直接释放到空气中 为第二阶段提供还原剂 为第二阶段提供能量 ATP ADP Pi 光能 水在光下分解 这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程 如 在大棚蔬菜等植物栽种过程中 可采用白天适当提高温度 夜间适当降低温度 减少呼吸作用消耗有机物 的方法 来提高作物的产量 当低温时暗反应中 CH2O 的产量会减少 主要由于低温会抑制酶的活性 适当提高温度能提高暗反应中 CH2O 的产量 主要由于提高了暗反应中酶的活性 影响光合作用的因素 光照 光照的强度 光照的时间长短 光质 二氧化碳浓度 温度 主要影响酶的作用 水 提供了物质来源和能量来源 维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定 对生物的进化具有重要作用 总之 光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢 光合作用的意义 1 延长光照时间2 增加光和面积3 增加光照强度4 保持昼夜温差5 将人参种在阴处6 施用钾肥 利于光合产物的运输7 施用农家肥8 多浇水 下列措施中有利于提高光合作用效率的是 F F T F T T T F 第四节细胞呼吸 一 有氧呼吸细胞彻底分解有机物放出大量能量的过程 二 无氧呼吸在无氧条件下 有机物被分解成不彻底的产物 放出少量能量的过程 有氧呼吸 C6H1