高三生物一轮复习物质跨膜运输的实例和方式.ppt

渗透作用装置 分析实验现象 1 第一组装置的漏斗管内液面为什么会升高 2 第二组装置 用纱布代替玻璃纸 漏斗管内液面还会升高吗 由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量 使得管内液面升高 用纱布替代玻璃纸时 因纱布的孔隙很大 蔗糖分子也可以自由通透 因而液面不会升高 分析实验现象 4 水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗 友情提醒 半透膜 水分子可以自由通过 不是的 水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中 也能从漏斗中扩散到烧杯中 只不过 在单位时间内 从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多 3 第三组装置 清水换成同样浓度的蔗糖溶液 结果会怎样 半透膜两侧溶液的浓度相等时 单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量 液面也不会升高 2 植物细胞的吸水与失水 探究 植物细胞相当于半透膜 原生质层 观察动物细胞的吸水和失水 实验步骤 临时装片 制作洋葱鳞片叶表皮临时装片 植物细胞的质壁分离及复原 湘 RJ 生物膜的流动镶嵌模型1 对生物膜结构的探索历程 脂质 两层 湘 RJ 荧光均匀 糖类 细胞膜结构示意图 例 变形虫的运动 摄食消化 五 小结 影响物质运输的因素 1 自由扩散 2 协助扩散 3 主动运输 细胞内外物质的浓度差 1 细胞内外物质的浓度差 2 细胞膜上的载体数量 1 载体 2 能量 a 特异性 不同物质的载体不同 不同生物细胞膜上的载体的种类和数目也不同 b 饱和现象 当细胞膜上的载体已经达到饱和 细胞吸收相应物质的速度不再随物质浓度的增大而增大 凡是影响细胞内产生能量的因素 都能影响主动运输 如氧气浓度 温度等 大分子和颗粒物质利用细胞膜的流动性进出细胞并且消耗能量 4 胞吞 胞吐 降低化学反应活化能的酶 斯帕兰扎尼实验过程 现象 推测 证明 本实验能证明 问题探讨 肉块放入小金属笼内 让鹰吞下 肉块消失了 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否也能将肉块分解 胃具有化学消化的作用 细胞作为一个基本的生命系统 只有不断输入能量 才能维持生命活动的有序性 能量的获得和利用必须通过化学反应 细胞代谢 细胞中每时每刻进行的化学反应 统称为细胞代谢 质疑 在生物体外 许多化学反应的顺利进行需要一些条件 如高温 高压 强酸 强碱 催化剂等 细胞内是否具备这些条件呢 MnO2 组成生物体的细胞内外环境是很温和的 常温 常压 水溶液环境 pH接近中性 而细胞内每时每刻都进行着各种生化反应 为什么这些生化反应能迅速有序地完成的呢 酶 2H2O2 2H2O O2 H2O2酶 加热 2H2O2 常温 第1节 降低化学反应活化能的酶 一 酶在细胞代谢中的作用 2H2O2 2H2O O2 常温下反应加热Fe3 做催化剂过氧化氢酶 实验原理 过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气 实验目的 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢 了解酶的作用和意义 比较过氧化氢不同条件下的分解实验 实验思路 过氧化氢在不同条件下的分解 常温 90 H2O2酶 FeCl3 视频 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 2ml 2ml 2ml 2ml 3 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 加热可以促进H2O2分解 提高反应速率 Fe3 和过氧化氢酶都能加快H2O2分解 但过氧化氢酶的催化效率更高 反应条件 对照组 实验组 对照实验 实验的注意事项 1 必须用新鲜肝脏做实验材料 2 实验使用肝脏的研磨液 加大肝脏内过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积 从而加速过氧化氢的分解 3 不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液 4 过氧化氢有腐蚀性 使用时不要让其接触皮肤 5 观察产生氧气多少的途径 1 观察产生气泡的数目的多少 2 用无火焰的卫生香来鉴定 氧气多会使无火焰的卫生香复燃 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能 酶为什么能催化生物化学反应 加热为什么能加快化学反应 与无机催化剂相比 酶能显著降低化学反应活化能 催化效率更高 表在20 测得的过氧化氢分解的活化能 酶在细胞代谢中的作用 1 降低化学反应的活化能 作用原理 2 只催化反应 提高反应速率 本身在反应前后无变化 总结 糖酒精 CO2 关于酶本质的探索 对这一问题的争论有哪些观点 代表人物分别是谁 巴斯德 微生物学家 是活酵母细胞的作用 李比希 化学家 是某些物质在细胞死亡裂解后的作用 糖酒精 CO2 关于酶本质的探索 对这一问题的争论有哪些观点 代表人物分别是谁 巴斯德 微生物学家 是活酵母细胞的作用 李比希 化学家 是某些物质在细胞死亡裂解后的作用 他们争论的焦点是什么 出现争论的原因是什么 糖酒精 CO2 关于酶本质的探索 巴斯德 微生物学家 是活酵母细胞的作用 李比希 化学家 是某些物质在细胞死亡裂解后的作用 他们争论的焦点是什么 出现争论的原因是什么 是谁通过怎样的实验结束了这场争论 得到什么结论 毕希纳 化学家 是谁最先鉴定出酶的化学本质 为什么在他之前很难鉴定 萨姆纳 脲酶是蛋白质 少数RNA也具有生物催化作用 练 P82第1题 酶是产生的具有的 来源 二 酶的本质 功能 活细胞 催化作用 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 用法 先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时 用温水浸泡效果更佳 切勿用60 以上的水 注意 切勿用于丝质及羊毛衣料 用后须彻底清洗双手 1 下列各图中 表示有酶催化的反应曲线 表示没有酶催化的反应曲线 E表示酶降低的活化能 正确的图解是 C 二 酶的特性 超效加酶 1 酶具有高效性 事实上 酶的催化效率一般是无机催化剂的107 1013倍 酶高效性的曲线 1 催化剂可加快化学反应速率 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 2 酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间 不改变化学反应的平衡点 3 酶只能催化已存在的化学反应 无机催化剂既能催化蛋白质的水解 也能催化脂肪 淀粉水解 蛋白酶只能催化蛋白质水解 但不能催化脂肪 淀粉等的水解 口腔里有唾液淀粉酶 可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化 由上述资料大胆的提出问题 作出你的假设 酶具有专一性 酶催化反应的机制 底物 酶结合 2 酶具有专一性 有 无 无 有 广东省四会市四会中学方仲扬 实验 酶具有专一性 酶B 2 酶具有专一性 底物A浓度 反应速率 3 酶的作用条件较温和 t mmol s 1 最适温度 酶活性受温度影响示意图 温度低于最适温度时 酶活性随着温度的升高而上升 温度高于最适温度时 酶活性随着温度的升高而下降 最适温度时 酶活性最高 动物 35 40oC 植物 40 50oC之间 微生物最适温度差别很大有些人工酶 60oC 实验 探究温度对酶活性影响实验一系列温度梯度分别处理淀粉和淀粉酶溶液 淀粉和相应温度淀粉酶溶液混合一段时间 其它因素一致 滴加碘液 检测是否出现蓝色及蓝色的深浅 即达到实验目的 操纵自变量 控制无关变量 检测因变量 表达实验结果 2 实验设计程度 取淀粉 淀粉酶分别放入试管 各自在所控制的温度下处理一段时间 淀粉与相应温度的淀粉酶混合 在各自所控制的温度下保温一段时间 滴加碘液 观察颜色变化 注意 实验程序中2 3步一定不能颠倒 防止在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解 从而失去对照作用 影响实验效果 pH低于最适pH时 酶活性随着pH的升高而上升 pH高于最适pH时 酶活性随着pH的升高而下降 最适pH时 酶活性最高 动物 6 5 8 0例外 胃蛋白酶的最适pH 1 5植物 4 5 6 5 实验探究PH值对酶活性影响实验的实验思路一系列PH梯度的溶液分别处理H2O2酶 用不同PH值处理的H2O2酶催化H2O2分解 其它因素一致 观察气泡的产生量及卫生香的助燃情况 即达到实验目的 操纵自变量 控制无关变量 检测因变量 表达实验结果 pH对酶活性的影响实验程序 注意 实验程序中2 3步一定不能颠倒 实验探究出影响酶活性的条件a 材料的确定 过氧化氢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 研究温度对酶活性影响的实验时不宜选用斐林试剂 因为斐林试剂的使用需要加热 而加热会改变酶的活性 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调到该酶最适温度或pH水平上 其他条件与实验组相同 验证酶活性受温度和酸碱度影响时 要先达到相应的环境后 再让酶与反应物相遇 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 1 在温度对酶活性影响的实验中 为什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度 防止在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解 从而失去对照作用 影响实验效果 问题讨论 2 pH对酶活性影响的实验中 能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液 后加蒸馏水 氢氧化钠 盐酸 为什么 不能 这样可能在改变溶液pH之前淀粉酶已将淀粉水解 从而影响实验效果 酶活性受温度影响示意图 最适温度 t mmol s 1 酶活性受pH值影响示意图 低温 高温 过酸 过碱对酶活性的影响一样的吗 抑制 失活 失活 失活 影响酶促反应速率的因素 1 温度 pH 2 底物浓度酶量一定的条件下 在一定范围内随着底物浓度的增加 反应速率也增加 但达到一定浓度后不再增加 原因是受到酶数量的限制 3 酶浓度在底物充足 其他条件适宜且固定的条件下 酶促反应速率与酶浓度成正相关 3 生成物浓度在生成物浓度较低时 反应速率随反应时间能较长时间保持不变 在生成物浓度较高时 反应速率随明显下降 底物 生成物 浓度 反应速率 4 激活剂和抑制剂酶的活性常受到某些物质影响 有些物质能增加酶的活性 称为酶的激活剂 另一些物质则降低酶的活性 称为抑制剂 很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性 生物体生命活动所需能量的来源 生物体的根本能源 生物体的主要能源 生物体的贮备能源 太阳能 糖类 脂肪 问题 这些物质能为生命活动直接提供能量吗 生物体生命活动所需能量的来源及其相互关系 生物体的根本能源 生物体的主要能源 生物体的贮备能源 生物体的直接能源 太阳能 糖类 脂肪 ATP 一 ATP的结构 A P P P 结构式 结构简式及式中各部分含义 不同式子中A代表的含义归纳 腺苷 AMP ADP ATP 一系列磷酸化过程 ATP与RNA的关系 ATP脱掉2个磷酸集团就是RNA的基本组成单位之一 ATP产生量与O2供应量 呼吸强度的关系 甲图表示ATP产生量与O2供应量的关系 1 A点表示在无氧条件下 细胞可通过无氧呼吸分解有机物 产生少量ATP 2 AB段表示随O2供应量增多 有氧呼吸明显加强 通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多 ATP的产生量随之增加 此时的限制因素是O2含量 3 BC段表示O2供应量超过一定范围后 ATP的产生量不再增加 此时的限制因素可能是酶 ADP 磷酸等 乙图表示ATP产生量与呼吸强度的关系 ATP的主要来源 细胞呼吸 教学目标1 有氧呼吸和无氧呼吸的过程及比较2 细胞呼吸的影响因素及应用3 说明细胞呼吸的原理 并探讨其在生产和生活中的应用 4 探究酵母菌细胞呼吸方式 糖类 水 呼吸作用 本质 高等动物的呼吸现象和呼吸作用 呼吸 现象 气体运输 探究实验 酵母菌细胞呼吸的方式 1 酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌 进行有氧呼吸产生水和CO2 无氧呼吸产生酒精和CO2 一 细胞呼吸的方式 1 实验原理 2 CO2的检测方法 1 CO2使澄清石灰水变浑浊 2 CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3 酒精的检测橙色的重铬酸钾溶液在酸性下乙醇发生反应 变成灰绿色 3 实验仪器 4 实验药品 锥形瓶 玻璃弯管 软木塞 气泵等 10 的NaOH 澄清的石灰水 5 的葡萄糖液 蓝色的溴麝香草酚蓝溶液 橙色的重铬酸钾溶液 浓硫酸 2 实验材料 酵母菌 5 实验步骤 10 的NaOH 酵母菌及培养液 澄清的石灰水 酵母菌及培养液 澄清的石灰水 泵入空气 1 NaOH的作用是什么 2 蓝色的溴麝香草酚蓝溶液作用 3 澄清的石灰水有什么作用 4 如何说明CO2产生的多少 5 如何控制无氧的条件 思考并回答下列问题 橙色的重铬酸钾溶液和浓硫酸的作用 6 观测 记录 变混浊 快 无变化 变混浊 慢 出现灰绿色 较快蓝绿黄 较慢蓝绿黄 再探究 有同学认为 在有氧呼吸实验装置中10 的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳 以致可能对实验结果有干扰 你同意吗 你如何避免这种可能性的发生 以保证实验更严谨 再探究 有人认为 实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应 与酵母菌无关 你如何驳斥这种错误观点 葡萄糖水溶液 葡萄糖水溶液 概念 有机物在活细胞内氧化分解 生成二氧化碳或其他产物 释放出能量并生成ATP的过程 实质 生物氧化 特征 1 温和条件下逐步进行 2 需酶的作用 3 能量分段释放 细胞呼吸 二 有氧呼吸 有氧呼吸的过程 C6H12O6 6CO2 12H2O 线粒体基质 细胞质基质 1 有氧呼吸的过程 有氧呼吸和无氧呼吸的过程及比较 线粒体内膜 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸 H 少量 丙酮酸H2O CO2 H 少量 H O2 H2O 大量 1 有氧呼吸的过程 有氧呼吸和无氧呼吸的过程及比较 第一阶段 C6H12O6 丙酮酸 第二阶段 2CH3COCOOH 6H2O 第三阶段 24 H 6O2 总反应式 2CH3COCOOH 4 H 能量 6CO2 20 H 能量 12H2O 能量 大量 1 有氧呼吸的过程 1mol葡萄糖释放2870KJ 有1161KJ转移至ATP 合成38molATP 与有氧呼吸第一阶段相同 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 4 H 能量 场所 细胞质基质 少量 2CH3COCOOH 丙酮酸 2 无氧呼吸的过程 丙酮酸不彻底分解 场所 细胞质基质 2CH3COCOOH 4 H 酶 2C3H6O3 乳酸 A 乳酸发酵 微生物 例 高等动物 乳酸菌 高等植物的某些器官 马铃薯块茎 甜菜块根等 2CH3COCOOH 4 H 2C2H5OH 酒精 2CO2 B 酒精发酵 微生物 例 大多数植物 酵母菌 酶 例6 将酵母菌研磨 离心后 得到上清液含细胞质基质 和沉淀物 含细胞器 把等量的上清液 沉淀物和未曾离心的均浆分别防入甲 乙 丙3个试管中 进行四项独立实验 见右图 1 向3个试管中分别加入等量的葡萄糖 各试管的最终产物是 甲乙丙 2 向3个试管中分别加入等量的丙酮酸 各试管的最终产物是 甲乙丙 3 在隔绝空气的情况下 重复实验 1 各试管的最终产物是 甲乙丙 丙酮酸 无反应 CO2和H2O 无反应 CO2和H2O CO2和H2O 酒精和CO2 无反应 酒精和CO2 1 内部因素 遗传因素 决定酶的种类和数量 不同生物呼吸速率不同 旱生植物小于水生植物 阴生植物小于阳生植物 同一生物在不同生长发育时期呼吸速率不同 植物幼苗期和开花期呼吸速率升高 成熟期降低 同一生物在不同器官呼吸速率不同 植物的生殖器官呼吸速率大于营养器官 6CO2 12H2O C6H12O6 6H2O 6O2 酶 2 外部因素 细胞呼吸的影响因素及应用 2 外部因素 1 温度 主要是影响酶的活性 应用 根据此原理 在生产实践中贮藏蔬菜 水果 粮食 种子时