山东省巨野一中高中生物 第五章《细胞的能量供应和利用》期末复习课件 新人教版必修1.ppt

控制变量与对照实验1 自变量 实验中人为改变的变量 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 p79 对照原则 设计对照实验 既要有对照组又要有实验组 单一变量原则 在对照实验中 除了要观察的变量发生变化外 其他变量都应保持相同 实验设计原则 对照组 实验组 对照实验 接受实验变量处理的对象组 自变量 如加热 加入氯化铁和酶溶液等因变量 如过氧化氢分解速率无关变量 如加入的物质量的多少 实验时间的先后等 在本实验中应该注意哪些事项 1 实验时肝脏必须要新鲜 2 要使用肝脏的研磨液 3 滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合用一支滴管 4 要注意观察实验的现象 5 不要让过氧化氢接触皮肤 酶在细胞代谢中的作用 酶的本质 酶的特性 活细胞产生的具有催化作用的有机物 其中绝大多数酶是蛋白质 少数酶是rna 降低化学反应的活化能 高效性专一性作用条件温和 组成酶的基本单位是 和 活细胞内 酶合成的主要场所是 氨基酸 核苷酸 核糖体 酶的特性 1具有高效性2具有专一性作用条件较温和1要有合适的温度2要有合适的ph 比较过氧化氢酶和fe3 的催化效率淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用温度对淀粉酶活性的影响ph对过氧化氢酶活性的影响 影响酶促反应速率的因素 1 温度 3 酶的浓度 反应速率随酶浓度的升高而加快 4 底物浓度 在一定浓度范围内 反应速率随浓度的升高而加快 但达到一定浓度 反应速率不再变化 酶量一定 2 ph 5 激活剂和抑制剂 讨论 生物体内的能源及能源物质 2 细胞中主要的能源物质 葡萄糖 3 植物细胞中重要的储存能量的物质 淀粉 4 动物细胞中重要的储存能量的物质 糖原 5 生物体内良好储存能量的物质 脂肪 1 生物体进行各项生命活动的主要能源物质 6 生物体进行各项生命活动的直接能量物质 糖类 atp 7 生物体进行各项生命活动的最终能源 光能 2 atp的结构简式 a p p p 高能磷酸键 腺苷 磷酸基团 磷酸基团 高能磷酸键 3 2 a p p p 合成酶 atp 水解酶 三 atp与adp的相互转化 adp pi 能量 atp与adp相互转化的能量供应机制 是生物界的共性 每moladp和pi形成1molatp消耗30 54k的能量 atp的生理功能atp直接为生物体进行各种生命活动提供能量 atp释放的能量转化成其它能量的形式主要有 1 机械能2 电能3 渗透能4 光能5 热能 四 atp的利用 一 细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解 生成二氧化碳或其它产物 释放出能量并生成atp的过程 呼吸作用 二 细胞呼吸的方式 有氧呼吸 无氧呼吸 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 c6h12o6 2丙酮酸 酶 少量能量 4 h 6h2o 酶 20 h atp 6co2 少量能量 6o2 酶 12h2o 大量能量 adp pi atp adp pi atp adp pi 酶 酶 酶 葡萄糖的初步分解 c6h12o6 酶 2c3h4o3 4 h 能量 少量 丙酮酸 场所 细胞质基质 丙酮酸彻底分解 酶 6co2 20 h 能量 少量 场所 线粒体基质 2ch3cocooh 丙酮酸 h 的氧化 酶 12h2o 能量 大量 场所 线粒体内膜 24 h 6o2 6h2o 2atp 热能 2atp 热能 34atp 热能 c6h12o6 6h2o 6o2 6co2 12h2o 酶 能量 1mol葡萄糖释放2870kj 有1161kj转移至atp 合成38molatp 2无氧呼吸的过程 葡萄糖的初步分解 c6h12o6 酶 能量 少量 场所 细胞质基质 2丙酮酸 4 h 丙酮酸不彻底分解 场所 细胞质基质 a 乳酸发酵 酶 2c3h6o3 乳酸 b 酒精发酵 酶 2c2h5oh 酒精 2co2 2丙酮酸 4 h 2丙酮酸 4 h 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 例 大多数植物 酵母菌 总反应式 c6h12o6 酶 2c3h6o3 乳酸 能量 c6h12o6 酶 2c2h5oh 酒精 2co2 能量 指细胞在无氧条件下 通过酶的催化作用 把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物 同时释放少量能量的过程 七 影响呼吸作用的外界因素 1 温度 温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率 2 o2的浓度 在一定范围内 随o2浓度的增大 有氧呼吸增强 达到一定浓度以后 由于受酶的量的限制 呼吸作用强度不再增大 o2的存在抑制了无氧呼吸的进行 3 co2浓度过大抑制呼吸作用的进行 细胞呼吸类型的判断在以c6h12o6为呼吸底物的情况下 co2的释放量和o2消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据 方法如下 设计实验探究某生物的呼吸作用类型 煮熟的种子装置三 不考虑大气压强 温度等变化的影响 从上面装置中挑选装置进行实验探究某生物的呼吸作用类型 写出预期结果及结论 捕获光能的色素 类胡萝卜素 叶绿素 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 占1 4 占3 4 红光 蓝紫光 蓝紫光 乙醇 溶解色素二氧化硅 为了充分研磨细胞提取叶绿素碳酸钙 防止色素被破坏层析液 分离色素 不同色素在层析液中的溶解度不同 扩散速度不同 叶绿体中色素提取和分离实验中几个关键物质 取叶要新鲜 滤液中含有较多的色素研磨要迅速充分 防止乙醇挥发 同时可以得到色素浓度较大的滤液画滤液细线要重复 次 以便色素带清晰 滤液细线要细 直 防止色素带重叠 滤液细线勿浸入层析液 防止色素溶解在层析液中 层析时 烧杯要加盖 层析液有毒防止挥发实验结束 要用肥皂洗手 因为实验中可能接触了苯等有毒物质 滤纸条要避光保存 防止褪色 绿色叶片 黑暗处理 遮光曝光 碘蒸汽 不变蓝变蓝 结论 绿色叶片在光合作用下产生了淀粉 萨克斯实验 1880年 恩格尔曼实验 恩吉尔曼的第二个实验 用14c标14co2 供小球藻进行光合作用 探明了co2中的c的去向 称为卡尔文循环 又叫c循环 美国卡尔文 光合作用过程 atp的生成 水的光解 2h2o光4 h o2 adp pi 能量atp 酶 色素 色素 co2的固定 co2 c52c3 c3的还原 2c3 h ch2o c5 酶 酶 atp 定义 绿色植物通过叶绿体 利用光能 把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物 并且释放出氧气的过程 总方程式 物质变化 无机物 能量变化 光能 有机物 糖类等有机物中的化学能 光合作用 呼吸作用 光合作用与呼吸作用的关系 光合作用的实质 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 7 化能合成作用 影响光合速率的因素有哪些 内因 色素含量 酶活性等遗传特性 外因 光照强度 co2浓度 温度 矿质元素水分含量 提高农作物光合作用强度的措施 3 适当提高co2浓度 4 适当提高温度 5 适当增加植物体内的含水量 6 适当增加矿质元素的含量 2 合理密植 4 光合作用速率与光照强度的关系 如下图 关键点的含义a点光照强度为0 此时只进行呼吸作用 释放c 2量 表明此时呼吸强度 ab段表明随光照强度加强 光合作用逐渐加强 c 2的释放量逐渐减少 有一部分用于光合作用 到b点时 呼吸作用释放的c 2全部用于光合作用 即光合作用强度 呼吸作用强度 称b所示的光照强度点为光补偿点 植物白天光照强度应在光补偿点以上 植物才能正常生长 bc段表明随着光照强度不断加强 光合作用强度不断加强 到c点以上不再加强了 c点所示光照强度为光饱和点 阴生植物 阳生植物 7 光合作用速率与温度的关系 如下图 应用 白天调到光合作用最适温度 冬天 温室栽培可适当提高温度 夏天 温室栽培又可适当降低温度 以提高光合作用 晚上适当降低温室的温度 以降低呼吸作用 保证植物有机物的积累 影响因素 4 水分供应 1 缺少原料直接影响光合作用2 会导致叶片气孔关闭 限制co2进入叶片 从而间接影响光合作用 缺水 水过多 会导致根部缺少氧气 限制植株的代谢 从而间接影响光合作用 8 光合作用速率与叶龄的关系 关键点含义oa段为幼叶 随幼叶的不断生长 叶面积不断增大 叶内叶绿体不断增多 叶绿素含量不断增加 光合作用速率不断增加 ab段为壮叶 叶片的面积 叶绿体和叶绿素都处于稳定状态 光合速率也基本稳定 bc段为老叶 随着叶龄的增加 叶片内叶绿素被破坏 光合速率也随之下降 应用 农作物 果树管理后期适当摘除老叶 残叶及茎叶蔬菜及时换新叶 都是根据此原理降低其呼吸作用消耗有机物 6 光合作用速率与叶面积的关系 如下图 oa段表明随叶面积的不断增大 光合作用实际量不断增大 a点为光合作用面积的饱和点 随叶面积的增大 光合作用量不再增加 原因是有很多叶