专题二：绿色植物的新陈代谢绿色植物的新陈代谢.ppt

教学内容(片内目录)：,绿色植物的新陈代谢,酶和atp,新陈代谢的概念,酶,atp,水分代谢,水分的吸收,水分的运输、利用和散失,矿质代谢,植物必需的矿质元素,矿质元素的吸收,矿质元素的利用,光合作用,光合作用的场所、概念,光合作用的过程,光合作用的实质和意义,呼吸作用,3,4-7,6-13,链接,14、15,16、17,18-20,21,22-31,32,呼吸作用的概念、场所,呼吸作用的过程,呼吸作用的意义,33、34,35-36,37,绿色植物的新陈代谢,新陈代谢概念,生物体内全部有序的化学变化的总称,同化作用,异化作用,物质代谢,能量代谢,返回,酶的发现,1783年意大利科学家斯巴兰让尼喂食鹰的实验,思考：该实验的巧妙之处在哪里？,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,酶的特性,酶具有高效性,酶具有专一性,酶需要适宜的条件：,温度,ph,*酶跟一般催化剂不同的是：a、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。b、专一性。c、反应条件温和。d、催化效率高,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、酶只是起催化作用a、cdhb、abec、cfgd、agh,a,atp的结构简式,atp的结构简式为appp,腺苷,磷酸基团,高能磷酸键,腺嘌呤核糖核甘酸,adp,atp与adp的相互转化,a-ppp,a-pp,+pi,+能量,酶,另一种酶,atp的生理功能:,atp是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源,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,atp形成的途径,其他高能化合物水解,b,例题2：atp与adp的转化是否表示化学上的可逆反应？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的水解场所较多。,植物必需的矿质元素1、概念：除了以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素有种。大量元素：。微量元素:。,c,h,o,14,n,p,s,k,ca,mg,fe,mn,b,zn,cu,mo,cl,ni,2、种类：,判断植物必需矿质元素的标准,（1）、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。（2）、除去某种元素以后，植物体表现出专一的病症，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。（3）、某种矿质元素在植物营养上表现的效果是直接的。,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）,影响根吸收矿质元素的因素,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。,矿质元素的运输和利用1、运输：随水根尖导管各部分动力来自作用产生的拉力。a、呈离子状态，可再度利用，如kb、形成不稳定化合物，可再度利用，如mgc、形成难溶的稳定化合物，不能再度利用，如ca,fe,2、利用,蒸腾,几种常见矿质元素的主要生理功能：n：促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂。缺n时植株矮小，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色。p：促使幼苗得发育和花的开放，使果实、种子的成熟提早。缺p时，植株特别矮小，叶片呈暗绿色，并出现紫色。k：使茎杆健壮，并促使淀粉的形成。缺k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。b：对植物的开花结果有重要的影响。缺b时，只开花、不结果（“花而不实”）。mg：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，故植物叶片会出现缺绿的症状（首先是老叶）。fe：合成叶绿素分子过程中的一种酶的辅基，没有fe，这种酶就没有活性，故缺fe也会使植物产生缺绿症（首先是幼叶）。,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，是作物获得高产的最低养分浓度,d,光合作用的场所,1234,光合作用的概念:,光合作用的总反应式:,co2+2h2o*,光能,叶绿体,（ch2o）+h2o+o2*,原料,条件,产物,怎样才能提高光合作用效率？,增加co2浓度,增加水分,增强光照,矿质元素,光合作用过程中的能量变化,光反应,暗反应,绝大多数叶绿素a及全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素,吸收、传递光能,少数处于特殊状态的叶绿素a,吸收、转换光能,叶绿体中的类囊体薄膜上色素的分类：,天线色素将吸收的光能，传递给作用中心色素少数特殊状态的叶绿素a，这使叶绿素a被激活，失去电子(e)。,叶绿素a失去电子后，变成一种强氧化剂，需要获得电子，才能恢复稳态。,失去电子的叶绿素a最终从水夺取电子使水分子氧化生成氧分子和氢离子(h+)。,脱离叶绿素a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nadp+，与h+形成nadph，即：nadp+2e+h+nadph,最终的电子供体和电子受体分别是:,电子供体：h2o电子受体：nadp+,在电子传递过程中叶绿体还利用光能转换成的电能将adp和pi转化形成了atp：,光反应反应式:,2h2oo2+4h+4e-,o2,h2o,e,h+,nadp+,nadph,adp+pi,atp,特殊状态的叶绿素a,条件：,过程：,场所：,暗反应,多种酶参与催化、atp、nadph,叶绿体的基质,co2的固定：co2的还原：,nadph,nadp+,atp,adp+pi,c5,2c3,光能转化成电能,水在光下分解,电能转换成活跃的化学能,nadph的形成atp的形成,co2的固定,co2还原及糖类等有机物的形成,活跃的化学能转换成稳定化学能,光能在叶绿体中的转换,酶,叶肉细胞叶绿体,维管束鞘细胞叶绿体,c4植物光合作用过程图解,co2,c3(pep),c4,c4,co2,c3(丙酮酸）,c5,2c3,nadph,nadp+,atp,adp+pi,ch2o,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,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。,有氧呼吸：,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，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。,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,有氧呼吸的过程：,第一阶段：,第二阶段：,第三阶段：,总反应式：,c6h12o6+6h2o+6o2,酶,6co2+12h2o+能量,c6h12o6,酶,2ch3cocooh+4h+少量能量,2ch3cocooh+6h2o,酶,6co2+20h+少量能量,24h+6o2,酶,12h2o+大量能量,无氧呼吸的过程：,总反应式：,c6h12o6,酶,6co2+2c2h5oh+少量能量,c6h12o6,酶,2c3h6o3+少量能量,第一阶段：,第二阶段：,c6h12o6,酶,2ch3cocooh+4h+少量能量,2ch3cocooh+4h,酶,6co2+2c2h5oh+少量能量,2c3h6o3+少量能量,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,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。,再见,复燃,不复燃,返回,砖红色,无色,返回,不变蓝,蓝色,蓝色,返回,砖红,无砖红,无砖红,返回,典型例题选讲:,1、一株菠菜和一株苋菜，分别置于大小相同的、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,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：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,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：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