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1、人教版 生物(高中)专题六 光合作用和细胞呼吸生物二轮复习课件一、ATP 的主要来源细胞呼吸细胞呼吸概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。1细胞质基质酶2丙酮酸+4H+2ATP有氧呼吸2线粒体基质酶3线粒体内膜酶总反应式:酶无氧呼吸产生酒精:C6H12O6酶产生乳酸:C6H12O6酶发生生物:发生生物:反应场所:6CO2+20H+2ATP2丙酮酸+6H2O12H2O+34ATP24H +6O26CO2 +6H2O +38ATPC6H12O6 +6O22C2H5OH+2CO2+少量能量大部分植物,酵母菌2乳酸+少量能量动物,乳酸菌,马铃薯
2、块茎,玉米胚。细胞质基质C6H12O6知识网络注意:1、菌类的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵。2、有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路有氧呼吸:无氧呼吸:3、有氧呼吸过程中氧气的去路氧气用于和H生成水。能量小部分用于生成ATP,大部分储存于乳酸或酒精中。所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了。考点1:有氧呼吸与无氧呼吸比较一、细胞呼吸的概念及方式二、有氧呼吸 细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。1、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
3、产物,释放出能量并生成ATP的过程。包括有氧呼吸和无氧呼吸。线粒体C6H12O62丙酮酸酶6CO24H能2ATP热能2ATP热酶6H2O20H12H2O6O2酶能34ATP热细胞质基质第二阶段第一阶段第三阶段2、有氧呼吸的过程能量去向(2870kj/mol):一部分以热能形式散失(1709kJ/mol,约60%);另一部分转移到ATP中(1161kJ/mol,约40%)。有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能第一阶段第二阶段第三阶段3、有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸H少量2个ATP丙酮酸、H2OCO2、H少量2个ATPH、O2H2O大量34个ATP线粒体基质线粒体内膜4、总
4、反应式:C6H12O6+6O2 +6H2O 6CO2+ 12H2O +能量酶(38个ATP)细胞内 + 糖 类+水 CO2能量呼吸作用(本质)5、高等动物的呼吸现象和呼吸作用O2O2呼吸(现象)呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官CO2气体运输+呼吸: 机体与环境之间O2和CO2交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用: 有机物氧化分解,生成CO2或其他物质,释放出能量并生成ATP的过程。三、无氧呼吸 活细胞可以在无氧或缺氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解成为乙醇或乳酸等,同时释放较少能量,这个过程叫无氧呼吸或厌氧呼吸。1、无氧呼吸的概念2、无氧呼吸的生理意义:增强生物适应短时无
5、氧条件的能力。3、无氧呼吸的过程4、无氧呼吸的特点: 氧气的存在抑制无氧呼吸的进行。1葡 萄 糖2丙 酮 酸4H 乙醇脱氢酶 乳酸脱氢酶2酒精+2CO22乳酸酶细胞质基质能2ATP热注:1、酵母菌为兼氧型:在有氧的情况下进行有氧呼吸,在无氧的情况下进行无氧呼吸,产生酒精和CO2。2、乳酸菌为严格的厌氧型,只能在无氧条件生活。5、不同生物在缺氧条件下的呼吸作用无氧呼吸酒精发酵C3H6O3、少量能量C2H5OH、CO2、少量能量乳酸发酵C2H5OH、CO2、少量能量C3H6O3、少量能量条件供应能量方式产物骨骼肌细胞人红细胞高等动物玉米胚、马铃薯块茎等植物大多数植物酵母菌微生物乳酸菌缺氧释 能产
6、物条 件场 所 联 系区别 无氧呼吸 有氧呼吸 类型项目细胞质基质、线粒体(主要)细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶两者第一阶段相同即都将葡萄糖分解成丙酮酸(糖酵解)都分解有机物、释放能量二氧化碳和水氧化彻底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不彻底1mol2870 (kj)1161ATP热能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65(kj)61.08ATP(2mol)热能 四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较考点2:根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况 CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据。1、无CO2释放时,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,容器内气体体积不发生变化;2、不消耗O2,但产
7、生CO2,细胞只进行产生酒精的无氧呼吸,容器内气体体积可增大;3、当CO2释放量等于O2消耗量时,细胞只进行有氧呼吸,容器内气体体积不变化;4、当CO2释放量大于O2消耗时时,细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式。1)若VCO2/VO2=4/3,有氧呼吸速率等于无氧呼吸;2)若VCO2/VO24/3,有氧呼吸速率小于无氧呼吸;3)若VCO2/VO24/3,有氧呼吸速率大于无氧呼吸。考点3:影响细胞呼吸的因素1、温度 温度能影响细胞呼吸,主要是影响呼吸酶的活性。呼吸作用随温度变化而变化的曲线与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。温度呼吸速率 植物最适25-30。应用:贮存水果时,适当降
8、低温度,可降低与细胞呼吸有关酶的活性,而延长保存时间。O2:贮藏水果时下降到_最有利贮藏。CO2:增加CO2浓度,降低O2浓度有良好的保鲜效果。a点2、氧气:abCdo1)对无氧呼吸:随O2浓度增加,无氧呼吸强度受抑制,O2浓度越高,抑制作用越强,O2浓度达到一定值时,无氧呼吸被完全抑制。2)对有氧呼吸:随O2浓度增加,有氧呼吸强度也增加,但O2浓度达到一定值时将不再随O2浓度增加而增加。些时限制因素主要是酶的活性和呼吸底物浓度。3、二氧化碳 CO2浓度高会抑制反应向正反应方向进行,同时CO2浓度增高,会降低细胞内PH值,使呼吸酶的活性降低。低浓度的CO2在一定程度上促进细胞呼吸。亚麻玉米小麦
9、4、水分 水是原料,也是产物,细胞呼吸过程必须在细胞内的水环境中才能完成。5、含水量 在一定范围内呼吸作用强度随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱。考点4:细胞呼吸原理的应用1 . 在酿酒业上的应用:先通气,让酵母菌进行有氧呼吸,使其数量增加;然后隔绝空气,使其发酵,产生酒精。2 . 在农业生产上:中耕松土,促进根系的有氧呼吸,有利于根系的生长及对矿质离子的吸收。3 . 在医学上:利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖。4 . 在物质的储存时:控制氧气的浓度,抑制其呼吸作用,减少有机物的消耗。二、能量之源光与光合作用返回考点1:绿叶中色素的种类和作用考点2:光合作用的过程分析考点3:
10、光合作用的有关计算考点4:H和ATP来源、去路的比较考点5:光合作用原理的应用知识网络叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶 黄 素蓝绿色黄绿色橙黄色黄 色占3/4吸收蓝紫光红光吸收蓝紫光 与光合作用有关的这些色素都存在于叶绿体中类囊体的薄膜上。作用:吸收、传递、转化光能。占1/4考点1:绿叶中色素的种类和作用中心色素吸收光能、将光能转化为电能。辅助色素(天线色素) 吸收光能、传递光能给中心色素。1、绿叶中的色素CAD光光NADP+NADPH光BH2Oe-反应中心叶绿素类胡萝卜素光能转换成电能示意图图注:A代表处于特殊状态下的叶绿素a,B代表具有吸收和传递光能作用的色素,C和D代表传递电子
11、的物质。 叶绿体中的色素吸收光能后传递给特殊状态的叶绿体a(中心色素),然后被激发(激发态)而失去电子,失去电子的叶绿素a 成为强氧化剂,最终从水中夺得电子而恢复原状态。 NADP+(辅酶)是一种带正电荷的有机物,很容易跟氢(两个电子和一个质子)结合而被还原为NADPH(即H), NADPH有很容易分离出氢,去还原别的物质,也就以为着电能在这里以化学能的形式积蓄起来,所以NADPH是携带一定能量的还原剂。叶绿素a和NADP+在能量转换中的作用叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光2、叶绿体中色素的吸收光谱叶绿素中的吸收光谱0400500600700 nm 50100叶绿素b叶绿素a叶绿素对红光和
12、蓝紫光的吸收较大,对黄绿光的吸收量较少,但并非不吸收,其中对绿光吸收最少,所以呈绿色。类胡萝卜素对蓝紫光吸收量较大,对其他光吸收量较少,但并非不吸收。3、不同颜色温室大棚的光合效率1)无色透明大棚日光中各色光均能透过,有色大棚主要通过不同色光,其他光被其吸收,所以用无色透明的大棚光合效率最高。2)叶绿素对绿光吸收量最少,因此绿色塑料大棚光合效率最低。光合效率:白光红光蓝紫光绿光4、影响叶绿素合成的因素1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。低温或高温,叶绿素分子易被破坏,而使叶片
13、变黄。3)必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺N、Mg将导致叶绿素无法合成,叶变黄。另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,叶变黄。(一)提取色素:1)研磨材料:5g鲜叶药品SiO2使研磨充分CaCO3 防止色素 破坏无水酒精溶解色素原理:色素能溶解在丙酮或酒精等有机溶剂中,所以可用无水酒精提取色素。5、绿叶中色素的提取和分离2)过滤:漏斗基部放一块单层尼龙布,获取绿色滤液。1)准备滤纸条铅笔线画铅笔细线滤液细线画滤液细线 要求:细而齐, 重复23次原理:色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。 溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。(二
14、)分离色素 剪去两角、画铅笔细线、滤液细胞细而齐:使色素带整齐。2)分离色素:插滤纸条层析液培养皿层析液不能没及滤液线胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b年代科学家结论17711779184518641880193920世纪40代1、光合作用的探究历程普利斯特利英格豪斯R.梅耶萨克斯恩格尔曼鲁宾 卡门卡尔文植物可以更新空气只有在光照下只有绿叶才可以更新空气植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来。绿色叶片光合作用产生淀粉。氧由叶绿体释放出来,叶绿体是光合作用的场所。光合作用释放的氧来自水。光合产物中有机物的碳来自CO2。考点2:光合作用过程分析叶绿体色素叶绿体色素12H2O水的光解6O224HA
15、DP PiATP多种酶参加催化还原C6H12O6暗反应光反应12C36CO26C5固定叶绿体色素光能类囊体薄膜 叶绿体基质供氢供能酶2、光合作用的过程酶CO2的固定 CO2+C5 2C32H2O O2+4H 能量水的光解 ADP+Pi+能量 ATP酶ATP的形成2C3 C6H12O6ATP H 酶CO2的还原ATP的水解ATP ADP+Pi+能量 酶场所过程物质变化能量变化光能 活泼化学能 稳定化学能条件色素、光、酶酶、ATP、H6H2O光合磷酸化光合作用的总反应式光合作用的实质6CO2 + 12H2O 光能 叶绿体物质代谢能量代谢CO2 + H2O C6H12O6 + O2光能有机物中稳定的
16、化学能C6H12O6 + 6O2 + 6H2OATP中活跃的化学能3、光反应与暗反应的比较过程比较 光 反 应暗 反 应进行部位进行条件物质转化能量转化联 系类囊体薄膜上光、色素、酶水 O2 +HATP的合成CO2的固定和还原ATP ADP + Pi光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为葡萄糖中稳定化学能叶绿体基质中多种酶、ATP、H光反应为暗反应提供H和ATP4、叶绿体处于不同条件下C3、C5、H、ATP及(CH2O)合成量的动态变化C3C5H和ATP(CH2O)合成量停止光照增加减少减少或无减少或无突然光照减少增加增加增加停止CO2供应减少增加增加减少或无CO2供应增加增
17、加减少减少增加光照不变CO2不变(CH2O)运输受阻增加减少增加减少CO2供应不变光照不变条件项目考点3:光合作用的有关计算1、根据光合作用的反应式进行有关物质的计算 这类计算同化学知识中根据反应式的计算是相同的。通常是根据反应物中CO2的量或生成物C6H12O6或O2量来进行计算。2、光合作用与呼吸作用的综合计算有光和无光条件下,植物都进行呼吸作用。(1)光合作用实际产氧量 (总产氧量)= 实测的氧气释放量(净产氧量)+呼吸作用耗氧量(2)光合作用实际CO2消耗量 = 实测的CO2消耗 量 + 呼吸作用CO2释放量(3)实际光合作用葡萄糖生产量 = 光合作用葡萄糖净生产量 + 呼吸作用葡萄糖
18、消耗量。(4)总光合速率(真正光合速率或实际光合速率) = 净光合速率(表观光合速率或实测的光合速率) + 呼吸速率。(5)光能利用率地面接受的光能100%单位土地面积上的植物制造的有机物中所含能量 =(6)光合作用效率 光合作用吸收的光能100%单位叶面积制造的有机物中所含能量=光合作用强度大小的指标一般用光合速率表示。考点4:H和ATP来源、去路的比较来 源去 路光合作用光反应中水的光解作为还原剂用于暗反应还原C3形成(CH2O)有氧呼吸第1葡萄糖、第2阶段丙酮酸和水用于第3阶段还原O2产生H2O,同时释放大量能量光合作用光反应中光合磷酸化。能量来自色素吸收的太阳能用于暗反应C3还原时的能
19、量之需,以稳定化学能的形式储存于有机物中有氧呼吸第1、2、3阶段产生,第3阶段最多。能量来自有机物的氧化分解作为能量通货用于各项生命活动HATP考点5:光合作用原理的应用1、光合作用强度的表示方法1)单位时间内光合作用产生的有机物的数量。2)单位时间内光合作用吸收CO2的量。3)单位时间内光合作用放出O2的量。2、影响光合作用的外界因素及在生产上的应用(1)光对光合作用的影响光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。光照时间光的波长:叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。白光光合作用最强。CO2吸收量OCO2释放量光照强度黑暗中呼吸所放出的CO2光补偿点光饱和点净光合量总光合量阴生
20、植物ABC阳生植物光照强度对光合作用的影响0510152025303540512151924光合作用速率Time of day (h)C3C4光合速率的日变化 炎热的夏天,中午前后光合速率下降的原因:因气孔关闭而造成CO2供给不足。在生产上的应用:a、适当提高光照强度;b、延长光照时间;c、温室大棚用无色透明玻璃。 正常的光照强度下,在一定的温度范围内,提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用。所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。 (2)温度对光合作用的影响在生产上的应用:a、适时播种;b、温室白天适当提高温度,晚上适当降低温度;c、植物“午休”原因之一
21、。光合作用呼吸作用CO2补偿点CO2饱和点C3植物C4植物CO2吸收量OCO2释放量CO2浓度ABC(3) CO2浓度对光合作用的影响 CO2浓度超过一定限度,将引起原生质体中毒或气孔关闭,抑制光合作用。在生产上的应用:a、施用有机肥,使植物吸收的CO2增多;b、温室可释放干冰,增加CO2浓度。适当增加光照强度,可降低CO2补偿点,增大CO2饱和点。1)光合器官的组成成分。 N、Mg叶绿素,Fe、Cu光合链电子递体。2)参与酶活性的调节。 Mn、Cl和Ca与放O2有关。3)参与光合磷酸化。PATP。4)参与光合碳循环与产物运转。P、K、B5) 调节气孔开闭,K+对光合作用影响也很大。(4)矿质
22、元素和水对光合作用的影响 3 2 10 1 2 3 4矿质元素或水含量光合效率(相对值)在生产上的应用:a、预防干旱,及时灌溉。b、合理施肥。(5)叶面积对光合作用的影响在生产上的应用:a、合理密植;b、间种、套种;c、适当间苗、适当修剪,避免徒长。 段为幼叶, 段为壮叶, 段为老叶。OAABBC(6)叶面积对光合作用的影响在生产上的应用:适当摘除老叶、残叶。考点6:化能合成作用 自然界中的某些细菌,能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用称化能合成作用。 2NH3 + 3O2 硝化细菌2HNO2 + 2H2O + 能量2HNO2 + O2硝化细菌2HNO3
23、+ 能量CO2 + H2O硝化细菌(CH2O )+ O2考点7:生物的代谢类型区别:能量来源不同光合作用化 能 合成 作 用类型共同点:将无机物合成有 机物,并储存能量生物:绿色植物、光合细菌;硝化细菌、铁细菌、 硫细菌等异养型动物和人类;营腐生、寄生生活的细菌和真菌等。生物的代谢类型自养型同化作用的代谢型异化作用的代谢型需氧型厌氧型兼性厌氧型进行有氧呼吸,也能进行暂时的、部分的无氧呼吸。只能进行无氧呼吸,氧气的存在抑制其呼吸作用。(如乳酸菌、破伤风杆菌)既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸(如酵母菌)。1、下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是( )A 增大氧气浓度 B 增大二氧化碳浓度C 增强光
24、照强度 D 调节室温2、对某植物做如下处理(甲)持续光照10MIN,(乙)光照5S后再黑暗处理5S,连续交替进行20MIN,若其他条件不变,则在甲乙两种情况下植物所制造的有机物总量是( )A 甲多于乙 B甲少于乙 C 甲和乙相等 D 无法确定 AB考点演练 3、上图表示在不同温度条件下被测植物光合作用同化二氧化碳量和呼吸作用释放二氧化碳量的曲线。据图回答:(1)在该实验条件下,植物体中有机物增加量最快的温度是 左右。(2)在该实验条件下,植物体中有机物开始减少的温度是 。(3)请在图中画出光合作用有机物净积累量的变化曲线。 250C370C(1)预计乙图Q点之后三条曲线的走势为: 。(2)干旱
25、初期,小麦光合作用速率下降的主要原因可以用 图来说明,其具体解释是: 。(3)小麦灌浆期如遇连绵阴雨会减产,其原因由 图信息可以说明;温室大棚作物如遇阴雨天,为避免减产,可以适当降温,原因 。都会随温度上升而下降丙干旱初期因气孔关闭导致CO2吸收减少,光合作用速率下降光照弱,光合速率低,适当降温不影响光合作用却可降低呼吸作用对有机物的消耗乙4、据图回答下列问题:5、一般来说,光照强,光合作用增强。但在夏天光照最强的中午光合作用反而下降,原因是( )气孔关闭,二氧化碳不足6、下列各生物中属于自养型的原核生物是( )A 海带 B 衣藻 C 硝化细菌 D 大肠杆菌C典型例题选讲:7、一株菠菜和一株苋
26、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D8、如图是在一定的CO2浓度和温度条件下,某阳生植物和阴生植物叶受光强度和光合作用合成量(CO2的吸收量表示,单位为mg/cm2/h)的关系图。据图回答:(1)曲线B所表示的是_植物的受光强度和光合作用合成量的关系(2)a、b点表示_(3)叶面积为25cm2阳生植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用净合成量为_mg。(
27、4)将该阳生植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间,然后放于暗处(光强度为Q时)12h,要使此时叶的干物质量与照射前一样,则需光照_小时。04812CO2mg/100cm2/小时QVWXZbAB-4a阴生光补偿点36Y9、(2006年四川卷)将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室CO2浓度,在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表示),测定结果如下图。下列相关叙述,正确的是 ( )A.如果光照强度适当降低,a点左移,b点左移B.如果光照强度适当降低,a点左移,b点右移C.如果光照强度适当增加,a点右移,b点右移D.如果光照强度适当增加,a点左移,b点右移D10、(
28、2004江苏)过去人们以为作物播种密度越大,产量越高。在保证营养需要的情况下,有人对小麦是产量与播种量的关系进行了研究,结果如下图所示。(1)根据上图分析,当播种密度过大时小麦产量将_. (2)从影响光合作用效率的因素分析,产生上述现象的原理是_ 。略有下降植株过密,叶片接受光照不足;通风透气差,CO2供应不足11、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: 光照无CO2ABCD黑暗有CO2因无CO2,只进行光反应,无
29、有机物的积累。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。B高温干旱 晴天 多云 阴天12、夏季,在晴天、阴天、多云、高温干旱四种天气条件下,水稻的净光合作用强度(实际光合速率与呼吸速率之差)变化曲线不同,表示晴天的曲线图是( )13、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( ) 该植物进行光合作用的时间区段是bgce段与fg段光合速率下降的原因相同影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度植物在a和h时刻只进行呼吸作用,不进行光合作用abcdef
30、gh时间D返回太阳能(最终的能源物质) 肝糖元、脂肪等(贮备的能源物质)葡萄糖(主要的能源物质) ATP(直接的能源物质)磷酸肌酸(动物辅助的能源物质)肌糖元(肌肉中的能源物质)转化呼吸作用氧化分解氧 化分解光合作用光反应ATP含量过高ATP含量过少人教版 生物(高中)专题五 酶和ATP生物二轮复习课件一、降低化学反应活化能的酶返回考点1:酶与一般催化剂的比较考点2:酶的本质及实验验证考点3:酶降低化学反应活化能的图解考点4:与酶有关的曲线解读考点5:“影响酶活性的条件”的探究分析新陈代谢概念 生物体内全部有序的化学变化的总称。即生物体与外界环境之间物质和能量的交换,以及生物体内物质和能量转变
31、的过程。同化作用(合成代谢)异化作用(分解代谢)物质代谢能量代谢合成自身物质贮存能量分解自身物质,排出代谢终产物释放能量 知识网络1、细胞代谢的概念:2、酶的发现:3、酶的概念及本质: 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。绝大多数是蛋白质,少数是RNA。5、酶的特性:专一性、高效性、作用条件较温和。一、降低化学反应活化能的酶细胞内每时每刻进行着许多化学反应的统称。4、酶的作用: 降低化学反应活化能,是生物催化剂。同无机催化剂相比,催化效率更高。底物浓度:酶浓度:pH :温度: 同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。6、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态
32、所需要的能量成为活化能。强酸、强碱可使酶变性失活。高温使酶变性失活,低温降低酶的活性、利于酶保存。7、影响酶促反应的因素考点1:酶与一般催化剂的比较1、共性1)改变化学反应速率,本身不被消耗;2)只能催化热力学允许进行的反应;3)加快化学反应速率,缩短达到化学平衡的时间,并不改变化学反应的平衡点;4)降低活化能,使反应速率加快。2、酶的特性1)高效性:酶的催化效率大约为无机催化剂的107-1013倍。如过氧化氢酶与Fe3+相比,过氧化氢酶的催化效率要高得多。2)专一性:每一种酶只催化一种或一类化学反应。如过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解,而对蛋白质等物质的水解无效,而Fe3+则可以作为多种化学反
33、应的催化剂。3)作用条件温和(易失活性):酶的催化作用需要温和的条件,如适宜的温度、PH值等,且易受活化剂或抑制剂的影响。相比而言,无机催化剂不易受影响,如同样加热到1000C,过氧化氢酶失去活性,而Fe3+仍可起催化作用。3、酶的催化特性的实验验证特 性 原 理 对照实验实验结果 H202酶H202H20+02 Fe3+H202H20+02燃烧检验,酶作用强,铁离子作用弱淀粉酶淀粉麦芽糖淀粉酶蔗糖无砖红色沉淀,无酶的活性与温度和PH有关低高温下酶的催化情况,过酸过碱酶的催化情况酶的催化作用需要适宜的温度和PH高效性专一性作用条件较温和1、酶的化学本质探究。巴斯德之前发酵是纯化学反应,与生命活
34、动无关酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起作用,就像在活酵母细胞中一样。酶是蛋白质巴斯德李比希毕希纳萨姆纳考点2:酶的本质及实验验证2、酶的本质及生理功能化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(真核生物)来源生理功能作用原理一般来说,活细胞都能产生酶具有生物催化作用降低化学反应的活化能3、酶化学本质的实验验1)证明某种酶是蛋白质实验组:待测酶液+双缩脲试剂是否出现紫色反应。对照组:已知蛋白液+双缩脲试剂出现紫色反应。2)证明某种酶是RNA实验组:待测酶液+吡罗红染液是否出现红色反应。对照组:已知RNA溶液+吡罗红染液出现红色反应。 也可用蛋白
35、酶或RNA酶来处理,看是否会被水解来进行判断。1、 活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。考点3:酶降低化学反应活化能的图解常态加酶前的活化能加酶后的“活化态”加酶前的“活化态”加酶前的活化能终态2、催化机理 降低化学反应的活化能。 在催化反应中,只需较少的能量就可以使反应物进入“活化态”。考点4:与酶有关的曲线解读平衡点时间1、表示酶高效性1)加快反应速度,酶的催化效率高。2)只能缩短达到平衡所需的时间,并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。2、表示酶专一性 在反应物A中加入酶A反应速率明显加快,而加入酶B和未加酶反应速率相同。3、影响酶活性的因
36、素1)酶有最适宜的温度和PH。2)过酸、过碱和高温都会使酶变性失活,低温只抑制酶的活性,而不破坏酶分子结构,适宜温度下其活性可恢复。3)反应溶液PH的变化不影响酶作用的最适温度。反应物剩余量4、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响1)在酶量一定、其他条件适宜的条件下,酶促反应速率随底物浓度的增加而加快,但当底达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,反应速率不再增加。2)在底物充足、其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。1、探究温度对淀粉酶活性的影响1号试管二结论实验现象四三一实验步骤淀粉溶液2号试管3号试管加入淀粉酶溶液1ml,振荡,约5min。试管各加入2mL淀粉溶液蓝色(无砖红色沉
37、淀)0冰水中约4min100水浴,约4min60水浴,约4min各加入1滴碘液(或斐林试剂)振荡无明显现象(有砖红色沉淀)只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色(无砖红色沉淀)考点5:“影响酶活性的条件”的探究分析2、探究pH对过氧化氢酶活性的影响1号试管二结论实验现象四三一实验步骤过氧化氢溶液3号试管试管各加入1mL过氧化氢酶溶液无明显变化pH7pH=12pH2各加2ml过氧化氢溶液,600C水浴,23min后将点燃的卫生香分别放入试管中。只有在适合的pH下酶的催化效率最好复燃无明显变化2号试管加入2滴盐酸加入2滴蒸馏水加入2滴NaOH 3、控制变量名称 内容及举例 作 用 自变量 实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称为自变量。上述实验中的氯化铁溶液和肝脏研磨液,都属自变量。 针对实验目的确立的可行性措施,通过自变量直接达到预期效果。 因变量随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。上述实验中酶活性(以过氧化氢分解速率来表示)就是因变量。 是实际发生的实验现象,能直观呈现出实验结果。 无关变量 除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。 对预期结果产生干扰即产生误差
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