高三一轮复习生物大单元教学细胞代谢专题（三）课件

“细胞代谢”专题复习（三）重点板块：光合作用与呼吸作用整合提升光合作用合成的有机物去哪里了？外膜内膜线粒体基质嵴思考、为什么说线粒体是有氧呼吸的主要场所？光反应暗反应第二阶段第三阶段ATPADP＋PiNADPHNADP+O2丙酮酸CO2第一阶段NADHNAD+差速离心+葡萄糖通入空气+葡萄糖通入空气葡萄糖分解，消耗O2+葡萄糖通入空气葡萄糖分解，不消耗O2葡萄糖不分解检测到中间产物丙酮酸含量的升高过程线粒体葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸，线粒体无法直接利用葡萄糖。改变渗透压，使线粒体外膜涨破，后密度梯度离心线粒体外膜不含外膜的线粒体+丙酮酸+丙酮酸+丙酮酸不反应不反应有反应内外膜间隙+丙酮酸丙酮酸消耗，O2消耗线粒体丙酮酸进入线粒体基质才被利用。有氧呼吸第一阶段

葡萄糖（C6H12O6）2×丙酮酸（C3H4O3）ATP（少量）NADH（[H]）NAD+ADP+Pi多种酶1.第一阶段发生在细胞质基质C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋少量能量深化拓展-深化有氧呼吸过程有氧呼吸第二阶段第二阶段发生在线粒体基质2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20[H]＋少量能量少量能量C6H12O62C3H4O3[H]2C3H4O36CO2H2O[H][H]O2H2O少量能量酶酶酶大量能量丙酮酸丙酮酸线粒体基质线粒体外膜线粒体内膜细胞质基质细胞质基质少量能量C6H12O62C3H4O3[H]2C3H4O36CO2H2O[H][H]O2H2O少量能量酶酶酶大量能量丙酮酸丙酮酸线粒体基质线粒体外膜线粒体内膜细胞质基质细胞质基质C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋少量能量酶2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20[H]＋少量能量酶24[H]＋6O2→12H2O＋大量能量酶[H]在细胞呼吸中主要是指NADH（还原型辅酶Ⅰ）（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）。C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋少量能量酶2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20[H]＋少量能量酶24[H]＋6O2→12H2O＋大量能量酶第一阶段发生在细胞质基质第二阶段发生在线粒体基质第三阶段发生在线粒体内膜二、有氧呼吸的物质变化和能量变化H++NAD+(氧化型辅酶I)+2e→NADH4H++O2+4e→2H2ONADH→H++

NAD++2e如何转变成ATP？能量转移路径：电子势能→H+浓度势能→ATP中活跃的化学能有氧呼吸第三阶段第三阶段发生在线粒体内膜24[H]＋6O2→12H2O＋大量能量深化拓展-深化有氧呼吸过程蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。线粒体外膜线粒体内膜葡萄糖中的化学能高能电子（e）NADH(储存e)线粒体内膜两侧的H+浓度差ATP+热能一二阶段三阶段深化拓展-深化有氧呼吸过程葡萄糖中的化学能高能电子（e）NADH(储存e)线粒体内膜两侧的H+浓度差ATP+热能天立生物教研CO2H218O光照射下的小球藻悬液C18O2H2O18O2O2【深化拓展】植物的光合作用与细胞呼吸深化拓展-C3植物与C4植物

思考、CAM植物生活在干旱地区，经检测，其气孔在白天几乎完全关闭，但却可以进行旺盛的光合作用，你能推测CAM植物是如何解决CO2供应的吗？夜晚打开气孔吸收CO2，以苹果酸的形式储存在液泡中；白天，分解苹果酸释放CO2供光合作用使用（细胞呼吸也可以提供一部分）C3植物C4植物CAM植物如：水稻、小麦、棉花、大豆等大多数植物。如甘蔗、玉米、高粱等。如:菠萝、龙舌兰、仙人掌和兰花等。光合作用模型：植物固定二氧化碳的方式深化拓展总结：C3植物、C4植物和CAM植物的比较特征C3植物C4植物CAM植物与CO2结合的物质RuBP(C5)PEPPEPCO2固定的最初产物C3C4草酰乙酸CO2固定的时间白天白天夜晚和白天光反应的场所叶肉细胞类囊体薄膜叶肉细胞类囊体薄膜叶肉细胞类囊体薄膜卡尔文循环的场所叶肉细胞的叶绿体基质维管束鞘细胞的叶绿体基质叶肉细胞的叶绿体基质有无光合午休有无无光合作用模型深化拓展1.光呼吸的发现1955年科学家德柯尔用红外线气体分析仪测定烟草光合速率时发现正在进行光合作用的烟草叶片在光照停止后会快速释放CO2，这种现象称为“二氧化碳的猝发”（1）A表示光下净光合速率。（2）B和C表示光下时植物呼吸速率。（3）B表示无论是光下还是暗处都可进行的呼吸速率。（4）C表示只有光下才有的呼吸速率。即光呼吸现象。深化拓展光呼吸光呼吸：（1）卡尔文循环中CO2固定的酶(Rubisco)具有两面性(或双功能)（2）Rubisco即RuBP羧化加氧酶①高CO2浓度、低O2时，进行羧化②低CO2浓度、高O2时，进行加氧C5+CO22C3RubiscoC5+O2C2+C3Rubisco2C2+O2C3+CO2ATP、[H]酶C3进入卡尔文循环C3进入卡尔文循环2.光呼吸的起因光呼吸深化拓展光照强度增强↓产生的O2增多↓光呼吸增强3.卡尔文循环与光呼吸光呼吸深化拓展光呼吸C2C3CO2O2催化RuBP羧化/加氧酶催化说明：由于光呼吸的存在，所以净光合作用=总光合作用–暗呼吸–光呼吸。C5C3CO2暗反应光呼吸（1）如果在较强光下，光呼吸加强，使得C5氧化分解加强，一部分碳以CO2的形式散失，从而减少了光合产物的形成和积累。（2）光呼吸过程中消耗了ATP和还原氢，即造成了能量的损耗。4.光呼吸的危害光呼吸深化拓展防止强光对叶绿体的破坏强光时，由于光反应速率大于暗反应速率，因此，叶肉细胞中会积累ATP和还原氢，这些物质积累会产生自由基，尤其是超氧阴离子，这些自由基能损伤叶绿体，而强光下，光呼吸加强，会消耗光反应过程中积累的ATP和还原力，从而减轻对叶绿体的伤害。当然植物体还有很多避免强光下损伤叶绿体的机制。光呼吸算是其中之一。5.光呼吸的意义光呼吸深化拓展比较项目光呼吸细胞呼吸底物C2化合物糖类等有机物发生部位叶绿体、过氧化物酶体、线粒体细胞质基质、线粒体反应条件光照下，O2/CO2比值相对高时光或暗都可以能量消耗能量产生能量共同点消耗O2、释放CO26.光呼吸与细胞呼吸的比较光呼吸深化拓展光呼吸的意义：CO2供应不足时，消耗过多的[H]和ATP，以避免对细胞造成伤害本专题知识结构影响光合作用的因素：光照强度、温度、PH等影响呼吸作用的因素：温度、氧气浓度等细胞代谢相关实验：1、比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率2、探究影响酶活性的因素（温度、PH）3、探讨不同温度条件下加酶洗衣粉洗涤效果4、叶绿体中色素的提取与分离5、环境因素对光合作用强度的影响6、探究植物细胞的吸水和失水7、探究酵母菌的呼吸方式

乳酸式无氧呼吸：（C3H6O3）酒精式无氧呼吸：（C2H5OH+CO2）1、光合作用与细胞呼吸作用发生在何种细胞内？在哪里发生？发生在何种生物体内？2、光合作用与呼吸作用与细胞结构、物质运输、生物膜系统的关系？跨专题知识结构深化拓展1.分析真核细胞光合作用与细胞呼吸作用的联系？光合作用细胞呼吸

CO2O2CO2O2丙酮酸H2O葡萄糖深化拓展2.分析蓝藻光合作用与细胞呼吸作用的联系？光合作用细胞呼吸CO2O2CO2O2色素有机物有机物H2O物质跨膜运输深化拓展

3、ATP与细胞代谢？深化拓展

酶酶的发现4.酶与细胞代谢？基因表达