生物必修一全套二

1、第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第第1 1節(jié)節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 一、滲透作用一、滲透作用 半透膜：半透膜：半透膜半透膜 是一類可以讓小是一類可以讓小 分子物質(zhì)通過而分子物質(zhì)通過而 大分子物質(zhì)不能大分子物質(zhì)不能 通過的一類薄膜通過的一類薄膜 的總稱的總稱 滲透作用裝置滲透作用裝置 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1.1.第一組裝置的第一組裝置的 漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？ 2.2.第二組裝置，用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面第二組裝置，用紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)液面 還會(huì)升高嗎？還會(huì)升高嗎？ 由于單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水由

2、于單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水 分子數(shù)量多于從長(zhǎng)頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得分子數(shù)量多于從長(zhǎng)頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得 管內(nèi)液面升高。管內(nèi)液面升高。 用紗布替代玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗用紗布替代玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗 糖分子也可以自由通透，因而液面不會(huì)升高。糖分子也可以自由通透，因而液面不會(huì)升高。 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 4.4.水分子只能從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中嗎？水分子只能從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中嗎？ （友情提醒）半透膜，水分子可以自由通過。（友情提醒）半透膜，水分子可以自由通過。 不是的，水分子既可以從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中，不是的，水分子既可以從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中， 也能

3、從漏斗中擴(kuò)散到燒杯中，只不過，在單位時(shí)間內(nèi)，也能從漏斗中擴(kuò)散到燒杯中，只不過，在單位時(shí)間內(nèi)， 從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中的水分子數(shù)量比較多。從燒杯中擴(kuò)散到漏斗中的水分子數(shù)量比較多。 3.3.第三組裝置，清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)第三組裝置，清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié) 果會(huì)怎樣？果會(huì)怎樣？ 半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透 過玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水過玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水 分子數(shù)量，液面也不會(huì)升高。分子數(shù)量，液面也不會(huì)升高。 得出結(jié)論 水滲入漏斗內(nèi)使液面上升必須具備兩個(gè)條件 半透膜 半透膜兩側(cè)溶液濃度差 滲

4、透作用滲透作用 ：水分子（或其他溶劑分子）透水分子（或其他溶劑分子）透 過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散，過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散， 稱為滲透作用稱為滲透作用 條條 件件 具有半透膜（主要）具有半透膜（主要） 半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同 課題一課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸水分子的跨膜運(yùn)輸 問題：細(xì)胞是否會(huì)發(fā)生滲透作用呢？問題：細(xì)胞是否會(huì)發(fā)生滲透作用呢？ （一）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水（一）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 紅細(xì)胞置于清水中紅細(xì)胞置于清水中 分析右圖，一段時(shí)間后紅細(xì)分析右圖，一段時(shí)間后紅細(xì) 胞會(huì)發(fā)生什么變化？胞會(huì)發(fā)生什么變化？ 放到清水中，細(xì)胞不斷吸水放到清

5、水中，細(xì)胞不斷吸水 膨脹直至脹破。膨脹直至脹破。 疑問？紅細(xì)胞是否也是發(fā)生滲透作用呢？疑問？紅細(xì)胞是否也是發(fā)生滲透作用呢？ 【探究探究】紅細(xì)胞是否具有發(fā)生滲透作用的條件紅細(xì)胞是否具有發(fā)生滲透作用的條件 問題一問題一 紅細(xì)胞的紅細(xì)胞的 相當(dāng)于半透膜，為相當(dāng)于半透膜，為 什么？什么？ 因?yàn)椋?xì)胞膜同樣具有有些物質(zhì)可以通過，而有些因?yàn)椋?xì)胞膜同樣具有有些物質(zhì)可以通過，而有些 物質(zhì)不能通過的特點(diǎn)。物質(zhì)不能通過的特點(diǎn)。 問題二問題二 什么情況下，紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生吸水或失水？什么情況下，紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生吸水或失水？ 課題一課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸水分子的跨膜運(yùn)輸 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)，當(dāng)外

6、界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)， 紅細(xì)胞失水；紅細(xì)胞失水； 當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)，當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度時(shí)， 紅細(xì)胞吸水。紅細(xì)胞吸水。 課題一課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸水分子的跨膜運(yùn)輸 1.1.細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜 2.2.外界溶液與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)存在濃度差外界溶液與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)存在濃度差 【總結(jié)總結(jié)】紅細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件紅細(xì)胞發(fā)生滲透作用的條件 1 1紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？ 不可以，因?yàn)檠t蛋白是大分子，不能透過細(xì)胞膜。不可以，因?yàn)檠t蛋白是大分子，不能透過細(xì)胞膜。 2 2當(dāng)外界溶液濃度過低時(shí)，紅細(xì)胞會(huì)

7、發(fā)生什么變化？原因當(dāng)外界溶液濃度過低時(shí)，紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么變化？原因 會(huì)發(fā)生吸水并且脹破會(huì)發(fā)生吸水并且脹破 ，因?yàn)橥饨缛芤簼舛冗^低，紅，因?yàn)橥饨缛芤簼舛冗^低，紅 細(xì)胞不斷吸水，而細(xì)胞膜的伸縮性是一定的，超過了這個(gè)細(xì)胞不斷吸水，而細(xì)胞膜的伸縮性是一定的，超過了這個(gè) 限度，細(xì)胞就會(huì)破裂。限度，細(xì)胞就會(huì)破裂。 3 3紅細(xì)胞吸水或失水的多少與什么有關(guān)？紅細(xì)胞吸水或失水的多少與什么有關(guān)？ 紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外的濃紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外的濃 度差，一般差值越大，吸水或失水越多。度差，一般差值越大，吸水或失水越多。 課題一課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸水分子的跨膜運(yùn)輸 【思

8、考思考】 紅細(xì)胞不吸水也不失水，保持細(xì)胞原有的形態(tài)。因紅細(xì)胞不吸水也不失水，保持細(xì)胞原有的形態(tài)。因 為外界溶液濃度為外界溶液濃度= =細(xì)胞內(nèi)濃度，所以單位時(shí)間滲入的水細(xì)胞內(nèi)濃度，所以單位時(shí)間滲入的水 分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，水分子的運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，水分子的運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng) 態(tài)平衡，因此表現(xiàn)細(xì)胞既不吸水也不失水。態(tài)平衡，因此表現(xiàn)細(xì)胞既不吸水也不失水。 4.4.如果將紅細(xì)胞放置于生理鹽水中呢，細(xì)胞有什么如果將紅細(xì)胞放置于生理鹽水中呢，細(xì)胞有什么 變化？原因？變化？原因？ 課題一課題一 水分子的跨膜運(yùn)輸水分子的跨膜運(yùn)輸 問 題 1.1.植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)失水的情況嗎？植物細(xì)胞會(huì)出

9、現(xiàn)失水的情況嗎？ 2.2.植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？植物細(xì)胞在什么情況下會(huì)失水？ 3.3.原生質(zhì)層是否相當(dāng)與半透膜？原生質(zhì)層是否相當(dāng)與半透膜？ 當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí)當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí) 2.植物細(xì)胞的吸水與失水 【探究探究】植物細(xì)胞植物細(xì)胞 相當(dāng)于半透膜相當(dāng)于半透膜 原生質(zhì)層原生質(zhì)層 探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水 提出問題提出問題 作出假設(shè)作出假設(shè) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 分析結(jié)果分析結(jié)果 表達(dá)與交流表達(dá)與交流 （原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？） （原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜） 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 方案方案 （按

10、預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)） （分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：） （總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）（總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流） 預(yù)期預(yù)期 結(jié)果結(jié)果 將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液 中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn) 在清水中，觀察其大小的變化。在清水中，觀察其大小的變化。 在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變?cè)谡崽侨芤褐兄参锛?xì)胞的中央液泡會(huì)變 小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中 央液泡會(huì)變大，細(xì)胞膨脹。央液泡會(huì)變大，細(xì)胞膨脹。 植物細(xì)植物細(xì) 胞的質(zhì)胞的質(zhì) 壁分

11、離壁分離 及復(fù)原及復(fù)原 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 中央液中央液 泡大小泡大小 原生質(zhì)層原生質(zhì)層 的位置的位置 細(xì)胞細(xì)胞 大小大小 蔗糖蔗糖 溶液溶液 清水清水 變變 小小 逐漸恢復(fù)逐漸恢復(fù) 原來(lái)大小原來(lái)大小 原生質(zhì)層恢原生質(zhì)層恢 復(fù)原來(lái)位置復(fù)原來(lái)位置 原生質(zhì)層脫原生質(zhì)層脫 離細(xì)胞壁離細(xì)胞壁 基本基本 不變不變 基本基本 不變不變 得出結(jié)論得出結(jié)論 植物細(xì)胞原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜植物細(xì)胞原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜, , 成熟的植物細(xì)胞靠滲透作用吸水。細(xì)胞液成熟的植物細(xì)胞靠滲透作用吸水。細(xì)胞液 與細(xì)胞外界溶液發(fā)生了滲透作用。與細(xì)胞外界溶液發(fā)生了滲透作用。 2.2.質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象 初

12、始濃度初始濃度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 離子 離子 培養(yǎng)液中的離子濃度培養(yǎng)液中的離子濃度 水稻 番茄 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 實(shí)例一實(shí)例一 1.1.水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會(huì)增高？是不是水水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會(huì)增高？是不是水 稻不吸收反而向外排出呢？稻不吸收反而向外排出呢？ 2.2.不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收有差異嗎？ 水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物 質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活 動(dòng)的需要

13、。動(dòng)的需要。 細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具 有普遍性。有普遍性。 1.1.以下可以發(fā)生滲透作用的是（以下可以發(fā)生滲透作用的是（ ） A.A.煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中 B.B.把干種子放在清水中把干種子放在清水中 C.C.烈日下菠菜葉子下垂烈日下菠菜葉子下垂 D.D.放在鹽水中的蘿卜變軟放在鹽水中的蘿卜變軟 D 2.a2.a、b b、c c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知是三個(gè)相鄰的細(xì)胞，已知a a細(xì)胞液濃度細(xì)胞液濃度 b b 細(xì)胞液濃度細(xì)胞液濃度 c c細(xì)胞液濃度細(xì)胞液濃度, ,如圖所示，能正確表示水如圖所示，能正確表示水 分在三者

14、之間關(guān)系的是（分在三者之間關(guān)系的是（ ） C a cb a cb a cb a cb AB C D 3.3.田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒燒 苗苗”。其原因是（。其原因是（ ） A.A.根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多 B.B.根細(xì)胞不能從土壤中吸水根細(xì)胞不能從土壤中吸水 C.C.根系不能將水向上運(yùn)輸根系不能將水向上運(yùn)輸 D.D.根系被肥料分解釋放的熱能燒毀根系被肥料分解釋放的熱能燒毀 B 4.4.利用高濃度鹽水（利用高濃度鹽水（NaClNaCl溶液）殺菌防腐的原理溶液）殺菌防腐的原理 是（是（ ） A.A.鹽水中的

15、鹽水中的ClCl 有殺菌防腐的作用 有殺菌防腐的作用 B.B.鹽水中的鹽水中的NaNa 不利于細(xì)菌的生活 不利于細(xì)菌的生活 C.C.鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活 D.D.由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡 D 1.1.剝?nèi)⊙笫[鱗莖的鱗片葉，外表皮紫色較濃的更好。用解剖刀剝?nèi)⊙笫[鱗莖的鱗片葉，外表皮紫色較濃的更好。用解剖刀 或刀片在葉片外表皮劃一或刀片在葉片外表皮劃一0.5 cm0.5 cm見方的見方的“井井”字。字。 2.2.用尖嘴鑷從用尖嘴鑷從“井井”字中央的一角小心地將洋蔥鱗片葉外表皮字中央的一角小心地將洋蔥鱗片

16、葉外表皮 撕下，平鋪在載玻片中央。撕下，平鋪在載玻片中央。 3.3.用小滴管在表皮上滴一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為用小滴管在表皮上滴一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%30%的蔗糖溶液，蓋上蓋的蔗糖溶液，蓋上蓋 玻片。用吸水紙吸去多余液體。玻片。用吸水紙吸去多余液體。 4.4.在顯微鏡下觀察，可見原生質(zhì)緩慢收縮，逐漸出現(xiàn)與細(xì)胞壁在顯微鏡下觀察，可見原生質(zhì)緩慢收縮，逐漸出現(xiàn)與細(xì)胞壁 分離的現(xiàn)象，直到原生質(zhì)收縮成球狀小團(tuán)，與細(xì)胞壁完全分開。分離的現(xiàn)象，直到原生質(zhì)收縮成球狀小團(tuán)，與細(xì)胞壁完全分開。 5.5.在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，用吸水紙?jiān)谏w玻片的另一側(cè)吸收，在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，用吸水紙?jiān)谏w玻片的另一側(cè)吸收， 使清水置換蔗糖

17、溶液。使清水置換蔗糖溶液。 6.6.在顯微鏡下觀察，可見質(zhì)壁分離現(xiàn)象緩慢復(fù)原。在顯微鏡下觀察，可見質(zhì)壁分離現(xiàn)象緩慢復(fù)原。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 1.1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與你與預(yù)期相吻合嗎？它是否支持你所作出實(shí)驗(yàn)結(jié)果與你與預(yù)期相吻合嗎？它是否支持你所作出 的假設(shè)？如果有的結(jié)果與預(yù)期有所不同，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)作的假設(shè)？如果有的結(jié)果與預(yù)期有所不同，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)作 怎樣的解釋？怎樣的解釋？ 2.2.如果沒有細(xì)胞壁，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么不同？如果沒有細(xì)胞壁，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么不同？ 3.3.如果滴加的是如果滴加的是0.50.5克克mlml的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什 么不同？么不同？ 交交 流流 不會(huì)發(fā)生

18、質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只發(fā)生滲透作用的吸水或失水不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只發(fā)生滲透作用的吸水或失水 高濃度的蔗糖溶液導(dǎo)致植物細(xì)胞嚴(yán)重失水而死亡，高濃度的蔗糖溶液導(dǎo)致植物細(xì)胞嚴(yán)重失水而死亡， 不可能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原不可能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 討討 論論 1.1.正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能過細(xì)正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能過細(xì) 胞膜外嗎？胞膜外嗎？ 2.2.根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)與什么膜？根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)與什么膜？ 紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物一般不能透過細(xì)胞膜。紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物一般不能透過細(xì)胞膜。 紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“問題探討問題探討

19、”中的半透膜。中的半透膜。 3.3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)吸水而漲當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)吸水而漲 破嗎？破嗎？ 當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅 細(xì)胞一般會(huì)因持續(xù)吸水而漲破。細(xì)胞一般會(huì)因持續(xù)吸水而漲破。 4.4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決與什么？紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決與什么？ 紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi) 外濃度的差值。一般情況下，差值較大時(shí)吸水或失外濃度的差值。一般情況下，差值較大時(shí)吸水或失 水較多。水較多。 討討 論論 細(xì)胞膜的主要成分 脂質(zhì)（磷脂最豐富） 大

20、約占50% 蛋白質(zhì) 大約占40% 糖類 大約占2%10% 動(dòng)動(dòng)腦動(dòng)動(dòng)腦 筋筋 細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì) 材料一材料一 18591859年，年，E.OertonE.Oerton選用選用500500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞 膜的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂膜的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂 質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的 物質(zhì)，也不容易穿過膜。物質(zhì)，也不容易穿過膜。 18971897年，年，CrijinsCrijins和和HedinHedin用紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)，同樣也

21、用紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)，同樣也 證明分子的通透性與其在脂質(zhì)中的溶解度有關(guān)證明分子的通透性與其在脂質(zhì)中的溶解度有關(guān), ,且溶解且溶解 度越大越容易通過。度越大越容易通過。 你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？并說明理由。你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？并說明理由。 磷脂分子磷脂分子 材料二材料二 電鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗-亮-暗”結(jié)構(gòu)圖 像 你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？ 動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng) 腦筋腦筋 科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜 會(huì)被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在會(huì)被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在 的的只只對(duì)蛋白

22、質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。 猜想：猜想： 細(xì)胞膜的組成成分中還含有其它物質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分中還含有其它物質(zhì) 細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì) 材料三材料三 材料四材料四 蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子 磷脂雙分子層磷脂雙分子層 糖類糖類 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)示意圖細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)示意圖 親水頭部親水頭部 疏水尾部疏水尾部 磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成 的分子，的分子，“頭頭”部是親水的，部是親水的，“尾尾”部是疏水部是疏水 的。的。 （二）思考與討論（二）思考與討論1 1 3.提示：因?yàn)榱字肿拥奶崾荆阂驗(yàn)榱字肿拥?/p>

23、“頭部頭部”親水，所以親水，所以 在水在水空氣界面上磷脂分子是空氣界面上磷脂分子是“頭部頭部”向下向下 與水面接觸，尾部則朝向空氣一面?？茖W(xué)家與水面接觸，尾部則朝向空氣一面?？茖W(xué)家 因測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的因測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的 2倍，才得出膜中的脂質(zhì)必然排列為連續(xù)的倍，才得出膜中的脂質(zhì)必然排列為連續(xù)的 兩層這一結(jié)論。兩層這一結(jié)論。 流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容：流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容： 1.1.磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。 （其中磷脂分子（其中磷脂分子 的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的 尾部朝向內(nèi)側(cè)）尾部朝向

24、內(nèi)側(cè)） 2.2.蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面， 有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的 橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。 （體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對(duì)稱性）體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對(duì)稱性） 3.3.磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的，具有流動(dòng)性。磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的，具有流動(dòng)性。 （其分子的運(yùn)動(dòng)有多種形式）（其分子的運(yùn)動(dòng)有多種形式） 4.4.大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。 （也體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性）（也體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性） 5.5.細(xì)胞膜外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類細(xì)胞膜外表，有一

25、層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類 結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。 （糖被與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）（糖被與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系） 想象空間想象空間 發(fā)揮空間發(fā)揮空間 想象力，想象想象力，想象 一個(gè)近似球型一個(gè)近似球型 的細(xì)胞，其細(xì)的細(xì)胞，其細(xì) 胞膜的磷脂雙胞膜的磷脂雙 分子層的三維分子層的三維 立體結(jié)構(gòu)！立體結(jié)構(gòu)！ 膽 堿 磷 酸 甘 油 脂肪酸 不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì) 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 白細(xì)胞吞噬病毒的過程白細(xì)胞吞噬病毒的過程 附：附： 磷脂（膜脂）的運(yùn)動(dòng)有多種形式：磷脂（膜脂）的運(yùn)動(dòng)有多種形式： 1.1.側(cè)向擴(kuò)

26、散；側(cè)向擴(kuò)散； 2.2.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 3.3.擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)；擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)； 4.4.伸縮運(yùn)動(dòng)；伸縮運(yùn)動(dòng)； 5.5.翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 6.6.旋轉(zhuǎn)異構(gòu)旋轉(zhuǎn)異構(gòu) 被動(dòng)運(yùn)輸：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，順濃度梯度的擴(kuò)散方式。被動(dòng)運(yùn)輸：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，順濃度梯度的擴(kuò)散方式。 自由擴(kuò)散：自由擴(kuò)散： 協(xié)助擴(kuò)散：協(xié)助擴(kuò)散： 物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn) 出細(xì)胞。出細(xì)胞。 進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體 蛋白的擴(kuò)散。蛋白的擴(kuò)散。 一、被動(dòng)運(yùn)輸 1.1.自由擴(kuò)散：自由擴(kuò)散： 特征： 1.1.順濃度梯度運(yùn)輸順濃度梯度運(yùn)輸 2.2.不需要載體不需要載體 3.3.不需要消耗能量不需要消耗能量 自

27、由擴(kuò)散自由擴(kuò)散 2.2.協(xié)助擴(kuò)散：協(xié)助擴(kuò)散： 特征：特征： 1.1.順濃度梯度運(yùn)輸順濃度梯度運(yùn)輸 2.2.需要載體參與需要載體參與 3.3.不需要消耗能量不需要消耗能量 （二）思考與討論（二）思考與討論 1.1.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要消耗能量。因?yàn)槎杂蓴U(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要消耗能量。因?yàn)槎?者都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的。者都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的。 2.2.自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的共同之處是都不需要細(xì)胞自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的共同之處是都不需要細(xì)胞 消耗能量。不同之處是：前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)消耗能量。不同之處是：前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié) 助，后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助才能實(shí)現(xiàn)。助，后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)

28、助才能實(shí)現(xiàn)。 3.3.因?yàn)樽杂蓴U(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順物質(zhì)的濃度梯度因?yàn)樽杂蓴U(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順物質(zhì)的濃度梯度 進(jìn)行的，不需要細(xì)胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動(dòng)進(jìn)行的，不需要細(xì)胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動(dòng) 運(yùn)輸。運(yùn)輸。 二、主動(dòng)運(yùn)輸： 物質(zhì)從物質(zhì)從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè)低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè)，需要，需要 載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng) 所釋放的能量，這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。所釋放的能量，這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。 主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸 特征：特征： 1.1.逆濃度梯度運(yùn)輸逆濃度梯度運(yùn)輸 2.2.需要載體需要載體 3.3.需要消耗能量需要消耗能量

29、主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸 主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x：主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x： 保證了保證了活細(xì)胞活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要，能夠按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)主動(dòng) 選擇吸收選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出排出代謝廢物和對(duì)細(xì)代謝廢物和對(duì)細(xì) 胞有害的物質(zhì)。胞有害的物質(zhì)。 注意：注意： 主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸: :能夠體現(xiàn)對(duì)礦質(zhì)離子選擇性能夠體現(xiàn)對(duì)礦質(zhì)離子選擇性 對(duì)比對(duì)比 比較三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的異同：比較三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的異同： 項(xiàng)項(xiàng) 目目自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸 運(yùn)輸方向運(yùn)輸方向 是否需要載是否需要載 體蛋白體蛋白 是否消耗細(xì)是否消耗細(xì) 胞內(nèi)的能量胞內(nèi)的能量 代表例子代表例子 順濃度梯度順濃度

30、梯度順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度逆濃度梯度 不需要不需要需要需要需要需要 不消耗不消耗不消耗不消耗需要消耗需要消耗 氧氣、水、氧氣、水、 二氧化碳等二氧化碳等 通過細(xì)胞膜通過細(xì)胞膜 葡萄糖通葡萄糖通 過紅細(xì)胞過紅細(xì)胞 葡萄糖、氨基酸通葡萄糖、氨基酸通 過小腸上皮細(xì)胞膜；過小腸上皮細(xì)胞膜； 離子通過細(xì)胞膜等離子通過細(xì)胞膜等 三、胞吞和胞吐三、胞吞和胞吐 一些大分子或物質(zhì)團(tuán)塊的運(yùn)輸，是通過胞吞一些大分子或物質(zhì)團(tuán)塊的運(yùn)輸，是通過胞吞 和胞吐作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。和胞吐作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 胞吞：胞吞：物質(zhì)以囊泡包裹的形式通過細(xì)胞膜，從細(xì)胞物質(zhì)以囊泡包裹的形式通過細(xì)胞膜，從細(xì)胞 外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。（如果進(jìn)入的是

31、固態(tài)物質(zhì)，外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。（如果進(jìn)入的是固態(tài)物質(zhì)， 稱為吞噬；如果進(jìn)入的是液態(tài)物質(zhì)，稱為胞飲。）稱為吞噬；如果進(jìn)入的是液態(tài)物質(zhì)，稱為胞飲。） 胞吐：胞吐：物質(zhì)以囊泡的形式通過細(xì)胞膜，從細(xì)胞內(nèi)排物質(zhì)以囊泡的形式通過細(xì)胞膜，從細(xì)胞內(nèi)排 到細(xì)胞外的過程。到細(xì)胞外的過程。 運(yùn)輸速率運(yùn)輸速率 濃度差濃度差 運(yùn)輸速率運(yùn)輸速率 耗氧量耗氧量 運(yùn)輸速率運(yùn)輸速率 濃度差濃度差 上面幾幅坐標(biāo)圖中所表示的分別上面幾幅坐標(biāo)圖中所表示的分別 是哪種物質(zhì)運(yùn)輸方式？為什么？是哪種物質(zhì)運(yùn)輸方式？為什么？ 思考！思考！ 運(yùn)輸速率運(yùn)輸速率 濃度差濃度差 時(shí)間時(shí)間 細(xì)胞內(nèi)濃度細(xì)胞內(nèi)濃度 （細(xì)胞外濃度）（細(xì)胞外濃度） （四）技能

32、訓(xùn)練（四）技能訓(xùn)練 1.K1.K+ +和和Mg Mg 2+ 2+是通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞的。 是通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞的。 2.Na 2.Na + +和和Cl Cl - -是通過主動(dòng)運(yùn)輸排出細(xì)胞的。是通過主動(dòng)運(yùn)輸排出細(xì)胞的。 3.3.提示：因?yàn)橐陨纤姆N離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較提示：因?yàn)橐陨纤姆N離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較 大，細(xì)胞只有通過主動(dòng)運(yùn)輸才能維持這種狀況。大，細(xì)胞只有通過主動(dòng)運(yùn)輸才能維持這種狀況。 第一節(jié)第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一酶的作用和本質(zhì)一酶的作用和本質(zhì) 斯帕蘭扎尼實(shí)驗(yàn)斯帕蘭扎尼實(shí)驗(yàn) 過程：過程： 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 推測(cè)：推測(cè)： 證明：證明： 本實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明：本實(shí)

33、驗(yàn)?zāi)茏C明： 問題探討問題探討 肉塊放入小金屬籠內(nèi)，讓鷹吞下肉塊放入小金屬籠內(nèi)，讓鷹吞下 肉塊消失了肉塊消失了 是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了 收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是 否也能將肉塊分解否也能將肉塊分解 胃具有化學(xué)消化的作用胃具有化學(xué)消化的作用 一、酶的作用和本質(zhì)一、酶的作用和本質(zhì) 1.1.細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多 化學(xué)化學(xué) 反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝是反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。 2.2.酶在代謝中的作用酶在代謝中的作用 合成合成代謝（代謝（同化

34、同化作用）作用） 分解分解代謝（代謝（異化異化作用）作用） 2 H2O2 2 H2O + O2 1.1.常溫下反應(yīng)常溫下反應(yīng) 2.2.加熱加熱 3.Fe3.Fe3+ 3+做催化劑 做催化劑 4.4.過氧化氫酶過氧化氫酶豬肝研磨液豬肝研磨液 加入試管直接觀察加入試管直接觀察 酒精燈加熱酒精燈加熱 滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液 2 2 2 2 濃度 濃度 2ml2ml 2ml2ml 2ml2ml 2ml2ml 3%3%3%3%3%3%3%3% 9090FeClFeCl3 3 自變量自變量 因變量因變量 無(wú)關(guān)變量無(wú)關(guān)變量 y=ky=kx x y=kx+zy=kx+z 變量變量 22 濃度

35、2ml 2ml 2ml 2ml 3%3%3%3% 90FeCl3 自變量自變量 因變量因變量 無(wú)關(guān)變量無(wú)關(guān)變量 對(duì)照組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn) 正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫 和的條件下快速進(jìn)行。和的條件下快速進(jìn)行。 各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)： 加熱：加熱： FeFe3+ 3+： ： 酶：酶： 提高分子的能量提高分子的能量 降低化學(xué)反應(yīng)的活化能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活 躍狀態(tài)所躍狀態(tài)所需要

36、的能量需要的能量稱為稱為 加熱加熱 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 參與反應(yīng)，不提供能量參與反應(yīng)，不提供能量 降低反應(yīng)所需的活化能降低反應(yīng)所需的活化能 本身的量與化學(xué)性質(zhì)不變本身的量與化學(xué)性質(zhì)不變 催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用 75無(wú)催化劑催化無(wú)催化劑催化 29過氧化氫酶過氧化氫酶 54用膠態(tài)鉑催化用膠態(tài)鉑催化 活化能活化能 / kJ.mol-1 條件條件 . 無(wú)機(jī)無(wú)機(jī) 催化劑催化劑 酶的作用：酶的作用： 同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作降低活化能的作 用更顯著用更顯著，因而，因而催化效率更高催化效率更高。 3.3.酶的本質(zhì)酶的本質(zhì) A.A.酶本質(zhì)的探索：酶本質(zhì)的探

37、索： （1 1）18571857年，法國(guó)年，法國(guó) 巴斯德巴斯德 通過顯微鏡觀察，提出釀酒中發(fā)酵是由于酵通過顯微鏡觀察，提出釀酒中發(fā)酵是由于酵 母細(xì)胞的存在母細(xì)胞的存在 結(jié)論：結(jié)論：沒有活細(xì)胞的參與，糖類是不可能變成酒沒有活細(xì)胞的參與，糖類是不可能變成酒 精的精的 (2)(2)德國(guó)德國(guó) 李比希李比希 結(jié)論：結(jié)論：發(fā)酵是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物發(fā)酵是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物 質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用 （3 3）德國(guó)）德國(guó) 畢希納畢希納 過程：過程： 結(jié)論：將酵母細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為結(jié)論：將酵母細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為 釀酶釀酶

38、 （4 4）美國(guó)）美國(guó) 薩姆納薩姆納 19261926年，從刀豆種子中提出年，從刀豆種子中提出脲酶結(jié)晶，脲酶是脲酶結(jié)晶，脲酶是 一種蛋白酶一種蛋白酶 2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代年代, ,相繼提出了相繼提出了多種酶的蛋白結(jié)晶多種酶的蛋白結(jié)晶 結(jié)論：結(jié)論：酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì)酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì) （5 5）2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代年代 切赫、奧特曼切赫、奧特曼 發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)少數(shù)少數(shù)RNARNA也具有生物催化作用也具有生物催化作用 結(jié)論：結(jié)論： 酶是具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是酶是具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是 蛋白質(zhì)，少數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNARNA B.B.酶的定

39、義酶的定義： 酶：酶：是是活細(xì)胞活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物產(chǎn)生的具有生物催化作用催化作用的的有機(jī)物有機(jī)物。 絕大多數(shù)的酶是絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是，少數(shù)的酶是RNARNA 怎樣驗(yàn)證酶的存在？怎樣驗(yàn)證酶的存在？ 與雙縮脲反應(yīng)與雙縮脲反應(yīng) 催化脂肪酶水解的酶是？主要的合成部位？催化脂肪酶水解的酶是？主要的合成部位？ 判斷：酶是蛋白質(zhì)判斷：酶是蛋白質(zhì) 所有的細(xì)胞都能產(chǎn)生酶所有的細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫 和的條件下快速進(jìn)行。和的條件下快速進(jìn)行。 各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)： 加熱：加熱： FeFe3+ 3+

40、： ： 酶：酶： 提高分子的能量提高分子的能量 降低化學(xué)反應(yīng)的活化能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 為了驗(yàn)證加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更為了驗(yàn)證加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更 強(qiáng)的去污力，有一個(gè)生物實(shí)驗(yàn)小組把同樣的臟布強(qiáng)的去污力，有一個(gè)生物實(shí)驗(yàn)小組把同樣的臟布 條放在不同的燒杯內(nèi)浸泡條放在不同的燒杯內(nèi)浸泡 燒杯燒杯條件條件水量水量水溫水溫 浸泡時(shí)浸泡時(shí) 間間 1 1 加酶洗加酶洗 衣粉衣粉 500mL4020min 2 2 普通洗普通洗 衣粉衣粉 500mL6020min 第一節(jié)第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一酶的特性一

41、酶的特性 1.1.高效性高效性 （意義）（意義） 2.2.專一性專一性 一中酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)一中酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng) 3.3.多樣性多樣性 4.4.作用條件比較溫和作用條件比較溫和 二、酶的特性二、酶的特性 酶活性酶活性：酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率 最適最適的溫度和的溫度和PHPH條件下，條件下， 酶的活性最高酶的活性最高 不同的酶具有不同的不同的酶具有不同的最適最適的溫度和最適的溫度和最適PHPH 過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到空間結(jié)構(gòu)遭到 破壞破壞，使酶，使酶永久失活永久失活。 （不可逆不可逆） 低溫，不破壞酶

42、的空間結(jié)構(gòu)，只是低溫，不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，只是降低酶的活性降低酶的活性。 （可恢復(fù)可恢復(fù)） 總結(jié)酶總結(jié)酶 1.1.產(chǎn)生部位和作用部位：產(chǎn)生部位和作用部位： 所有的所有的活細(xì)胞活細(xì)胞 細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外 2.2.作用：作用： 催化作用催化作用 降低活化能降低活化能 3.3.本質(zhì)：有機(jī)物（絕大多數(shù)、少數(shù)）本質(zhì)：有機(jī)物（絕大多數(shù)、少數(shù)） 具備蛋白質(zhì)的性質(zhì)具備蛋白質(zhì)的性質(zhì) （合成受遺傳物質(zhì)的控制、與雙縮脲反應(yīng)為紫色、（合成受遺傳物質(zhì)的控制、與雙縮脲反應(yīng)為紫色、 可水解為氨基酸）可水解為氨基酸） 4.4.同無(wú)機(jī)催化劑一樣，同無(wú)機(jī)催化劑一樣， 只改變反應(yīng)速率只改變反應(yīng)速率，不能改變反

43、應(yīng)方向和終產(chǎn)，不能改變反應(yīng)方向和終產(chǎn) 物的濃度，在物的濃度，在化學(xué)反應(yīng)前后本身不發(fā)生改變化學(xué)反應(yīng)前后本身不發(fā)生改變。 高效性高效性 專一性專一性 多樣性多樣性 作用條件比較溫和作用條件比較溫和 5.5.酶的特性酶的特性 （1 1）細(xì)胞中主要是由什么細(xì)胞器來(lái)產(chǎn)生能量的？）細(xì)胞中主要是由什么細(xì)胞器來(lái)產(chǎn)生能量的？ （2 2）細(xì)胞中有哪些生理過程在不斷地消耗著能量？）細(xì)胞中有哪些生理過程在不斷地消耗著能量？ （3 3）細(xì)胞內(nèi)存在有糖類、脂肪等有機(jī)物，這些有機(jī)）細(xì)胞內(nèi)存在有糖類、脂肪等有機(jī)物，這些有機(jī) 物含有大量且穩(wěn)定的能量，但某項(xiàng)生命活動(dòng)可能物含有大量且穩(wěn)定的能量，但某項(xiàng)生命活動(dòng)可能 不用大量的能量就

44、足以進(jìn)行，而且糖類、脂肪中不用大量的能量就足以進(jìn)行，而且糖類、脂肪中 儲(chǔ)存的能量又過于穩(wěn)定，不易被生物體利用，細(xì)儲(chǔ)存的能量又過于穩(wěn)定，不易被生物體利用，細(xì) 胞又是怎樣解決這一矛盾的呢？胞又是怎樣解決這一矛盾的呢？ 1.1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？ 2.2.螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？ 3.3.螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？ 討論：討論： 用小刀將數(shù)十只螢火蟲的 發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末, 取三等份分別裝入三支試管,各 加入少量水使之混合,置于暗處, 可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn), 約過15分

45、鐘熒光消失 螢火蟲發(fā)光器螢火蟲發(fā)光器 AB 醫(yī)用葡萄醫(yī)用葡萄 糖溶液糖溶液2ml ATP注射注射 液液2ml 蒸餾水蒸餾水 2ml C BA 螢火蟲發(fā)光器螢火蟲發(fā)光器 的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) C 問題思考：?jiǎn)栴}思考： 1.1.選擇螢火蟲的發(fā)光器為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)。選擇螢火蟲的發(fā)光器為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)。 （參考答案：主要是它發(fā)光的現(xiàn)象容易觀察等）（參考答案：主要是它發(fā)光的現(xiàn)象容易觀察等） 2.2.將發(fā)光器搗碎的目的：將發(fā)光器搗碎的目的： （參考答案：增大發(fā)光細(xì)胞與溶液接觸面積，加快化學(xué)反（參考答案：增大發(fā)光細(xì)胞與溶液接觸面積，加快化學(xué)反 應(yīng)速度。）應(yīng)速度。） 3.3.本實(shí)驗(yàn)的原理是：本實(shí)驗(yàn)的原理是：

46、（參考答案：蒸餾水不是能源物質(zhì)，葡萄糖不是直接的能（參考答案：蒸餾水不是能源物質(zhì)，葡萄糖不是直接的能 源物質(zhì)，他們都不會(huì)使熄滅的離體發(fā)光器重新發(fā)光，而源物質(zhì)，他們都不會(huì)使熄滅的離體發(fā)光器重新發(fā)光，而 ATPATP能使離體的發(fā)光器重新發(fā)光）能使離體的發(fā)光器重新發(fā)光） 具有改善肌體代謝的作用，同時(shí)又是具有改善肌體代謝的作用，同時(shí)又是體內(nèi)能量的體內(nèi)能量的 主要來(lái)源主要來(lái)源。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、腦動(dòng)。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、腦動(dòng) 脈硬化、冠狀動(dòng)脈硬化等等，并發(fā)現(xiàn)其具有抗癌作用，脈硬化、冠狀動(dòng)脈硬化等等，并發(fā)現(xiàn)其具有抗癌作用， 可望成為有前景的抑癌劑?？赏蔀橛星熬暗囊职﹦?功能功

47、能: : 二、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 HNH C N N C CH C C H O O O H N N O H C O P O P O P OH C H H C OH OH OH H C C H OH OH PPP P P P APPP 腺嘌呤腺嘌呤 高能磷酸鍵高能磷酸鍵 核糖核糖 腺苷腺苷(A)(A) ATP 分子結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn) 式 三個(gè)磷酸基團(tuán)三個(gè)磷酸基團(tuán) 三磷酸腺苷 ATPATP分子中具有高能磷酸鍵分子中具有高能磷酸鍵 APPP 高能磷酸鍵高能磷酸鍵: :30.54KJ/mol30.54KJ/mol ATPATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物 + A-PPA-PP PP A

48、TPADP Pi( (磷酸磷酸) ) 能量 + 酶酶 1 1.一個(gè)成年人在平靜狀態(tài)下，一個(gè)成年人在平靜狀態(tài)下，2424小時(shí)將有小時(shí)將有40kg40kg的的ATP ATP 發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ATPATP、ADPADP的總量?jī)H有的總量?jī)H有2mg2mg10mg10mg。 2.2.用用32 32P P標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，短時(shí)間內(nèi)快速分 標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，短時(shí)間內(nèi)快速分 離出離出ATPATP，ATPATP的總量變化不大，但是大部分的總量變化不大，但是大部分ATPATP末端末端 磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。 ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化： 能量的

49、儲(chǔ)存 能量的 釋放 ATP 酶 酶 ADP + Pi + 能量 能量 ADP+Pi+能量 酶 酶 ATP 2.ATP2.ATP的含量處在動(dòng)態(tài)平衡之中，保證了穩(wěn)定的含量處在動(dòng)態(tài)平衡之中，保證了穩(wěn)定 供能。供能。 1.1.伴隨能量的儲(chǔ)存和釋放伴隨能量的儲(chǔ)存和釋放 ATP 酶酶 ADP +Pi+能量 （能量（能量“通貨通貨”） 呼呼 吸吸 作作 用用 呼呼 吸吸 作作 用用 光光 合合 作作 用用 ADP+Pi能量能量ATP 酶酶 ADPADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATPATP時(shí)所需能量的主要來(lái)源時(shí)所需能量的主要來(lái)源 光合作用光合作用 光能光能 ATP有機(jī)物有機(jī)物 呼吸作用呼吸作用 ATP ATPATP是細(xì)胞

50、各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源是細(xì)胞各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源 比比 較較： 有機(jī)物有機(jī)物 ATP ATP 是新陳代謝所需能量的是新陳代謝所需能量的 來(lái)源來(lái)源 糖類是生命活動(dòng)的主要糖類是生命活動(dòng)的主要 物質(zhì)物質(zhì) 脂肪是生物體的脂肪是生物體的 物質(zhì)物質(zhì) 光能光能 是生命活動(dòng)的是生命活動(dòng)的最終最終能量來(lái)源能量來(lái)源 直接直接 能源能源 儲(chǔ)能儲(chǔ)能 討討 論：論： （1 1）眾多能源物質(zhì)中，）眾多能源物質(zhì)中，ATPATP這種絕對(duì)含量這種絕對(duì)含量 極少的物質(zhì)為什么成為直接能源？極少的物質(zhì)為什么成為直接能源？ （2 2）為什么）為什么ATPATP是細(xì)胞內(nèi)能量釋放、儲(chǔ)存、是細(xì)胞內(nèi)能量釋放、儲(chǔ)存、 轉(zhuǎn)移和利用的中心物質(zhì)，成

51、為生物的轉(zhuǎn)移和利用的中心物質(zhì)，成為生物的 直接能源呢？直接能源呢？ （3 3）ATPATP對(duì)生命的維持是極其重要的，試想：當(dāng)對(duì)生命的維持是極其重要的，試想：當(dāng) 產(chǎn)生產(chǎn)生ATPATP的過程停止時(shí)，會(huì)發(fā)生什么？的過程停止時(shí)，會(huì)發(fā)生什么？ （4 4）ATPATP在生物體中的絕對(duì)含量是極小的，但生在生物體中的絕對(duì)含量是極小的，但生 物體中的每一個(gè)細(xì)胞每時(shí)每刻都在消耗著物體中的每一個(gè)細(xì)胞每時(shí)每刻都在消耗著 ATPATP，但在正常情況下，生物體內(nèi)的，但在正常情況下，生物體內(nèi)的ATPATP量可量可 滿足機(jī)體的要求，奧妙何在呢？滿足機(jī)體的要求，奧妙何在呢？ 討討 論：論： ATP 主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸 發(fā)光發(fā)電發(fā)

52、光發(fā)電 肌肉收縮肌肉收縮 大腦思考大腦思考 物質(zhì)合成物質(zhì)合成 ADP Pi 能量能量 酶酶 光合光合 呼吸呼吸 Pi 能量能量 酶酶 呼呼 吸吸 ATPATP是生物體新陳代謝所需能量的直接來(lái)源是生物體新陳代謝所需能量的直接來(lái)源 物質(zhì)可循環(huán)利用物質(zhì)可循環(huán)利用 能量是不可循環(huán)利用能量是不可循環(huán)利用 反應(yīng)反應(yīng)不可逆不可逆 ATP 酶 酶 ADP + Pi + 能量 ADP+Pi+能量 酶 酶 ATP 動(dòng)動(dòng)腦動(dòng)動(dòng)腦 筋筋 上面兩個(gè)反應(yīng)式可逆的嗎？上面兩個(gè)反應(yīng)式可逆的嗎？ 2.2.在細(xì)胞內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)，1mol1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出 2870kJ2870kJ的能量

53、。計(jì)算：的能量。計(jì)算：1 1分子葡萄糖徹底氧化分解分子葡萄糖徹底氧化分解 所釋放的能量是所釋放的能量是1 1分子分子ATPATP水解所釋放能量的多少倍？水解所釋放能量的多少倍？ 1.ATP1.ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫成（的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫成（ ） A.A - P - PA.A - P - P P B.A - PP B.A - P P P P P C.A C.AP PP - P D.AP - P D.AP P P P P P B （ 9494 ） 3.ATP3.ATP分子中大量的化學(xué)能儲(chǔ)存在分子中大量的化學(xué)能儲(chǔ)存在 _內(nèi)。內(nèi)。 2 2分子分子ADPADP中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)、高能磷酸中含有的腺苷、

54、磷酸基團(tuán)、高能磷酸 鍵的數(shù)目依次是鍵的數(shù)目依次是_、_、_個(gè)。個(gè)。 高能磷酸鍵高能磷酸鍵 242 作業(yè)：作業(yè)：設(shè)計(jì)出新實(shí)驗(yàn)方案并設(shè)計(jì)出設(shè)計(jì)出新實(shí)驗(yàn)方案并設(shè)計(jì)出 實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。注意設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。注意設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路是怎樣的？怎樣選材？計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路是怎樣的？怎樣選材？ 怎樣設(shè)計(jì)對(duì)照？怎樣設(shè)計(jì)對(duì)照？ 螢火蟲發(fā)光器螢火蟲發(fā)光器 的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)成果展示：實(shí)驗(yàn)成果展示： 取干種子（玉米或小麥）克平均分成取干種子（玉米或小麥）克平均分成 兩份裝入兩個(gè)相同容器中：兩份裝入兩個(gè)相同容器中： 容器中：干種子容器中：干種子 容器中：干種子水容器中：干種子水 一段時(shí)間后一段時(shí)間后 一

55、段時(shí)間后一段時(shí)間后 無(wú)明顯變化無(wú)明顯變化 有發(fā)熱現(xiàn)象有發(fā)熱現(xiàn)象 細(xì)胞呼吸的概念：細(xì)胞呼吸的概念： 實(shí)質(zhì)：氧化分解有機(jī)物釋放能量實(shí)質(zhì)：氧化分解有機(jī)物釋放能量 對(duì)比對(duì)比 一、有一、有氧細(xì)胞呼吸的過程示意圖氧細(xì)胞呼吸的過程示意圖 有氧呼吸有氧呼吸 場(chǎng)場(chǎng) 所所 反應(yīng)物反應(yīng)物 產(chǎn)產(chǎn) 物物 釋能釋能 第一階段第一階段 第二階段第二階段 第三階段第三階段 有氧呼吸三個(gè)階段的比較有氧呼吸三個(gè)階段的比較 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 基質(zhì)基質(zhì) 主要是主要是 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 HH 少量少量 丙酮酸丙酮酸COCO2 2、HH 少量少量 HH、O O2 2H H2 2O O大量大量 線粒體線粒體 線粒體線粒體 對(duì)比對(duì)比

56、線粒體線粒體 一部分以熱能形式散失一部分以熱能形式散失 另一部分轉(zhuǎn)移到另一部分轉(zhuǎn)移到ATPATP中中 有氧呼吸概念：有氧呼吸概念： C C6 6H H12 12O O6 6+6O +6O2 2 6CO 6CO2 2+ 6H+ 6H2 2O +O +能量能量 酶酶 有氧呼吸小結(jié)有氧呼吸小結(jié) (1709kJ/mol,(1709kJ/mol,約約60%)60%) (1161kJ/mol,(1161kJ/mol,約約40%)40%) 3838個(gè)個(gè)ATPATP 葡萄糖葡萄糖 無(wú)無(wú)O O2 2 過程：過程： 酒精酒精+CO+CO2 2+ +少量能量少量能量 酶酶 （大部分高等植物、大部分高等植物、酵母菌酵

57、母菌） 乳酸乳酸+ +少量能量少量能量 酶酶 （馬鈴薯塊莖、玉米胚、脊椎動(dòng)物馬鈴薯塊莖、玉米胚、脊椎動(dòng)物 肌細(xì)胞、肌細(xì)胞、乳酸菌乳酸菌） C C6 6H H12 12O O6 6 酶酶 2 C2 C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) ) + + 少量能量少量能量 C C6 6H H12 12O O6 62 C2 C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精) ) + 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能量少量能量 酶酶 同樣是分解葡萄糖，為何無(wú)氧呼吸只能釋放少量能量？同樣是分解葡萄糖，為何無(wú)氧呼吸只能釋放少量能量？ 發(fā)酵發(fā)酵微生物的無(wú)氧呼吸微生物的無(wú)氧呼吸 （酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）（酒

58、精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵） 三、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較三、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 需分子氧、酶需分子氧、酶不需分子氧、需酶不需分子氧、需酶 COCO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸 釋放大量能量，合釋放大量能量，合 成成38ATP38ATP 釋放少量能量，合成釋放少量能量，合成 2ATP2ATP 從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同 分解有機(jī)物，釋放能量，合成分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATPATP 知識(shí)總結(jié)知識(shí)總結(jié) 呼吸作用的概念呼吸作用的概念 呼吸作呼吸作

59、用類型用類型 有氧呼吸有氧呼吸 無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸 呼呼 吸吸 作作 用用 葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解 丙酮酸徹底分解丙酮酸徹底分解 HH的氧化的氧化 丙酮酸不丙酮酸不 徹底分解徹底分解 乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵 酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵 葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解 VSVS 3.3.在有氧呼吸過程中在有氧呼吸過程中, ,氧氣的作用是氧氣的作用是 4.4.生物的細(xì)胞呼吸可分為生物的細(xì)胞呼吸可分為 和 和 兩 兩 種類型，一般情況下供給肌肉活動(dòng)的能量是通過種類型，一般情況下供給肌肉活動(dòng)的能量是通過 呼吸提供，其能源物質(zhì)主要是 呼吸提供，其能源物質(zhì)主要是 。 與氫結(jié)與氫結(jié) 合生成水，釋放能量。合生成水，

60、釋放能量。 有氧呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸 有氧有氧葡萄糖葡萄糖 1.1.葡萄糖徹底氧化分解的主要場(chǎng)所在葡萄糖徹底氧化分解的主要場(chǎng)所在 2.2.人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí), ,骨骼肌處于暫時(shí)缺氧狀態(tài)，可骨骼肌處于暫時(shí)缺氧狀態(tài)，可 以通過無(wú)氧呼吸獲取能量以通過無(wú)氧呼吸獲取能量, ,此時(shí)葡萄糖被分解為此時(shí)葡萄糖被分解為 線粒體線粒體 乳酸乳酸 5.5.生物的生命活動(dòng)所需要的能量主要來(lái)自：生物的生命活動(dòng)所需要的能量主要來(lái)自： . .糖類的氧化分解糖類的氧化分解 . .脂類的氧化分解脂類的氧化分解 . .蛋白質(zhì)的氧化分解蛋白質(zhì)的氧化分解 . .核酸的氧化分解核酸的氧化分解 6.6.人體進(jìn)行有氧呼吸