高中生物必修1第五章課件

第5章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

一

酶的作用和本質(zhì)

二

酶的特性

第2節(jié)

細(xì)胞的能量“通貨”──ATP

第3節(jié)

ATP的主要來(lái)源──細(xì)胞呼吸

第4節(jié)

能量之源──光與光合作用

一

捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

二

光合作用的原理和應(yīng)用

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)1.細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝,是生物生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。2.酶在代謝中的作用

酶在細(xì)胞代謝中的作用

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。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶的作用：同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。降低活化能酶在細(xì)胞代謝中的作用2H2O2→2H2O+O21.常溫下反應(yīng)2.加熱3.Fe3+做催化劑4.過(guò)氧化氫酶豬肝研磨液加入試管直接觀察酒精燈加熱滴加FeCl3溶液比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無(wú)關(guān)變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一酶的特性酶活性：1.酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率最適的溫度和PH條件下，酶的活性最高2.不同的酶具有不同的最適的溫度和最適PH3.過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。

（不可逆）4.低溫，不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，只是降低酶的活性。（可恢復(fù)）

總結(jié):

1.產(chǎn)生部位和作用部位：所有的活細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外2.作用：催化作用,降低活化能

3.本質(zhì):有機(jī)物（絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)、少數(shù)是RNA）4.同無(wú)機(jī)催化劑一樣，只改變反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)方向和終產(chǎn)物的濃度，在化學(xué)反應(yīng)前后本身不發(fā)生改變。第二節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”—ATP

改善肌體代謝，又是體內(nèi)能量的主要來(lái)源。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，并有抗癌作用，可望成為抑癌劑。功能:ATP分子中具有高能磷酸鍵A—P~P~P～高能磷酸鍵:30.54KJ/molATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物+A-P~PA-P~PP~PATPADPPi(磷酸)能量+酶ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)物和人綠色植物呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi能量ATP酶ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來(lái)源物質(zhì)可循環(huán)利用能量是不可循環(huán)利用反應(yīng)不可逆ATP酶ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量酶ATP動(dòng)動(dòng)腦上面兩個(gè)反應(yīng)式可逆的嗎？2.在細(xì)胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kJ的能量。計(jì)算：1分子葡萄糖徹底氧化分解所釋放的能量是1分子ATP水解所釋放能量的多少倍？1.ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫成（）

A.A-P-P～PB.A-P～P～PC.A～P～P-PD.A～P～P～PB（94）鞏固練習(xí)第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié)ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸

有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，最終生成CO2或其他產(chǎn)物，并且釋放出能量的總過(guò)程。細(xì)胞呼吸的概念：又叫生物氧化。實(shí)質(zhì)：氧化分解有機(jī)物,釋放能量。一、有氧細(xì)胞呼吸的過(guò)程示意圖有氧呼吸的三個(gè)階段葡萄糖的分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+2ATP（丙酮酸）場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸徹底分解酶6CO2+20[H]+2ATP

場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)②2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+

34ATP場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O①主要場(chǎng)所：線粒體②能量(2870kJ/mol)去向：大部分以熱能形式散失另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中③總反應(yīng)式：④有氧呼吸概念：細(xì)胞在____的參與下，通過(guò)_______的催化作用，把_______等有機(jī)物_______________，產(chǎn)生_____和_____，釋放_(tái)_____,生成_________的過(guò)程。C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量＋酶有氧呼吸小結(jié)(1709kJ/mol,約60%)(1161kJ/mol,約40%)氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解許多ATP38個(gè)ATP定義：葡萄糖丙酮酸無(wú)O2過(guò)程：酒精+CO2+少量能量酶（大部分高等植物、酵母菌）乳酸+少量能量酶（馬鈴薯塊莖、甜菜的塊根、玉米胚、動(dòng)物、乳酸菌）二、無(wú)氧呼吸

場(chǎng)所：

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無(wú)氧呼吸總反應(yīng)式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶同樣是分解葡萄糖，為何無(wú)氧呼吸只能釋放少量能量？發(fā)酵:微生物的呼吸作用如:酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵、有氧呼吸

無(wú)氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中三、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)相同點(diǎn)場(chǎng)所條件產(chǎn)物能量聯(lián)系實(shí)質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需氧、酶不需氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量釋放少量能量第一階段完全相同分解有機(jī)物，釋放能量知識(shí)總結(jié)呼吸作用的概念呼吸作用類型有氧呼吸無(wú)氧呼吸呼吸作用葡萄糖的初步分解丙酮酸徹底分解[H]的氧化丙酮酸不徹底分解乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵葡萄糖的初步分解VS1.場(chǎng)所3.物質(zhì)變化4.能量變化2.條件1.為生物體的生命活動(dòng)提供能量。四、呼吸作用的意義：2.為其他化合物的合成提供原料。

影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用影響呼吸作用的因素有溫度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、含水量等，其中主要是溫度。(1)溫度(主要因素)呼吸作用在最適溫度(25~35℃)時(shí)最強(qiáng)

生產(chǎn)上在低溫下儲(chǔ)存蔬菜、水果。大棚蔬菜,夜間適當(dāng)降溫，抑制呼吸作用。(2)氧氣濃度

蔬菜水果的保質(zhì)、保鮮，一般采用低氧(5%)保存，此時(shí)有氧呼吸較弱，而無(wú)氧呼吸又受到抑制。無(wú)土栽培時(shí)向培養(yǎng)液中通入空氣，中耕松土等都是為了增加氧氣的含量，加強(qiáng)根部的有氧呼吸，保證能量供應(yīng)，促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收。

(3)二氧化碳濃度密閉的地窖便于保存蔬菜水果:氧氣濃度低，CO2濃度較高，抑制細(xì)胞的呼吸作用。

(4)含水量自由水含量增加，代謝加強(qiáng)，呼吸作用加強(qiáng)，有機(jī)物消耗大,不利于種子的貯藏。3.在有氧呼吸過(guò)程中,氧氣的作用是——————————————————————4.生物的細(xì)胞呼吸可分為——————和———————兩種類型，一般情況下供給肌肉活動(dòng)的能量是通過(guò)——————呼吸提供，其能源物質(zhì)主要是————。與氫結(jié)合生成水，釋放能量。有氧呼吸無(wú)氧呼吸有氧葡萄糖1.葡萄糖徹底氧化分解的主要場(chǎng)所在——————2.人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌處于暫時(shí)缺氧狀態(tài)，可以通過(guò)無(wú)氧呼吸獲取能量,此時(shí)葡萄糖被分解為——————線粒體乳酸課堂練習(xí)5.生物的生命活動(dòng)所需要的能量主要來(lái)自：Ａ.糖類的氧化分解Ｂ.脂類的氧化分解Ｃ.蛋白質(zhì)的氧化分解Ｄ.核酸的氧化分解6.人體進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所是Ａ.肺細(xì)胞Ｂ.內(nèi)環(huán)境Ｃ.線粒體Ｄ.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)AC7.與有氧呼吸相比，無(wú)氧呼吸最主要的特點(diǎn)是Ａ.分解有機(jī)物Ｂ.釋放能量Ｃ.需要酶催化Ｄ.有機(jī)物分解不徹底8.新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，適當(dāng)延長(zhǎng)保鮮時(shí)間的生理原因是A.呼吸作用減弱B.呼吸作用加強(qiáng)C.光合作用減弱D.促進(jìn)了物質(zhì)的分解DA5.種在湖邊的玉米，長(zhǎng)期被水淹，生長(zhǎng)不好，其原因是A.根細(xì)胞吸收水分過(guò)多B.營(yíng)養(yǎng)缺乏C.光合作用強(qiáng)度不夠D.細(xì)胞有氧呼吸受阻10.同樣消耗１mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率是無(wú)氧呼吸能量轉(zhuǎn)化效率的A.20倍B.19倍C.６倍多D.12.7個(gè)百分點(diǎn)DB第三節(jié)光合作用一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

(一)實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離1.實(shí)驗(yàn)原理：①色素提取的原理：綠葉中的色素都是有機(jī)物，能溶解在

中,從而分離出來(lái)。無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑

②色素分離的原理：不同的色素在層析液中的溶解度不同，

的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。因而，不同的色素會(huì)形成不同的色素帶。

2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：提取色素→制備濾紙條→畫濾液細(xì)線→

→觀察結(jié)果溶解度高分離色素3.分離方法：

。無(wú)水乙醇二氧化硅、碳酸鈣溶劑揮發(fā)剪去兩角平整、不重疊重復(fù)畫2～3次葉綠體中色素的種類：葉綠素a(藍(lán)綠色）葉綠素b（黃綠色）葉綠素（3/4）類胡蘿卜素（1/4）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）功能：吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能1.為什么樹(shù)葉一般都呈綠色？

葉綠素占葉綠體色素的3/4，葉綠素對(duì)綠光吸收量少，綠光被反射出來(lái)，葉綠體呈現(xiàn)綠色。2.秋天為什么葉子會(huì)變黃？葉綠素解體。問(wèn)題2.不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光。藻類本身的顏色是反射出來(lái)的光。海水的淺層的綠藻吸收紅光和藍(lán)紫光較多，反射出綠光；海水深層的紅藻吸收藍(lán)紫光和綠光較多，反射出了紅光；褐藻反射出黃色的光。

A組:B組:1771年,(英)普里斯特利的實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:

氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所2.第二組向同種綠色植物提供H218O和CO21.第一組向綠色植物提供C18O2和

H2O。C18O2+H2O

CO2+H218O光照光照O2

證明：光合作用釋放的O2全部來(lái)自于H2O1930年，(美)魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法研究光合作用:18O2四、影響光合作用的因素植物自身因素環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響1）光照2）溫度3）二氧化碳濃度4）水分5）礦質(zhì)元素根據(jù)獲取有機(jī)物的方式不同，可以將生物分為：自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物（綠色植物）（硝化細(xì)菌等）總反應(yīng)反應(yīng)式:6CO2+12H2O葉綠體光能C6H12O6+6H2O+6O2光合作用的實(shí)質(zhì):1.物質(zhì)轉(zhuǎn)化：無(wú)機(jī)物有機(jī)物2.能量轉(zhuǎn)化：光能有機(jī)物中的化學(xué)能光合作用的意義:1.生物界中有機(jī)物的來(lái)源3.調(diào)節(jié)大氣中氧氣和二氧化碳的含量2.生物生命活動(dòng)能量的最終來(lái)源一、場(chǎng)所-----葉綠體葉綠體中色素的種類、顏色及作用二、光合作用的過(guò)程1.光反應(yīng)水的光解ATP的合成2.暗反應(yīng)二氧化碳的固定二氧化碳的還原四、光合作用的實(shí)質(zhì)1.物質(zhì)的轉(zhuǎn)化2.能量的轉(zhuǎn)化五、光合作用的意義與應(yīng)用三、光合作用的概念和總反應(yīng)式光合作用思考：暗反應(yīng)為什么稱之為“暗”反應(yīng)？暗反應(yīng)在光下能不能進(jìn)行？H2

O光2[H]+1/2O2酶ADP+Pi+能量ATP光反應(yīng)水的光解：ATP的形成：光合作用酶2C3CO2+C5[H]ATP酶C6H12O62C3暗反應(yīng)CO2的固定：CO2的還原：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP類囊體的薄膜葉綠體的基質(zhì)中光葉綠體色素酶許多酶，不受光限制水轉(zhuǎn)變成[H]和氧氣；生成ATPCO2轉(zhuǎn)變?yōu)镃3,經(jīng)CO2的還原為有機(jī)物光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能【總結(jié)】光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系

上圖是在盛夏的某一晴天