细胞代谢的基础物质跨膜酶和ATP.pptx

细胞代谢的基础物质跨膜酶和ATP例例：如如图图为为某某同同学学利利用用紫紫色色洋洋葱葱鳞鳞片片叶叶作作为为实实验验材材料料，观观察察植植物物细细胞胞质质壁壁分分离离与复原的基本操作步骤，请据图回答下面的问题。与复原的基本操作步骤，请据图回答下面的问题。(1)你认为该实验有无对照实验你认为该实验有无对照实验_(有有/无无)。(2)B步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞的紫色步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞的紫色_的大小以及的大小以及_(原生质层原生质层/原生质体原生质体)的位置。的位置。(3)C步骤中吸水纸的作用是步骤中吸水纸的作用是_。(4)在在F步骤时，若观察到细胞质壁分离后不能复原，最可能的原因是步骤时，若观察到细胞质壁分离后不能复原，最可能的原因是_。有有 液泡液泡 原生质层原生质层 将盖玻片下的清水换成蔗糖溶液将盖玻片下的清水换成蔗糖溶液 细胞失水过多而死亡细胞失水过多而死亡 实验实验注意事注意事项项实实验验成成功功的的关关键键之之一一是是实实验验材材料料的的选选择择。要要选选取取成成熟熟的的、液液泡泡带带有有一一定定颜颜色色的的植植物物组组织织进进行行实验实验。实实验验成成功功的的关关键键之之二二是是蔗蔗糖糖溶溶液液浓浓度度要要适适宜宜。过过低低，不不足足以以引引起起质质壁壁分分离离或或质质壁壁分分离离所所需需时时间间过过长长；过过高高，则则造造成成植植物物细细胞胞失失水水过过多多过过快快而而死死亡亡。原原生生质质层层的的选选择择透透过过性性是是发发生生质质壁分离和复原的内在前提，壁分离和复原的内在前提，死亡的死亡的细细胞既不会胞既不会发发生生质质壁分离，也不会壁分离，也不会发发生生质质壁分离复原壁分离复原。发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的溶液或蒸馏水中，但如果所用溶液中的发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的溶液或蒸馏水中，但如果所用溶液中的溶溶质为质为葡萄糖、葡萄糖、KNO3KNO3、NaClNaCl、尿素、乙二醇、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原壁分离后的自动复原。实验观察时间不宜过长，以免细胞长期处于失水状态而死亡。实验观察时间不宜过长，以免细胞长期处于失水状态而死亡。应应用：用：测测定定细细胞液胞液浓浓度、度、鉴鉴定定细细胞死活胞死活例例：下图图中中甲甲是是渗渗透透装装置置示示意意图图，乙乙、丙丙两两曲曲线线图图的的横横坐坐标标代代表表时时间间，下下列列叙叙述不正确的是述不正确的是()。A半透膜内溶液半透膜内溶液a的的浓浓度度变变化可用曲化可用曲线线丙表示丙表示B水分子由半透膜外水分子由半透膜外进进入半透膜内的速率入半透膜内的速率变变化可用曲化可用曲线线乙表示乙表示C玻璃管内的液面高度玻璃管内的液面高度变变化可用曲化可用曲线线丙表示丙表示D半透膜内外半透膜内外浓浓度差的度差的变变化可用曲化可用曲线线乙表示乙表示A渗透作用的原理渗透作用的原理1、用、用相同数量的完全培养液，在相同条件下分相同数量的完全培养液，在相同条件下分别别培养水稻和番茄幼苗。在二培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下，者的吸水率几乎相同的情况下，72小小时时后原培养液中部分离子后原培养液中部分离子浓浓度度发发生了如下生了如下表的表的变变化化(表中数据表中数据为为72小小时时后溶液中部分离子后溶液中部分离子浓浓度占度占实验实验开始开始时时的百分比的百分比)。分析下表不能得出的分析下表不能得出的结论结论是是()。生物膜的选择透过性生物膜的选择透过性 KMg2Ca2SiO44-水稻17.010511719.5番茄19.18659.6118A.不同植物对矿质元素的需要量是不同的，是因为细胞膜的选择透过性不同植物对矿质元素的需要量是不同的，是因为细胞膜的选择透过性B与番茄相比，水稻对与番茄相比，水稻对SiO44-需要量大，对需要量大，对Ca 2需要量小需要量小C不同植物根尖细胞膜上载体蛋白的种类和数量是不同的不同植物根尖细胞膜上载体蛋白的种类和数量是不同的D植物对水和各种离子的吸收速率一样大植物对水和各种离子的吸收速率一样大D重点辨别：物质进出细胞的方式重点辨别：物质进出细胞的方式 1被被动动运运输输和主和主动动运运输输(跨膜跨膜)物质出入细胞的方物质出入细胞的方式式 被动运输被动运输 主主动动运运输输 自由自由扩扩散散 协助扩散协助扩散 运输方向运输方向 是否需要载体是否需要载体 是否消耗能量是否消耗能量 图例图例 举例举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出甘油、乙醇、苯等出入入细细胞胞 红细胞吸收葡萄糖红细胞吸收葡萄糖 小肠上皮细胞吸收葡小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机萄糖、氨基酸、无机盐等盐等 高浓度高浓度低浓度低浓度高浓度高浓度低浓度低浓度低浓度低浓度高浓度高浓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消耗消耗2.2.胞吞、胞吐作用（非跨膜）：胞吞、胞吐作用（非跨膜）：原理是原理是细细胞膜的流胞膜的流动动性性，物，物质质始始终终没有没有透透过细过细胞膜，胞膜，需要能量需要能量。3、影响因素：浓度、载体、能量、影响因素：浓度、载体、能量影响自由扩散的因素：影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。细胞膜内外物质的浓度差。影响影响协助扩散协助扩散的因素：的因素：a.细胞膜内外物质的浓度差；细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。细胞膜上载体的种类和数量。影响影响主动运输主动运输的因素：的因素：a.细胞膜载体种类和数量细胞膜载体种类和数量(核糖体核糖体)；b.能量能量(细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体)。影响。影响细胞呼吸产能的因素，都影响主动细胞呼吸产能的因素，都影响主动运输，如氧气浓度、温度、运输，如氧气浓度、温度、PH等。等。物质浓度物质浓度速速率率速率速率O物质浓度物质浓度协助扩散或主动运输协助扩散或主动运输自由扩散自由扩散速率速率O氧气浓度氧气浓度主动运输主动运输速率速率O氧气浓度氧气浓度自由扩散或协助扩散自由扩散或协助扩散比较项目比较项目内容内容产生场所产生场所化学本质化学本质作用机理作用机理特性特性影响因素影响因素作用场所作用场所来源来源重点总结：酶的本质、作用、特性几乎所有的活细胞几乎所有的活细胞有机物有机物(大多为蛋白质，少数为大多为蛋白质，少数为 RNA)降低反应的活化能，从而起催化作用降低反应的活化能，从而起催化作用专一性；专一性；高效性；高效性；作用条件温和作用条件温和低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活高温、强酸、强碱不但抑制酶的活性，甚至改变酶的空间结构，高温、强酸、强碱不但抑制酶的活性，甚至改变酶的空间结构，使酶变性使酶变性每种酶都有各自的最适温度和最适每种酶都有各自的最适温度和最适 pH底物浓度和酶的浓度底物浓度和酶的浓度可在细胞内、细胞外、体外发挥作用作用完保持活性可在细胞内、细胞外、体外发挥作用作用完保持活性生物体内合成生物体内合成酶的相关知识的理解和对照试验酶的相关知识的理解和对照试验 设计分析设计分析1、请评析下面有关酶的叙述。、请评析下面有关酶的叙述。只有具有分泌功能的细胞才能产生只有具有分泌功能的细胞才能产生 其合成场所都是核糖体，所需原料为氨基酸其合成场所都是核糖体，所需原料为氨基酸只能在细胞内起催化作用只能在细胞内起催化作用 低温和高温均可使酶活性降低，并且原理相同。低温和高温均可使酶活性降低，并且原理相同。评析：评析：以上以上4句话均错。句话均错。1、只要是活细胞（哺乳动物成熟红细胞除外）就可以合成酶，其化学、只要是活细胞（哺乳动物成熟红细胞除外）就可以合成酶，其化学本质为有机物，大多数为蛋白质，少数为本质为有机物，大多数为蛋白质，少数为RNA。2、合成场所主要是核糖体，有的是在细胞核中，、合成场所主要是核糖体，有的是在细胞核中，所需原料为氨基所需原料为氨基 酸或酸或核糖核苷酸。核糖核苷酸。3、酶只起催化作用且可在细胞内、外或体外都可发挥作用。、酶只起催化作用且可在细胞内、外或体外都可发挥作用。4、低温和高温均可使酶活性降低，但机理不同，低温只是控制酶的活、低温和高温均可使酶活性降低，但机理不同，低温只是控制酶的活性，不会使酶变性失活，而高温会使酶变性失活。性，不会使酶变性失活，而高温会使酶变性失活。实验：酶的特性及影响因素温度、实验：酶的特性及影响因素温度、PH、底物浓度和酶浓度、底物浓度和酶浓度酶的高效性酶的高效性酶的专一性酶的专一性温度、温度、PH对酶活性的影响对酶活性的影响底物浓度和酶浓度对酶促反应影响底物浓度和酶浓度对酶促反应影响此图说明了什么问题？此图说明了什么问题？比较项目比较项目内容内容中文名称中文名称三磷酸腺苷三磷酸腺苷结构简式结构简式组成元素组成元素C、H、O、N、PATP的的分分解解反应式反应式 伴随着吸能反应伴随着吸能反应伴随着吸能反应伴随着吸能反应 场所场所生命活动的耗能部位生命活动的耗能部位能量变化能量变化高能磷酸键中的化学能高能磷酸键中的化学能生命活动所需能量生命活动所需能量APPP 重点重点总结总结：1、ATP的的结结构及其构及其转转化化比较项目比较项目内容内容ATP的的合合成成反应式反应式 伴随着放能反应伴随着放能反应伴随着放能反应伴随着放能反应场所场所动物动物细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体(呼吸作用呼吸作用)绿色绿色植物植物细胞质基质、线粒体和叶绿体基粒细胞质基质、线粒体和叶绿体基粒(呼吸作用呼吸作用和光合作用和光合作用)能量能量变化变化动物动物有机物中的化学能有机物中的化学能 ATP的高能磷酸键中的高能磷酸键中绿色绿色植物植物有机物中的化学能或光能有机物中的化学能或光能 ATP的高能磷的高能磷酸键中酸键中生理作用生理作用生命活动的直接能量来源生命活动的直接能量来源注：生物生命活动的注：生物生命活动的直接直接能源物质是能源物质是 ATP，主要主要能源物质是葡萄糖，能源物质是葡萄糖，最终最终的的能量来源是太阳能。能量来源是太阳能。2有关有关ATP的疑的疑难问题难问题点点拨拨：化合物中：化合物中“A”的辨析的辨析3 3ATPATP的形成及与光合作用、的形成及与光合作用、细细胞呼吸的关系胞呼吸的关系(重重难难点点)(1)ATP(1)ATP的形成途径：的形成途径：(2)植物植物产产生生ATP的的场场所是所是叶叶绿绿体、体、细细胞胞质质基基质质和和线线粒体粒体，而，而动动物物产产生生ATP的的场场所是所是 细细胞胞质质基基质质和和线线粒体粒体。(3)光合作用的光反光合作用的光反应产应产生的生的ATP用于暗反用于暗反应应中中C3的的还还原，而原，而细细胞呼吸胞呼吸产产生的生的ATP 用于除用于除C3还还原之外的各原之外的各项项生命活生命活动动。4 4、纵向联络：能量代谢过程和利用、纵向联络：能量代谢过程和利用(1)光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，ATP是生命活动是生命活动直接能量来源直接能量来源。(2)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物而流光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物而流动。动。(3)能量在生物群落中具有单向流动、不可重复利用以及逐级递减的特点。能量在生物群落中具有单向流动、不可重复利用以及逐级递减的特点。（1）图中生成）图中生成ATP的过程有的过程有 ，场所，场所 （2）在消耗等量的葡萄糖时，反应）在消耗等量的葡萄糖时，反应、产生产生ATP最多的是最多的是 ，其反应式，其反应式 ，场所是，场所是 。（3）过程）过程b发生的场所是发生的场所是 ，进行该过程时，进行该过程时,ATP的移动方向的移动方向 是是 。（4）判断分析）判断分析“c过程是否一定发生在线粒体中过程是否一定发生在线粒体中”？。a、c叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体叶绿体基质叶绿体基质从类囊体向叶绿体基质移动从类囊体向叶绿体基质移动 否。反应否。反应是有氧呼吸，其场所为细是有氧呼吸，其场所为细胞质基质和线粒体；反应胞质基质和线粒体；反应为生成乳酸的无氧呼吸，场所为细胞质基质；反应为生成乳酸的无氧呼吸，场所为细胞质基质；反应为生为生成酒精和成酒精和CO2的无氧呼吸，场所为细胞质基质的无氧呼吸，场所为细胞质基质 ATP是生命活动的直接能源物质，下图为真核生物体中与是生命活动的直接能源物质，下图为真核生物体中与ATP有关的物质转化示意图，请有关的物质转化示意图，请分析回答下列问题：（分析回答下列问题：（a、b、c、d、e表示过程）表示过程）ATP和和ADP的相互转化及其应用的相互转化及其应用（5）上述过程中需要水参与的是）上述过程中需要水参与的是 。a、c过程的过程的反应、反应、d解析解析 由题干信息可推出，由题干信息可推出，a为光反应，场所：叶绿体类囊体薄膜上；为光反应，场所：叶绿体类囊体薄膜上；b为暗反应，为暗反应，场所：叶绿体基质中；场所：叶绿体基质中；c为氧化分解（有氧呼吸和无氧呼吸），场所：细胞质基质为氧化分解（有氧呼吸和无氧呼吸），场所：细胞质基质和线粒体；和线粒体；d为水解；为水解；e为聚合；为聚合；为有氧呼吸，因有水生成；为有氧呼吸，因有水生成；为生成乳酸的无为生成乳酸的无氧呼吸，因为没有氧呼吸，因为没有CO2产生；产生；为生成酒精和为生成酒精和CO2的无氧呼吸。其中有氧呼吸反的无氧呼吸。其中有氧呼吸反应式为应式为C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量；进行能量；进行b时，时，ATP由产生部位由产生部位叶绿体类囊体薄膜移向消耗部位叶绿体类囊体薄膜移向消耗部位叶绿体基质，上述过程中光反应水的光解和有氧呼吸、多糖水解需要消耗水。叶绿体基质，上述过程中光反应水的光解和有氧呼吸、多糖水解需要消耗水。酶酶2、如、如右右图图，一，一U形管中装有两种不同的溶液形管中装有两种不同的溶液R和和S，并被一半透膜，并被一半透膜(X)隔开。隔开。与与S相比，相比，R溶液溶液浓浓度度较较低，且低，且R与与S的溶的溶质质均不能通均不能通过过半透膜。半透膜。实验实验开始开始时时两两侧侧液面等高，下液面等高，下图图中黑色的深浅代表中黑色的深浅代表浓浓度的高低。当度的高低。当经过经过一段一段时间时间，图图中中的的U形管内达到平衡形管内达到平衡时时，溶液表面与溶液，溶液表面与溶液浓浓度的关系是度的关系是()。B3、假设将标号为假设将标号为A、B、C的同一个植物细胞分别放在甲、乙、丙三种不同的的同一个植物细胞分别放在甲、乙、丙三种不同的蔗糖溶液中一段时间后得到如图所示状态蔗糖溶液中一段时间后得到如图所示状态(原生质层不再变化原生质层不再变化)。据图分析推理。据图分析推理不正确的是不正确的是()。植物细胞的质壁分离和复原植物细胞的质壁分离和复原 A实验前蔗糖溶液浓度为：甲实验前蔗糖溶液浓度为：甲乙乙baD实验后细胞液浓度：实验后细胞液浓度：cbaB 1、下表是验证酶的催化特性的几组实验，对实验的处理如下表所示，请回答：下表是验证酶的催化特性的几组实验，对实验的处理如下表所示，请回答：试管组别试管组别实验处理实验处理 加入加入3%H2O2（mL）温度温度 加入试剂加入试剂 试管试管1 2常温常温 2滴滴3.5%FeCl3溶液溶液 试管试管2 2常温常温 2滴滴20%鲜猪肝液鲜猪肝液 试管试管3 2常温常温 试管试管4 20 2滴滴20%熟猪肝液熟猪肝液 试管试管5 2（1）若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的实验组合是）若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的实验组合是 。（2）在）在14号的实验组中，作为对照组的是号的实验组中，作为对照组的是 ；在；在13号实验组中属于自变量的有：号实验组中属于自变量的有：。（3）若）若14号的实验是为了验证酶的某项特性而设置的，那么，其中设置不科学的是号的实验是为了验证酶的某项特性而设置的，那么，其中设置不科学的是 号，应如何改进？号，应如何改进？。（4）若要证明酶的活性受）若要证明酶的活性受PH的影响，再增设的影响，再增设5号试管，则号试管，则5号试管的实验处理方法是：加号试管的实验处理方法是：加入入 。5号试管与号试管与 号试管可作为一组对比实验，号试管可作为一组对比实验，从而证明酶的活性受从而证明酶的活性受PH的影响。的影响。试管试管1、23号号3.5%FeCl3 溶液、溶液、20%鲜猪肝液鲜猪肝液4将将0改为常温或将改为常温或将20%熟猪肝液改为鲜猪肝液熟猪肝液改为鲜猪肝液提醒提醒 学会从基础实验实例中提取实验思路和方法，体会如何通过实验的分析，学会从基础实验实例中提取实验思路和方法，体会如何通过实验的分析，控制好相关的变量（自变量、无关变量、因变量）和遵循单一变量、对照原则。控制好相关的变量（自变量、无关变量、因变量）和遵循单一变量、对照原则。盐酸（或盐酸（或NaOH）、）、2滴滴20%鲜猪肝液、常温鲜猪肝液、常温2酶的特性及影响因素温度、酶的特性及影响因素温度、PH、底物浓度和酶浓度、底物浓度和酶浓度 读下列各图并分析回答相关问题。读下列各图并分析回答相关问题。（1）图）图1如下：如下：图图1是表示是表示 的曲线。的曲线。你从图中能读出什么信息？你从图中能读出什么信息？a：。酶的高效性酶的高效性催化剂可加快化学反应速率，与无机盐催化剂相比，酶的催化效率更高催化剂可加快化学反应速率，与无机盐催化剂相比，酶的催化效率更高b：。图中的自变量是图中的自变量是 ，因变量是，因变量是 。图中出现差异的原因：图中出现差异的原因：。酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点加入物酶、无机催化剂或蒸馏水加入物酶、无机催化剂或蒸馏水酶相对于无机催化剂更能显著降低活化能酶相对于无机催化剂更能显著降低活化能化学反应的速率化学反应的速率（2）图）图2如下：如下：图图2是表示是表示 的曲线。的曲线。你从图中能读出什么信息？你从图中能读出什么信息？a：。b：。酶专一性酶专一性 在反应物中加入酶在反应物中加入酶A，反应速度较未加酶时明显加快，说明酶，反应速度较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物参加反催化底物参加反应应 在反应物中加入酶在反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物参加反应不催化底物参加反应图图3中三个曲线是表示中三个曲线是表示 的曲线。的曲线。你从图中能读出什么信息？你从图中能读出什么信息？a：。b：。c：。影响酶活性因素影响酶活性因素在一定温度在一定温度(pH)范围内，随温度（范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶的催化剂作用逐渐减弱的催化剂作用逐渐减弱过酸、过碱、高温使酶丧失活性；低温抑制酶的活性过酸、过碱、高温使酶丧失活性；低温抑制酶的活性反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度（3）图）图3如下：如下：谢谢！