人教版高中生物必修一第五章-PPT.ppt

第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶一酶的作用和本质一酶的作用和本质斯帕兰扎尼实验斯帕兰扎尼实验过程：过程：现象：现象：推测：推测：证明：证明：本实验能证明：本实验能证明：问题探讨问题探讨肉块放入小金属笼内，让鹰吞下肉块放入小金属笼内，让鹰吞下肉块消失了肉块消失了是胃内的化学物质将肉块分解了是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解否也能将肉块分解胃具有化学消化的作用胃具有化学消化的作用一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质1.1.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多 化学化学反应，统称为细胞代谢是生命活动的基础。反应，统称为细胞代谢是生命活动的基础。2.2.酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用 合成代谢（同化作用）合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）分解代谢（异化作用）酶在细胞代谢中的作用2 H2O2 2 H2O +O21.1.常温下反应常温下反应2.2.加热加热3.Fe3.Fe3+3+做催化剂做催化剂4.4.过氧化氢酶过氧化氢酶猪肝研磨液猪肝研磨液加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯加热酒精灯加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液步骤步骤步骤步骤试管编号试管编号试管编号试管编号 说明说明说明说明1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 4 一一一一 H H H H2 2O O O O2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量二二二二剂量剂量剂量剂量结结结结果果果果气泡产生气泡产生气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧卫生香燃烧卫生香燃烧结论结论结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%3%3%3%3%常温常温常温常温9090FeClFeCl3 3肝脏研肝脏研肝脏研肝脏研磨液磨液磨液磨液2 2 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水 2 2 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水2 2 2 2滴滴滴滴2 2 2 2滴滴滴滴不明显不明显不明显不明显少量少量少量少量较多较多较多较多大量大量大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃 不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮变亮变亮复燃复燃复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样速率不一样速率不一样速率不一样反应条件反应条件反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量y=ky=kx xy=kx+zy=kx+z8 8 8 8滴滴滴滴大量大量大量大量复燃复燃复燃复燃变量变量步骤步骤试管编号试管编号说明说明1 12 23 34 4 一一 H H2OO2 浓度剂量剂量二二剂量剂量结结果果气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显不明显不明显少量少量少量少量较多较多较多较多大量大量大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃 不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮变亮变亮复燃复燃复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样速率不一样速率不一样速率不一样反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照组对照组实验组实验组对照实验对照实验酶在细胞代谢中的作用 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。和的条件下快速进行。各条件使反应加快的本质：各条件使反应加快的本质：加热：加热：FeFe3+3+：酶：酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能 分子从常态转变为容易发生化学反应的活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称为跃状态所需要的能量称为活化能活化能活化能活化能反应物反应物反应物反应物产物产物产物产物活活活活化化化化能能能能反应进程反应进程反应进程反应进程能能能能量量量量 加热加热主要特点主要特点参与反应，不提供能量参与反应，不提供能量降低反应所需的活化能降低反应所需的活化能本身的量与化学性质不变本身的量与化学性质不变催化剂在化学反应中的作用催化剂在化学反应中的作用反应物反应物反应物反应物产物产物产物产物活活活活化化化化能能能能反应进程反应进程反应进程反应进程能能能能量量量量75无催化剂催化无催化剂催化29过氧化氢酶过氧化氢酶54用胶态铂催化用胶态铂催化活化能活化能/kJ.mol-1条件条件.无机无机催化剂催化剂酶的作用：酶的作用：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。用更显著，因而催化效率更高。3.3.酶的本质酶的本质A.A.酶本质的探索：酶本质的探索：（1 1）18571857年，法国年，法国 巴斯德巴斯德 通过显微镜观察，提出酿酒中发酵是由于酵通过显微镜观察，提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在母细胞的存在结论：结论：没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的精的(2)(2)德国德国 李比希李比希结论：结论：发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用（3 3）德国）德国 毕希纳毕希纳过程：过程：结论：将酵母细胞中引起发酵的物质称为结论：将酵母细胞中引起发酵的物质称为 酿酶酿酶（4 4）美国）美国 萨姆纳萨姆纳 19261926年，从刀豆种子中提出脲酶结晶，脲酶是年，从刀豆种子中提出脲酶结晶，脲酶是一种蛋白酶一种蛋白酶 2020世纪世纪3030年代年代,相继提出了多种酶的蛋白结晶相继提出了多种酶的蛋白结晶结论：酶是一类具有催化作用的蛋白质结论：酶是一类具有催化作用的蛋白质（5 5）2020世纪世纪8080年代年代 切赫、奥特曼切赫、奥特曼发现少数发现少数RNARNA也具有生物催化作用也具有生物催化作用结论：结论：酶是具有催化作用的有机物，其中绝大多数是酶是具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是蛋白质，少数是RNARNAB.B.酶的定义：酶的定义：酶：是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。酶：是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNARNA怎样验证酶的存在？怎样验证酶的存在？与双缩脲反应与双缩脲反应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？判断：酶是蛋白质判断：酶是蛋白质所有的细胞都能产生酶所有的细胞都能产生酶酶在细胞代谢中的作用 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。和的条件下快速进行。各条件使反应加快的本质：各条件使反应加快的本质：加热：加热：FeFe3+3+：酶：酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能 为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更强的去污力，有一个生物实验小组把同样的脏布强的去污力，有一个生物实验小组把同样的脏布条放在不同的烧杯内浸泡条放在不同的烧杯内浸泡烧杯烧杯条件条件水量水量水温水温浸泡时浸泡时间间1 1加酶洗加酶洗衣粉衣粉500mL4020min2 2普通洗普通洗衣粉衣粉500mL6020min课堂练习课堂练习1.1.1.1.请设计实验来验证加酶洗衣粉对何种污渍起作请设计实验来验证加酶洗衣粉对何种污渍起作请设计实验来验证加酶洗衣粉对何种污渍起作请设计实验来验证加酶洗衣粉对何种污渍起作 用。用。用。用。2.2.2.2.请设计一则加酶洗衣粉的商业广告，广告时间请设计一则加酶洗衣粉的商业广告，广告时间请设计一则加酶洗衣粉的商业广告，广告时间请设计一则加酶洗衣粉的商业广告，广告时间 为一分钟。设计广告时要注意用语的科学性和为一分钟。设计广告时要注意用语的科学性和为一分钟。设计广告时要注意用语的科学性和为一分钟。设计广告时要注意用语的科学性和 艺术性，既反映产品的科技含量，又有浓郁的艺术性，既反映产品的科技含量，又有浓郁的艺术性，既反映产品的科技含量，又有浓郁的艺术性，既反映产品的科技含量，又有浓郁的 生活气息，还要符合广告法。生活气息，还要符合广告法。生活气息，还要符合广告法。生活气息，还要符合广告法。第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶一酶的特性一酶的特性1.1.高效性高效性 （意义）（意义）2.2.专一性专一性一中酶只能催化一种或一类化学反应一中酶只能催化一种或一类化学反应3.3.多样性多样性4.4.作用条件比较温和作用条件比较温和二、酶的特性二、酶的特性酶活性：酶活性：酶对化学反应的催化效率酶对化学反应的催化效率 最适的温度和最适的温度和PHPH条件下，条件下，酶的活性最高酶的活性最高不同的酶具有不同的最适的温度和最适不同的酶具有不同的最适的温度和最适PHPH过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。破坏，使酶永久失活。（不可逆）（不可逆）低温，不破坏酶的空间结构，只是降低酶的活性。低温，不破坏酶的空间结构，只是降低酶的活性。（可恢复）（可恢复）总结酶总结酶1.1.产生部位和作用部位：产生部位和作用部位：所有的活细胞所有的活细胞 细胞内、细胞外、体外细胞内、细胞外、体外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.本质：有机物（绝大多数、少数）本质：有机物（绝大多数、少数）具备蛋白质的性质具备蛋白质的性质（合成受遗传物质的控制、与双缩脲反应为紫色、（合成受遗传物质的控制、与双缩脲反应为紫色、可水解为氨基酸）可水解为氨基酸）4.4.同无机催化剂一样，同无机催化剂一样，只改变反应速率，不能改变反应方向和终产只改变反应速率，不能改变反应方向和终产物的浓度，在化学反应前后本身不发生改变。物的浓度，在化学反应前后本身不发生改变。高效性高效性专一性专一性多样性多样性作用条件比较温和作用条件比较温和5.5.酶的特性酶的特性（1 1）细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的？）细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的？（2 2）细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量？）细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量？（3 3）细胞内存在有糖类、脂肪等有机物，这些有机）细胞内存在有糖类、脂肪等有机物，这些有机 物含有大量且稳定的能量，但某项生命活动可能物含有大量且稳定的能量，但某项生命活动可能 不用大量的能量就足以进行，而且糖类、脂肪中不用大量的能量就足以进行，而且糖类、脂肪中 储存的能量又过于稳定，不易被生物体利用，细储存的能量又过于稳定，不易被生物体利用，细 胞又是怎样解决这一矛盾的呢？胞又是怎样解决这一矛盾的呢？1.1.萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫发光的生物学意义是什么？2.2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3.3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？萤火虫发光的过程有能量的转换吗？讨论：讨论：用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取三等份分别装入三支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失萤火虫发光器萤火虫发光器 AB医用葡萄医用葡萄糖溶液糖溶液2mlATP注射注射液液2ml蒸馏水蒸馏水2mlCBA萤火虫发光器萤火虫发光器的经典实验的经典实验 C问题思考：问题思考：1.1.选择萤火虫的发光器为实验材料的优点。选择萤火虫的发光器为实验材料的优点。（参考答案：主要是它发光的现象容易观察等）（参考答案：主要是它发光的现象容易观察等）2.2.将发光器捣碎的目的：将发光器捣碎的目的：（参考答案：增大发光细胞与溶液接触面积，加快化学反（参考答案：增大发光细胞与溶液接触面积，加快化学反应速度。）应速度。）3.3.本实验的原理是：本实验的原理是：（参考答案：蒸馏水不是能源物质，葡萄糖不是直接的能（参考答案：蒸馏水不是能源物质，葡萄糖不是直接的能源物质，他们都不会使熄灭的离体发光器重新发光，而源物质，他们都不会使熄灭的离体发光器重新发光，而ATPATP能使离体的发光器重新发光）能使离体的发光器重新发光）具有改善肌体代谢的作用，同时又是体内能量的具有改善肌体代谢的作用，同时又是体内能量的主要来源。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、脑动主要来源。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、脑动脉硬化、冠状动脉硬化等等，并发现其具有抗癌作用，脉硬化、冠状动脉硬化等等，并发现其具有抗癌作用，可望成为有前景的抑癌剂。可望成为有前景的抑癌剂。功能功能:二、ATP的结构简式 HNH C NN C CHC C H O O OH N N O H C O P O P O P OH C H H C OH OH OH H C C H OH OHPPPP P P APPP 腺嘌呤腺嘌呤高能磷酸键高能磷酸键核糖核糖腺苷腺苷(A)(A)ATP分子结构 简 式三个磷酸基团三个磷酸基团三磷酸腺苷 ATPATP分子中具有高能磷酸键分子中具有高能磷酸键APPP高能磷酸键高能磷酸键:30.54KJ/mol30.54KJ/molATPATP是细胞内的一种高能磷酸化合物是细胞内的一种高能磷酸化合物+A-PPA-PP PPATPADP Pi(磷酸磷酸)能量+酶酶资料分析资料分析1 1.一个成年人在平静状态下，一个成年人在平静状态下，2424小时将有小时将有40kg40kg的的ATP ATP 发生转化，而细胞内发生转化，而细胞内ATPATP、ADPADP的总量仅有的总量仅有2mg2mg10mg10mg。2.2.用用3232P P标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分 离出离出ATPATP，ATPATP的总量变化不大，但是大部分的总量变化不大，但是大部分ATPATP末端末端 磷酸基团却已经带有放射性标记。磷酸基团却已经带有放射性标记。ATP与ADP的相互转化：能量的储存能量的 释放 ATP 酶酶 ADP+Pi +能量能量ADP+Pi+能量 酶酶 ATP2.ATP2.ATP的含量处在动态平衡之中，保证了稳定的含量处在动态平衡之中，保证了稳定 供能。供能。1.1.伴随能量的储存和释放伴随能量的储存和释放 ATP 酶酶 ADP+Pi+能量（能量（能量“通货通货”）ATP与ADP的相互转化：ATP与ADP的相互转化动物和人动物和人绿色植物绿色植物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+PiADP+Pi能量能量ATPATP酶酶酶酶ADPADP转化成转化成ATPATP时所需能量的主要来源时所需能量的主要来源光合作用光合作用光能光能ATP有机物有机物呼吸作用呼吸作用ATPATPATP是细胞各项生命活动的直接能源是细胞各项生命活动的直接能源比比 较较：有机物有机物ATPATP 是新陈代谢所需能量的是新陈代谢所需能量的 来源来源糖类是生命活动的主要糖类是生命活动的主要 物质物质脂肪是生物体的脂肪是生物体的 物质物质光能光能 是生命活动的最终能量来源是生命活动的最终能量来源直接直接 能源能源储能储能讨讨 论：论：（1 1）众多能源物质中，）众多能源物质中，ATPATP这种绝对含量这种绝对含量 极少的物质为什么成为直接能源？极少的物质为什么成为直接能源？（2 2）为什么）为什么ATPATP是细胞内能量释放、储存、是细胞内能量释放、储存、转移和利用的中心物质，成为生物的转移和利用的中心物质，成为生物的 直接能源呢？直接能源呢？（3 3）ATPATP对生命的维持是极其重要的，试想：当对生命的维持是极其重要的，试想：当 产生产生ATPATP的过程停止时，会发生什么？的过程停止时，会发生什么？（4 4）ATPATP在生物体中的绝对含量是极小的，但生在生物体中的绝对含量是极小的，但生 物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着 ATPATP，但在正常情况下，生物体内的，但在正常情况下，生物体内的ATPATP量可量可 满足机体的要求，奥妙何在呢？满足机体的要求，奥妙何在呢？讨讨 论：论：ATP主动运输主动运输发光发电发光发电肌肉收缩肌肉收缩大脑思考大脑思考物质合成物质合成ADPPi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是生物体新陈代谢所需能量的直接来源是生物体新陈代谢所需能量的直接来源物质可循环利用物质可循环利用能量是不可循环利用能量是不可循环利用反应反应不可逆不可逆ATP 酶酶 ADP+Pi +能量ADP+Pi+能量 酶酶 ATP动动脑动动脑筋筋上面两个反应式可逆的吗？上面两个反应式可逆的吗？2.2.在细胞内，在细胞内，1mol1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kJ2870kJ的能量。计算：的能量。计算：1 1分子葡萄糖彻底氧化分解分子葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量是所释放的能量是1 1分子分子ATPATP水解所释放能量的多少倍水解所释放能量的多少倍？1.ATP1.ATP的结构式可以简写成（的结构式可以简写成（）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 PB（9494）巩固练习巩固练习3.ATP3.ATP分子中大量的化学能储存在分子中大量的化学能储存在 _内。内。2 2分子分子ADPADP中含有的腺苷、磷酸基团、高能磷酸中含有的腺苷、磷酸基团、高能磷酸键的数目依次是键的数目依次是_、_、_个。个。高能磷酸键高能磷酸键242 作业：作业：设计出新实验方案并设计出设计出新实验方案并设计出实验步骤对结果进行预测。注意设实验步骤对结果进行预测。注意设计实验的思路是怎样的？怎样选材计实验的思路是怎样的？怎样选材？怎样设计对照？怎样设计对照？萤火虫发光器萤火虫发光器的经典实验的经典实验 第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用实验成果展示：实验成果展示：取干种子（玉米或小麦）克平均分成取干种子（玉米或小麦）克平均分成两份装入两个相同容器中：两份装入两个相同容器中：容器中：干种子容器中：干种子容器中：干种子水容器中：干种子水一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后无明显变化无明显变化有发热现象有发热现象 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成最终生成COCO2 2或其他产物，并且释放出能量的总或其他产物，并且释放出能量的总过程。过程。细胞呼吸的概念：细胞呼吸的概念：细胞内细胞内氧化分解氧化分解生成生成COCO2 2释放出能量释放出能量其他产物其他产物又叫生物氧化。又叫生物氧化。实质：氧化分解有机物释放能量实质：氧化分解有机物释放能量1.1.1.1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生都能产生都能产生都能产生COCOCOCO2 2 2 2等产物，并且都释放出能量。等产物，并且都释放出能量。等产物，并且都释放出能量。等产物，并且都释放出能量。262626262.2.2.2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。也就会遭到彻底的破坏。也就会遭到彻底的破坏。也就会遭到彻底的破坏。问题探讨问题探讨在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。3.3.3.3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？能量吗？能量吗？能量吗？呼吸：机体与环境之间呼吸：机体与环境之间呼吸：机体与环境之间呼吸：机体与环境之间O O O O2 2 2 2和和和和COCOCOCO2 2 2 2交换的过程。交换的过程。交换的过程。交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用细胞呼吸也称呼吸作用细胞呼吸也称呼吸作用细胞呼吸也称呼吸作用是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成生成生成生成CO2CO2CO2CO2或其他物质，释放出能量并生成或其他物质，释放出能量并生成或其他物质，释放出能量并生成或其他物质，释放出能量并生成ATPATPATPATP的过程。的过程。的过程。的过程。对比对比4.4.呼吸和呼吸作用的区别呼吸和呼吸作用的区别一、有氧细胞呼吸的过程示意图一、有氧细胞呼吸的过程示意图有氧呼吸的三个阶段有氧呼吸的三个阶段葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6HH1212OO6 6酶酶酶酶2CH2CH3 3COCOOH COCOOH+4 H 4 H+2 ATP 2 ATP（丙酮酸）（丙酮酸）（丙酮酸）（丙酮酸）场所：细胞质基质场所：细胞质基质场所：细胞质基质场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解酶酶酶酶6CO2+20 H+2 ATP 场所：线粒体基质场所：线粒体基质场所：线粒体基质场所：线粒体基质2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH（丙酮酸）（丙酮酸）（丙酮酸）（丙酮酸）HH的氧化的氧化的氧化的氧化酶酶酶酶12H12H2 2O O +34 ATP 34 ATP场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜24H 24H+6O 6O2 2+6H+6H2 2OO有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质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大量大量线粒体线粒体线粒体线粒体对比对比主要场所：主要场所：主要场所：主要场所：线粒体线粒体能量去向：能量去向：能量去向：能量去向：一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中总反应式：总反应式：总反应式：总反应式：有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：细胞在细胞在细胞在细胞在_的参与下，通过的参与下，通过的参与下，通过的参与下，通过_的催化作用，把的催化作用，把的催化作用，把的催化作用，把_等有机物等有机物等有机物等有机物_，产生，产生，产生，产生_和和和和_，释放，释放，释放，释放_,_,_,_,生成生成生成生成_的过程。的过程。的过程。的过程。C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO 6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量能量酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)氧氧氧氧多种酶多种酶多种酶多种酶葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖COCOCOCO2 2 2 2H H H H2 2 2 2O O O O能量能量能量能量彻底氧化分解彻底氧化分解彻底氧化分解彻底氧化分解许多许多许多许多ATPATPATPATP3838个个ATPATP无氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过一般是指细胞在缺氧的条件下，通过一般是指细胞在缺氧的条件下，通过一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸无无O O2 2过程：过程：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、酵母菌酵母菌）乳酸乳酸+少量能量少量能量酶酶（马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物（马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物肌细胞、肌细胞、乳酸菌乳酸菌）二、无氧呼吸二、无氧呼吸主要场所：主要场所：主要场所：主要场所：细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质无氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式C C6 6H H1212O 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 H1212O 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例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？发酵发酵微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）（酒精发酵、乳酸发酵）无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒无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精或乳酸中精或乳酸中精或乳酸中无氧呼吸的意义无氧呼吸的意义 高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。以适应缺氧环境条件。以适应缺氧环境条件。以适应缺氧环境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。满足人体的需要。满足人体的需要。满足人体的需要。三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不不不同同同同点点点点相相相相同同同同点点点点场所场所场所场所条件条件条件条件产物产物产物产物能量能量能量能量变化变化变化变化联系联系联系联系实质实质实质实质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质需分子氧、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或乳酸或乳酸释放大量能量，合释放大量能量，合成成38ATP38ATP释放少量能量，合成释放少量能量，合成2ATP2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP知识总结知识总结呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作呼吸作用类型用类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无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彻底分解丙酮酸彻底分解HH的氧化的氧化丙酮酸不丙酮酸不彻底分解彻底分解乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解VSVS1.1.1.1.场所场所场所场所3.3.3.3.物质变化物质变化物质变化物质变化4.4.4.4.能量变化能量变化能量变化能量变化2.2.2.2.条件条件条件条件1.1.1.1.呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。四、呼吸作用的意义：四、呼吸作用的意义：2.2.2.2.呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。五、细胞呼吸原理的应用五、细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。1.1.1.1.发酵技术发酵技术发酵技术发酵技术 2.2.2.2.农业生产农业生产农业生产农业生产3.3.3.3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜3.3.在有氧呼吸过程中在有氧呼吸过程中,氧气的作用是氧气的作用是4.4.生物的细胞呼吸可分为生物的细胞呼吸可分为 和和 两两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过 呼吸提供，其能源物质主要是呼吸提供，其能源物质主要是 。与氢结与氢结合生成水，释放能量。合生成水，释放能量。有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸有氧有氧葡萄糖葡萄糖1.1.葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在2.2.人在剧烈运动时人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为此时葡萄糖被分解为线粒体线粒体乳酸乳酸课堂练习课堂练习5.5.生物的生命活动所需要的能量主要来自：生物的生命活动所需要的能量主要来自：.糖类的氧化分解糖类的氧化分解 .脂类的氧化分解脂类的氧化分解 .蛋白质的氧化分解蛋白质的氧化分解 .核酸的氧化分解核酸的氧化分解6.6.人体进行有氧呼吸的主要场所是人体进行有氧呼吸的主要场所是 .肺细胞肺细胞 .内环境内环境 .线粒体线粒体 .细胞质基质细胞质基质AC7.7.与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是 .分解有机物分解有机物 .释放能量释放能量 .需要酶催化需要酶催化 .有机物分解不彻底有机物分解不彻底8.8.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是的生理原因是 A.A.呼吸作用减弱呼吸作用减弱 B.B.呼吸作用加强呼吸作用加强 C.C.光合作用减弱光合作用减弱 D.D.促进了物质的分解促进了物质的分解DA5.5.种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是 A.A.根细胞吸收水分过多根细胞吸收水分过多 B.B.营养缺乏营养缺乏 C.C.光合作用强度不够光合作用强度不够 D.D.细胞有氧呼吸受阻细胞有氧呼吸受阻10.10.同样消耗同样消耗molmol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的效率是无氧呼吸能量转化效率的 A.20A.20倍倍 B.19B.19倍倍 C.C.倍多倍多 D.12.7D.12.7个百分点个百分点DB第三节 光合作用一捕获光能的色素和结构一捕获光能的色素和结构第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用叶绿体叶绿体外膜外膜内膜内膜基质基质基粒基粒 形态形态 高等植物的叶绿体大多呈扁平椭圆形，每个细胞高等植物的叶绿体大多呈扁平椭圆形，每个细胞中叶绿体的大小与数目依植物种类、组织类型以及发中叶绿体的大小与数目依植物种类、组织类型以及发育阶段而异。一个叶肉细胞中约有育阶段而异。一个叶肉细胞中约有1010至数百个叶绿体，至数百个叶绿体，其长其长3 36m6m，厚，厚2 23m3m。运运 动动 叶绿体在细胞中不仅可随原生质环流运动，叶绿体在细胞中不仅可随原生质环流运动，而且可随光照的方向和强度而运动。在弱光下，叶而且可随光照的方向和强度而运动。在弱光下，叶绿体以扁平的一面向光以接受较多的光能；而在强绿体以扁平的一面向光以接受较多的光能；而在强光下，叶绿体的扁平面与光照方向平行，不致吸收光下，叶绿体的扁平面与光照方向平行，不致吸收过多强光而引起结构和功能过多强光而引起结构和功能的破坏。的破坏。叶绿体中色素的种类：叶绿体中色素的种类：叶绿素叶绿素a(a(蓝绿色）蓝绿色）叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色）叶绿素叶绿素（3/43/4）类胡萝卜素类胡萝卜素（1/41/4）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）功功 能：能：吸收、传递和转化光能吸收、传递和转化光能叶绿素色素叶绿素色素吸收可见吸收可见的太阳光的太阳光类胡萝卜素主类胡萝卜素主要吸收蓝紫光要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光红橙光和蓝紫光1.1.为什么树叶一般都呈绿色？为什么树叶一般都呈绿色？叶绿素占叶绿体色素的叶绿素占叶绿体色素的3/43/4，叶绿素对绿，叶绿素对绿光吸收量少，绿光被反射出来，叶绿体呈现绿光吸收量少，绿光被反射出来，叶绿体呈现绿色。色。2.2.秋天为什么叶子会变黄？秋天为什么叶子会变黄？叶绿素解体。叶绿素解体。问问 题题2.2.提示：是的。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。提示：是的。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。水深的地方。一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程1.1.以前，人们一直以为，小小的种子之所以以前，人们一直以为，小小的种子之所以 能够长成参天大树，完全依靠于土壤。能够长成参天大树