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1、第三章第三章 生物的新陈代谢生物的新陈代谢复习课复习课王王 新新中学高级教师中学高级教师教育学院丰台分院教育学院丰台分院6月月19日播出日播出酶酶光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用植物对水分的植物对水分的吸收和利用吸收和利用矿质矿质营养营养人和动物体内三大人和动物体内三大营养物质的代谢营养物质的代谢新陈代谢新陈代谢的概念的概念新陈代谢的基本类型新陈代谢的基本类型ATP内环境与稳态内环境与稳态动物细胞亚显微结构模式图植物细胞亚显微结构模式图新陈代谢是活细胞中全部新陈代谢是活细胞中全部 的化学变化的化学变化的总称。的总称。 有序有序蛋白质的合成发蛋白质的合成发生在生在核糖体核糖体上上有氧呼吸发生有氧
2、呼吸发生在在细胞质基质细胞质基质和和线粒体线粒体中中COCO2 2和和H H2 2O O合成葡合成葡萄糖发生在萄糖发生在叶绿叶绿体体中中一、新陈代谢的概念一、新陈代谢的概念二、酶二、酶1.1.概念：酶是概念：酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有生物生物催化作用催化作用的的有机物有机物。(1)(1)能够提高化学反应的速度能够提高化学反应的速度; ;( (2)2)反应前后分子结构和性质相同。反应前后分子结构和性质相同。2.酶的催化剂性质酶的催化剂性质高效性高效性: : 催化效率比一般无机催化剂高。催化效率比一般无机催化剂高。 专一性专一性: :每种酶只能催化每种酶只能催化一种一种或或一类一类物质物
3、质的化学反应。的化学反应。酶的作用需要酶的作用需要适宜的条件适宜的条件：温度、温度、pHpH值值3.酶作为生物催化剂的特性酶作为生物催化剂的特性设计实验研究温度对酶活性的影响设计实验研究温度对酶活性的影响作业：作业：题目题目温度对温度对 酶活性的影响酶活性的影响 实验原理实验原理材料用具材料用具实验步骤实验步骤想一想想一想: :在家里能在家里能用哪些材料用具用哪些材料用具来做研究酶的实来做研究酶的实验验? ?1.ATP的分子结构的分子结构PPPA三、三、ATP2. ATP2. ATP与与ADPADP的相互转化的相互转化酶酶酶酶能能量量A-PPP+H2OA-PPPi能能量量酶酶酶酶细胞分裂细胞分
4、裂肌肉收缩肌肉收缩矿质离子矿质离子吸收吸收呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用ATPATP是新陈代谢所需能量的直接来源是新陈代谢所需能量的直接来源四、绿色植物的光合作用四、绿色植物的光合作用1.光合作用的过程光合作用的过程OOHHHHHADP+PiATPCO2C5C3(CH2O)OOO2多种酶多种酶色素的色素的种类种类光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段光反应阶段暗暗反应阶段反应阶段进行部位进行部位条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化联系联系叶绿体基叶绿体基粒囊状粒囊状结构中结构中叶绿体基叶绿体基质中质中光、
5、色素和酶光、色素和酶多种酶催化多种酶催化水的分解、水的分解、ATPATP的形成的形成CO2的固定、的固定、C3的还原的还原ATP的分解的分解光能变成活跃的化学能光能变成活跃的化学能活跃的化学能变成稳活跃的化学能变成稳定的化学能定的化学能光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和和ATP暗暗反应消耗了光反应的产物反应消耗了光反应的产物,促进光反应促进光反应的进行的进行2. 光合作用的概念、意义：光合作用的概念、意义： 光能光能CO2 + H2O （CH2O）+ O2 叶绿体叶绿体意义：意义：（1 1）制造有机物的意义）制造有机物的意义 （2 2）吸收）吸收COCO2 2和释放和释放O O2 2的意
6、义的意义 概念：概念：绿色植物通过叶绿体绿色植物通过叶绿体,利用光能利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物物,并且释放氧的过程并且释放氧的过程.绿色植物绿色植物草食草食动物动物肉食动物肉食动物CO2证明了氧是由证明了氧是由 释放出来的，释放出来的， 是是光合作用的场所。光合作用的场所。隔绝空气隔绝空气好好氧氧菌菌黑暗，用极细光束照射光照光照水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片【例题例题例题例题1 1 1 1】恩吉尔曼的实验恩吉尔曼的实验恩吉尔曼的实验恩吉尔曼的实验叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体 【例题例题2 2】测定植物光合作用的速测定植物光合作用的速率
7、，最简单有效的方法是测定：率，最简单有效的方法是测定： A.A.植物体内葡萄糖的氧化量植物体内葡萄糖的氧化量 B.B.植物体内叶绿体的含量植物体内叶绿体的含量 C.C.二氧化碳的消耗量二氧化碳的消耗量 D.D.植物体内水的消耗量植物体内水的消耗量 光能光能CO2 + H2O （CH2O）+ O2 叶绿体叶绿体光合作用产生的氧气来自水，而不是来自光合作用产生的氧气来自水，而不是来自COCO2 2【例题【例题3 3】 40 40年代初，鲁宾和卡门做的同年代初，鲁宾和卡门做的同位素实验，如下图所示。位素实验，如下图所示。这一实验证实了：这一实验证实了：6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+
8、6O2叶绿体叶绿体光能光能 光能光能CO2 + H2O （CH2O）+ O2 叶绿体叶绿体 【例例题题4 4】正正在在进进行行光光合合作作用用的的某某种种植植物物，若若迅迅速速降降低低环环境境中中的的二二氧氧化化碳碳浓浓度度，则则叶叶肉肉细细胞胞内内可能的变化是：可能的变化是：A.三碳化合物含量降低、五碳化合物含量升高三碳化合物含量降低、五碳化合物含量升高B.三碳化合物含量升高、五碳化合物含量降低三碳化合物含量升高、五碳化合物含量降低C.三碳化合物、五碳化合物含量均升高三碳化合物、五碳化合物含量均升高D.三碳化合物、五碳化合物含量均降低三碳化合物、五碳化合物含量均降低如果是停如果是停止光照呢止
9、光照呢？【例题例题5 5】光合作用中，光合作用中，ATP转变成转变成ADP的地方，是在叶绿体的：的地方，是在叶绿体的：A.外膜外膜上上 B.基质基质中中 C.色素中色素中 D.基粒中基粒中五、生物的呼吸作用五、生物的呼吸作用葡萄糖葡萄糖O2有氧呼吸的过程示意图有氧呼吸的过程示意图CO2H少量少量能量能量酶酶丙酮酸丙酮酸少量少量能量能量H酶酶H2O大量大量能量能量酶酶C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶总共放能总共放能2870kJ,其中其中1161kJ转移给转移给ATP有氧呼吸总反应式有氧呼吸总反应式6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2叶绿体叶绿
10、体光能光能光合作用总反应式光合作用总反应式光合作用与有氧呼吸的比较光合作用与有氧呼吸的比较光合作用光合作用有氧有氧呼吸呼吸区区别别场所场所叶绿体叶绿体主要在线粒体主要在线粒体所需所需条件条件光、温度光、温度O2、酶、温度酶、温度物质变化物质变化无机物合成有机无机物合成有机物物有机物分解成无有机物分解成无机物机物能量变化能量变化光能转变成稳定光能转变成稳定的化学能的化学能有机物中的化学有机物中的化学能释放出来，转能释放出来，转移给移给ATP联系联系光合作用为有氧呼吸提供有机物、光合作用为有氧呼吸提供有机物、O2；呼吸作用为光合作用提供呼吸作用为光合作用提供CO2；产生乳酸的无氧呼吸产生乳酸的无氧
11、呼吸葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸少量少量能量能量H酶酶2C3H6O3酶酶举例：举例：人和动物；人和动物；甜菜块根、马铃薯块茎；甜菜块根、马铃薯块茎；乳酸菌；乳酸菌；葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸少量少量能量能量H酶酶2C2H5OH2CO2酶酶产生酒精的无氧呼吸产生酒精的无氧呼吸举例：举例：水稻根部细胞；水稻根部细胞；苹果果实内部细胞；苹果果实内部细胞；酵母菌；酵母菌；有氧有氧呼吸呼吸无氧无氧呼吸呼吸呼吸场所呼吸场所线粒体、细胞线粒体、细胞质基质质基质细胞质基质细胞质基质是否需氧是否需氧需需分子氧参加分子氧参加不需不需分子氧参加分子氧参加分解产物分解产物无机物无机物酒精酒精+CO2或或乳酸乳酸释放能量释放
12、能量较多较多较少较少相同点相同点1.都是有机物的氧化分解都是有机物的氧化分解;都需要酶都需要酶的催化；的催化；2.都释放能量都释放能量;产生产生ATP;3.第一阶段相同第一阶段相同;有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶C6H12O6 2C3H6O3+能量能量酶酶C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量能量酶酶总共放能总共放能2870kJ,其中其中1161kJ转移给转移给ATP总共放能总共放能196.65kJ,其中其中61.08kJ转移给转移给ATP【例题例题6 6】让一只白鼠吸入有放射性的让一只白鼠吸入有放射
13、性的1818O O2 2，该白鼠体内最先出现的含有该白鼠体内最先出现的含有1818O O的化合物是：的化合物是： A.A.二氧化碳二氧化碳 B.B.水水 C.C.丙酮酸丙酮酸 D.D.乳酸乳酸【例题例题7 7】将酵母菌研磨离心后，把得将酵母菌研磨离心后，把得到的上清液（含细胞质基质）、沉淀到的上清液（含细胞质基质）、沉淀物（含细胞器）和未离心匀浆分别放物（含细胞器）和未离心匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，向试管内入甲、乙、丙三个试管中，向试管内滴加等量的葡萄糖，最终产物是滴加等量的葡萄糖，最终产物是CO2和和H2O的试管是：的试管是：A.甲甲 B.乙乙 C.丙丙 D.乙和丙乙和丙【例题例题8
14、 8】植物根部要进行呼吸作用，植物根部要进行呼吸作用，在土壤疏松和下雨水淹的情况下，呼在土壤疏松和下雨水淹的情况下，呼吸作用的过程会发生变化，但二者都吸作用的过程会发生变化，但二者都曾产生的化合物是：曾产生的化合物是：A.乳酸乳酸 B.酒精酒精 C.麦芽糖麦芽糖 D.丙酮酸丙酮酸【例题例题9 9】贮藏水果和粮食时，充加贮藏水果和粮食时，充加 或抽取空气，能延长贮藏时间，或抽取空气，能延长贮藏时间，主要作用是：主要作用是：.促进有氧呼吸促进有氧呼吸.抑制有氧呼吸抑制有氧呼吸.促进光合作用促进光合作用.抑制无氧呼吸抑制无氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶6C
15、O2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2叶绿体叶绿体光能光能C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶O2、C6H12O6CO2关于光合作用和呼吸作用的关系关于光合作用和呼吸作用的关系:绿色植物在光下：绿色植物在光下：光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用都进行；都进行；氧气释放量（氧气释放量（CO2吸收量、葡萄糖生产量）吸收量、葡萄糖生产量）= 光合量光合量 - 呼吸量呼吸量在暗处或植物体的非绿色部分：在暗处或植物体的非绿色部分：只进行只进行呼吸作用；呼吸作用；氧气吸收量（氧气吸收量（CO2释放量、葡萄糖消耗量）释放量、葡萄糖消耗量）= 呼吸量呼吸量【例题例
16、题1010】下列哪种条件下栽培番茄，】下列哪种条件下栽培番茄，对增产有利：对增产有利： A.A.日温日温1515、夜温、夜温2626 B.B.日温日温2626、夜温、夜温1515 C.C.昼夜恒温昼夜恒温2626 D.D.昼夜恒温昼夜恒温1515作物产量作物产量= = 光合作用制造有机物的光合作用制造有机物的量量呼吸作用消耗有机物的量呼吸作用消耗有机物的量【例题例题1111】藻类和草履虫共同生活在置于阳藻类和草履虫共同生活在置于阳光下的同一种溶液中。已知草履虫每周消光下的同一种溶液中。已知草履虫每周消耗耗0.25mol0.25mol葡萄糖，藻类每周消耗葡萄糖，藻类每周消耗0.2mol0.2mo
17、l葡葡萄糖，藻类每周产生的葡萄糖总量为萄糖，藻类每周产生的葡萄糖总量为0.5mol0.5mol，则此溶液中每周净产生的氧气是：则此溶液中每周净产生的氧气是： A.A. 0.5mol 0.5mol B. B. 0.3mol0.3mol C.C. 2.7mol 2.7mol D. D. 1.5mol1.5mol新陈代谢新陈代谢的概念的概念酶酶ATP光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用会考说明：会考说明：P13 24；P16 29、30；P33 15、16、21、22、24；P45 6971；P63 15、16；P64 19、22、P74 8作业作业设计实验研究温度对酶活性的影响设计实验研究温度对酶活性
18、的影响作业：作业：题目题目温度对温度对 酶活性的影响酶活性的影响 实验原理实验原理材料用具材料用具实验步骤实验步骤想一想想一想: :在家里能在家里能用哪些材料用具用哪些材料用具来做研究酶的实来做研究酶的实验验? ?【例题【例题1212】科学家在研究某池塘群落不同水】科学家在研究某池塘群落不同水深的氧气变化时，从待测的深度取水，分别深的氧气变化时，从待测的深度取水，分别放入不透光的黑瓶和透光的无色瓶中，将黑放入不透光的黑瓶和透光的无色瓶中，将黑瓶和无色瓶沉入取水样的深度，测定各水层瓶和无色瓶沉入取水样的深度，测定各水层氧气浓度变化值，结果如下表：氧气浓度变化值，结果如下表： 请分析回答下列问题：
19、请分析回答下列问题：（1）在）在1m深的水层中，生物进行的光合作深的水层中，生物进行的光合作用和呼吸作用相比，占优势的是用和呼吸作用相比，占优势的是 作用。作用。深度深度瓶中瓶中O2的变化的变化无色瓶无色瓶黑瓶黑瓶1m+3-12m+2-13m0-14m-1-15m-3-3光合光合深度深度瓶中瓶中O2的变化的变化无色瓶无色瓶黑瓶黑瓶1m+3-12m+2-13m0-14m-1-15m-3-3（2 2）在）在2 2m m深的水层中，每平方米生物经光深的水层中，每平方米生物经光合作用产生的氧气量为合作用产生的氧气量为 克，呼吸作用消克，呼吸作用消耗的氧气量为耗的氧气量为 克，生物体内积累的克，生物体内
20、积累的葡萄糖量为葡萄糖量为 克。克。3115/8实验五、比较过氧化氢酶和实验五、比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的催化效率现象现象 产生气泡快、多产生气泡快、多 产生气泡慢、少产生气泡慢、少 余烬复燃猛烈余烬复燃猛烈 余烬不复燃或余烬不复燃或 复燃不猛烈复燃不猛烈3%H2O2溶液溶液 2mL 2mL催化剂催化剂 2滴肝脏滴肝脏 2滴滴FeCl3 研磨液研磨液 溶液溶液Fe3+数是过氧数是过氧化氢酶分子数化氢酶分子数的的25万倍万倍实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用加入新鲜的淀粉酶溶液加入新鲜的淀粉酶溶液 2mL 2mL60C保温保温5min 加入
21、反应物加入反应物 淀粉溶液淀粉溶液2mL 蔗糖溶液蔗糖溶液2mL滴入滴入2 2mLmL斐林试剂，水浴加热斐林试剂，水浴加热溶液颜色溶液颜色 砖红色砖红色 蓝色蓝色酶酶活性受温度、活性受温度、pH值影响示意图值影响示意图强碱强碱强酸强酸高温高温色素的种类色素的种类颜色颜色吸收吸收光谱光谱纸纸层层析图析图叶叶绿绿素素叶绿素叶绿素a红光、红光、蓝紫光蓝紫光叶绿素叶绿素b类类胡胡萝萝卜卜素素胡萝卜素胡萝卜素蓝紫光蓝紫光叶黄素叶黄素叶绿体中的色素叶绿体中的色素橙黄色橙黄色黄色黄色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色光合作用的过程光合作用的过程OOHHHHHADP+PiATPCO2C5C3(CH2O)+H2OOOO2多种酶多种酶6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2叶绿体叶绿体光能光能净产生量净产生量净产生量净产生量610.5-0.2-0.25=0.05XX=0.05*6=0.3
