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文檔簡(jiǎn)介

1、必修一分子與細(xì)胞(一)走近細(xì)胞一、細(xì)胞的生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞1、無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物病毒的生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞一生活方式:寄生在活細(xì)胞病毒r分類:DNA病毒、RNA病毒-遺傳物質(zhì):或只是DNA,或只是RNA(一種病毒只含一種核酸)2、單細(xì)胞生物依賴單個(gè)細(xì)胞完成各種生命活動(dòng)。3、多細(xì)胞生物依賴各種分化的細(xì)胞密切合作,完成復(fù)雜的生命活動(dòng)。二、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次細(xì)胞組織器官系統(tǒng)個(gè)體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈(種群群落生態(tài)系統(tǒng)三者實(shí)例的判斷,看以前練習(xí))除病毒以外,細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,是地球上最基本的生命系統(tǒng)。三、高倍顯微鏡的使用1、重要結(jié)構(gòu)光學(xué)結(jié)構(gòu):鏡頭目鏡一一長(zhǎng),放大倍數(shù)小物鏡一一長(zhǎng),放大倍數(shù)大

2、反光鏡、平面一一調(diào)暗視野凹面一一調(diào)亮視野準(zhǔn)焦螺旋一一使鏡筒上升或下降(有粗、細(xì)之分)轉(zhuǎn)換器一一更換物鏡光圈一一調(diào)節(jié)視野亮度(有大、小之分)2、步驟:取鏡安放一對(duì)一放置裝片使鏡筒下降一使鏡筒上升一低倍鏡下調(diào)清晰,并移動(dòng)物像到視野中央轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器,換上高倍物鏡緩緩調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋,使物像清晰注意事項(xiàng):(1)調(diào)節(jié)粗準(zhǔn)焦螺旋使鏡筒下降時(shí),側(cè)面觀察物鏡與裝片的距離;(2)首先用低倍鏡觀察,找到要放大觀察的物像,將物像移到視野中央(粗準(zhǔn)焦螺旋不動(dòng)),然后換上高倍物鏡;(3)換上高倍物鏡后,“不準(zhǔn)動(dòng)粗”。(4)物像移動(dòng)的方向與裝片移動(dòng)的方向相反。3、高倍鏡與低倍鏡觀察情況比較物像大小看到細(xì)胞數(shù)目視野亮度物像與裝

3、片的距離視野范圍高倍鏡大少暗近小低倍鏡小多亮遠(yuǎn)大四、病毒、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較原核細(xì)胞真核細(xì)胞病毒大小較小較大最小本質(zhì)區(qū)別無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核有以核膜為界限的真正的細(xì)胞核無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁主要成分是肽聚糖植物:纖維素和果膠;真菌:幾丁質(zhì);動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁無(wú)細(xì)胞核有擬核,無(wú)核膜、核仁,DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合有核膜和核仁,DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體無(wú)細(xì)胞質(zhì)僅有核糖體,無(wú)其他細(xì)胞器有核糖體線粒體等復(fù)雜的細(xì)胞器無(wú)遺傳物質(zhì)DNADNA或RNA舉例藍(lán)藻、細(xì)菌等真菌,動(dòng)、植物HIV、H1N1誤區(qū)警示7正確識(shí)別帶菌字的生物:凡是“菌”字前面有“桿”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是細(xì)菌。如破傷風(fēng)桿菌、葡

4、萄球菌等都是細(xì)菌。乳酸菌是一個(gè)特例,它本屬桿菌但往往把“桿”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等屬于真菌,是真核生物。五、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的內(nèi)容(統(tǒng)一性)O從人體的解剖的觀察入手:維薩里、比夏O顯微鏡下的重要發(fā)現(xiàn):虎克、列文虎克O理論思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:施旺、施萊登1. 細(xì)胞是有機(jī)體,一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來(lái),并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成;2. 細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位,既有它自己的生命,又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用3. 新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。O在修正中前進(jìn):細(xì)胞通過(guò)分裂產(chǎn)生新細(xì)胞。注:現(xiàn)代生物學(xué)三大基石1、19381839年,細(xì)胞學(xué)說(shuō);2、1859年,達(dá)爾文,進(jìn)化論;3、186

5、6年,孟德?tīng)?,遺傳學(xué)(二)組成細(xì)胞的分子物質(zhì)基礎(chǔ)元素基本元素:(20種)大量元素:微量元素:化合物C、H、0、N(90%)C、H、0、N、P、S(97%)K、Ca、Mg等Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等最基本元素:C,占細(xì)胞干重的48.8%,生物大分子以碳鏈為骨架說(shuō)明生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。無(wú)機(jī)化合物t水:主要組成成分,一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)水。'無(wú)機(jī)鹽:對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用-有機(jī)化合物蛋白質(zhì):生命活動(dòng)(或性狀)的主要承擔(dān)者(體現(xiàn)者)*核酸:攜帶遺傳信息糖類:主要的能源物質(zhì)鳥(niǎo)旨質(zhì):主要的儲(chǔ)能物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素組成C、H、0、N,有的含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、I等

6、單體氨基酸(約有20種,必需氨基酸8種,非必需氨基酸12種)化學(xué)結(jié)構(gòu)由多個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成,含有多個(gè)肽鍵的化合物,叫多肽,多肽呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈,一個(gè)蛋白質(zhì)分子含有一條或幾條肽鏈高級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈形成不同的空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列次序不同,于是肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)另因此蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)式極其多樣的功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定了它的特異性和功能多樣性1構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì),如肌動(dòng)蛋白;2. 有些蛋白質(zhì)有催化作用:如酶;3. 有些蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)作用:如胰島素、生長(zhǎng)激素;4. 有些蛋白質(zhì)有免疫作用:如抗體,抗原;5C連接兩個(gè)氨基酸分子的鍵紅細(xì)胞中的血紅白0)叫肽鍵。

7、、蛋白質(zhì)(占細(xì)胞鮮重的7%10%,占干重的50%)C氨基酸結(jié)構(gòu)通式: 每種氨基酸至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連同一碳原子上; 各種氨基酸的區(qū)別在于R基的不同。O變性:高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿(熟雞蛋)備注BH2-C-COOH1H計(jì)算a由n個(gè)氨基酸形成的一條肽鏈圍成環(huán)狀蛋白質(zhì)時(shí),產(chǎn)生水On個(gè)氨基酸形成一條肽鏈時(shí),產(chǎn)生水=肽鍵=N1個(gè);On個(gè)氨基酸形成M條肽鏈時(shí),產(chǎn)生水=肽鍵=NM個(gè);On個(gè)氨基酸形成M條肽鏈時(shí),每個(gè)氨基酸的平均分子量為為NXa-(NM)X18;=肽鍵=N個(gè);a,那么由此形成的蛋白質(zhì)的分子量、核酸是一切生物的遺傳物質(zhì),是遺傳信息的載體,是生命活動(dòng)的控制者。元素組成C、H、0、N、P分類脫氧

8、核糖核酸(DNA雙鏈)核糖核酸(RNA單鏈)單體onOHV-f0HH0HoHOH脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸成分磷酸H3PO4五碳糖脫氧核糖核糖堿基A、G、C、TA、G、C、U功能主要的遺傳物質(zhì),編碼、復(fù)制遺傳信息,將遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質(zhì)。并決定蛋白質(zhì)的生物合成存在主要存在于細(xì)胞核,少量在線粒體和葉綠主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。(吡羅紅)體中。(甲基綠)三、糖類和脂質(zhì)元素類別存在生理功能糖類C、H、0單糖核糖(C5H10O5)主細(xì)胞質(zhì)核糖核酸的組成成分;脫氧核糖C5H10O4主細(xì)胞核脫氧核糖核酸的組成成分六碳糖:葡萄糖果糖C6H12O6主細(xì)胞質(zhì)是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的重要能源物質(zhì)二糖C12H22O1

9、1麥芽糖、蔗糖植物乳糖動(dòng)物多糖淀粉、纖維素植物細(xì)胞壁的組成成分,重要的儲(chǔ)存能量的物質(zhì);糖原(肝、?。﹦?dòng)物脂質(zhì)C、H、0有的還有N、P脂肪;動(dòng)植物儲(chǔ)存能量、維持體溫恒定類脂、磷脂腦.豆類構(gòu)成生物膜的重要成分;固醇膽固醇動(dòng)物動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分;性激素性器官發(fā)育和生殖細(xì)形成維生素D促進(jìn)鈣、磷的吸收和利用;每一個(gè)單體都以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。四、鑒別實(shí)驗(yàn)試劑成分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象常用材料蛋白質(zhì)雙縮脲試劑A:0.1g/mLNaOH紫色大豆、蛋清B:0.01g/mLCuSO4脂肪蘇丹山橘黃色花生蘇丹W紅色還原糖菲林試劑、班氏(加熱)甲:0.1g/mLNaOH磚紅色沉淀蘋果

10、、梨、白蘿卜乙:0.05g/mLCuSO4淀粉碘液I2藍(lán)色馬鈴薯G具有還原性的糖:葡萄糖、麥芽糖、果糖五、無(wú)機(jī)物存在方式生理作用水結(jié)合水4.5%部分水和細(xì)胞中其他物質(zhì)結(jié)合。細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分,不易散失,不參與代謝。自由水95.5%絕大部分的水以游離形式存在,可以自由流動(dòng)。1. 細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑;2. 參與細(xì)胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng);3. 水是細(xì)胞生活的液態(tài)環(huán)境;4.水的流動(dòng),把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞,并把廢物運(yùn)送到排泄器官或直接排岀;無(wú)機(jī)鹽多數(shù)以離子狀態(tài)存,如K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、PO42-等1.細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成部分,女口Fe2+是血紅蛋白的主要成分;2.持生物體的生命活動(dòng),

11、細(xì)胞的形態(tài)和功能;3維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡;化合有機(jī)組合.分化.化學(xué)元素化合化合物E原生質(zhì)細(xì)胞Q原生質(zhì)1泛指細(xì)胞內(nèi)的全部生命物質(zhì),但并不包括細(xì)胞內(nèi)的所有物質(zhì),如細(xì)胞壁;2包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分;其主要成分為核酸、蛋白質(zhì)(和脂類);3. 動(dòng)物細(xì)胞可以看作一團(tuán)原生質(zhì)。G®胞質(zhì):指細(xì)胞中細(xì)胞膜以內(nèi)、細(xì)胞核以外的全部原生質(zhì)。*0原生質(zhì)層:成熟的植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),為一層半透膜。(三)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁(植物):纖維素+果膠,支持和保護(hù)作用細(xì)胞膜成分:脂質(zhì)(主磷脂)50%、蛋白質(zhì)約40%、糖類2%-10%作用:隔開(kāi)細(xì)胞和環(huán)境;控制物質(zhì)進(jìn)出;細(xì)胞間信息

12、交流;細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì):有水、無(wú)機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等是活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所。細(xì)胞器分工:線、內(nèi)、高、核、溶、中、葉、液協(xié)調(diào)配合:分泌蛋白的合成與分泌;生物膜系統(tǒng)細(xì)胞核核膜:雙層膜,分開(kāi)核內(nèi)物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)核孔:實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交流和信息交流核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)染色質(zhì):由DNA和蛋白質(zhì)組成,DNA是遺傳信息的載體一、細(xì)胞器差速離心:美國(guó)克勞德線粒體葉綠體高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)溶酶體液泡核糖體中心體分布動(dòng)植物植物動(dòng)植物動(dòng)植物動(dòng)植物植物和某些原生動(dòng)物動(dòng)植物動(dòng)物、低等植物形態(tài)球形、棒形扁平的球形或橢球形大小囊泡、扁平囊泡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)囊狀結(jié)構(gòu)泡狀結(jié)構(gòu)橢球形粒狀

13、小體兩個(gè)中心粒相互垂直排列結(jié)構(gòu)雙層膜少量DNA單層膜,形成囊泡狀和管狀,內(nèi)有腔沒(méi)有膜結(jié)構(gòu)嵴、基粒、基質(zhì)基粒、基質(zhì)片層結(jié)構(gòu)外連細(xì)胞膜內(nèi)連核膜含豐富的水解酶水、離子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)蛋白質(zhì)和RNA兩個(gè)中心粒功能有氧呼吸的主場(chǎng)所進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所細(xì)胞分泌及細(xì)胞壁合成有關(guān)提供合成、運(yùn)輸條件細(xì)胞內(nèi)消化貯存物質(zhì),調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所與有絲分裂有關(guān)備注與高爾基體有關(guān)在核仁形成細(xì)胞器是指在細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行一定生理功能的結(jié)構(gòu)單位三、協(xié)調(diào)配合一一分泌蛋白合成與分泌放射性同位素示蹤法:羅馬尼亞帕拉德有機(jī)物、02葉綠體線粒體能量、基因調(diào)控初步合成加工'修飾、分泌細(xì)胞核一核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜胞

14、外氨基酸I"肽鏈4一定空間結(jié)構(gòu)C生物膜系統(tǒng):細(xì)胞器膜+細(xì)胞膜+核膜等形成的結(jié)構(gòu)體系四、細(xì)胞核=核膜(雙層)+核仁+染色質(zhì)+核液美西螈實(shí)驗(yàn)、蠑螈橫縊實(shí)驗(yàn)、變形蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)、傘藻嫁接與移植實(shí)驗(yàn)細(xì)胞核功能:是遺傳信息儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所,是代謝活動(dòng)和遺傳特性的控制中心。O染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞周期不同階段相互轉(zhuǎn)變的形態(tài)結(jié)構(gòu)。五、樹(shù)立觀點(diǎn)(基本思想)1有一定的結(jié)構(gòu)就必然有與之相對(duì)應(yīng)功能的存在;G結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一2任何功能都需要一定的結(jié)構(gòu)來(lái)完成Li.各種細(xì)胞器既有形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上的差異,又相互聯(lián)系,相互依存;o分工合作2細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)體現(xiàn)細(xì)胞各結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。c生物的整體性:整體大于各部分

15、之和;只有在各部分組成一個(gè)整體的時(shí)才能體現(xiàn)岀生命現(xiàn)象。六、總結(jié)細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。(四)細(xì)胞物質(zhì)的運(yùn)輸一、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例i.水分條件濃度細(xì)胞外液>細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞外液<細(xì)胞內(nèi)液現(xiàn)象動(dòng)物失水皺縮吸水膨脹甚至脹破植物質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原原理外因水分的滲透作用內(nèi)因原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同結(jié)論細(xì)胞的吸水和失水是水分順相對(duì)含量梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程O滲透現(xiàn)象發(fā)生的條件:半透膜、細(xì)胞內(nèi)外濃度差O滲透作用:水分從水勢(shì)高的系統(tǒng)通過(guò)半透膜向水勢(shì)低的系統(tǒng)移動(dòng)的現(xiàn)象。O半透膜:指一類可以讓小分子物質(zhì)通過(guò)而大分子物質(zhì)不能通過(guò)的一類薄膜的總稱O質(zhì)壁分

16、離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)可拓展應(yīng)用于:(指的是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁) 證明成熟植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用;證明細(xì)胞是否是活的;作為光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞膜的方法;初步測(cè)定細(xì)胞液濃度的大??;2. 無(wú)機(jī)鹽等其他物質(zhì) 不同生物吸收無(wú)機(jī)鹽的種類和數(shù)量不同,與膜上載體蛋白的數(shù)量有關(guān)。 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸既有順濃度梯度的,也有逆濃度梯度的。3. 選擇透過(guò)性膜可以讓水分子自由通過(guò),一些離子和小分子也可以通過(guò),而其他離子、小分子和大分子則不能通過(guò)的膜。生物膜是一種選擇透過(guò)性膜,是嚴(yán)格的半透膜二、流動(dòng)鑲嵌模型 磷脂雙分子層:構(gòu)成生物膜的基本支架,但這個(gè)支架不是靜止的,它具有一定的流動(dòng)性。 蛋白質(zhì):鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上,大多數(shù)蛋白

17、質(zhì)也是可以流動(dòng)的。 糖蛋白:蛋白質(zhì)和糖類結(jié)合成天然糖蛋白,形成糖被具有保護(hù)、潤(rùn)滑和細(xì)胞識(shí)別等決定結(jié)構(gòu)功能(物質(zhì)交換)磷脂分子+蛋白質(zhì)分子具有體現(xiàn)”三、跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞嚼臃绞綕舛忍荻容d體臺(tái)匕昌冃匕量作用水氣體、脂溶性物質(zhì)自由擴(kuò)散順XX被選擇吸收的物質(zhì)從高濃度的一側(cè)通過(guò)細(xì)胞膜向濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞協(xié)助擴(kuò)散順VX無(wú)機(jī)鹽離子主動(dòng)運(yùn)輸逆VV能保證活細(xì)胞按照生命活動(dòng)的需要,主動(dòng)地選擇吸收所需要的物質(zhì),排岀新陳代謝產(chǎn)生的廢物和對(duì)細(xì)胞要害的物質(zhì)O大分子或顆粒:胞吞、胞吐不是跨膜運(yùn)輸,不穿過(guò)膜四、小結(jié)組成運(yùn)動(dòng)性流動(dòng)性物質(zhì)交換正常選擇透過(guò)性成分組成結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)決定功能。構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大

18、都是可以流動(dòng)的,因此決定了由它們構(gòu)成的細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有一定的流動(dòng)性。結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性保證了載體蛋白能把相應(yīng)的物質(zhì)從細(xì)胞膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到到另一側(cè)。由于細(xì)胞膜上不同載體的數(shù)量不同,所以,當(dāng)物質(zhì)進(jìn)岀細(xì)胞時(shí)能體現(xiàn)岀不同的物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜的數(shù)量、速度及難易程度的不同,即反映出物質(zhì)交換過(guò)程中的選擇透過(guò)性??梢?jiàn),流動(dòng)性是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的固有屬性,無(wú)論細(xì)胞是否與外界發(fā)生物質(zhì)交換關(guān)系,流動(dòng)性總是存在的,而選擇透過(guò)性是細(xì)胞膜生理特性的描述,這一特性,只有在流動(dòng)性基礎(chǔ)上,完成物質(zhì)交換功能方能體現(xiàn)岀來(lái)。(五)細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用一、酶一一降低反應(yīng)活化能新陳細(xì)胞代謝:活細(xì)胞內(nèi)全部有序化學(xué)反應(yīng)的總稱?;罨埽悍肿訌某B(tài)轉(zhuǎn)變成容易發(fā)生

19、化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。1. 發(fā)現(xiàn)巴斯德之前:發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng),與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)。 巴斯德(法、微生物學(xué)家):發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān);發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞。 利比希(德、化學(xué)家):引起發(fā)酵的是細(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。 比希納(德、化學(xué)家):酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細(xì)胞中一樣。 薩姆納(美、科學(xué)家):從刀豆種子提純出來(lái)的脲酶是一種蛋白質(zhì)。許多酶是蛋白質(zhì)。切赫與奧特曼(美、科學(xué)家):少數(shù)RNA具有生物催化功能。2. 定義:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。注:由活細(xì)胞產(chǎn)生(與核糖體有關(guān))成

20、分:絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。 催化性質(zhì):A.比無(wú)機(jī)催化劑更能減低化學(xué)反應(yīng)的活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速度。B.反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量沒(méi)有變化。3特性高效性:催化效率很高,使反應(yīng)速度很快專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。 需要合適的條件(溫度和PH值)-溫和性-易變性-特異性。酶的催化作用需要適宜的溫度、pH值等,過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)破壞酶分子結(jié)構(gòu)。低溫也會(huì)影響酶的活性,但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。,圖例V廠酶濃度底物濃度si溫度f(wàn)a.丿底1物濃度S解析在底物足夠,其他因素固定的條件下,酶促反應(yīng)的速度與酶濃度成正比。在S在一定范圍內(nèi),V隨S增加而加快,近乎成正比;當(dāng)S很大且達(dá)到一定限度

21、時(shí),V也達(dá)到一個(gè)最大值,此時(shí)即使再增加S,反應(yīng)幾乎不再改變。在一定溫度范圍內(nèi)V隨T的升高而加快在一定條件下,每一種酶在某一溫度時(shí)活力最大,稱最適溫度;當(dāng)溫度升高到一定限度時(shí),V反而隨溫度的升高而降低。二、ATP(三磷酸腺苷)它的水的釋放與貯存。ATP是生物體細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物,是生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源,解與合成存在著能量1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)武,APP腺苷普通化學(xué)鍵高能磷酸鍵磷酸基團(tuán)(13.8KJ/mol)(30.54KJ/mol)2.ATp合成ADp的轉(zhuǎn)化PiADP'熱能一一散失化學(xué)能一一ATP糖類一主要能源物質(zhì)円脂肪一主要儲(chǔ)能物質(zhì)k蛋白質(zhì)一能源物質(zhì)之一.三、ATP的主要

22、來(lái)源一一細(xì)胞呼吸呼吸是通過(guò)呼吸運(yùn)動(dòng)吸進(jìn)氧氣,排岀二氧化碳的過(guò)程。細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放岀能量并生成ATP的過(guò)程。分為:有氧呼吸無(wú)氧呼吸概念指細(xì)胞在氧的參與下,通過(guò)多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生C02和H20釋放能量,生成許多ATP的過(guò)程指細(xì)胞在無(wú)氧的參與下,通過(guò)多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放岀少量能量的過(guò)程。過(guò)程 C6H12O62丙酮酸+4H+少能 2丙酮酸+6H2O6CO2+20H+少能 24H+6O212H2O+大量能量 C6H12O62丙酮酸+4H+少能2C3H6O3乳酸 2丙

23、酮酸2C2H5OH+2CO2反應(yīng)式酶C6H12O6+6H2O+6O6CO2+12H2O+大量能量酶C6H12O6醞2C3H6O3+少量能量2C2H5OH+2CO2+少能不同占八、場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線基質(zhì)線內(nèi)膜始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件除外,需分子氧、酶不需分子氧、需酶產(chǎn)物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量大量、合成38ATP(1161KJ)少量、合成2ATP(61.08KJ)相同占八、聯(lián)系從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同,以后階段不同實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物,釋放能量,合成ATP意義為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量四、影響細(xì)胞呼吸作用的因素1、內(nèi)部因素一一遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量)2、環(huán)境因素溫度以影響酶的活性影

24、響呼吸速率。在最低點(diǎn)與最適點(diǎn)之間,呼吸酶活性低,呼吸作用受抑制,呼吸速率隨溫度的升高而加快。超過(guò)最適點(diǎn),呼吸酶活性降低甚至變性失活,呼吸作用受到抑制,呼吸速率則會(huì)隨著溫度的增高而下降。(2) O2的濃度JWIJ302330O,%植物在02濃度為0時(shí)只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,大多數(shù)植物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和C02;02濃度在010%時(shí),既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸;在02濃度5%時(shí),呼吸作用最弱;在02濃度超過(guò)10%時(shí),只進(jìn)行有氧呼吸。有氧環(huán)境對(duì)無(wú)氧呼吸起抑制作用,抑制作用隨氧濃度的增加而增強(qiáng),直至無(wú)氧呼吸完全停止在一定氧濃度范圍內(nèi),有氧呼吸的強(qiáng)度隨氧濃度的增加而增強(qiáng)。(3)C02濃度從化學(xué)平衡角度分析,

25、C02濃度增加,呼吸速率下降。(4)含水量在一定范圍內(nèi),呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而增強(qiáng),隨含水量的減少而減弱五、光合作用光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,放岀氧氣的過(guò)程。2、場(chǎng)所葉綠體雙層膜基質(zhì):DNA,多種酶、核糖體等基粒多個(gè)類色素體(片層)堆疊而成丫胡蘿卜素(橙黃色)1/3葉黃素(黃色)2/3t葉綠素A(藍(lán)綠色)葉綠素B(黃綠色)類胡蘿卜素(1/4)吸藍(lán)紫光3/4葉綠素(3/4吸紅橙和藍(lán)紫光1發(fā)現(xiàn)內(nèi)容時(shí)間過(guò)程結(jié)論普里斯特1771年蠟燭、小鼠、綠色植物實(shí)驗(yàn)植物可以更新空氣薩克斯1864年葉片遮光實(shí)驗(yàn)綠色植物在光合作用中產(chǎn)生淀粉恩格爾曼1880

26、年水綿光合作用實(shí)驗(yàn)葉綠體是光合作用的場(chǎng)所釋放岀氧魯賓與卡門廠1939年同位素標(biāo)記法光合作用釋放的氧全來(lái)自水3.過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)條件光、H20、色素、酶C02、H、ATP、C5、酶時(shí)間短促較緩慢場(chǎng)所類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)過(guò)程 水的光解2H2O4H+02 ATP的合成:ADP+Pi+光能ATPC02的固定:C02+C52C3C3/C02的還原:2C3+H(CH20)實(shí)質(zhì)光能化學(xué)能,釋放02同化C02,形成(CH20)總式光能葉綠體C02+H20(CH20)+02光能或C02+12H2O(CH20)+602+6H2O葉綠體物變無(wú)機(jī)物C02、H20有機(jī)物(CH20)能變光能TATP中活躍的化學(xué)能T

27、有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光合作用的實(shí)質(zhì)通過(guò)光反應(yīng)把光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能,通過(guò)暗反應(yīng)把二氧化碳和水合成有機(jī)物,同時(shí)把活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機(jī)物中。4、光合作用的意義 制造有機(jī)物,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)變,將C02和H20合成有機(jī)物,轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存太陽(yáng)能; 調(diào)節(jié)大氣中的02和CO2含量保持相對(duì)穩(wěn)定;生物生命活動(dòng)所需能量的最終來(lái)源;注:光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。5、影響光合作用速率的因素及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用光合速率是光合作用強(qiáng)度的指標(biāo),它是指單位時(shí)間內(nèi)單位面積的葉片合成有機(jī)物的速率。影響因素包括植物自身內(nèi)部的因素,如處在不同生育期等,以及多種外部因素。CCJz!C/哦收Oco/一爰示增

28、大光照強(qiáng)度(如圖所示)(1)單因子對(duì)光合作用速率影響的分析曲線分析:A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,釋放C02量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。AB段表明光照強(qiáng)度加強(qiáng),光合作用逐漸加強(qiáng),C02的釋放量逐漸減少,有一部分用于光合作用;而到B點(diǎn)時(shí),細(xì)胞呼吸釋放的C02全部用于光合作用,即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,稱B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)(植物白天的光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以上,植物才能正常生長(zhǎng))。BC段表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng),光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng),到C點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了,稱C點(diǎn)為光飽和點(diǎn)應(yīng)用:陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比較低,如上圖虛線所示。間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類搭配,林帶樹(shù)種的配置,冬季溫室栽培避免高溫等都與光

29、補(bǔ)償點(diǎn)有關(guān)。1A尢令作用災(zāi)際St曰于物質(zhì)蹴么一®OI24-<>B葉圖積扌旨數(shù)光照面積(如圖所示)曲線分析:0A段表明隨葉面積的不斷增大,光合作用實(shí)際量不斷增大,A點(diǎn)為光合作用葉面積的飽和點(diǎn)。隨葉面積的增大,光合作用不再增加,原因是有很多葉被遮擋,光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以下。0B段表明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加,而由于A點(diǎn)以后光合作用不再增加,但葉片隨葉面積的不斷增加呼吸量(0C段)不斷增加,所以干物質(zhì)積累量不斷降低(BC段)。應(yīng)用:適當(dāng)間苗、修剪,合理施肥、澆水,避免徒長(zhǎng)。封行過(guò)早,使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下,白白消耗有機(jī)物,造成不必要的浪費(fèi)。C02濃度、含水

30、量和礦質(zhì)元素(如圖所示)曲線分析:C02和水是光合作用的原料,礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。在一定范圍內(nèi),C02、水和礦質(zhì)元素越多,光合作用速率越快,但到A點(diǎn)時(shí),即C02、水、礦質(zhì)元素達(dá)到飽和時(shí),就不再增加了。應(yīng)用:“正其行,通其風(fēng)”,溫室內(nèi)充C02,即提高C02濃度,增加產(chǎn)量的方法.合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大,提高酶的合成速率,增加光合作用速率。溫度(如圖所示)低細(xì)胞呼吸,保證有機(jī)物的積累曲線分析:光合作用是在酶催化下進(jìn)行的,溫度直接影響酶的活性。一般植物在1035'C下正常進(jìn)行光合作用,其中AB段(1035°C)隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng),B點(diǎn)(35C)以上光合酶活性下降,光合作用開(kāi)始下降,50%左右光合作用完全停止。應(yīng)用:冬天溫室栽培可適當(dāng)提高溫度;夏天,溫室栽培可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度,以提高光合作用:晚上適當(dāng)降低溫室溫度,以降c&JMt(2)多因子對(duì)光合作用速率影

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