細(xì)胞的新陳代謝集體備課

1、專題四專題四細(xì)胞的新陳代謝細(xì)胞的新陳代謝 小專題1酶與ATP考綱要求考綱要求三年考情三年考情命題趨勢命題趨勢1.酶在代謝酶在代謝中的作用中的作用2014江蘇、江蘇、2014福建福建2014重慶重慶2013全國全國、四川、四川、安徽、江蘇、海南安徽、江蘇、海南2012北京、福建、廣北京、福建、廣東、江蘇、全國東、江蘇、全國大綱大綱1.趨勢分析：趨勢分析：(1)酶酶的特性及影響因素的特性及影響因素常以曲線、圖表形常以曲線、圖表形式或?qū)嶒?yàn)探究、分式或?qū)嶒?yàn)探究、分析評價(jià)形式進(jìn)行考析評價(jià)形式進(jìn)行考查。查。(2)ATP部分命題頻部分命題頻率低，多融合到代率低，多融合到代謝謝(或生理或生理)過程中過程中與其

2、他知識點(diǎn)一起與其他知識點(diǎn)一起考查考查。2.ATP在能在能量代謝中量代謝中的作用的作用2014大綱、大綱、2014海南海南2013海南海南2012北京北京酶與酶與ATP在細(xì)胞代謝中有怎樣的聯(lián)系？在細(xì)胞代謝中有怎樣的聯(lián)系？在細(xì)胞合成代謝中需要與物質(zhì)合成代在細(xì)胞合成代謝中需要與物質(zhì)合成代謝有關(guān)的酶類，常需要謝有關(guān)的酶類，常需要ATP提供能量；提供能量；在細(xì)胞分解代謝中需要與物質(zhì)分解代在細(xì)胞分解代謝中需要與物質(zhì)分解代謝有關(guān)的酶類，常伴隨著謝有關(guān)的酶類，常伴隨著ATP的合成；的合成；另外，另外，ATP自身的合成與分解必須有自身的合成與分解必須有酶的催化。酶的催化。RNA催化作用催化作用專一性專一性顯著降

3、低活化能顯著降低活化能 溫度、溫度、pH、底、底物濃度、酶濃度等物濃度、酶濃度等C、H、O、N、PA-PPPADP+Pi+能量能量細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸直接能源物質(zhì)直接能源物質(zhì)一、酶、激素與維生素的比較一、酶、激素與維生素的比較酶酶激素激素維生素維生素來源來源活細(xì)胞產(chǎn)生的有活細(xì)胞產(chǎn)生的有機(jī)物機(jī)物專門的內(nèi)分泌腺或具專門的內(nèi)分泌腺或具有內(nèi)分泌功能的細(xì)胞有內(nèi)分泌功能的細(xì)胞主要從食物主要從食物中來中來特性特性高效性高效性高效性高效性高效性高效性化學(xué)化學(xué)本質(zhì)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是質(zhì)，極少數(shù)是RNA多肽、蛋白質(zhì)、氨基多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、脂質(zhì)等酸衍生物、脂質(zhì)等種類多種類多生理生理功能

4、功能催化功能催化功能調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)作用多是酶的輔多是酶的輔助因子助因子酶酶激素激素維生素維生素相互相互關(guān)系關(guān)系共性共性在生物體內(nèi)均屬于高效能物質(zhì)，即含量少，作用大，在生物體內(nèi)均屬于高效能物質(zhì)，即含量少，作用大，生物代謝不可缺少生物代謝不可缺少 二、具有專一性的物質(zhì)歸納二、具有專一性的物質(zhì)歸納 1酶：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。酶：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。如限制性核酸內(nèi)切酶能識別特定的核苷酸序列，并在如限制性核酸內(nèi)切酶能識別特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。分子。 2載體：某些物質(zhì)通過細(xì)胞膜時(shí)需要載體協(xié)助，載體：某些物質(zhì)通過細(xì)胞膜時(shí)需要載體協(xié)助，

5、不同物質(zhì)所需載體不同，載體的專一性是細(xì)胞膜選擇不同物質(zhì)所需載體不同，載體的專一性是細(xì)胞膜選擇透過性的基礎(chǔ)。透過性的基礎(chǔ)。 3激素：激素特異性地作用于靶細(xì)胞、靶器官，激素：激素特異性地作用于靶細(xì)胞、靶器官，其原因在于它的靶細(xì)胞膜或胞內(nèi)存在與該激素特異性其原因在于它的靶細(xì)胞膜或胞內(nèi)存在與該激素特異性結(jié)合的受體。結(jié)合的受體。 4tRNA tRNA有有61種，每種種，每種tRNA只能識別并只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。 5抗體：一種抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異抗體：一種抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合。性結(jié)合。三、與酶有關(guān)的曲線分析三、與酶有關(guān)的曲線分析內(nèi)內(nèi) 容容曲曲 線線分分 析析表示

6、酶的高效表示酶的高效性的曲線性的曲線與無機(jī)催化劑相比，酶的催與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高化效率更高、酶只能縮短達(dá)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間，不改到化學(xué)平衡所需時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)表示酶專一性表示酶專一性(特異性特異性)的曲線的曲線在在A反應(yīng)物中加入酶反應(yīng)物中加入酶A，反，反應(yīng)速度較未加酶時(shí)明顯加快，應(yīng)速度較未加酶時(shí)明顯加快，說明酶說明酶A能夠催化該反應(yīng)。能夠催化該反應(yīng)。在在A反應(yīng)物中加入酶反應(yīng)物中加入酶B，反，反應(yīng)速度與未加酶時(shí)相同，說應(yīng)速度與未加酶時(shí)相同，說明酶明酶B不能催化該反應(yīng)不能催化該反應(yīng)影影響響酶酶促促反反應(yīng)應(yīng)速速率率的的因因素素影影響響酶酶活活性

7、性的的曲曲線線酶的活性一般可用酶促反應(yīng)酶的活性一般可用酶促反應(yīng)的速率表示：過酸、過堿、的速率表示：過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，酶經(jīng)低溫處結(jié)構(gòu)未被破壞，酶經(jīng)低溫處理后再升高溫度其活性可恢理后再升高溫度其活性可恢復(fù)復(fù)酶的活性亦可用反應(yīng)物剩余酶的活性亦可用反應(yīng)物剩余量來表示。其他條件相同的量來表示。其他條件相同的情況下，酶的活性強(qiáng)，則反情況下，酶的活性強(qiáng)，則反應(yīng)后反應(yīng)物剩余量少應(yīng)后反應(yīng)物剩余量少影影響響酶酶促促反反應(yīng)應(yīng)速速率率的的因因素素底物濃底物濃度對酶度對酶促反應(yīng)促反應(yīng)的影響的影響在其他條件適宜，酶量一

8、定的在其他條件適宜，酶量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，此時(shí)限制因濃度增加而加快，此時(shí)限制因素是底物濃度；當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)素是底物濃度；當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定限度時(shí)，再增加底物濃到一定限度時(shí)，再增加底物濃度，反應(yīng)速率不再增加，此時(shí)度，反應(yīng)速率不再增加，此時(shí)限制因素是酶濃度限制因素是酶濃度酶濃度酶濃度對酶促對酶促反應(yīng)的反應(yīng)的影響影響在底物充足，而其他條件適宜在底物充足，而其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。整個(gè)過程中限制濃度成正比。整個(gè)過程中限制因素是酶濃度因素是酶濃度特別提醒特別提醒混淆酶促反應(yīng)速率與酶活性混淆酶促反應(yīng)速

9、率與酶活性(1)(1)溫度、溫度、pHpH都能影響酶的空間結(jié)構(gòu)，都能影響酶的空間結(jié)構(gòu)，改變酶的活性，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。改變酶的活性，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。(2)(2)底物濃度和酶濃度是通過影響底物底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸而影響酶促反應(yīng)速率的，并與酶的接觸而影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性。不影響酶的活性。四、與酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析四、與酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)?zāi)繉?shí)驗(yàn)?zāi)康牡膶?shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組對照組對照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組衡量標(biāo)衡量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)自變量自變量因變量因變量無關(guān)無關(guān)變量變量驗(yàn)證某驗(yàn)證某種酶是種酶是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)待測酶液待測酶液雙縮脲雙縮脲試劑試劑已知蛋白已知蛋白液雙縮液雙縮脲試劑脲試

10、劑是否出是否出現(xiàn)紫色現(xiàn)紫色待測酶待測酶液和已液和已知蛋白知蛋白液液是否出是否出現(xiàn)紫色現(xiàn)紫色驗(yàn)證酶驗(yàn)證酶具有催具有催化作用化作用底物相底物相應(yīng)酶液應(yīng)酶液底物等底物等量蒸餾水量蒸餾水底物是底物是否被分否被分解解相應(yīng)酶相應(yīng)酶液的有液的有無無底物是底物是否被分否被分解解底物量、底物量、溫度等溫度等驗(yàn)證酶驗(yàn)證酶的專一的專一性性底物相底物相應(yīng)酶液應(yīng)酶液另一底物另一底物相同酶相同酶液或同一液或同一底物另底物另一酶液一酶液底物是底物是否被分否被分解解不同底不同底物或不物或不同酶液同酶液底物是底物是否被分否被分解解酶的數(shù)量、酶的數(shù)量、溫度等溫度等探究酶的探究酶的適宜溫度適宜溫度溫度梯度下的同溫度梯度下的同一溫度

11、處理后的一溫度處理后的底物和酶混合底物和酶混合底物的分解底物的分解速率或底物速率或底物的剩余量的剩余量溫度溫度酶酶的的活活性性底物和酶底物和酶的量、溶的量、溶液溫度、液溫度、反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間等等探究酶的探究酶的最適最適pHpH梯度下的同梯度下的同一一pH處理后的處理后的底物和酶混合底物和酶混合pH五、高中五、高中階段學(xué)過的酶階段學(xué)過的酶( (1)1)物質(zhì)代謝中的酶物質(zhì)代謝中的酶 淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的腺分泌的胰淀粉酶和胰淀粉酶和腸腺分泌的腸淀粉酶?？纱呋c腺分泌的腸淀粉酶?？纱呋矸鬯獬甥溠刻?。淀粉水解成麥芽糖。 麥芽糖酶：主

12、要有胰腺分泌的胰麥芽糖酶和腸腺麥芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰麥芽糖酶和腸腺分泌的腸分泌的腸麥芽糖酶麥芽糖酶。可催化麥芽糖水解成葡萄糖?？纱呋溠刻撬獬善咸烟恰Ｖ久福褐饕幸认俜置诘囊戎久负湍c腺分泌脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和腸腺分泌的腸脂肪酶?？纱呋痉纸鉃橹舅岷透视汀Ｐ璧哪c脂肪酶?？纱呋痉纸鉃橹舅岷透视?。需要指出的是，脂肪分解前往往需要經(jīng)過肝臟分泌的要指出的是，脂肪分解前往往需要經(jīng)過肝臟分泌的膽汁的乳化作用形成脂肪微粒。廢棄動(dòng)植物油脂與膽汁的乳化作用形成脂肪微粒。廢棄動(dòng)植物油脂與甲醇等反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油，需要先把植物油脂分解甲醇等反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油，需要先把植物油脂分解為甘油

13、和脂肪酸，植物油脂的化學(xué)本質(zhì)為脂肪，所為甘油和脂肪酸，植物油脂的化學(xué)本質(zhì)為脂肪，所以也需要脂肪酶水解。以也需要脂肪酶水解。蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶?？纱呋鞍踪|(zhì)水解成多肽鏈。的胰蛋白酶?？纱呋鞍踪|(zhì)水解成多肽鏈。肽酶：由腸腺分泌?？纱呋嚯逆溗獬砂被帷ｋ拿福河赡c腺分泌?？纱呋嚯逆溗獬砂被?。轉(zhuǎn)氨酶：催化蛋白質(zhì)代謝過程中氨基轉(zhuǎn)換過程。例轉(zhuǎn)氨酶：催化蛋白質(zhì)代謝過程中氨基轉(zhuǎn)換過程。例如人體中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶如人體中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)(GPT)，能夠把谷氨酸上的氨，能夠把谷氨酸上的氨基轉(zhuǎn)移給丙酮酸，從而形成丙氨酸和酮戊二酸。

14、谷丙基轉(zhuǎn)移給丙酮酸，從而形成丙氨酸和酮戊二酸。谷丙轉(zhuǎn)氨酶在肝臟中的含量最多，當(dāng)肝臟發(fā)生病變時(shí)谷丙轉(zhuǎn)氨酶在肝臟中的含量最多，當(dāng)肝臟發(fā)生病變時(shí)谷丙轉(zhuǎn)氨酶就大量釋放到血液中。因此臨床上常把化驗(yàn)人轉(zhuǎn)氨酶就大量釋放到血液中。因此臨床上常把化驗(yàn)人體血液中這種酶的含量作為診斷是否患肝炎等疾病的體血液中這種酶的含量作為診斷是否患肝炎等疾病的一項(xiàng)重要指標(biāo)。一項(xiàng)重要指標(biāo)。光合作用酶：葉綠體中有參與光合反應(yīng)形成光合作用酶：葉綠體中有參與光合反應(yīng)形成ATPATP、NADPHNADPH有關(guān)的酶類和與暗反應(yīng)有關(guān)的酶系。有關(guān)的酶類和與暗反應(yīng)有關(guān)的酶系。呼吸氧化酶：線粒體中存在呼吸氧化酶：線粒體中存在ATPATP合成酶等催化

15、呼吸合成酶等催化呼吸作用進(jìn)行的酶。作用進(jìn)行的酶。ATPATP合成酶、合成酶、ATPATP水解酶水解酶(2)遺傳變異中的酶遺傳變異中的酶解旋酶：在解旋酶：在DNA復(fù)制時(shí)，解旋酶可以使復(fù)制時(shí)，解旋酶可以使DNA分子的分子的兩條脫氧核苷酸鏈中配對的堿基從氫鍵處斷裂，從而兩條脫氧核苷酸鏈中配對的堿基從氫鍵處斷裂，從而使兩條螺旋的雙鏈解開。使兩條螺旋的雙鏈解開。DNA/RNA聚合酶：分別催化脫氧核苷酸聚合成聚合酶：分別催化脫氧核苷酸聚合成DNA鏈以及核糖核苷酸聚合成鏈以及核糖核苷酸聚合成RNA鏈的反應(yīng)。鏈的反應(yīng)。逆轉(zhuǎn)錄酶：催化以逆轉(zhuǎn)錄酶：催化以RNA為模板、以脫氧核苷酸為原為模板、以脫氧核苷酸為原料合成

16、料合成DNA的過程。的過程。(3)生物工程中的酶生物工程中的酶限制性內(nèi)切酶：一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特限制性內(nèi)切酶：一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的位點(diǎn)上切割定的核苷酸序列，并且能在特定的位點(diǎn)上切割DNA分分子，產(chǎn)生特定的黏性末端。子，產(chǎn)生特定的黏性末端。DNADNA連接酶：將兩條連接酶：將兩條DNADNA黏性末端之間的縫隙黏性末端之間的縫隙“縫縫合合”起來，連接的是磷酸二酯鍵，不是堿基對，堿起來，連接的是磷酸二酯鍵，不是堿基對，堿基對可以依靠氫鍵連接。基對可以依靠氫鍵連接。纖維素酶和果膠酶：在植物細(xì)胞工程中植物體細(xì)纖維素酶和果膠酶：在植物細(xì)胞工程中植物體細(xì)胞雜

17、交時(shí)，需要事先用纖維素酶和果膠酶分解植物胞雜交時(shí)，需要事先用纖維素酶和果膠酶分解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，從而獲得有活力的原生質(zhì)體，然后細(xì)胞的細(xì)胞壁，從而獲得有活力的原生質(zhì)體，然后誘導(dǎo)不同植物的原生質(zhì)體融合。誘導(dǎo)不同植物的原生質(zhì)體融合。胰蛋白酶：在動(dòng)物細(xì)胞工程的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中，胰蛋白酶：在動(dòng)物細(xì)胞工程的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中，需要用胰蛋白酶將取自動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官需要用胰蛋白酶將取自動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官和組織分散成單個(gè)的細(xì)胞，然后配制成細(xì)胞懸液進(jìn)和組織分散成單個(gè)的細(xì)胞，然后配制成細(xì)胞懸液進(jìn)行培養(yǎng)。行培養(yǎng)。六、ATP的結(jié)構(gòu)說出下列圖示中說出下列圖示中“A”的含義的含義ATP的合成與的合成與ATP的水解

18、不是可逆反應(yīng)的原因分的水解不是可逆反應(yīng)的原因分析析項(xiàng)項(xiàng) 目目ATP的合成的合成ATP的水解的水解反應(yīng)條件反應(yīng)條件不同不同是一種是一種_，催化該反應(yīng)的酶屬合催化該反應(yīng)的酶屬合成酶成酶屬屬_，催催化該反應(yīng)的酶屬水解化該反應(yīng)的酶屬水解酶酶能量來源能量來源不同不同能量來源主要是能量來源主要是_和和有機(jī)物有機(jī)物分解釋放的化學(xué)能分解釋放的化學(xué)能釋放的能量是儲存在釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學(xué)高能磷酸鍵中的化學(xué)能能反應(yīng)場所反應(yīng)場所不同不同細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、_和和葉綠體葉綠體生活細(xì)胞的需要能量生活細(xì)胞的需要能量的部位的部位合成反應(yīng)合成反應(yīng)水解反應(yīng)水解反應(yīng)太陽光能太陽光能線粒體線粒體七、七、ATP和

19、和ADP的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化注意：注意：對對ATPATP認(rèn)識的幾個(gè)誤區(qū)認(rèn)識的幾個(gè)誤區(qū)(1)(1)誤認(rèn)為誤認(rèn)為ATPATP等同于能量：等同于能量：ATPATP是一種高能磷酸化合是一種高能磷酸化合物，其分子式可以簡寫為物，其分子式可以簡寫為APAPP PP P，高能磷酸，高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)30.54 kJ/30.54 kJ/molmol的能量，的能量，所以所以ATPATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可將兩者等是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可將兩者等同起來。同起來。(2)(2)誤認(rèn)為誤認(rèn)為ATPATP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ADPADP不消耗水：不消耗水：ATPATP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ADPADP

20、又又稱稱“ATP“ATP的水解反應(yīng)的水解反應(yīng)”，這一過程需，這一過程需ATPATP酶的催化，酶的催化，同時(shí)也需要消耗水。凡是有機(jī)物同時(shí)也需要消耗水。凡是有機(jī)物( (如蛋白質(zhì)、脂肪、如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等淀粉等) )的水解都需要消耗水。的水解都需要消耗水。ATPATP與與ADPADP相互轉(zhuǎn)化的場所及對應(yīng)的生理過程相互轉(zhuǎn)化的場所及對應(yīng)的生理過程細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)ADPATPATPADP主要的生理功能舉例主要的生理功能舉例細(xì)胞膜上細(xì)胞膜上的載體的載體物質(zhì)的主動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)的主動(dòng)運(yùn)輸細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞呼吸第一階段；許多生化反細(xì)胞呼吸第一階段；許多生化反應(yīng)進(jìn)行的場所應(yīng)進(jìn)行的場所葉綠體葉綠體光反應(yīng)產(chǎn)生光反

21、應(yīng)產(chǎn)生ATP，暗反應(yīng)消耗，暗反應(yīng)消耗ATP線粒體線粒體有氧呼吸第二、三階段可產(chǎn)生有氧呼吸第二、三階段可產(chǎn)生ATP；自身；自身DNA復(fù)制等復(fù)制等核糖體核糖體氨基酸合成蛋白質(zhì)時(shí)要消耗氨基酸合成蛋白質(zhì)時(shí)要消耗ATP高爾基體高爾基體植物細(xì)胞壁的形成，動(dòng)物細(xì)胞分植物細(xì)胞壁的形成，動(dòng)物細(xì)胞分泌物的分泌泌物的分泌內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有機(jī)物的合成、運(yùn)輸有機(jī)物的合成、運(yùn)輸細(xì)胞核細(xì)胞核DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄光合作用與呼吸作用的光合作用與呼吸作用的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識回扣回扣影響光合和呼吸作用的因素及相關(guān)影響光合和呼吸作用的因素及相關(guān)曲線曲線分析分析光合作用與呼吸作用的光合作用與呼吸作用的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)小專題小專題2 2光合

22、作用和呼吸作用光合作用和呼吸作用29一、光合作用的一、光合作用的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識問：問：1、改變實(shí)、改變實(shí)驗(yàn)條件驗(yàn)條件,分析分析C3、C5、ADP、ATP、H、的含量變、的含量變化化2、ATP和和ADP的的轉(zhuǎn)移方向和含量轉(zhuǎn)移方向和含量3、影響因素、影響因素3031呼吸作用的呼吸作用的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識 問：問： 1. 為什么酵為什么酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，而乳酸菌無氧呼精，而乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸吸產(chǎn)生乳酸? 直接原因是什么直接原因是什么? 根本原因是什么根本原因是什么? 2.同樣是馬鈴薯植株，同樣是馬鈴薯植株，其塊莖細(xì)胞無氧呼吸其塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸，而其他產(chǎn)物為乳酸，

23、而其他器官無氧呼吸產(chǎn)物卻器官無氧呼吸產(chǎn)物卻是酒精，這又是什么是酒精，這又是什么原因原因? 直接原因是什么直接原因是什么? 根本原因是什么根本原因是什么?基因不同基因不同基因選擇性表達(dá)基因選擇性表達(dá)光合速率光照強(qiáng)度CO2的吸收量光照強(qiáng)度CO2濃度CO2的吸收量呼吸速率溫度CO2釋放量氧濃度時(shí)間CO2的吸收量呼吸速率CO2濃度光合速率溫度二、二、光合作用與呼吸作用的曲線光合作用與呼吸作用的曲線分析分析葉面積指數(shù)物質(zhì)的量34光照強(qiáng)度ABC光補(bǔ)償點(diǎn)CO2釋放速率CO2吸收速率o縱坐標(biāo)的值實(shí)指凈光合速率A點(diǎn)對應(yīng)的縱坐標(biāo)的絕對值實(shí)指呼吸速率光飽和點(diǎn)最大凈光合速率呼吸速率最大光合速率其大小主要受溫度影響36

24、光照強(qiáng)度ABCCO2吸收速率o縱坐標(biāo)的值實(shí)指凈光合速率A點(diǎn)對應(yīng)的縱坐標(biāo)的絕對值實(shí)指呼吸速率最大凈光合速率呼吸速率最大光合速率其大小主要受溫度影響S1S2S3呼吸消耗(有機(jī)物)量 =(有機(jī)物)儲存量 =(有機(jī)物)制造量 =S1 + S2S3 - S1S3 + S2“總光合量”與 “凈光合量”的比較項(xiàng)目總光合量凈光合量有機(jī)物O2量CO2量植物或葉片、葉綠體 植物或葉片 量；收獲植物所得的有機(jī)物量，一段時(shí)間內(nèi)干物質(zhì)增加量植物體或葉片 量植物體或葉片 量；植物所處外界環(huán)境中氧氣的 量植物體或葉片 或 量；葉綠體 量植物體或葉片從外界 量；植物所處外界環(huán)境中二氧化碳的 量產(chǎn)生或制造量積累產(chǎn)生或制造葉綠體

25、釋放量釋放增加固定同化吸收吸收 減少 為研究不同光照強(qiáng)度下水稻的光合作用進(jìn)行如下為研究不同光照強(qiáng)度下水稻的光合作用進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：用用100 W100 W的燈泡作為光源。先將燈泡置于距裝置的燈泡作為光源。先將燈泡置于距裝置2020厘米處，厘米處，1515分鐘后觀察并記錄液滴的讀數(shù)分鐘后觀察并記錄液滴的讀數(shù) 加大燈泡與裝置間距離，過加大燈泡與裝置間距離，過1515分鐘再觀察記錄分鐘再觀察記錄 連續(xù)重復(fù)步驟連續(xù)重復(fù)步驟 1 1、圖中處于光補(bǔ)償點(diǎn)的是、圖中處于光補(bǔ)償點(diǎn)的是_2 2、E E點(diǎn)的含義點(diǎn)的含義_C光合作用產(chǎn)生的光合作用產(chǎn)生的O2被呼吸作用消被呼吸作用消耗到和實(shí)驗(yàn)開始時(shí)耗到和實(shí)驗(yàn)開始時(shí)O

26、2量相同量相同1、曲線的各點(diǎn)含義及形成原因分析a點(diǎn)：溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放減少；b點(diǎn)：太陽出來，開始進(jìn)行光合作用；bc段：光合作用小于呼吸作用；c點(diǎn)：光合作用等于呼吸作用；ce段：光合作用大于呼吸作用；d點(diǎn)：溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象；e點(diǎn)：下午6時(shí)左右，光合作用等于呼吸作用；ef段：光合作用小于呼吸作用；fg段；太陽落山，停止光合作用，只進(jìn)行呼吸作用。2有關(guān)有機(jī)物情況的分析(見圖2)(1)(1)積累有機(jī)物時(shí)間段：積累有機(jī)物時(shí)間段：cece段；段；(2)(2)制造有機(jī)物時(shí)間段：制造有機(jī)物時(shí)間段：bfbf段；段；(3)(3)消耗有機(jī)物時(shí)間段：消耗有機(jī)物時(shí)間段：ogog段

27、；段；(4)(4)一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn)：一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn)：e e點(diǎn)；點(diǎn)；(5)(5)一晝夜有機(jī)物的積累量表示：一晝夜有機(jī)物的積累量表示：S SP PS SM MS SN N。3在相對密閉的環(huán)境中，一晝夜CO2含量的變化曲線圖(見圖3)(1)如果如果N點(diǎn)低于點(diǎn)低于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加；體內(nèi)的有機(jī)物總量增加；(2)如果如果N點(diǎn)高于點(diǎn)高于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少；體內(nèi)的有機(jī)物總量減少；(3)如果如果N點(diǎn)等于點(diǎn)等于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變；體

28、內(nèi)的有機(jī)物總量不變；(4)CO2含含 量最高點(diǎn)為量最高點(diǎn)為c點(diǎn)，點(diǎn)，CO2含量最低點(diǎn)為含量最低點(diǎn)為e點(diǎn)。點(diǎn)。 4在相對密閉的環(huán)境下，一晝夜O2含量的變化曲線圖5用線粒體和葉綠體表示兩者關(guān)系6植物葉片細(xì)胞內(nèi)三碳化合物含量變化曲線圖(見圖7)AB時(shí)間段：夜晚無光，葉綠體中不產(chǎn)生ATP和NADPH，三碳化合物不能被還原，含量較高。BC時(shí)間段：隨著光照逐漸增強(qiáng)，葉綠體中產(chǎn)生ATP和NADPH逐漸增加，三碳化合物不斷被還原，含量逐漸降低。CD時(shí)間段：由于發(fā)生“午休”現(xiàn)象，部分氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入減少，三碳化合物合成減少，含量最低。DE時(shí)間段：關(guān)閉的氣孔逐漸張開，CO2進(jìn)入增加，三碳化合物合成增加，含量增

29、加。EF時(shí)間段：隨著光照逐漸減弱，葉綠體中產(chǎn)生ATP和NADPH逐漸減少，三碳化合物被還消耗的越來越少，含量逐漸增加。FG時(shí)間段：夜晚無光，葉綠體中不產(chǎn)生ATP和NADPH，三碳化合物不能被還原，含量較高。7植物葉片細(xì)胞內(nèi)五碳化合物含量變化曲線圖(見圖8)三、三、光合作用與呼吸作用的光合作用與呼吸作用的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)下面的裝置，可以用做哪些實(shí)驗(yàn)探究？下面的裝置，可以用做哪些實(shí)驗(yàn)探究？53、下圖是探究酵母菌的呼吸類型實(shí)驗(yàn)裝置NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液甲清水酵母菌培養(yǎng)液乙序序號號裝置中裝置中紅色紅色液滴的移動(dòng)現(xiàn)象液滴的移動(dòng)現(xiàn)象裝置甲裝置甲裝置乙裝置乙結(jié)論只進(jìn)行有氧呼吸只進(jìn)行無氧呼吸有氧呼吸、無氧呼吸都進(jìn)行

30、不移動(dòng)不移動(dòng)向左移向左移向右移向右移思考: 如果將酵母菌改為乳酸菌,怎樣才說明它只進(jìn)行無氧呼吸?54、下圖是探究酵母菌的呼吸類型實(shí)驗(yàn)裝置NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液甲清水酵母菌培養(yǎng)液乙序序號號裝置中裝置中紅色紅色液滴的移動(dòng)現(xiàn)象液滴的移動(dòng)現(xiàn)象裝置甲裝置甲裝置乙裝置乙結(jié)論只進(jìn)行有氧呼吸只進(jìn)行無氧呼吸有氧呼吸、無氧呼吸都進(jìn)行不移動(dòng)不移動(dòng)向左移向左移向右移向右移思考2:如果甲向左移距離為a,乙向右移距離為b,怎樣計(jì)算呼吸熵?55、下圖是探究酵母菌的呼吸類型實(shí)驗(yàn)裝置NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液甲清水酵母菌培養(yǎng)液乙思考2:如果甲向左移距離為a,乙向右移距離為b,怎樣計(jì)算呼吸商?追問：a代表值；b代表值為使測得的a

31、、b值更精確，還應(yīng)再設(shè)置一對照裝置。應(yīng)怎樣設(shè)置？設(shè)置的目的是什么？若要測定已長出一片真葉幼苗的呼吸商，則應(yīng)將該裝置置于何種條件下？為什么？消耗氧的體積消耗氧與釋放二氧化碳的體積之差56?活塞著色液刻度管橡皮塞無色玻璃容器燒杯綠色植株NaHCO3緩沖液裝置思考：思考：NaHCO3緩沖液的作用？緩沖液的作用？著色液的移動(dòng)方向，移動(dòng)數(shù)值代表什么？著色液的移動(dòng)方向，移動(dòng)數(shù)值代表什么？怎樣排除物理誤差？怎樣排除物理誤差？持續(xù)提供持續(xù)提供CO2,CO2,保持空間保持空間CO2CO2濃度相對穩(wěn)定濃度相對穩(wěn)定植株植株光合作用光合作用O2O2的釋放量的釋放量與與呼吸作用呼吸作用O2O2的消耗量的消耗量的差值的差

32、值. .?活塞著色液刻度管橡皮塞無色玻璃容器燒杯死植株裝置NaHCO3緩沖液1 1. .氣體體積變化法氣體體積變化法測光合作用測光合作用O2O2產(chǎn)產(chǎn)生生2 2. .“半葉法半葉法”測光合作用有機(jī)物的測光合作用有機(jī)物的生產(chǎn)量，即單位時(shí)間、單位葉面積干物生產(chǎn)量，即單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)的積累數(shù)質(zhì)的積累數(shù)3.3.黑白瓶法黑白瓶法測溶氧量的變化測溶氧量的變化4.4.小葉片上浮法小葉片上浮法定性比較光合作用定性比較光合作用強(qiáng)度的大小強(qiáng)度的大小測定光合速率的方法測定光合速率的方法采用采用“半葉法半葉法”對葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測對葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測定，其原理是，將對稱葉片的一部分（定，其原理是，

33、將對稱葉片的一部分（A A）遮光，）遮光，另一部分（另一部分（B B）不作處理，并用適當(dāng)方法阻止兩）不作處理，并用適當(dāng)方法阻止兩部分的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射部分的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6 6小時(shí)后，小時(shí)后，在在A A、B B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為稱重，分別記為M MA A、M MB B獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度，其單位是算出該葉片的光合作用強(qiáng)度，其單位是mg/dmmg/dm2 2h h。 、請?jiān)O(shè)計(jì)一張表格用于記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、請?jiān)O(shè)計(jì)一張表格用于記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（假設(shè)實(shí)驗(yàn)選定（假設(shè)實(shí)驗(yàn)選定3 3片葉

34、）。片葉）。 、若、若M= MM= MB B M MA A ，則，則M M表示表示_。2 2、半葉法：測定有機(jī)物的生產(chǎn)量、半葉法：測定有機(jī)物的生產(chǎn)量葉片編號MBMA123M M表示表示B B葉片被截取部分在葉片被截取部分在6 6小時(shí)內(nèi)光合作小時(shí)內(nèi)光合作用合成有機(jī)物總量用合成有機(jī)物總量平均值在葉柄基部作環(huán)剝處理在葉柄基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出出)，于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為，于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片的葉綠體光合作用的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片的葉綠體光合作用速率速率=(3y一一2

35、zx)6 gcm-2h-1(不考慮取葉圓片后對葉不考慮取葉圓片后對葉生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對葉生理活動(dòng)的影響生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對葉生理活動(dòng)的影響)。則則M處的實(shí)驗(yàn)條件是處的實(shí)驗(yàn)條件是( ) A下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí) B下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6小時(shí)C下午4時(shí)后在陽光下照射1小時(shí) D晚上8時(shí)后在無光下放置3小時(shí)（3y一2zx)6 = （y一x）/ 6 + （y一z）/ M ，計(jì)算出M = 3小時(shí) ，AA A光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（k-wk-w）mol/mol/瓶瓶B B光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（k-vk-v）mol/mol/瓶瓶C C有氧呼吸消耗的氧氣量為（有