第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

1、第五章細(xì)胞的細(xì)胞的能量供應(yīng)和能量供應(yīng)和利用利用為什么需要酶？細(xì)胞代謝：細(xì)胞代謝： 細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝?；瘜W(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。多，需要高效進(jìn)行多，需要高效進(jìn)行 活化態(tài)分子越多，反應(yīng)活化態(tài)分子越多，反應(yīng)速度越快。速度越快。使分子變?yōu)榛钍狗肿幼優(yōu)榛罨肿拥耐緩接卸€(gè)化分子的途徑有二個(gè)：(1)對(duì)反應(yīng)體系加熱或用光對(duì)反應(yīng)體系加熱或用光照射。照射。（2）使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┦褂眠m當(dāng)?shù)拇呋瘎?，降低反?yīng)的能閾，使反應(yīng)降低反應(yīng)的能閾，使反應(yīng)沿著一個(gè)活化能閾較低的沿著一個(gè)活化能閾較低的途徑進(jìn)行。途徑進(jìn)行。 在一個(gè)反應(yīng)體系中，只有處于活化態(tài)的活化分子才能

2、相在一個(gè)反應(yīng)體系中，只有處于活化態(tài)的活化分子才能相互碰撞發(fā)生反應(yīng)?；ヅ鲎舶l(fā)生反應(yīng)。第第1節(jié)節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶步驟步驟試管編號(hào)試管編號(hào) 說明說明1 12 23 34 4 一一二二 觀觀察察結(jié)論結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫常溫90FeCl3肝臟研肝臟研磨液磨液2 2滴滴2 2滴滴不明顯不明顯少量少量較多較多大量大量不復(fù)燃不復(fù)燃 不復(fù)燃不復(fù)燃變亮變亮復(fù)燃復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快反應(yīng)條件反應(yīng)條件自變量自變量因變量因變量無關(guān)

3、變量無關(guān)變量變量變量 H H2 2OO2 2 濃度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生帶火星的木條帶火星的木條對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫在不同條件下的分解比較過氧化氫在不同條件下的分解控制變量與對(duì)照實(shí)驗(yàn)：控制變量與對(duì)照實(shí)驗(yàn)：自變量：實(shí)驗(yàn)中自變量：實(shí)驗(yàn)中 的變量。的變量。因變量：隨因變量：隨 而變化的變量。而變化的變量。無關(guān)變量：無關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在一除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在一 些些 ，對(duì)，對(duì) 造成影響造成影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則：對(duì)照性原則；單一變量原則；重復(fù)性原則對(duì)照性原則；單一變量原則；重復(fù)性原則對(duì)

4、照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組。 人為控制改變?nèi)藶榭刂聘淖冏宰兞孔宰兞繉?shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果可變因素可變因素與無機(jī)催化劑相比較，與無機(jī)催化劑相比較，酶降低活化能的作酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高用更顯著，因而催化效率更高。酶具有高效性酶具有高效性各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱加熱： FeFe3+3+：酶酶：提高提高分子的能量分子的能量降低降低化學(xué)反應(yīng)的活化能化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的

5、活化能地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能v中間產(chǎn)物學(xué)說中間產(chǎn)物學(xué)說 設(shè)一反應(yīng)：設(shè)一反應(yīng)： S S （底物）（底物） P P（產(chǎn)物）（產(chǎn)物） 在這一反應(yīng)過程中，底物與酶結(jié)合形成中間在這一反應(yīng)過程中，底物與酶結(jié)合形成中間產(chǎn)物產(chǎn)物ES，由于，由于S與與E的結(jié)合導(dǎo)致分子中某些化學(xué)的結(jié)合導(dǎo)致分子中某些化學(xué)鍵發(fā)生變化，呈不穩(wěn)定狀態(tài)，即活化態(tài)，使反鍵發(fā)生變化，呈不穩(wěn)定狀態(tài)，即活化態(tài)，使反應(yīng)活化能降低，然后中產(chǎn)物裂解成酶和產(chǎn)物。應(yīng)活化能降低，然后中產(chǎn)物裂解成酶和產(chǎn)物。v誘導(dǎo)契合學(xué)說誘導(dǎo)契合學(xué)說學(xué)說內(nèi)容學(xué)說內(nèi)容：酶的活性中心具有一酶的活性中心具有一定的柔性，當(dāng)?shù)孜锱c酶相遇時(shí)，定的柔性，當(dāng)?shù)孜锱c酶相遇時(shí)，可誘導(dǎo)酶活性中心的構(gòu)

6、象發(fā)生相可誘導(dǎo)酶活性中心的構(gòu)象發(fā)生相應(yīng)的改變，使活性中心上有關(guān)基應(yīng)的改變，使活性中心上有關(guān)基團(tuán)達(dá)到正確的排列和定向，因而團(tuán)達(dá)到正確的排列和定向，因而使酶和底物契合而結(jié)合成中間絡(luò)使酶和底物契合而結(jié)合成中間絡(luò)合物，并引起底物發(fā)生反應(yīng)。反合物，并引起底物發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束當(dāng)?shù)孜飶拿干厦撀湎聛砗?，?yīng)結(jié)束當(dāng)?shù)孜飶拿干厦撀湎聛砗螅傅幕钚灾行挠只謴?fù)了原來的構(gòu)酶的活性中心又恢復(fù)了原來的構(gòu)象。象。一、一、 酶的概念酶的概念 酶是酶是活細(xì)胞活細(xì)胞產(chǎn)生的有產(chǎn)生的有催化作用催化作用的有機(jī)物，的有機(jī)物，主要為蛋白質(zhì)，少量為主要為蛋白質(zhì)，少量為RNA。二、酶的特性二、酶的特性1.酶具有高效性酶具有高效性酶的催化效率一酶

7、的催化效率一般是無機(jī)催化劑般是無機(jī)催化劑的的10107 710101313倍。倍。酶高效性的曲線酶高效性的曲線酶催化反應(yīng)的機(jī)制（底物酶催化反應(yīng)的機(jī)制（底物-酶結(jié)合）酶結(jié)合）2、酶具有專一性、酶具有專一性酶的命名：酶的命名：（來源）（底物）（反應(yīng)名稱）酶（來源）（底物）（反應(yīng)名稱）酶3 3、酶的作用條件較溫和、酶的作用條件較溫和t/mmol. s/mmol. s-1 -1最適溫度最適溫度酶活性受溫度影響示意圖酶活性受溫度影響示意圖溫度低于最適溫度時(shí)溫度低于最適溫度時(shí)酶活性隨著溫度的升高酶活性隨著溫度的升高而上升而上升溫度高于最適溫度時(shí)溫度高于最適溫度時(shí)酶活性隨著溫度的升高而酶活性隨著溫度的升高而

8、下降下降最適溫度時(shí)：最適溫度時(shí)：酶活性最高酶活性最高動(dòng)物動(dòng)物:3540oC；植物植物:4050oC之間；之間；微生物最適溫度差別很大微生物最適溫度差別很大有些人工酶：有些人工酶：60oCpH低于最適低于最適pH時(shí)時(shí)酶活性隨著酶活性隨著pH的升高而上升的升高而上升pH高于最適高于最適pH時(shí)時(shí)酶活性隨著酶活性隨著pH的升高的升高而下降而下降最適最適pH時(shí)：時(shí)：酶活性最高酶活性最高動(dòng)物動(dòng)物: :6.56.5 8.08.0例外，胃蛋白酶例外，胃蛋白酶的最適的最適pH:pH:1.51.5植物植物:4.54.5 6.56.5。酶活性受溫度影響示意圖酶活性受溫度影響示意圖最適溫度最適溫度t/mmol. s/

9、mmol. s-1 -1酶活性受酶活性受pH值影響示意圖值影響示意圖過酸、過堿、高溫、低溫對(duì)酶活性的影響過酸、過堿、高溫、低溫對(duì)酶活性的影響一樣的嗎？一樣的嗎？抑制抑制失活失活失活失活失活失活改變酶的結(jié)構(gòu)改變酶的結(jié)構(gòu)減慢酶的形變減慢酶的形變 激活劑和抑制劑激活劑和抑制劑 酶的活性常受到某些物質(zhì)影響，有些物質(zhì)能增加酶的活性，稱為酶的激活劑； 另一些物質(zhì)則降低酶的活性，稱為抑制劑。 很少量的激活劑或抑制劑就會(huì)影響酶的活性，而且常具有特異性。第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞的能量細(xì)胞的能量“通通貨貨”ATPATPAB醫(yī)用葡萄醫(yī)用葡萄糖溶液糖溶液2mlATP注射注射液液2ml蒸餾水蒸餾水2mlCBA螢火蟲發(fā)光器螢火

10、蟲發(fā)光器的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) C 具有改善肌體代謝的作用具有改善肌體代謝的作用功能功能: :P P P APPP 腺嘌呤腺嘌呤高能磷酸鍵高能磷酸鍵核糖核糖腺苷腺苷(A)(A)ATP分子結(jié)構(gòu) 簡 式三個(gè)磷酸基團(tuán)三個(gè)磷酸基團(tuán)三磷酸腺苷 ATPATP分子中具有高能磷酸鍵分子中具有高能磷酸鍵APPP高能磷酸鍵高能磷酸鍵: :30.54KJ/mol30.54KJ/molATPATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物+A-PPA-PP PPATPADP Pi( (磷酸磷酸) ) 能量+酶酶ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化能量的儲(chǔ)存能量的 釋放 ATP 酶酶 ADP + Pi + 能量能量A

11、DP+Pi+能量 酶酶 ATP2.ATP2.ATP的含量處在動(dòng)態(tài)平衡之中，保證了穩(wěn)定的含量處在動(dòng)態(tài)平衡之中，保證了穩(wěn)定 供能。供能。1.1.伴隨能量的儲(chǔ)存和釋放伴隨能量的儲(chǔ)存和釋放 ATP 酶酶 ADP +Pi+能量（能量（能量“通貨通貨”） 人體內(nèi)預(yù)存的人體內(nèi)預(yù)存的ATPATP，只能維持，只能維持1515秒跑完秒跑完3333米。而一個(gè)成米。而一個(gè)成年人即使是在靜止的狀態(tài)下，一天也需要年人即使是在靜止的狀態(tài)下，一天也需要40kg40kg的的ATPATP。所以，。所以，ATPATP的供應(yīng)需要依靠的供應(yīng)需要依靠ATPATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化。的相互轉(zhuǎn)化。物質(zhì)可循環(huán)利用物質(zhì)可循環(huán)利用能量是不

12、可循環(huán)利用能量是不可循環(huán)利用反應(yīng)反應(yīng)不可逆不可逆ATP 酶酶 ADP + Pi + 能量ADP+Pi+能量 酶酶 ATP上面兩個(gè)反應(yīng)式可逆的嗎？上面兩個(gè)反應(yīng)式可逆的嗎？酶的種類不同酶的種類不同ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源光合作用光合作用光能光能ATP有機(jī)物有機(jī)物呼吸作用呼吸作用ATPATPATP是細(xì)胞各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源是細(xì)胞各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源各種形式的各種形式的能量：動(dòng)能、能量：動(dòng)能、勢(shì)能、電能、勢(shì)能、電能、化學(xué)能等化學(xué)能等比比 較較： 有機(jī)物有機(jī)物ATP ATP 是新陳代謝所需能量的是新陳代謝所需能量的 來源來源糖類是生命活動(dòng)的主要糖類是生命活動(dòng)的主要 物質(zhì)物質(zhì)脂肪是生物體

13、的脂肪是生物體的 物質(zhì)物質(zhì)光能光能 是生命活動(dòng)的是生命活動(dòng)的最終最終能量來源能量來源直接直接 能源能源儲(chǔ)能儲(chǔ)能ATPATP的利用的利用第第3 3節(jié)節(jié) ATPATP的主要來源的主要來源細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸拉瓦錫等在研究人的呼吸作用拉瓦錫等在研究人的呼吸作用 拉瓦錫把呼吸作用比作碳和氫的拉瓦錫把呼吸作用比作碳和氫的“緩緩慢燃燒過程慢燃燒過程”。探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)材料：酵母菌是一種單細(xì)胞真菌實(shí)驗(yàn)材料：酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于于兼性厭氧菌兼性厭氧菌。一、細(xì)胞呼吸的方式一、細(xì)胞呼吸的方式3、作出假設(shè)、作出假設(shè) 酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生酒精？酵

14、母菌在有氧條件下產(chǎn)生酒精？COCO2 2？ 酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生酒精？酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生酒精？COCO2 2？ COCO2 2產(chǎn)生的一樣多？誰多誰少？產(chǎn)生的一樣多？誰多誰少？2、提出問題：、提出問題：1、觀察現(xiàn)象、觀察現(xiàn)象4、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)CO2 澄清石灰水澄清石灰水/溴麝香草溴麝香草芬蘭芬蘭水溶液水溶液酒精酒精 酸性條件下的酸性條件下的重鉻酸重鉻酸鉀溶液鉀溶液有氧呼吸有氧呼吸有氧細(xì)胞呼吸的過程示意圖有氧細(xì)胞呼吸的過程示意圖有氧呼吸過程的圖解有氧呼吸過程的圖解1、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2、線粒體基質(zhì)3、線粒體內(nèi)膜葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2丙酮酸+4 H + 少量能量場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸

15、徹底分解酶6CO2 +20 H +少量能量 場所：線粒體基質(zhì)2丙酮酸H的氧化酶12H2O + 大量能量場所：線粒體內(nèi)膜24H + 6O2+6H2O線粒體線粒體 一部分以熱能形式散失一部分以熱能形式散失 另一部分轉(zhuǎn)移到另一部分轉(zhuǎn)移到ATPATP中中有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：有氧呼吸小結(jié)有氧呼吸小結(jié)(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,約約60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,約約40%)40%)轉(zhuǎn)化效率超越任轉(zhuǎn)化效率超越任 何人造機(jī)器何人造機(jī)器影響有氧呼吸的因素影響有氧呼吸的因素 氧氣濃度氧氣濃度 溫度溫度葡萄糖葡萄糖無無O O2 2過程：過程：2 2酒精酒

16、精+2CO+2CO2 2酶酶（大部分高等植物、酵母菌大部分高等植物、酵母菌）2 2乳酸乳酸酶酶（馬鈴薯塊莖、玉米胚、脊椎動(dòng)物馬鈴薯塊莖、玉米胚、脊椎動(dòng)物肌細(xì)胞、乳酸菌）肌細(xì)胞、乳酸菌）少量能量少量能量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同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？發(fā)酵發(fā)酵微生物的無氧呼吸微

17、生物的無氧呼吸（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵） 高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短暫的無高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。 人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)消人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細(xì)胞則以無氧呼吸的方式供給耗大量的能量，肌肉細(xì)胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要。能量，滿足人體的需要。有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸與無氧呼吸的比較細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需分子

18、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或乳酸或乳酸釋放大量能量，釋放大量能量，合成合成38ATP38ATP釋放少量能量，釋放少量能量，合成合成2ATP2ATP從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同分解有機(jī)物，釋放能量，合成分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATPATP知識(shí)總結(jié)知識(shí)總結(jié)呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作呼吸作用類型用類型有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無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徹底分解丙酮酸徹底分解HH的氧化的氧化丙酮酸不丙酮酸不徹底分解徹底分

19、解乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解VSVS第第4 4節(jié)節(jié) 能量之源能量之源光與光合作用光與光合作用葉綠體中色素的提取和分離 【實(shí)驗(yàn)】一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮韺?shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚禾崛√崛》蛛x分離原理：葉綠體中的色素易溶于有機(jī)溶劑原理：葉綠體中的色素易溶于有機(jī)溶劑原理：不同色素在層析液中的溶解度不同原理：不同色素在層析液中的溶解度不同目的：從細(xì)胞中得到葉綠體中的色素目的：從細(xì)胞中得到葉綠體中的色素目的：分開四種不同的色素目的：分開四種不同的色素2個(gè)實(shí)驗(yàn)個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)程序?qū)嶒?yàn)程序 SiO2:晶體晶體 有助于研磨充分有助于研磨充分CaCO3

20、：弱堿性：弱堿性 防止色素被液泡防止色素被液泡中的酸性物質(zhì)破壞中的酸性物質(zhì)破壞實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：討論討論：1.1.濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如其排序怎樣？寬窄如 何？這說明了什么？何？這說明了什么？2022-6-2155實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵1.選材時(shí)應(yīng)注意選擇選材時(shí)應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠鮮嫩、色濃綠、無漿汁的、無漿汁的葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。2.畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)以畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)以細(xì)、齊、直細(xì)、齊、直為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)畫線時(shí)必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行，重畫線時(shí)必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行，重復(fù)復(fù)2-3次

21、。次。3.層析時(shí)不要讓濾液細(xì)線觸及層析液層析時(shí)不要讓濾液細(xì)線觸及層析液。色素的吸收光譜色素的吸收光譜葉片中的葉肉細(xì)胞葉片中的葉肉細(xì)胞綠葉綠葉回顧回顧 葉肉細(xì)胞葉肉細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖 葉綠體亞顯微葉綠體亞顯微 結(jié)構(gòu)模式圖結(jié)構(gòu)模式圖捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的什捕捉光能的色素存在于細(xì)胞中的什么部位？么部位？二、光合作用的原理和應(yīng)用二、光合作用的原理和應(yīng)用1 1、光合作用的概念、光合作用的概念 指綠色植物通過葉綠體，利用光能，指綠色植物通過葉綠體，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)把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。物，并且釋放出氧氣的過程。2

22、 2、光合作用的實(shí)質(zhì)、光合作用的實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程普利斯特利的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水分是結(jié)論：水分是植物建造自身植物建造自身的原料。的原料。17 17世紀(jì)世紀(jì)海爾蒙特海爾蒙特栽培的柳栽培的柳樹實(shí)驗(yàn)樹實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后一段時(shí)間后一段時(shí)間后一段時(shí)間后1771年普利斯特利實(shí)驗(yàn)?zāi)昶绽固乩麑?shí)驗(yàn)普利斯特利實(shí)驗(yàn)普利斯特利實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物可以更新空氣結(jié)論：植物可以更新空氣有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，得到相反的結(jié)有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，得到相反的結(jié)果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？17791779年，荷蘭的英格豪斯年，

23、荷蘭的英格豪斯 普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽陽光照射光照射下才能成功；植物體只有下才能成功；植物體只有綠葉才能綠葉才能更新空氣更新空氣。 到到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出成，人們才明確綠葉在光下放出的是的是O2，吸收的是吸收的是CO2。光光能能化化學(xué)學(xué)能能儲(chǔ)存在什么儲(chǔ)存在什么物質(zhì)中？物質(zhì)中？德國德國梅耶梅耶 1864年，薩克斯年，薩克斯(德德)的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光 1864年，（德）薩克斯的實(shí)驗(yàn)?zāi)辏ǖ拢┧_克斯的實(shí)驗(yàn)v綠色葉片中光合作用中產(chǎn)生了淀粉綠色葉片中光合作用中產(chǎn)生了淀粉18641864年，德國薩克斯實(shí)

24、驗(yàn)?zāi)?，德國薩克斯實(shí)驗(yàn)黑暗處理黑暗處理一晝夜一晝夜讓一張葉片一半讓一張葉片一半曝光一半遮光曝光一半遮光綠葉在綠葉在光光下制造下制造淀粉淀粉。用碘蒸氣處理這片葉，用碘蒸氣處理這片葉，發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的一半則藍(lán)色，遮光的一半則沒有顏色變化。沒有顏色變化。光合作用釋放的光合作用釋放的O2來自來自CO2還是還是H2O？第一組第一組光合作用產(chǎn)生的光合作用產(chǎn)生的O2來自于來自于H2O。H2180C02H20C18O2第二組第二組180202美國魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）美國魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的？光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的？

25、美國卡爾文美國卡爾文 用用1414C C標(biāo)記標(biāo)記1414COCO2 2，供小，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明球藻進(jìn)行光合作用，探明了了COCO2 2中的中的C C的去向，稱為的去向，稱為卡爾文循環(huán)?？栁难h(huán)。 控制不同時(shí)間殺死小球藻，控制不同時(shí)間殺死小球藻，檢測(cè)含放射性檢測(cè)含放射性C的物質(zhì)種類。的物質(zhì)種類。年代年代科學(xué)家科學(xué)家結(jié)論結(jié)論16641664海爾蒙特海爾蒙特水分是植物建造自身的原料水分是植物建造自身的原料17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空氣植物可以更新空氣17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有綠葉才可以更只有綠葉才可以更新空氣新空氣18451845R

26、.R.梅耶梅耶植物在光合作用時(shí)植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能了化學(xué)能儲(chǔ)存起來儲(chǔ)存起來18641864薩克斯薩克斯綠色葉片光合作用綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉產(chǎn)生淀粉18801880恩格爾曼恩格爾曼氧氧由葉綠體釋放出來。由葉綠體釋放出來。葉綠體葉綠體是是光合作用的場所。光合作用的場所。19391939魯賓魯賓 卡門卡門光合作用釋放的光合作用釋放的氧氧來自來自水水。2020世紀(jì)世紀(jì)4040代代卡爾文卡爾文光合產(chǎn)物中有機(jī)物的光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳碳來自來自COCO2 2 綠色植物通過綠色植物通過葉綠體葉綠體，利用，利用光能光能，把，把CO2和和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物

27、有機(jī)物，并，并釋放出釋放出O2的過程。的過程。光合作用過程光合作用過程光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù)劃分依據(jù): :反應(yīng)過程反應(yīng)過程是否需要光能是否需要光能光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？有光才能反應(yīng)有光才能反應(yīng)有光、無光都能反應(yīng)有光、無光都能反應(yīng)色素分子色素分子可見光可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多種酶多種酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解能能固定固定還還原原酶酶光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用過程：光合作用過程：類囊體薄膜上類囊體薄膜上葉綠體的基質(zhì)中葉綠體的基質(zhì)中 聯(lián)系

28、聯(lián)系比較光反應(yīng)、暗反應(yīng)比較光反應(yīng)、暗反應(yīng)光反應(yīng)階段光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件條件場所場所物質(zhì)變化物質(zhì)變化能量變化能量變化光光、色素、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP葉綠體葉綠體類囊體膜類囊體膜葉綠體葉綠體基質(zhì)基質(zhì)中中水的光解；水的光解； ATP的生成的生成CO2的固定；的固定； C3的還原的還原 ATP中活中活 躍化學(xué)能躍化學(xué)能光能光能ATP中活中活 躍化學(xué)能躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能定化學(xué)能光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供HH和和ATPATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADPADP和和Pi Pi 。對(duì)于大多數(shù)植物來說，對(duì)于大多數(shù)植物來說，光反應(yīng)不能進(jìn)行，暗反應(yīng)（能否）進(jìn)行