高三一輪復習課件：細胞的代謝

1、3 細胞的代謝一、細胞的滲透吸水和失水滲透作用： 兩種不同濃度的溶液隔以半透膜，水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的現(xiàn)象。水或其他溶劑分子通過半透膜的擴散。 （順相對含量梯度運輸）（允許溶劑分子通過，不允許溶質(zhì)分子通過的膜）1、（理解）能說明物質(zhì)進出細胞的不同方式所必須具備的條件與意義P7060外界溶液濃度 小于 細胞質(zhì)濃度細胞吸水膨脹外界溶液濃度 等于 細胞質(zhì)濃度 保持原狀態(tài)外界溶液濃度 大于 細胞質(zhì)濃度細胞失水皺縮濃度差越大細胞吸水或失水越多水的進出方向順相對含量的梯度進出動物細胞的 二、動物細胞的滲透吸水和失水清水0.9%生理鹽水5%鹽水植物細胞的吸水和失水全透

2、性成熟植物細胞結(jié)構(gòu)示意圖細胞壁細胞核細胞液細胞膜細胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層植物細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡中的細胞液水水細胞失水細胞液中的水分就會透過原生質(zhì)層進入到外界溶液中細胞壁伸縮性較小原生質(zhì)層伸縮性較大質(zhì)壁分離細胞液濃度外界溶液濃度成熟植物細胞的滲透吸水和失水外界溶液中的水分就會透過原生質(zhì)層進入到細胞液中實驗前高濃度蔗糖溶液清水中央液泡變小質(zhì)壁分離質(zhì)原生質(zhì)層中央液泡變大質(zhì)壁分離復原外界溶液濃度細胞液的濃度細胞失水。外界溶液濃度細胞液的濃度細胞吸水細胞失水時細胞壁和原生質(zhì)層都會出現(xiàn)一定程度的收縮，但原生質(zhì)層的伸縮性更大,故原生質(zhì)層會與細胞壁發(fā)生分離發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。（1）判斷成熟植物細胞是否有生

3、物活性？（2）測定細胞液的濃度范圍？（3）比較不同植物細胞細胞液的濃度？能/否質(zhì)壁分離一系列濃度梯度的蔗糖溶液細胞液濃度剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度未發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度同濃度的蔗糖溶液質(zhì)壁分離的時間越短，細胞液濃度也小自由擴散協(xié)助擴散主動運輸物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?物質(zhì)進出細胞，既有順濃度梯度的擴散，統(tǒng)稱為被動運輸；也有逆濃度梯度的運輸，稱為主動運輸。小分子或離子物質(zhì)進出細胞的方式運輸方向能量載體例子被動運輸協(xié)助擴散高低高低低高H2O氣體：O2，CO2N2脂溶性小分子：苯、乙醇、甘油、葡萄糖進入紅細胞離子較小分子：葡萄糖 氨基酸 核苷酸 大分子：蛋白質(zhì) 多糖 自由擴散主動運輸胞吞/胞吐（主

4、要方式）細胞膜的主動運輸是活細胞的特性，它保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需的營養(yǎng)物質(zhì)，主動排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。主動運輸?shù)囊饬x酶的本質(zhì)酶是活細胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機物。其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA。酶的來源酶的作用酶的化學成分降低活化能2、能說出酶的概念和特性（了解）；說明酶在代謝中的作用（理解）P83作用條件溫和專一性高效性催化效率，107-1013倍一種或一類化學反應書P83書P85酶活性酶的特性.反應物(初態(tài))產(chǎn)物(終態(tài))活化能反應進程能量.酶 無機催化劑活化態(tài)不改變化學平衡量與化學性質(zhì)不變不提供能量降低反應所需的活化能酶在代謝中的作用自變量因

5、變量（測量值）無關變量對照組實驗組單一變量原則（對照）科學性原則重復性原則人為改變的變量隨著自變量的變化而變化的變量。除自變量外，實驗過程中可能存在的一些對實驗結(jié)果造成影響的可變因素控制變量實驗腺嘌呤核糖(A)腺苷高能磷酸鍵APPPATP：PPP（30.54kj/mol）容易水解和重新形成，釋放和儲存大量的能量。磷酸基團 （P）3、能說出ATP的結(jié)構(gòu)簡式、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化、ATP的形成途徑（了解）；說明ATP在能量代謝中的作用（理解）P881、元素：2、化學組成：3、結(jié)構(gòu)簡式：A-PPP（遠離A的 易斷裂水解）C、H、O、N、P三磷酸腺苷1分子腺苷（A）+3分子磷酸（P）ATPADP+

6、 Pi + 能量ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化每時每刻動態(tài)平衡普遍存在生物界的統(tǒng)一性意義： 及時、持續(xù)滿足生命活動對能量的需求水解酶合成酶直接能源物質(zhì)；能量“通貨”用于生物放電（電能）用于主動運輸 （滲透能） ATP用于各種運動，如肌細胞收縮（機械能）葡萄糖+果糖蔗糖酶用于細胞內(nèi)各種吸能反應（化學能）用于生物發(fā)光（光能） 用于大腦思考（電能）維持體溫（熱能）能源來源能量直接來源主要能源物質(zhì)生物體內(nèi)重要儲能物質(zhì)動物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)植物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)最終能源來源ATP糖類(葡萄糖)脂肪糖原淀粉太陽光能有關能源物質(zhì)的回顧與小結(jié)： 公元前3世紀，亞里士多德認為植物生長在土壤中，所以植物生長發(fā)育所需物質(zhì)完全

7、來自土壤。二、光合作用的原理和應用1、光合作用的探究歷程：4、能解釋光合作用的探究歷程（理解、認同）P101-102一、1629年比利時科學家海爾蒙特實驗五年后開始時5年后實驗前后的差值柳樹的質(zhì)量2.3kg76.7kg干土的質(zhì)量90.8kg90.743kg+74.7kg0.057kg結(jié)論：植物增重來自水分 通過實驗，海爾蒙特推翻了亞里士多德的錯誤觀點，但從柳樹生活環(huán)境的角度分析，還應考慮光、空氣等因素。二、1771年普里斯特利（英）對光合作用的探索結(jié)論：植物可以更新空氣。三、1779年英格豪斯（荷蘭）實驗英格豪斯做了500多次實驗終于找到了更新空氣的關鍵因素是1、只有在光下植物才能更新空氣。2

8、、植物體只有綠葉在光下才能更新空氣?！肮狻?。植物究竟更新了空氣中的什么成分？ 直到1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確：在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳。1845年，德國科學家梅耶 據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出：植物進行光合作用時，將光能轉(zhuǎn)化成化學能儲存起來。光能哪兒去了呢？暗處理光照酒精脫色碘蒸汽處理四、1864年薩克斯（德國）實驗 結(jié)論：綠色植物的光合作用產(chǎn)生了淀粉。（6） 1880年 恩格爾曼 實驗水綿&好氧細菌沒有空氣黑暗 極 細 光 束 完 全 光 照（1）好氧細菌向葉綠體被光束照射到的部位集中。好氧細菌分布在葉綠體所有受光部位的周圍。O2是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光

9、合作用的場所（2）結(jié)論：現(xiàn)象(1) 材料(2)(3)(4)五、恩格爾曼實驗葉綠體中的色素對不同波長的光吸收的強度不同，主要吸收紅光與藍紫光，幾乎不吸收綠光。（6） 1880年 恩格爾曼 實驗（2）水綿&好氧細菌 光合作用利用H2O和CO2合成了儲存能量的有機物并釋放出O2，那么O2中的氧來自于誰呢？ 1939年，美國科學家魯賓和卡門 用同位素標記法回答了這一問題。實驗：（1）用18O分別標記H218O和C18O2 （2）第一組：向綠色植物提供H218O和CO2 第二組：向綠色植物提供H2O和C18O2實驗結(jié)論:光合作用釋放的氧氣全部來自水。六、1923年美國科學家魯賓和卡門實驗及結(jié)論H2180

10、C021802H20C18O202光照射下的小球藻懸液光合作用的探究到此結(jié)束了嗎？ 20世紀40年代，美國的科學家卡爾文發(fā)現(xiàn)了卡爾文循環(huán)，探明了二氧化碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑。結(jié)論：光合作用中CO2C3有機物2、光合作用的概念： 光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。光葉綠體CO2+H2O (CH2O)+O2反應式：概述光合作用的概念、過程和意義（理解）P1031.光反應階段光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上水的光解：H2O H + O2光能（還原劑）ATP的合成：ADPPi 能量（光能） ATP酶條件 ：場所：物質(zhì)變

11、化：能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學能貯存在ATP中2.暗反應階段CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的還原：ATPH 、ADP+Pi條件：場所：物質(zhì)變化：能量變化：葉綠體的基質(zhì)中多種酶、ATP中活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C物中穩(wěn)定的化學能。2C3 (CH2O)酶糖類H 、ATP葉綠體基質(zhì)中光、色素、酶等酶葉綠體類囊體的薄膜上水的光解:H2OO2+HATP的合成: ADP+Pi+能量ATPCO2的固定:CO2+C5 2C3C3的還原：2C3+ATP +H (CH2O)+C5+ADP+Pi光能ATP中化學能ATP中化學能有機物中穩(wěn)定化學能 光反應暗反應條件場所物質(zhì)變化能量變化聯(lián) 系光反應為暗反應

12、提供H&ATP暗反應為光反應補充ADP&Pi緊密聯(lián)系，缺一不可的整體酶酶酶酶四、影響光合作用強度的因素及應用（理解）P104光照（強弱、時間、光質(zhì)）CO2的濃度H2O的量溫度（酶，氣孔）礦質(zhì)元素（eg. Mg、P、N、K等） 外因：內(nèi)因：遺傳物質(zhì)（酶的種類和數(shù)量）光合速率0光強綠葉中色素的提取和分離（獨立操作水平）P97實驗原理：提取(無水乙醇) 據(jù)相似相溶原理，綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑（如無水乙醇）中。所以，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。分離(層析液) 在層析液中的溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快；反之則慢。這樣，幾分鐘之后，綠葉中的色素就會隨著層析液在濾紙上的擴散而分

13、離開。目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具：新鮮菠菜葉、定性濾紙等、無水乙醇等實驗步驟取新鮮綠葉1、色素的提取剪碎放入研缽少許SiO2和CaCO3研磨充分防止研磨中色素被破壞10ml無水乙醇快速研磨過濾至試管棉花塞緊實驗步驟2、色素的提取制備濾紙條毛細吸管畫濾液細線放入有層析液的燒杯中細、齊、直晾干后，重復1-2次蓋培養(yǎng)皿細線不觸及層析液觀察濾紙上有幾條不同顏色的色素帶？其排序怎樣？寬窄怎樣？層析液培養(yǎng)皿鉛筆線濾液細線層析液易揮發(fā)，并有一定的毒性！（橙黃色）（黃色）（藍綠色）（黃綠色）（最少）（次少）（最多）（次多）葉綠素類胡蘿卜素色素提取液色素的功能：吸收光能色素的吸收光譜圖

14、 400 500 600 700nm 10050吸收光能百分比葉綠素類胡蘿卜素可 見 光 區(qū)葉綠素：吸收藍紫光和紅光類胡蘿卜素：吸收藍紫光細胞呼吸5、能說出細胞呼吸的概念、類型和意義，有氧呼吸、無氧呼吸的過程和化學反應式，列舉細胞呼吸原理應用的常見例子。（了解）P90-95細胞呼吸的概念：指有機物在細胞內(nèi),經(jīng)過由酶催化的一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。實質(zhì)：分解有機物，釋放能量意義：1、為生物體的生命活動提供能量。2、為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料，如丙酮酸。類型： 有氧呼吸 無氧呼吸外膜內(nèi)膜基質(zhì)嵴1、場所：細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）一、有氧呼吸有氧呼吸過

15、程線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6 酶少量能量少量H2丙酮酸(C3H4O3) 第一階段細胞質(zhì)基質(zhì)酶6H2O 6CO2 少量能量大量 H6O2 6O2 大量能量酶12H2O 第二階段:線粒體基質(zhì)第三階段:線粒體內(nèi)膜書P93C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量酶2、總反應式：產(chǎn)生CO2的階段（）產(chǎn)生H2O的階段（）氧氣參與的階段（）產(chǎn)生能量的階段（ ）產(chǎn)生能量最多的階段（）二三三一、二、三三3、有氧呼吸概念：細胞在_的參與下，通過_的催化作用，把_等有機物_，產(chǎn)生_和_，釋放_,生成_的過程。氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解許多ATP特點：反應條件溫

16、和，多步反應，逐步放能。無氧呼吸過程細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6 酶少量能量(ATP)少量H2丙酮酸(2C3H4O3) 第一階段細胞質(zhì)基質(zhì)酶酶(C2H5OH)酒精+ CO2(C3H6O3)乳酸第二階段細胞質(zhì)基質(zhì)書P94二、無氧呼吸1、場所：細胞質(zhì)基質(zhì)2、無氧呼吸總反應式C6H12O6酶2 C3H6O3(乳酸)+ 少量能量C6H12O62 C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量酶例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞等）例：大多數(shù)植物、酵母菌發(fā)酵：微生物的無氧呼吸（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？無氧呼吸葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。根據(jù)有氧呼吸概念，總結(jié)無氧呼吸的定義：細胞在 的條件下，通過 的催化作用，把 等有機物分解成 的氧化產(chǎn)物，產(chǎn)生 或 ，同時釋放出 ，生成 的過程。缺氧多種酶葡萄糖不徹底酒精和CO2乳酸少量能量少量ATP類型有氧呼吸無氧呼吸不同點條件場所產(chǎn)物放能共