第四章光合作用和細胞呼吸

第四章光合作用和細胞呼吸第1頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)ATP和酶第2頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二一、ATP1、功能：ATP是生命活動的直接能源物質注：生命活動的主要的能源物質是糖類（葡萄糖）；生命活動的儲備能源物質是脂肪。生命活動的根本能量來源是太陽能。2、結構：

中文名：腺嘌呤核苷三磷酸（三磷酸腺苷）構成：腺嘌呤—核糖—磷酸基團～磷酸基團～磷酸基團

簡式：A-P～P～P（A：腺嘌呤核苷；T：3；P：磷酸基團；~

：

高能磷酸鍵，第二個高能磷酸鍵相當脆弱，水解時容易斷裂）第3頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二ATPADP＋Pi＋能量注：（1）向右：表示ATP水解，所釋放的能量用于各種需要能量的生命活動。向左：表示ATP合成，所需的能量來源于生物化學反應釋放的能量。（在人和動物體內，來自細胞呼吸；綠色植物體內則來自細胞呼吸和光合作用）3、ATP與ADP的相互轉化：酶（2）ATP能作為直接能源物質的原因是細胞中ATP與ADP循環(huán)轉變，且十分迅速。第4頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二1、概念：酶通常是指由活細胞產生的、具有催化活性的一類特殊的蛋白質，又稱為生物催化劑。（少數(shù)核酸也具有生物催化作用，它們被稱為“核酶”）。二、酶2、特性：

催化性、高效性、特異性第5頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二二、酶3、影響酶促反應速率的因素（2）溫度:在最適溫度下酶的活性最高，溫度偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。（溫度過低，酶活性降低；溫度過高，酶活性喪失）另外：還受酶的濃度、底物濃度、產物濃度的影響。（1）pH:在最適pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。（pH過高或過低，酶活性喪失）第6頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二1、酶是由活細胞產生的。下列關于酶的論述中，都正確的一組是（）①酶是一類具有生物催化作用的蛋白質②酶的活性與PH有關③酶的催化效率很高④酶的數(shù)量因參與化學反應而減少⑤只要條件適宜，酶在生物體外也可催化相應的化學反應⑥溫度過高和偏低對酶活性影響的原理相同A.②③⑤B.①④⑥C.①②③D.②③⑥練習鞏固A第7頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二2.當某種RNA存在時，生物體內的某種化學反應能正常進行，當這種RNA被有關的酶水解后，此種化學反應的速率便慢了下來。由此可以說明（）A.RNA是核酸的一種 B.RNA也可起生物催化劑的作用C.RNA主要存在于細胞質中 D.RNA是該種生物的遺傳物質B3.下列有關ATP的敘述，正確的是()A.線粒體是藍藻細胞產生ATP的主要場所 B.光合作用產物中的化學能全部來自ATPC.ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成 D.細胞連續(xù)分裂時，伴隨著ATP和ADP的相互轉化D第8頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二4.如圖表示某酶在不同處理條件（a、b、c）下催化某反應生成物的量和反應時間的關系，解讀此圖可獲得的信息是（）A.三個處理中b是此酶促反應的最適條件B.三個處理條件的差異不可能是酶制劑的量的不同C.三個處理條件的差異可能是反應底物的量的不同D.三個處理條件的差異很可能是處理溫度的不同D第9頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二C5.下圖表示在不同條件下，酶催化反應的速率（或生成物量）的變化曲線圖，有關敘述不正確的是()A.圖①虛線表示酶量加一倍后，底物濃度和反應速率關系B.圖②虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時，生成物量與時間的關系C.圖③不能表示在反應開始后的一段時間內，反應速率與時間的關系D.若圖②中的實線表示Fe3+的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率第10頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)光合作用第11頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二1648比利時，范·海爾蒙特：植物生長所需要的養(yǎng)料主要來自于水,而不是土壤。1771英國，普利斯特萊：植物可以更新空氣。1779荷蘭，揚·英根豪斯：植物只有綠葉才能更新空氣；并且需要陽光才能更新空氣。1880美國，恩吉(格)爾曼：光合光合作用的場所在葉綠體。1864德國，薩克斯：葉片在光下能產生淀粉1940美國，魯賓和卡門（用放射性同位素標記法）：光合作用釋放的氧全部來自參加反應的水。（糖類中的氫也來自水）。1948美國，梅爾文·卡爾文：用標14C標記的CO2追蹤了光合作用過程中碳元素的行蹤，進一步了解到光合作用中復雜的化學反應。一、光合作用的發(fā)現(xiàn)第12頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二二、實驗：提取和分離葉綠體中的色素1、原理：葉綠體中的色素能溶解于有機溶劑（如丙酮、酒精等）。

葉綠體中的色素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。2、過程：（見書）3、結果：色素在濾紙條上的分布自上而下：

胡蘿卜素（橙黃色）

最快（溶解度最大）

葉黃素

（黃

色）

葉綠素a（藍綠色）最寬（最多）

葉綠素b（黃綠色）

最慢（溶解度最?。┑?3頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二4、注意：丙酮（或乙醇）的用途是：層析液的的用途是：石英砂的作用是：碳酸鈣的作用是：分離色素時，層析液不能沒及濾液細線的原因是：5、色素的位置和功能葉綠體中的色素存在于：葉綠素a和葉綠素b主要吸收胡蘿卜素和葉黃素主要吸收

及保護葉綠素免受強光傷害的作用。Mg是構成葉綠素分子必需的元素。提?。ㄈ芙猓┤~綠體中的色素分離葉綠體中的色素；為了研磨充分，防止研磨時葉綠體中的色素受到破壞濾液細線上的色素會溶解到層析液中；葉綠體類囊體薄膜上紅光和藍紫光；藍紫光第14頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二三、光合作用1、概念：

指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉變成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。2、過程：第15頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二三、光合作用（1）光反應條件：有光

場所：葉綠體類囊體薄膜過程：①水的光解：②ATP的合成：（2）暗反應條件：有光和無光

場所：葉綠體基質過程：①CO2的固定：②C3的還原：（光能→ATP中活躍的化學能）（ATP中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能）第16頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二三、光合作用CO2+H2O（CH2O）+O24、實質：把無機物轉變成有機物，把光能轉變成有機物中的化學能

葉綠體光能3、總反應式：

第17頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二（1）光照強度：四、影響光合作用的環(huán)境因素影響因素有：光照強度、CO2濃度、溫度等

在一定的光照強度范圍內，光合作用的速率隨著光照強度的增加而加快。第18頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二（2）CO2濃度：

在一定濃度范圍內，光合作用速率隨著CO2濃度的增加而加快。第19頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二（3）溫度：光合作用只能在一定的溫度范圍內進行，在最適溫度時，光合作用速率最快，高于或低于最適溫度，光合作用速率下降。第20頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二五、農業(yè)生產中提高光能利用率采取的方法適當提高白天溫度（降低夜間溫度）適當提高CO2濃度：

延長光照時間光照強弱的控制：

增加光照面積增強光合作用效率

如：補充人工光照、多季種植如：合理密植、套種陽生植物（強光），陰生植物（弱光）施農家肥必需礦質元素的供應第21頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二練習鞏固1.光反應為暗反應提供了

（

）A.［H］和ATPB.[H]和ADPC.O2和ATPD.O2和ADPA2．生長于較弱光照下的植物，當提高CO2濃度時，其光合作用并未隨之增強，主要限制因素是()A.呼吸作用和暗反應

B.光反應

C.暗反應

D.呼吸作用C

3．如果光合作用所用的原料中，0.2%水的含同位素18O、0.68%的CO2中的氧為18O，你預計釋放的O2中被18O標記的比例最可能是()A.等于0.2%

B.大于0.2%

C.等于0.48%

D.等于0.88%C第22頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二4．光合作用中，光反應對暗反應的連續(xù)進行的主要作用在于生成的物質促進了()

A.CO2的固定

B.C3的還原

C.葡萄糖的產生

D.C5的再生Ｂ５．在右圖所示的玻璃容器中，注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片，密閉后，設法減小液面上方的氣體壓強，會看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器，又會發(fā)現(xiàn)葉片重新浮出液面。光照后葉片重新浮出液面的原因是（）A．葉片吸水膨脹，密度減小的緣故B．溶液內產生的CO2大量附著在葉面上的緣故C．葉片進行光合作用所產生的O2附著在葉面上的緣故Ｃ第23頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二６．將藻和草履蟲置于同一溶液中，在有光條件下持續(xù)生活一周。已知草履蟲消耗0.10mol葡萄糖、藻消耗0.12mol葡萄糖，還凈產生葡萄糖0.25mol。藻每星期凈產生氧的量是多少（）

A．0.18mol

B．2.10mol

C．2.22mol

D．2.82molB

由題意知，藻光合作用的葡萄糖凈產量為草履蟲消耗與溶液中積累之和，即0.25+0.10=0.35mol葡萄糖，則凈產生的O2為6×0.35＝2.1mol氧氣（O2）。第24頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)細胞呼吸第25頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二（注：3個階段的各個化學反應是由不同的酶來催化的）1、概念：有氧呼吸是指活細胞在有氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把某些有機物徹底氧化分解，產生出二氧化碳和水，同時釋放大量能量的過程。2、過程：三個階段一、有氧呼吸

②丙酮酸+H2OCO2+[H]+能量（少）線粒體酶③[H]+O2H2O+能量（大量）線粒體酶①C6H12O62丙酮酸+[H]（少）+能量（少）細胞質基質酶

第26頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二3、總反應式：4、意義：

是大多數(shù)生物特別是人和高等動植物獲得能量的主要途徑C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶第27頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二二、無氧呼吸1、概念：無氧呼吸是指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸,同時釋放少量能量的過程。①:與有氧呼吸第一階段完全相同

細胞質基質②

丙酮酸C2H5OH（酒精）＋CO2細胞質基質酶（動物和人）

或丙酮酸

C3H6O3（乳酸）酶（高等植物、酵母菌等）2、過程：二個階段第28頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二高等植物在水淹的情況下，可以進行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳，釋放出能量以適應缺氧環(huán)境條件。（酒精會毒害根細胞，產生爛根現(xiàn)象）人在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內消耗大量的能量，肌肉細胞則以無氧呼吸的方式將葡萄糖分解為乳酸，釋放出一定能量，滿足人體的需要。4、意義：：

3、總反應式C6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶第29頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二項目比較有氧呼吸無氧呼吸不同點反應條件呼吸場所分解產物釋放能量特點相同點實質意義聯(lián)系需要O2、酶和適宜的溫度

不需要O2,需要酶和適宜的溫度

第一階段：細胞質基質第二階段：線粒體基質第三階段：線粒體內膜第一階段：細胞質基質第二階段：細胞質基質CO2和H2O

CO2、酒精或乳酸

1moL葡萄糖釋放2870kJ的能量，其中1161kJ左右轉移至ATP中

1moL葡萄糖釋放196.65kJ（生成乳酸）或225kJ（生成酒精）的能量，其中均有61.08kJ轉移至ATP中

有機物徹底分解，能量完全釋放有機物沒有徹底分解，能量未完全釋放分解有機物，釋放能量，生成ATP供生命活動需要第一階段完全相同①為生命活動提供能量②為體內其他化合物的合成提供原料有氧呼吸與無氧呼吸的比較

第30頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二三、細胞呼吸的意義為生物體的生命活動提供能量，其中間產物還是各種有機物之間轉化的樞紐。第31頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二1、水稻生產中適時的露田和曬田可以改善土壤通氣條件，增強水稻根系的細胞呼吸作用。2、儲存糧食時，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細胞呼吸。3、果蔬保鮮時，采用降低氧濃度、充氮氣或降低溫度等方法，抑制細胞呼吸，注意要保持一定的濕度。四、應用第32頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二１．下列有關呼吸作用的說法中，不正確的是

A.生物體吸收的O2用于在線粒體內與[H]結合生成水

B.無線粒體的生物不一定不能進行有氧呼吸

C.在線粒體內進行的物質氧化必需在有氧條件下

D.對植物而言，產生CO2的部位一定在線粒體Ｄ２．同位素標記法可應用于光合作用、呼吸作用反應機理的研究，在利用18O標記法研究相關機理的過程中，不可能出現(xiàn)的是A.C6H1218O6→C3H418O3→C18O2

B.C18O２→C3化合物→C5化合物C.H218O→C3化合物→C6H1218O6

D.C18O２→C3化合物→C6H1218O6

Ｃ練習鞏固第33頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二３．右圖表示蘋果在氧濃度為a、b、c、d時CO2釋放量和O2吸收量關系。下列敘述