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1细胞的能量供应和利用第1讲酶2细胞生命活动的基础一、细胞代谢场所：实质：意义：细胞内化学反应细胞内每时每刻进行的许多化学反应二、酶（一）酶的概念来源：功能：本质：活细胞生物催化作用有机物（二）活化能：分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。化学本质合成原料合成场所来源生理功能作用原理绝大多数是蛋白质少数是RNA氨基酸核糖体核糖核苷酸主要是细胞核一般来说，活细胞都能产生酶具有生物催化作用降低化学反应的活化能3酶是由活细胞产生的，但是哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核、DNA、核糖体等，因此不能合成酶，红细胞中的酶是红细胞在未成熟的时候合成的，所以通常说“一般情况下，活细胞都能合成酶”。催化作用是酶唯一的功能，酶不具有其他功能。但酶可以作为其他反应的原料，但这不是在执行其就应有的功能。所有的活细胞都能产生酶？酶具有催化功能和提供能量等多种功能？酶能为化学反应提供活化能？酶只能在细胞内发挥作用？酶在发挥作用时，不仅仅是在细胞内，在细胞外、甚至是体外，只要条件适宜，均可发挥作用。酶不能为化学反应提供活化能，只能降低活化能；使用加热的方法不能降低活化能，但能提供活化能。此外，和无机催化剂一样，酶能改变反应速率，能缩短达到平衡的时间但不改变反应的平衡点；并且酶在反应前后的质量和性质都不发生改变。4（三）探究实验1、如何验证酶的本质是蛋白质蛋白质与双缩脲试剂反应生成紫色物质（1）实验原理：（3）结果分析2、探究实验（1）确定观察指标（2）设计思路A组：待测酶液+双缩脲试剂是否出现紫色B组：已知蛋白+双缩脲试剂出现紫色一般选择容易观察的实验现象或易被检测的物质（2）实验变量①变量④无关变量②自变量③因变量不同组别中无关变量应相同，并且处于最适条件下5（3）对照实验对照组实验组用于对比的实验对象组（4）探究实验设计原则对照原则单一变量原则等量原则实验结果的不同就是由自变量引起消除无关变量对实验结果的干扰3、设计实验：验证酶具有催化作用自变量：设计思路因变量：无关变量：测量指标：结果分析：6三、酶的特性（一）高效性比较H2O2在不同条件下的分解原理：设计思路自变量：因变量：无关变量：测量指标：结论：意义：酶具有高效性，催化效率是无机催化剂的107—1013倍使细胞代谢快速高效的进行。注意：酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。7（二）专一性材料和试剂：设计思路自变量：因变量：无关变量：测量指标：淀粉、蔗糖、淀粉酶、蔗糖酶斐林试剂、碘液、及其他材料结论：意义：酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应。使细胞代谢能够有条不紊的进行。（三）多样性酶具有专一性，决定酶又具有多样性8四、影响酶活性的条件酶对化学反应的催化效率（或者说酶催化化学反应的能力）。（一）酶活性测定方法：概念：可用一定条件下酶催化某一化学反应的速率来表示。（二）影响酶活性的因素设计思路自变量：因变量：无关变量：测量指标：1、温度酶活性t/℃最适温度结论：在最适温度下，酶的活性最强；低于最适温度，随温度升高，酶活性逐渐增强；高于最适温度，随温度升高，酶活性逐渐减弱。9注意事项：②不宜用H2O2作底物探究温度对酶活性的影响，因为H2O2的分解本身易受温度的影响。同一温度下的底物和酶必须先分别保温，然后混合，再保温一段时间，避免混合以后温度变化过程中的反应对实验结果的影响。（顺序：分别保温混合再保温，顺序不能颠倒）探究温度对酶活性影响时，不能用斐林试剂检测，因为斐林试剂检测时需要加热，加热会影响有些化学反应。1、探究温度对酶活性影响时，能否将底物与酶混合均匀以后再在对应温度下保温？2、能否以H2O2作底物探究温度对酶活性的影响？3、探究淀粉酶的最适温度时，能否用斐林试剂检测反应速率？10设计思路自变量：因变量：无关变量：测量指标：2、pH酶活性t/℃最适pH结论：在最pH下，酶的活性最强；在一定范围内，低于最适pH，随pH升高，酶活性逐渐增强；高于最适pH，随pH升高，酶活性逐渐减弱。总结：1、在最温度和pH下，酶的活性最强。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。2、过酸、过碱、温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。3、低温使酶的活性暂时降低，但空间结构稳定，温度恢复，酶的活性恢复。11反应物剩余量t/℃pH=1pH=7pH=13五、影响酶促反应速率的因素在酶有活性的前提下，反应溶液的pH变化不影响酶的最适温度。1、温度t/℃最适温度酶促反应速率2、pHt/℃最适pH酶促反应速率温度和pH通过影响酶活性来影响酶促反应速率。123、底物浓度酶促反应速率底物浓度前提：酶的量一定4、酶浓度酶促反应速率酶浓度前提：底物量充足底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率，它们不影响酶活性。13第2讲ATP1、请写出ATP结构简式及中文名称；2、请写出ATP结构简式中各字母和符号代表的意思；3、ATP的生理功能是什么？4、ATP的元素组成有哪些？5、ATP的本质是什么？6、请写出ATP和ADP相互转化的总反应式；7、ATP在生物体内的含量怎样？8、细胞内能产生ATP的场所有哪些？14不同物质中“A”代表的含义A：腺苷A：腺嘌呤A：腺嘌呤脱氧核苷酸A：腺嘌呤核糖核苷酸15腺苷（A）一磷酸腺苷（AMP）二磷酸腺苷（ADP）三磷酸腺苷（ATP）RNA的基本单位之一元素组成：C、H、O、N、P提示：ATP是一种物质，不是能量。能量储存在高能磷酸键中。ATP的特点：远离腺苷的高能磷酸键容易断裂容易形成，因此ATP在细胞中的含量很少ATP的分子组成16ATP和ADP的相互转化及其应用完成下面的ATP再生流程图并判断分析ATP与ADP的相互转化是否为可逆反应。答案①光反应②ATP③叶绿体基质④(CH2O)中稳定的化学能⑤细胞呼吸⑥细胞质基质、线粒体⑦热能⑧ADP+Pi17ATP与ADP的相互转化是否是可逆反应？（3）能量来源不同：ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动（光反应阶段合成的ATP只用于暗反应）；而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用所固定的化学能。（1）反应条件不同：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；生成ATP的反应是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶，故两者是不可逆反应。（2）场所不同：合成ATP的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体，而ATP水解的场所则很多。ATPADP+Pi+能量18归纳主要能源物质——糖类（葡萄糖）主要储能物质——脂肪直接能源物质——ATP最终能源——太阳能19第3讲细胞呼吸1、什么是细胞呼吸？细胞呼吸的主要方式是什么？2、请写出有氧呼吸三个阶段的场所及反应式。3、请写出无氧呼吸第二阶段的场所及反应式。4、请写出有氧呼吸和无氧呼吸的总反应反应式。5、无氧呼吸产生酒精和乳酸的生物或组织分别有哪些？20一、细胞呼吸的概念能量变化：场所：原料：产物：有机物在细胞内生成CO2或其他产物释放能量并生成ATP实质：分解有机物释放能量二、细胞呼吸的方式有氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸的主要方式21C6H12O62C3H4O34[H]酶2C3H4O3能量20[H]6CO2能量酶6H2O6O2酶12H2O+能量2C3H6O32C2H5OH+2CO2人和高等动物、乳酸菌、植物的块根块茎、玉米的胚乳。高等植物、酵母菌22C6H12O6酶2C3H6O3+4[H]+能量2C3H6O3+6H2O酶6CO2+20[H]+能量24[H]+6O2酶12H2O+能量第三阶段：第一阶段：第二阶段：有氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量有氧呼吸总反应式：23C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+能量2C3H4O3+4[H]酶2C2H5OH+2CO22C3H4O3+4[H]酶2C3H6O3无氧呼吸第一阶段：第二阶段C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+能量无氧呼吸总反应式：C6H12O6酶2C3H6O3+能量酒精式：乳酸式：241、在有氧呼吸过程中，氧气的消耗是在第几阶段？水的消耗是在第几阶段？CO2的生成是在第几阶段？2、有氧呼吸过程中，反应式两边的水能否抵消？3、有氧呼吸为什么是彻底的氧化分解？而无氧呼吸是不彻底的氧化分解，并且释放的能量少？氧气的消耗：第三阶段；水的消耗是在：第二阶段；CO2的生成：第二阶段。不能，因为水的来源不同。通过有氧呼吸将有机物彻底的氧化分解为无机物。而无氧呼吸的产物中依然存在有机物，大量能量依然储存在生成的有机物中，所以无氧呼吸是不彻底的氧化分解，并且释放的能量少。254、不同生物进行无氧呼吸产物为什么不同？5、线粒体中有没有葡萄糖？6、1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量是多少？其中储存在ATP中的是多少？没有，葡萄糖在线粒体中就被分解为丙酮酸和还原剂氢，所以多糖不进入线粒体。不同生物的酶系统不同。1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量有2870kj，其中储存在ATP中的有38X30.54=1161kj，其余的能量都以热能的形式散失了。7、植物为什么不能长时间进行无氧呼吸？植物通过无氧呼吸产生的酒精对植物细胞具有毒害作用。262．有氧呼吸与无氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件产物能量相同点过程实质意义细胞质基质、线粒体需氧气、相应的酶彻底的氧化分解产物：二氧化碳和水细胞质基质不需氧气，需相应的酶不彻底的氧化分解产物：酒精和二氧化碳或者乳酸大量少量第一阶段相同。之后在不同的条件下，在不同的场所、不同酶的作用下沿不同途径形成不同产物氧化分解有机物，释放能量，产生ATP(1)为生物体的各项生命活动提供能量(2)为体内其他化合物的合成提供原料27三、影响呼吸作用的因素（一）内因（二）外因原理：温度通过影响酶的活性影响呼吸作用。决定基因呼吸酶的种类和数量1、不同生物呼吸速率不同表现2、同种生物不同发育阶段呼吸速率不同3、同一个体不同器官呼吸速率不同1、温度t/℃呼吸速率应用1、低温保鲜蔬菜水果（如用冰箱）2、大棚蔬菜夜晚适当降温，以降低呼吸速率，有利于有机物的积累。28A2、氧气浓度B氧气浓度CO2生成量OCPQDA点：O2浓度为0，产生的CO2全部来自无氧呼吸；AB段：随O2浓度增大，无氧呼吸受到抑制，无氧呼吸产生的CO2量减少；B点：无氧呼吸的消失点；OD段：随O2浓度增大，有氧呼吸逐渐增强，产生的CO2量逐渐增多；P点：有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相等；Q点：CO2生成速率最小，呼吸作用强度最弱；AQ段：由于O2浓度增大，无氧呼吸受抑制；同时由于O2浓度较低，有氧呼吸强度较弱；C点以后：无氧呼吸被完全抑制，CO2全部来自有氧吸，因此CO2生成总量等于有氧呼吸产生的CO2量。AC段：来自有氧呼吸和无氧呼吸29AB氧气浓度CO2生成量OCPQD应用——蔬菜水果的储存在进行蔬菜水果的储存时，一般将O2浓度调至Q点对应的O2浓度下，此时CO2生成量最小，呼吸作用强度最弱，有机物分解速率最小，剩余量最多。而不是在无氧条件下，在无氧条件下，细胞呼吸产生的酒精过多会导致腐烂。3、含水量含水量呼吸速率4、CO2浓度CO2浓度呼吸速率在进行蔬菜水果保鲜时，充入一定量的CO2或N2,可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。30四、细胞呼吸方式的判断1、根据物质判断（1）若有O2消耗、水的生成或消耗，。（2）若有酒精生成，。（3）若有乳酸生成，。2、根据物质的量的关系判断（1）不消耗O2但释放CO2，。（2）无CO2生成，。（3）酒精产生量=CO2释放量，。（4）CO2释放量=O2吸收量，。（5）CO2释放量O2吸收量，。（6）CO2释放量O2吸收量，。（7）酒精产生量CO2释放量，。31第4讲光与光合作用1、分离色素常用的方法是什么？用该方法分离得到的叶绿体中的色素在滤纸条上从上到下依次是什么？分别呈什么颜色？2、色素的主要功能是什么？叶绿素和类胡萝卜素分别吸收什么光？3、提取色素用的试剂是什么？原理是什么？4、分离色素用的试剂是什么？原理是什么？5、提取色素时加CaCO3和SiO2的目