第三章 细胞中能量的转换和利用（复习课件）-【有堂好课】2024-2025学年高一生物同步精品课件（苏教版2019必修1）

活细胞 催化 蛋白质 RNA（核酶） 细胞内外（生物体内外） 酶的概念解析： 酶的化学本质 合成原料 合成场所 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 主要在细胞核(真核生物) 1 酶是由________产生的，具有_____作用。 2 酶的本质：绝大多数是________，少数是 _____________。 3 作用场所：__________________________均能发挥作用。 酶催化作用的实质： 降低化学反应的活化能 与无机催化剂相比酶具有 性： 能显著降低化学反应的活化能 高效 酶具有专一性 （能催化唾液淀粉酶水解的酶是_________） 蛋白酶 酶在化学反应前后,质量和性质都保持 。 不变 序号 项目 试管1 试管2 1 可溶性淀粉溶液 2mL —— 2 蔗糖溶液 —— 2mL 3 淀粉酶 2mL 2mL 4 37℃下保温时间 5min 5 加入斐林试剂 2mL 6 水浴加热 1min 7 实验现象 砖红色沉淀 不变色 探究酶催化的专一性 本实验能用碘液代替斐林试剂吗？ 合作研学 不能 蔗糖水解前后都不与碘液发生颜色反应。 方 法 步 骤 取六只试管编号 1 1＇ 2 2＇ 3 3＇ 淀粉溶液 2ml / 2ml / 2ml / 唾液淀粉酶溶液 / 1ml / 1ml / 1ml 不同温度处理5min 混合、保温5min 滴加碘液摇匀 1滴 1滴 1滴 结果 现象 探究温度对酶活性的影响 变蓝 不变蓝 变蓝 100℃水浴 37℃水浴 0℃水浴 温度过高，酶的空间结构被破坏，酶会 。 温度对酶活性的影响 变性失活 适当降低温度，可以_______酶活性，但酶的空间结构稳定，不会变性失活。因此，酶制剂适宜在 下保存。 抑制 低温、最适pH 2.能否用H2O2 溶液和H2O2 酶来探究温度对酶活性的影响？ 1.该实验能否用斐林试剂做检测指标来检验淀粉的水解程度？ 不能，因为H2O2 本身的分解受温度影响，温度越高，分解速率越快 不能，因为斐林试剂使用需要水浴加热，这会改变各个实验组预先设定的温度条件 探究温度对酶活性的影响 强调：在探究酶的最适温度(或pH)的实验中，不能把酶与反应物混合后再控制相应的条件。应先将酶、反应物分别置于对应的温度(或pH)条件下一段时间，然后再混合。 探究pH对酶活性的影响 胃蛋白酶的最适pH约为 ; 胰蛋白酶的最适pH约为 。 2 8 在过酸或过碱条件下，酶活性一般会 明显降低，甚至会_________。 变性失活 ATP是驱动细胞生命活动的 物质 实验结论： 糖类、 脂肪 蛋白质 生命活动 直接利用 ATP 生命活动的主要能源物质： 生命活动的主要储能物质： 糖类 脂肪 直接能源 最终能源： 太阳能 10 组成成分 组成元素 结构简式 C、H、O、N、P 1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团 A－P~P~P 腺嘌呤 核糖 P P P ~ ~ 腺苷 磷酸基团 磷酐键 ——ATP的结构 A： 腺苷 T： P： ~： 3 磷酸基团 磷酐键(高能磷酸键) 腺苷三磷酸 11 研究发现 ATP消耗量大 ATP含量很少 矛盾 研究显示，一个成年人在静止状态下一天所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。 1 成人体内ATP总量约2-10mg，在人的肌肉细胞中，ATP提供的能量只能维持不到1s的剧烈运动。 2 ATP合成和水解都非常迅速 每个细胞每秒钟可合成约1000 万个ATP,且同时有等量的ATP被水解为ADP 3 ATP 在细胞中含量很少，但ATP与ADP的转化迅速，且处于动态平衡之中 12 ATP A－P~P~P ATP水解酶 ADP +能量 A－P~P + Pi ？能量？ 生物发电(电鳐)、发光(萤火虫) 肌肉收缩 (机械能） 主动运输 （渗透能） 大脑思考 （电能） 用于： 合作研学 各项生命活动 来自： ~的断裂 ADP + Pi + 能量 ATP ATP合成酶 动物和人 细胞呼吸 绿色植物 细胞呼吸 光合作用 有机物中化学能→ATP 合 作 研 学 光能→ATP ？ 14 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP＋Pi＋能量 ATP 所需酶 能量来源 (光能)、 (化学能) 能量去路 反应场所 生物体的需能部位 联系 ATP 酶 酶 ADP＋Pi＋能量 ATP合成酶 ATP水解酶 光合作用 细胞呼吸 ATP末端磷酐键的断裂 物质可逆，能量和酶不可逆。 不是可逆反应，处于动态平衡之中。 【合作研学】 形成~，合成ATP 用于各项生命活动 细胞质基质、线粒体、叶绿体 15 结果分析 （橙黄色） （黄色） （蓝绿色） （黄绿色) 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素 溶解度最大？ 含量最多？ 胡萝卜素 叶绿素a 主要吸收 . 红光和蓝紫光 主要吸收 . 蓝紫光 光反应阶段 H2O 类囊体膜 酶 ADP＋Pi ATP 光、光合色素、酶 类囊体膜 水的光解： H2O O2 +2H+ + e- 光能 ATP的合成： ADP＋Pi＋能量 ATP 酶 光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能 场所： 条件： 物质变化 能量变化： NADPH的合成： + NADP+ + e- NADPH （[H]） （氧化型辅酶Ⅱ） （还原型辅酶Ⅱ） +e- 酶 色素 O2 H+ NADP++H+ NADPH 光 光解 暗反应阶段 CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP、NADPH 叶绿体基质 ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 2C3 (CH2O)＋C5 酶 ATP、NADPH、多种酶 场所： 条件： 物质变化 能量变化： C5 2C3 ADP+Pi ATP 多种酶 (CH2O) CO2 固定 还原 NADPH NADP+ C3是指三碳化合物 ---3-磷酸甘油酸 C5是指五碳化合物 ---二磷酸核酮糖 （RuBP） ① ② （气孔） 18 光合作用过程示意图 叶绿体 中的色素 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2O O2 H+ 多种酶 酶 (CH2O) CO2 吸收 光解 固定 还原 光反应 暗反应 NADP+ NADPH 酶 可见光 类囊体膜 叶绿体基质 夏季午后，气孔部分关闭，短时间内，C3 ；C5 。 突然停止光照，其它条件不变，短时间内，C3 ；C5 。 减少 增加 增加 减少 ① ② ATP和NADPH（[H]） 光反应 暗反应 CO2 C3 （CH2O） H2O [H] （CH2O） H2O中H的转移途径： CO2中C的转移途径： 元素的去向 C6H12O6 ① 6CO2 少量能量 酶 6H2O 20[H] 12H2O 大量 能量 ③ 少量能量 4[H] 6O2 酶 细胞质基质 ② 2丙酮酸 酶 线粒体基质 线粒体内膜 有氧呼吸过程 过程 场所 是否需O2参与 主要反应物 产物 第一阶段 第二阶段 第三阶段 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 丙酮酸、[H]、少量ATP CO2、少量ATP、[H] H2O、大量ATP 否 否 是 葡萄糖 丙酮酸、H2O O2、 [H] 有氧呼吸过程 葡萄糖 酶 +4[H] + 能量 （少量） 2丙酮酸 6CO2 +20[H] + 能量 +6H2O （少量） 2丙酮酸 酶 酶 12H2O + 能量 24[H] （大量） + 6O2 C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量 第一阶段: 第二阶段: 第三阶段: 总反应式: 无氧呼吸总反应式 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+能量 例：大部分植物、酵母菌等。 例：人和动物、乳酸菌 C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量 强调：无氧呼吸与有氧呼吸的第一阶段完全相同，且只在第一阶段 释放能量，第二阶段无能量释放。 A实验组( ） B实验组( ） 有氧呼吸 无氧呼吸 NaOH溶液： ； B瓶应 一段时间：目的是耗尽氧气,确保通入澄清石灰水的 CO2完全来自酵母菌无氧呼吸。 除去空气中的CO2 封口放置 探究酵母菌的呼吸方式 （涂油脂层） 1、CO2的鉴定 2、酒精的鉴定 产物鉴定 （1）使 变混浊； （2）使 溶液： . 澄清的石灰水 蓝色→ 溴麝香草酚蓝 在 条件下， 溶液与 酒精发生反应,由 . 酸性 重铬酸钾 绿色 黄绿色 橙色→ CO2＋H2O （CH2O）＋O 2 光能 叶绿体 （酶、色素） 影响光合作用的环境因素有哪些？ CO2浓度 水 光： 矿质元素（N、Mg是合成叶绿素的原料） 温度 光照强度、 光照时间 、光质 CO2吸收量 光照强度 O 只进行 呼吸作用 光补偿点 A B C 净光合速率 达到最大值 光合速率=呼吸速率 光照强度 一、影响光合作用的环境因素 光饱和点 光照强度对净光合速率的影响 D 只进行呼吸作用， CO2释放量表示 速率。 A点： 呼吸 C点之前限制光合速率的因素是 ，C点之后的限制因素是 等 光照强度 CO2浓度、温度 CO2吸收量 光照强度 O A B 净光合速率 呼吸速率 总光合速率 C 光照强度 一、影响光合作用的环境因素 28 D C CO2浓度 一、影响光合作用的环境因素 应用： CO2补偿点 CO2饱和点 净光合速率 总光合速率 1.多施 肥，以增大CO2浓度； 2.大田中增加空气流动，以增加CO2浓度， 如“ ”； 3.温室栽培可使用CO2发生器等。 有机肥（农家） 正其行，通其风 29 O 温度 A 光合速率 B C 原理： 温度通过影响 的活性影响光合作用。 温室中,适当增加昼夜温差，保证有机物的积累。 应用： 酶 温度 一、影响光合作用的环境因素 C6H12O6 +6H2O +6O2 酶 6CO2 +12H2O+能量 温度 CO2浓度 影响细胞呼吸的环境因素有哪些？ 氧气浓度 水 31 2．O2浓度 ①曲线分析： a．O2浓度＝0时， b．0<O2浓度<10%时， c．O2浓度≥10%时， d．O2浓度 时，有机物消耗 最少，利于粮食、果蔬的储藏。 只进行无氧呼吸 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 只进行有氧呼吸 =5% 二、影响细胞呼吸的环境因素 32 小结：细胞呼吸原理的应用 1、工业酿酒，先通气后密封：酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖, 再进行无氧呼吸产生酒精； 2、用透气纱布包扎伤口：避免厌氧菌的繁殖； 3、中耕松土：促进根细胞有氧呼吸,利于根系的生长和对矿质元素的吸收； 4、稻田定期排水、晒田露田：防止长期淹水导致根部无氧呼吸产生酒精,毒害细胞； 5、提倡慢跑等有氧运动：避免积累过多的乳酸而使肌肉酸胀无力； 6、大棚白天适当升高温度，夜间适当降低温度,以提高产量——增加昼夜温差 7、粮食储藏：低温（零上）、低氧、干燥； 8、果蔬储藏：低温（零上）、低氧、一定水分。 $$