能量的利用和供應

1、第一節(jié)降低化學反應活化能的酶一、相關概念：新陳代謝：是活細胞中全部化學反應的總稱，是生物與非生物最根本的區(qū)別，是生物體進行一切生命活動的基礎。細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著的許多化學反應。酶：是活細胞(來源)所產(chǎn)生的具有催化作用(功能：降低化學反應活化能，提高化學反應速率)的一類有機物?；罨埽悍肿訌某B(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。二、酶的發(fā)現(xiàn)：、1783年，意大利科學家斯巴蘭讓尼用實驗證明：胃具有化學性消化的作用；、1836年，德國科學家施旺從胃液中提取了胃蛋白酶；、1926年，美國科學家薩姆納通過化學實驗證明脲酶是一種蛋白質；、20世紀80年代，美國科學家切赫和奧特曼發(fā)

2、現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。三、酶的本質：大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質（合成酶的場所主要是核糖體，水解酶的酶是蛋白酶），也有少數(shù)是RNA。四、酶的特性：、高效性：催化效率比無機催化劑高許多。、專一性：每種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應。、酶需要較溫和的作用條件：在最適宜的溫度和pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高和偏低，酶的活性都會明顯降低。第二節(jié)細胞的能量“通貨”-ATP一、ATP的結構簡式：ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫，結構簡式：APPP，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基團，代表高能磷酸鍵，代表普通化學鍵。注意：ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，所以ATP被稱為高能化合物

3、。這種高能化合物化學性質不穩(wěn)定，在水解時，由于高能磷酸鍵的斷裂，釋放出大量的能量。二、ATP與ADP的轉化：第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、相關概念：1、呼吸作用（也叫細胞呼吸）：指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。根據(jù)是否有氧參與，分為：有氧呼吸和無氧呼吸2、有氧呼吸：指細胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過程。3、無氧呼吸：一般是指細胞在無氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物（酒精、CO2或乳酸），同時釋放出少量

4、能量的過程。4、發(fā)酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的無氧呼吸。二、有氧呼吸的總反應式：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量三、無氧呼吸的總反應式：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量四、有氧呼吸過程（主要在線粒體中進行）：場所發(fā)生反應產(chǎn)物第一階段細胞質基質丙酮酸、H、釋放少量能量，形成少量ATP第二階段線粒體基質CO2、H、釋放少量能量，形成少量ATP第三階段線粒體內(nèi)膜生成H2O、釋放大量能量，形成大量ATP五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較：呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸不同點場所： 細胞質基質，線粒體基質、內(nèi)膜細胞質基質條件：

5、 氧氣、多種酶 無氧氣參與、多種酶物質變化：葡萄糖徹底分解，產(chǎn)生CO2和H2O ；葡萄糖分解不徹底，生成乳酸或酒精等能量變化釋放大量能量（1161kJ被利用，其余以熱能散失），形成大量ATP 釋放少量能量，形成少量ATP六、影響呼吸速率的外界因素：1、溫度：溫度通過影響細胞內(nèi)與呼吸作用有關的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，細胞呼吸越弱；溫度越高，細胞呼吸越強。2、氧氣：氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制；氧氣不足，則有氧呼吸將會減弱或受抑制。3、水分：一般來說，細胞水分充足，呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒，根部缺氧，

6、進行無氧呼吸，產(chǎn)生過多酒精，可使根部細胞壞死。4、CO2：環(huán)境CO2濃度提高，將抑制細胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。七、呼吸作用在生產(chǎn)上的應用：1、作物栽培時，要有適當措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤等。2、糧油種子貯藏時，要風干、降溫，降低氧氣含量，則能抑制呼吸作用，減少有機物消耗。3、水果、蔬菜保鮮時，要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度，抑制呼吸作用。第四節(jié)能量之源-光與光合作用一、相關概念：1、光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程二、光合色素（在類囊體的薄膜上）：葉綠素a(藍綠色）葉綠素b(黃綠色）葉綠素主要吸收紅光

7、和藍紫光胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）類胡蘿卜素主要吸收藍紫光三、光合作用的探究歷程：、1771年英國科學家普里斯特利發(fā)現(xiàn)，將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi)，小鼠不容易窒息而死，證明：植物可以更新空氣。、1785年，由于空氣組成的發(fā)現(xiàn)，人們明確了綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。?1845年，德國科學家梅耶指出，植物進行光合作用時，把光能轉換成化學能儲存起來。、1864年,德國科學家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光，另一半遮光。過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈

8、深藍色。證明：綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。、1880年，德國科學家思吉爾曼用水綿進行光合作用的實驗。證明：葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所，氧是葉綠體釋放出來的。、20世紀30年代美國科學家魯賓卡門采用同位素標記法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2，釋放的是18O2；第二組提供H2O和C18O，釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來自來水。四、葉綠體的功能：葉綠體是進行光合作用的場所。在類囊體的薄膜上分布著具有吸收光能的光合色素，在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質中含有許多光合作用所必需的酶。五、影響光合作用的外界因素主要有：1、光照強度：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強度的增強而加快，超過光飽合點，光合速率反而會下降。2、溫度：溫度可影響酶的活性。3、二氧化碳濃度：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快，達到一定程度后，光合速率維持在一定的水平，不再增加。4、水：光合作用的原料之一，缺少時光合速率下降。六、光合作用的應用：1、適當提高光照強度。2、延長光合作用的時間。3、增加光合作用的面積-合理密植，間作套種。4、溫室大棚用無色透明玻璃。5、溫室栽培植物時，白天適當提高溫度，晚上適當降溫。6、溫室栽培多施有機肥或放置干冰，提高二氧化碳濃度。七、光合作用的過程：光反應階段 條件： 光、色素、酶場所：在類囊體的薄膜上物質變化：水的分解：H2OH+