課程內(nèi)容
《細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用(二)》
色素的種類
類胡蘿卜素1/4:胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)
葉綠素3/4:葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)
色素的作用
實驗表明:葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。
捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)
外膜、內(nèi)膜、基質(zhì)、基粒
光合作用的過程
光合作用過程:
(1)光反應(yīng)階段
①發(fā)生部位:葉綠體類囊體薄膜上
②反應(yīng)條件:光、水、色素分子、酶
③物質(zhì)變化
a、水的光解:H2O→2[H]+1/2O2
b、ATP形成:ADP+Pi+能量→ATP
④能量轉(zhuǎn)變:光能→ATP中活越化學(xué)能
(2)暗反應(yīng)階段
①發(fā)生部位:葉綠體基質(zhì)中
②反應(yīng)條件:CO2、多種酶
③物質(zhì)變化
a、CO2固定:CO2+C5→2C3
b、C3化合物還原:2C3→(CH20)+C5
④能量轉(zhuǎn)變:ATP中活躍化學(xué)能→有機物中穩(wěn)定化學(xué)能。
光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)的對比
項目 | 光反應(yīng) | 暗反應(yīng) |
部位 | 葉綠體基粒囊狀膜上 | 葉綠體基質(zhì)中 |
條件 | 光、色素、酶、水 | CO2多種酶 |
物質(zhì)變化 | ①水的光解:2H2O→4[H]+O2 ②ATP的合成:ADP+Pi+能量→ATP |
①CO2+C5→2C3 ②C3的還原:2C3→(CH20) |
能量轉(zhuǎn)換 | 光能→ATP中活躍的化學(xué)能 | ATP中活躍的化學(xué)能→有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能 |
聯(lián)系 |
1、內(nèi)部因素
(1)陽生植物與陰生植物對光能利用的不同,如下圖
由圖示看出,陰生植物光補償點與光飽和點均小于陽生植物,即b (2)自身葉面積指數(shù)、葉生長情況對光能利用能力不同
由甲圖知,無論是栽培農(nóng)作物,還是植樹、養(yǎng)花,種植的密度都應(yīng)當(dāng)合理。由乙圖知,農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉及莖葉,以降低細(xì)胞呼吸消耗有機物。
2、溫度、光照強度、CO2濃度綜合因素對光合作用強度的影響
(1)變化曲線(如圖)
在其他條件適宜的情況下,在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照,并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析,在短時間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是(C)
A、C3和C5都迅速減少
B、C3和C5都迅速增加
C、C3迅速增加,C5迅速減少
D、C3迅速減少,C5迅速增加
2.1有氧呼吸過程
①葡萄糖的初步分解:場所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
C6H12O6→2丙酮酸(C3H4O3)+4[H]+能量(少量)
②丙酮酸徹底分解:場所:線粒體基質(zhì)
2丙酮酸+H2O→6CO2+2O[H]+能量(少量)
③[H]的氧化:場所:線粒體內(nèi)膜
24[H]+6O2→12H2O+能量(大量)
2.2主要場所:線粒體
2.3能量去向:一部分以熱能形式散失(約60%);另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(約40%)。
2.4總反應(yīng)式:
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量
2.5概念:
有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成許多ATP的過程。
3 無氧呼吸 細(xì)菌、真菌、馬鈴薯塊莖、蘋果果實、動物骨骼肌細(xì)胞
3.1 過程
①葡萄糖的初步分解 場所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
C6H12O6→丙酮酸+[H]+能量(少量)
與有氧呼吸第一階段相同
場所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
②丙酮酸(不徹底分解)→2C3H6O3(乳酸)
丙酮酸→2C2H5OH(酒精)+2CO2
A、生成乳酸類型:
C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量
例:高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等)
B、生成酒精
C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+CO2+少量能量
例:大多數(shù)植物、酵母菌
3.4有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系
有氧呼吸和無氧呼吸的異同點
反應(yīng)場所 | 反應(yīng)條件 | 產(chǎn)物 | 能量 | 實質(zhì) | 聯(lián)系 | |
有氧呼吸 | 現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),后在線粒體 | 氧氣,酶 | 徹底,水和二氧化碳 | 大量(2870KJ/mol),38個ATP | 氧化分解有機物,釋放能量 | 第一階段完全相同;本質(zhì)也是相同的。 |
無氧呼吸 |
在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) | 不需要氧氣,需酶 | 不徹底,乳酸或酒精二氧化碳 | 少量,2個ATP | 第一階段完全相同;本質(zhì)也是相同的。 |
1、影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)部因素
(1)不同種類的植物呼吸速率不同,如一般情況下,旱生植物小于水生植物,陰生植物小于陽生植物。
(2)同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同,如幼苗期、開花期呼吸速率升高,成熟期呼吸率下降。
影響細(xì)胞呼吸的外部因素
因素 | 原因 | 曲線 | 應(yīng)用 |
溫度 | 最是溫度時,細(xì)胞呼吸最強,超過最適溫度呼吸酶活性降低,甚至變性失活,細(xì)胞呼吸受抑制;低于最適溫度酶活性下降,細(xì)胞呼吸受抑制 | ①低溫下貯存蔬菜、水果 ②大棚蔬菜夜間適當(dāng)降溫以降低呼吸消耗,提高產(chǎn)量 |
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O2 | O2濃度低時,無氧呼吸占優(yōu)勢;隨O2濃度增大,無氧呼吸逐漸被抑制,有氧呼吸不斷加強,但當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值后,隨O2濃度增大,有氧呼吸不再加強(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響) | 適當(dāng)降低氧氣濃度,抑制呼吸消耗,延長蔬菜、水果的保鮮時間 |
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水 | 在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快,隨含水量的減少而減慢 |
將種子曬干,以減弱呼吸消耗,有利于貯藏 |
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CO2 | CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物,對細(xì)胞呼吸有抑制作用 | 在蔬菜、水果保鮮中,增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸,減少有機物消耗 |
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孫老師
女,中教高級職稱
市優(yōu)秀教師,優(yōu)秀班主任,骨干教師,先進工作者,所撰寫的論文多次獲省優(yōu)秀論文一等獎。