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1、生物笔记第4章 生命的物质变化和能量转换第1节 生物体内的化学反应生物催化剂酶1酶的本质1.酶是活细胞产生的一类具有催化能力的有机物2.酶只能是活细胞产生的，但酶可以在细胞外发生反应（如加酶洗衣粉）3.绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA二酶的特性.酶的高效性&专一性实验：探究酶的高效性 书上P581.1号管起对照组2.必须用新鲜肝脏做实验（新鲜肝脏或生的马铃薯块茎含有更多的酶，不新鲜的肝脏细胞已经死亡，酶变性失活）3.必须使用肝脏的研磨液（加大肝脏内过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积）4.观察产生氧气多少的途径专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应3酶的作用受多种因素影响1.温度高温低

2、温都降低了酶的活性；高温和过酸过碱一样，能使酶的空间结构遭到不可逆破坏思考：当环境温度从90降到40，胃蛋白酶的活性增加降低还是不变？（不变）唾液淀粉酶最适温度是372.PH酶的名称最适ph过氧化氢酶（肝）6.8唾液淀粉酶6.8脂肪酶8.3胰蛋白酶8.0-9.0胃蛋白酶1.5-2.2在最适宜ph下，酶的活性最高，ph过高或过低都会破坏酶的空间结构，酶的活性都会明显降低思考：当环境溶液从PH10降低到PH2，其中胃蛋白酶的活性增加，降低还是不变（不变）3.酶的作用受重金属的影响酶遇重金属变性4.酶的浓度影响酶的催化效率5.底物浓度影响酶的催化效率四酶的命名胃蛋白酶来源+催化底物能量的直接来源AT

3、P1ATP功能ATP是生命活动的直接能源物质2ATP结构APPPATP水解ATP合成ATP水解场所线粒体，叶绿体，细胞质基质细胞内所有需要能量的进行生命活动的结构酶ATP合成酶ATP水解酶能量呼吸作用分解有机物释放的化学能和光合作用中吸收的光能储存在ATP远离A的“”中的化学能释放，用于各项生命活动在生化反应中ATP和ADP的相互转化是不可逆反应，物质可逆，能量不可逆ATP的含量总是处在动态平衡中总结：ATP是能量的只要来源糖类是生命活动的主要能源物质脂肪是生物体的储能物质光能是生命活动的最终能量来源第2节 光合作用1光合作用的概念和反应式光合作用产生淀粉的实验P642光合色素及色素的提取和分

4、离1.为什么植物叶片一般呈绿色？植物叶片呈现的颜色是叶片中各种色素的综合表现，正常叶片中的也绿色比黄色的类胡萝卜素多，所以正常的叶片总是呈现绿色。2.为什么秋天叶片发黄？秋天因叶绿素的分解速度加快，叶绿素含量相对减少，而类胡萝卜素分子比较稳定，不易破坏，所以叶片直接呈现类胡萝卜素的颜色黄色3.为什么有的叶片秋天呈红色？秋天降温，植物的液泡内积累较多的糖分以适应寒冷，糖分容易转换成花青素，同时秋天液泡内呈现酸性，使花青素表现出红色。实验P66光合色素的提取和分离1.实验原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用乙醇或丙酮提取绿叶中的色素。色素分离原理：层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂，绿叶中

5、的不同色素都能溶解在层析液中，不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素随层析液在滤纸上扩散的速度快，反之则慢。这样一段事件后，色素就会在滤纸上分离开来。2.实验步骤提取色素石英砂研磨充分碳酸钙防止色素被有机酸破坏乙醇色素的溶剂制备滤纸条画滤液细线分离色素层析液低于滤液细线结果条带色素颜色色素名称溶解度色素宽度第一条橙黄色胡萝卜素最高最窄第二条黄色叶黄素较高较窄第三条蓝绿色叶绿素a较低最宽第四条黄绿色叶绿素b最低较宽拓展习题分别在ABC三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜叶，并按下表所示添加，以研磨，过滤得到三种颜色的溶液，即：深绿色，黄绿色，几乎无色。处理ABC二氧化硅+碳酸钙+95%乙醇+

6、蒸馏水+A处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。B处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。C处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。色素的作用：吸收，传递，转化光能3光合作用的过程（1）光反应1.场所：类囊体的薄膜上2.过程水的光解NADPH的合成ATP的合成光合作用释放的氧全部来自于水，同位素标记实验证明（2）暗反应（卡尔文循环）1.场所：叶绿体基质2.过程：CO2固定C3的还原（3）光合作用总结（4）实质光能电能活跃化学能（ATP,NADPH）稳定化学能（葡萄糖）（6）光反应暗反应比较光反应暗反应场所叶绿体类囊体膜上叶绿体基质中条件光，色素，酶ATP,NADPH,酶物质变化水的光解；NADPH合成；ATP

7、合成CO2的固定；C3的还原能量变化光能转化成活跃化学能活跃的化学能成稳定的化学能速度迅速较慢联系光反应为暗反应提供ATP,NADPH暗反应的产生的ADP,Pi，NADP+为光反应提供原料光合作用暗反应所需的NADPH和ATP只能由光反应提供，而不能由呼吸作用提供。呼吸作用产生的ATP用于各项生命活动，但不能用于暗反应。光反应的产物ATP，NADPH是在类囊体膜上产生的，用于暗反应，因此他们的移动方向是从类囊体膜到叶绿体基质，而ADP和NADP+是叶绿体基质中产生的，用于光反应，移动方向是从叶绿体基质到类囊体膜。（7）光反应暗反应中C3,C5 ATP和糖类含量的比较4影响光和速率的因素1.环境

8、因素光（包括光质，光强度，光照时间，光照面积），温度，CO2浓度等光质对光合速率的影响白光为复合光，光合作用能力最强；单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差在生产上的应用：温室大棚用无色透明材料光强对光合速率的影响在一定光照强度，光合作用速率随着光照强度增加而增加，当光强度超过某一强度时，光和速率不再随光强度增加而增加，这种现象叫光饱和现象。（形成光饱和的主要原因：光合作用速率受到别的因素影响）达到光饱和时的最低光强度为光饱和点。温度对光合速率的影响在生产上的应用：加大昼夜温差。白天适当升温，晚上降温（降低呼吸酶的活性）炎热的夏天中午，光合作用有个短暂下降的过程，如图中的A点，原因是中午温

9、度过高，为避免水份过快丧失，大部分气孔关闭，CO2难进入叶肉细胞，所以光合速率降低。CO2对于光合速率的影响0a：CO2浓度太低，农作物无法进行光合作用ab：随CO2浓度增加，光合作用强度增强，达到光合作用强度最大时的最低CO2浓度为CO2饱和点（b）点bc：CO2浓度增加，光合作用强度保持不变cd：CO2浓度过高，细胞中毒。（一般无需考虑）矿质元素N元素是光合酶及NADP+和ATP的重要组分；也是叶绿素的重要组分；P元素是NADP+和ATP的重要组分；也是维持叶绿体正常结构和功能；K元素能促进光合作用产物向储藏器官运输；Mg元素是叶绿素的重要组分；多种环境因素对光合作用的综合影响P点以前，限

10、制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着这个因子的不断加强，光合速率不断提高，当到Q点时，横坐标所表示的因子，不再是影响光合速率的因子。2.内部因素阳生植物与阴生植物对光能的利用率不同草本植物与木本植物对光能利用不同单子叶植物与双子叶植物对光能利用不同自身叶面积指数，叶片生长情况等因素第3节 细胞呼吸1细胞呼吸概念细胞呼吸是细胞内进行的将糖类等有机物氧化分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程。呼吸作用是在细胞内进行的，分有氧呼吸&无氧呼吸2有氧呼吸1.本质2.主要场所线粒体线粒体的内膜，嵴，基质都分布有与有氧呼吸有关的酶3.三个阶段有氧呼吸所释放的能量有30%保存到ATP中，其

11、他的以热能形式散发。3无氧呼吸1.无氧呼吸在细胞质基质中进行。2.无氧呼吸的两个阶段无氧呼吸只在第一步消耗能量；第二步消耗【H】乙醇发酵：大多数高等植物，酵母菌乳酸发酵：乳酸菌，玉米的胚，马铃薯的块茎，甜菜的根4无氧呼吸与有氧呼吸的比较5影响细胞呼吸的因素温度温度影响呼吸主要是影响呼吸酶的活性。储存水果时降低温度能够延长保存时间。氧气浓度CO2浓度适当增加CO2浓度有良好的保鲜效果H2O一定范围内，H2O能促进细胞呼吸。但是水淹后植物被迫进行无氧呼吸造成细胞腐烂。长时间的厌氧呼吸会上海植物细胞的原因是厌氧呼吸产生酒精会使细胞的蛋白质变性；厌氧呼吸产生的能量少，不足以维持生命活动。粮食贮藏应该低

12、温，低氧，干燥；果蔬贮藏应该，低温，低氧，适宜适度在酿酒过程中，先让酵母菌进行有氧呼吸从而进行大量繁殖，然后进行密封进行酒精发酵，但是在发酵过程中需要不时打开密封口，排出CO2，避免容器内压力大。百米冲刺是无氧运动，肌细胞氧气不足，靠乳酸发酵来获取能量所以人会肌肉酸胀。提倡慢跑。相关题目：1.酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸。将酵母菌匀浆离心后，得到上清液（细胞质基质）和沉淀物（含线粒体），把等量的上清液，沉淀物和未离心处理的匀浆分别放入甲乙丙三支试管中；向三支试管中分别滴加等量的葡萄糖溶液，甲乙丙中的最终产物分别是什么？甲 乙 丙 向三支试管中分别滴加等量丙酮酸，甲乙

13、丙中的最终产物分别是什么？甲 乙 丙 在隔绝空气下，重复实验一（葡萄糖）甲乙丙中的最终产物分别是什么？甲 乙 丙 2.酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的比较O2的吸收量=CO2放出量，则只进行有氧呼吸不吸收氧气，但有CO2的释放，则只进行厌氧呼吸O2的吸收量小于CO2的放出量，则生物既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸拓展习题：1.酵母菌消耗等量葡萄糖，有氧呼吸与厌氧呼吸产生的CO2的物质的量之比为？2.酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖，则吸入的氧气和放出的CO2之比为？3.酵母菌吸入的O2与放出的CO2之比为1：2，则有氧呼吸与无氧呼吸所消耗的葡萄糖比值为？（1：3）六呼吸作用与光合作用1.

14、植物在进行光合作用的同时也进行着呼吸作用，光合作用所需的CO2来自外界吸收和呼吸作用产生2.总光合作用（实际光合作用）：植物在光合作用下制造的有机物的总量。吸收的CO2总量是植物从外界吸收CO2的量，加上细胞呼吸释放的CO2的量。真正光合速率不能直接被测量。净光合作用：光照下制造的有机物总量（或利用CO2的总量）扣除植物进行细胞呼吸所消耗的有机物后（或释放的CO2），净增的有机物量。3.数学表述：光合作用真正产O2的量=实测O2的释放量+细胞呼吸消耗O2的量光合作用真正CO2消耗量=实测CO2消耗量（吸收量）+细胞呼吸CO2释放量光合作用真正有机物产生量=光合作用有机物净生产量+细胞呼吸有机物

15、消耗量4.文字表述：5.总光合速率：植物或叶绿体产生或生产葡萄糖；叶绿体吸收CO2；叶绿体释放O2 净光合速率：植物（叶片）吸收C02量；植物（叶片）释放O2量；植物（叶片）积累葡萄糖量A点：光照强度为0，此时植物没有光合作用，只有呼吸作用，A点在y轴上的绝对值就是呼吸作用的强度。B点：光合作用的速率等于呼吸作用的速率。B点在x轴上的值就是光补偿点。光补偿点是真正光和速率等于呼吸速率时的光照强度。如果植物长期处于B点，没有有机物积累，植物不能生长。植物白天的光照强度必须大于B点，植物才能生存，C点：在x轴上就是光饱和点，光照强度增加到光饱和点以后，光和速率不再随光照强度的增加而增加。已知某植物

16、光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25和30，下图表示的是30时光合作用与光照强度的关系，若温度降到25（原光照强度和CO2浓度不变），理论上图中相应点abc三点的移动方向分别为（）用饱和NaHCO3能维持密闭空间中CO2浓度不变，置于光下，单位时间内液滴的移动距离表示该光下植物的净光和速率。用NaOH测定呼吸速率，通常情况下对照组用等量的清水。A.光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30相等B.光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少D.两曲线的交点表示光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等阳生植物和阴生植物

17、光和速率曲线的比较阴生植物的细胞呼吸，光饱和点，光补偿点一般都小于阳生植物第4节 生物体内营养物质的转换1三大营养物质的消化和吸收1.消化消化道：消化食物和吸收营养物质的场所口腔咽食道胃小肠大肠肛门消化腺消化腺消化液消化酶的种类最适ph作用唾液腺唾液淀粉酶6.8初步分解淀粉胃腺胃液胃蛋白酶1.52.2初步分解蛋白质胰腺胰液蛋白酶，脂肪酶，淀粉酶，麦芽糖酶89彻底分解食物中的蛋白质肠腺小肠液肽酶，脂肪酶。淀粉酶，麦芽糖酶7.6彻底分解食物中的蛋白质肝脏胆汁乳化脂肪三大营养物质的消化2.吸收是食物的消化产物，水，无机盐等渗透扩散：水，胆固醇，甘油等主动运输：葡萄糖，氨基酸，无机盐等2糖类，脂质，蛋白质的代谢