細(xì)胞代謝的基礎(chǔ):物質(zhì)跨膜、酶和ATP課件_第1頁
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文檔簡介

1、一、核心術(shù)語(記準(zhǔn)、寫準(zhǔn)、理解透,把握內(nèi)涵和外延) 1.細(xì)胞代謝 2.滲透作用(半透膜、選擇透過性膜、質(zhì)壁分離、質(zhì)壁分離復(fù)原) 3.被動運(yùn)輸(自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、載體蛋白)、主動運(yùn)輸、胞吞作用、胞吐作用 4.酶(催化作用、活化能、高效性、專一性、最適溫度、最適pH值) 5.ATP(ADP、高能磷酸鍵、腺苷、直接能源、主要能源、最終能源),細(xì)胞代謝的基礎(chǔ):物質(zhì)跨膜運(yùn)輸、酶和ATP,實(shí)例,水的跨膜運(yùn)輸,其它物質(zhì),順相對含量,特點(diǎn),滲透作用,原理,可以逆相對含量,生物膜具有選擇透過性,特點(diǎn),結(jié)論,2、構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),方式,細(xì)胞代謝的基礎(chǔ),物質(zhì)跨膜運(yùn)輸,概念條件,裝置,動物細(xì)胞,植物細(xì)胞,實(shí)驗(yàn),被動運(yùn)輸

2、,主動運(yùn)輸,胞吞胞吐,自由擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散,特點(diǎn) 實(shí)例 影響因素,酶,本質(zhì),作用,特點(diǎn),對照實(shí)驗(yàn),三個(gè)變量,催化作用,高效性,專一性,適宜ph溫度,PH 溫度 底物濃度 酶濃度,ATP,結(jié)構(gòu),合成,水解,名稱,結(jié)構(gòu)式,場所,能量去向,場所,能量來源,能量代謝過程,應(yīng)用,對照原則,結(jié)論,自變量,因變量,無關(guān)變量,影響因素,蛋白質(zhì)、 RNA,功能,1、成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu),2、原理和現(xiàn)象 外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí), 細(xì)胞失水, 發(fā)生_現(xiàn)象. 外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí), 細(xì)胞吸水,發(fā)生 _ 現(xiàn)象. 3、實(shí)驗(yàn)探究: 實(shí)驗(yàn)原理:成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜, 細(xì)胞液具有一定的濃度, 能夠

3、滲透失水和吸水. 材料試劑:紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞、0.3g/ml的蔗糖溶液和清水,質(zhì)壁分離,質(zhì)壁分離復(fù)原,難點(diǎn)突破:探究植物細(xì)胞的吸水和失水,3實(shí)驗(yàn)流程圖示,4.觀察記錄:中央液泡大小、原生質(zhì)層位置、細(xì)胞大小。 5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。當(dāng)外界溶液濃度 細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離;若再使外界溶液濃度 細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。,大于,小于,例:如圖為某同學(xué)利用紫色洋蔥鱗片葉作為實(shí)驗(yàn)材料,觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的基本操作步驟,請據(jù)圖回答下面的問題。,(1)你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)有無對照實(shí)驗(yàn)_(有/無)。 (2)B步驟主要觀察洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的紫色_的大小以

4、及_(原生質(zhì)層/原生質(zhì)體)的位置。 (3)C步驟中吸水紙的作用是_。 (4)在F步驟時(shí),若觀察到細(xì)胞質(zhì)壁分離后不能復(fù)原,最可能的原因是_。,有,液泡,原生質(zhì)層,將蓋玻片下的清水換成蔗糖溶液,細(xì)胞失水過多而死亡,實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一是實(shí)驗(yàn)材料的選擇。要選取成熟的、液泡帶有一定顏色的植物組織進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之二是蔗糖溶液濃度要適宜。過低,不足以引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離所需時(shí)間過長;過高,則造成植物細(xì)胞失水過多過快而死亡。原生質(zhì)層的選擇透過性是發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的內(nèi)在前提,死亡的細(xì)胞既不會發(fā)生質(zhì)壁分離,也不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。 發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原需要將植物再置于低濃度的溶液或蒸餾水

5、中,但如果所用溶液中的溶質(zhì)為葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等,質(zhì)壁分離后因細(xì)胞主動或被動吸收溶質(zhì)微粒而使細(xì)胞液濃度增大,植物細(xì)胞會吸水引起質(zhì)壁分離后的自動復(fù)原。 實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)間不宜過長,以免細(xì)胞長期處于失水狀態(tài)而死亡。,應(yīng)用:測定細(xì)胞液濃度、鑒定細(xì)胞死活,例:下圖中甲是滲透裝置示意圖,乙、丙兩曲線圖的橫坐標(biāo)代表時(shí)間,下列敘述不正確的是( )。 A半透膜內(nèi)溶液a的濃度變化可用曲線丙表示 B水分子由半透膜外進(jìn)入半透膜內(nèi)的速率變化可用曲線乙表示 C玻璃管內(nèi)的液面高度變化可用曲線丙表示 D半透膜內(nèi)外濃度差的變化可用曲線乙表示,A,滲透作用的原理,1、用相同數(shù)量的完全培養(yǎng)液,在相同條件下分別培養(yǎng)

6、水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率幾乎相同的情況下,72小時(shí)后原培養(yǎng)液中部分離子濃度發(fā)生了如下表的變化(表中數(shù)據(jù)為72小時(shí)后溶液中部分離子濃度占實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的百分比)。分析下表不能得出的結(jié)論是( )。,生物膜的選擇透過性,A. 不同植物對礦質(zhì)元素的需要量是不同的,是因?yàn)榧?xì)胞膜的選擇透過性 B與番茄相比,水稻對SiO44-需要量大,對Ca 2需要量小 C不同植物根尖細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量是不同的 D植物對水和各種離子的吸收速率一樣大,D,重點(diǎn)辨別:物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式,1被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸(跨膜),高濃度低濃度,高濃度低濃度,低濃度高濃度,不需要,需要,需要,不消耗,不消耗,消耗,2.胞吞、胞吐作

7、用(非跨膜):原理是細(xì)胞膜的流動性,物質(zhì)始終沒有透過細(xì)胞膜,需要能量。,3、影響因素:濃度、載體、能量 影響自由擴(kuò)散的因素: 細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。 影響協(xié)助擴(kuò)散的因素: a.細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差; b.細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量。 影響主動運(yùn)輸?shù)囊蛩兀?a.細(xì)胞膜載體種類和數(shù)量(核糖體); b.能量(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體)。影響 細(xì)胞呼吸產(chǎn)能的因素,都影響主動 運(yùn)輸,如氧氣濃度、溫度、PH等。,物質(zhì)濃度,速率,自由擴(kuò)散,重點(diǎn)總結(jié):酶的本質(zhì)、作用、特性,幾乎所有的活細(xì)胞,有機(jī)物(大多為蛋白質(zhì),少數(shù)為 RNA),降低反應(yīng)的活化能,從而起催化作用,專一性;高效性;作用條件溫和,低溫只抑制酶的活性,

8、不會使酶變性失活 高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿不但抑制酶的活性,甚至改變酶的空間結(jié)構(gòu), 使酶變性 每種酶都有各自的最適溫度和最適 pH 底物濃度和酶的濃度,可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用作用完保持活性,生物體內(nèi)合成,酶的相關(guān)知識的理解和對照試驗(yàn) 設(shè)計(jì)分析,1、請?jiān)u析下面有關(guān)酶的敘述。 只有具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生 其合成場所都是核糖體,所需原料為氨基酸 只能在細(xì)胞內(nèi)起催化作用 低溫和高溫均可使酶活性降低,并且原理相同。,評析:以上4句話均錯(cuò)。 1、只要是活細(xì)胞(哺乳動物成熟紅細(xì)胞除外)就可以合成酶,其化學(xué)本質(zhì)為有機(jī)物,大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA。 2、合成場所主要是核糖體,有的是在細(xì)胞核中, 所需原

9、料為氨基 酸或核糖核苷酸。 3、酶只起催化作用且可在細(xì)胞內(nèi)、外或體外都可發(fā)揮作用。 4、低溫和高溫均可使酶活性降低,但機(jī)理不同,低溫只是控制酶的活性,不會使酶變性失活,而高溫會使酶變性失活。,實(shí)驗(yàn):酶的特性及影響因素溫度、PH、底物濃度和酶濃度,酶的高效性,酶的專一性,溫度、PH對酶活性的影響,底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)影響,此圖說明了什么問題?,APPP,重點(diǎn)總結(jié):1、ATP的結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)化,注:生物生命活動的直接能源物質(zhì)是 ATP,主要能源物質(zhì)是葡萄糖,最終的能量來源是太陽能。,2有關(guān)ATP的疑難問題點(diǎn)撥:化合物中“A”的辨析,3ATP的形成及與光合作用、細(xì)胞呼吸的關(guān)系(重難點(diǎn)) (1)AT

10、P的形成途徑:,(2)植物產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,而動物產(chǎn)生ATP的場所是 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 (3)光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)中C3的還原,而細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP 用于除C3還原之外的各項(xiàng)生命活動。,4、縱向聯(lián)絡(luò):能量代謝過程和利用,(1)光能是生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動的根本能量來源,ATP是生命活動直接能量來源。 (2)光能進(jìn)入生物群落后,以化學(xué)能的形式儲存于有機(jī)物中,以有機(jī)物為載體通過食物而流動。 (3)能量在生物群落中具有單向流動、不可重復(fù)利用以及逐級遞減的特點(diǎn)。,(1)圖中生成ATP的過程有 ,場所 (2)在消耗等量的葡萄糖時(shí),反應(yīng)、產(chǎn)生ATP最多的

11、是 ,其反應(yīng)式 ,場所是 。 (3)過程b發(fā)生的場所是 ,進(jìn)行該過程時(shí),ATP的移動方向 是 。 (4)判斷分析“c過程是否一定發(fā)生在線粒體中”? 。,a、c,葉綠體類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量,酶,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,葉綠體基質(zhì),從類囊體向葉綠體基質(zhì)移動,否。反應(yīng)是有氧呼吸,其場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體;反應(yīng)為生成乳酸的無氧呼吸,場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);反應(yīng)為生成酒精和CO2的無氧呼吸,場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),ATP是生命活動的直接能源物質(zhì),下圖為真核生物體中與ATP有關(guān)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化示意圖,請分析回答下列問題:(a、b、c、d、e表示過程),A

12、TP和ADP的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用,(5)上述過程中需要水參與的是 。,a、c過程的反應(yīng)、d,解析 由題干信息可推出,a為光反應(yīng),場所:葉綠體類囊體薄膜上;b為暗反應(yīng),場所:葉綠體基質(zhì)中;c為氧化分解(有氧呼吸和無氧呼吸),場所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體;d為水解;e為聚合;為有氧呼吸,因有水生成;為生成乳酸的無氧呼吸,因?yàn)闆]有CO2產(chǎn)生;為生成酒精和CO2的無氧呼吸。其中有氧呼吸反應(yīng)式為C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+ 12H2O+能量;進(jìn)行b時(shí),ATP由產(chǎn)生部位葉綠體類囊體薄膜移向消耗部位葉綠體基質(zhì),上述過程中光反應(yīng)水的光解和有氧呼吸、多糖水解需要消耗水。,酶,2、如右圖,一U形管中裝有

13、兩種不同的溶液R和S,并被一半透膜(X)隔開。與S相比,R溶液濃度較低,且R與S的溶質(zhì)均不能通過半透膜。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)兩側(cè)液面等高,下圖中黑色的深淺代表濃度的高低。當(dāng)經(jīng)過一段時(shí)間,圖中的U形管內(nèi)達(dá)到平衡時(shí),溶液表面與溶液濃度的關(guān)系是( )。,B,3、 假設(shè)將標(biāo)號為A、B、C的同一個(gè)植物細(xì)胞分別放在甲、乙、丙三種不同的蔗糖溶液中一段時(shí)間后得到如圖所示狀態(tài)(原生質(zhì)層不再變化)。據(jù)圖分析推理不正確的是( )。,植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原,A實(shí)驗(yàn)前蔗糖溶液濃度為:甲ba D實(shí)驗(yàn)后細(xì)胞液濃度:cba,B,1、 下表是驗(yàn)證酶的催化特性的幾組實(shí)驗(yàn),對實(shí)驗(yàn)的處理如下表所示,請回答:,(1)若要研究生物催化劑與無機(jī)催

14、化劑的差別,可選用的實(shí)驗(yàn)組合是 。 (2)在14號的實(shí)驗(yàn)組中,作為對照組的是 ;在13號實(shí)驗(yàn)組中屬于自變量的有: 。 (3)若14號的實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證酶的某項(xiàng)特性而設(shè)置的,那么,其中設(shè)置不科學(xué)的是 號,應(yīng)如何改進(jìn)? 。 (4)若要證明酶的活性受PH的影響,再增設(shè)5號試管,則5號試管的實(shí)驗(yàn)處理方法是:加入 。5號試管與 號試管可作為一組對比實(shí)驗(yàn),從而證明酶的活性受PH的影響。,試管1、2,3號,3.5%FeCl3 溶液、20%鮮豬肝液,4,將0改為常溫或?qū)?0%熟豬肝液改為鮮豬肝液,提醒 學(xué)會從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)例中提取實(shí)驗(yàn)思路和方法,體會如何通過實(shí)驗(yàn)的分析,控制好相關(guān)的變量(自變量、無關(guān)變量、因變量)和

15、遵循單一變量、對照原則。,鹽酸(或NaOH)、2滴20%鮮豬肝液、常溫,2,酶的特性及影響因素溫度、PH、底物濃度和酶濃度,讀下列各圖并分析回答相關(guān)問題。 (1)圖1如下:,圖1是表示 的曲線。 你從圖中能讀出什么信息? a: 。,酶的高效性,催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率,與無機(jī)鹽催化劑相比,酶的催化效率更高,b: 。 圖中的自變量是 ,因變量是 。 圖中出現(xiàn)差異的原因: 。,酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間,不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn),加入物酶、無機(jī)催化劑或蒸餾水,酶相對于無機(jī)催化劑更能顯著降低活化能,化學(xué)反應(yīng)的速率,(2)圖2如下:,圖2是表示 的曲線。 你從圖中能讀出什么信息? a: 。 b:

16、 。,酶專一性,在反應(yīng)物中加入酶A,反應(yīng)速度較未加酶時(shí)明顯加快,說明酶A催化底物參加反應(yīng),在反應(yīng)物中加入酶B,反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同,說明酶B不催化底物參加反應(yīng),圖3中三個(gè)曲線是表示 的曲線。 你從圖中能讀出什么信息? a: 。 b: 。 c: 。,影響酶活性因素,在一定溫度(pH)范圍內(nèi),隨溫度(pH)的升高,酶的催化作用增強(qiáng),超過這一范圍酶的催化劑作用逐漸減弱,過酸、過堿、高溫使酶喪失活性;低溫抑制酶的活性,反應(yīng)溶液酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度,(3)圖3如下:,(4)圖4如下: 圖4中兩曲線是表示 的曲線。 你從圖中讀出什么信息? a: 。 b: 。,底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)影響,在其他條件適宜,酶量一定的條件下,酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快,但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后,酶促反應(yīng)速率不再增加(主要受酶數(shù)量

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