專題二生物的新陳代謝

1、專題二 生物的新陳代謝,,,,,,,,,,,,,生物的新陳代謝,,,植物,動(dòng)物,根,莖,葉,H2O+CO2 光合作用 C6H12O6+O2 呼吸作用,植物組織細(xì)胞,物質(zhì)代謝,能代謝量,動(dòng)物組織細(xì)胞,,,農(nóng)作物增產(chǎn),,,,,,,,,,,,,,,,,,內(nèi)環(huán)境,消化系統(tǒng),循環(huán)系統(tǒng),,,,,,,,,,,,,合理施肥,,,呼吸系統(tǒng),,,,,,,,,,食物鏈,,酶,,,,,,

2、,,化學(xué)本質(zhì),組成單位:,絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,氨基酸,合成場所,,酶與激素,維生素的比較,來源,化學(xué)本質(zhì),生理功能,共性,酶的特性,,①高效性,②專一性,③易受共他條件影響,,探究酶的有關(guān)實(shí)驗(yàn),功能,,酶的種類,一、關(guān)于酶的知識總結(jié)。,,酶與一般催化劑的共性,高中生物酶的種類及作用,說說下列酶的作用與光合作用有關(guān)的酶，與呼吸作用有關(guān)的酶、胰蛋白酶、DNA聚合酶、解旋酶、RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、DNA連接酶、限制性內(nèi)切酶,影

3、響酶活性的因素,溫度、pH、酶的活化劑、抑制劑、酶濃度、底物濃度等,例題：下列有關(guān)酶的正確敘述是：A、是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的 b、有的從食物獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來c、凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 d、酶多數(shù)是蛋白質(zhì) e、有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇 f、酶在代謝中有多種功能 g、在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用 h、酶只是起催化作用A、cdh B、abe C、cfg D、agh

4、,A,二、影響陽生和陰生植物光合作用速率的幾組曲線分析,1．光照強(qiáng)度,2．光照強(qiáng)度對陽生和陰生植物光合強(qiáng)度影響,陰生植物：呼吸速率低，光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)較低，且陰生植物葉片較大而薄，適應(yīng)在光強(qiáng)有限的條件下生存。,陽生植物：呼吸速率高、光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)較高，且陽生植物葉片厚而小，柵欄組織細(xì)胞長且層數(shù)多,1,2,3．光合面積對光合強(qiáng)度的影響,(1)OA段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實(shí)際量不斷增大。A點(diǎn)為光合作用面積的飽和點(diǎn)，隨葉面積的增大

5、光合作用實(shí)際量不再增加，原因是有很多葉被遮擋在光補(bǔ)償點(diǎn)以下。,(2)OB段干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加，而由于A點(diǎn)以后光合作用實(shí)際量不再增加，而葉片隨葉面積的不斷增加OC段呼吸量不斷增加，所以干物質(zhì)積累量不斷降低如BC段．,(3)適當(dāng)間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長．封行過早．否則使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費(fèi)。,植物的葉面積指數(shù)為哪一點(diǎn)時(shí)，植物將入不敷出，無法生活下去？,4．葉齡對光合強(qiáng)

6、度的影響,(1)OA段為幼葉．隨幼葉的不斷生長，葉面積不斷增大，葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加,(2)AB段為壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定,(3)BC段為老葉，隨著葉齡的增加，葉片內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。,(4)農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時(shí)換新葉，都是根據(jù)其原理。又可降低其呼吸作用消耗有機(jī)物。,5．水對光合強(qiáng)度的影響,水分缺乏主要是間接的

7、影響光合作用下降。,缺水使氣孔關(guān)閉，影響二氧化碳進(jìn)入葉內(nèi),水分是光合作用原料之一，缺乏時(shí)可使光合速率下降,單一因素對光合作用影響的圖像分析,5．多種因素對光合速率的綜合影響,(1)C02濃度、溫度對光合速率的影響,在不同CO2濃度下，溫度對光合作用的影響有所不同，低CO2濃度下，溫度升高，光合速率提高慢，此時(shí)CO2濃度成為光合作用的主要限制因子，而在高濃度CO2下，溫度成為光合作用的主要限制因子，因而表現(xiàn)出明顯的溫度促進(jìn)作用。,(2)光

8、照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度三因素對光合速率的綜合影響,①分析：,P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨其因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示的其他因子,②應(yīng)用：,溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)充入CO2，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高

9、光合速率?？傊筛鶕?jù)具體情況，通過增加光照強(qiáng)度，調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的。,,某種植物在不同光強(qiáng)、不同CO2濃度下光合曲線,ad段限制光合作用的因子是 ，hi段的光合速率從根本上反映了 （填“光”“暗”）反應(yīng)活性。bg段的斜率小于ad段，是因?yàn)槿豕庀?，光反?yīng)產(chǎn)生的 較少，限制了暗反應(yīng)。,,,CO2濃度,光,ATP、[H],三、影

10、響植物呼吸速率的因素,1．內(nèi)部因素：,不同種類的植物呼吸速率不同，旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。,同一植物不同器官呼吸速率不同，生殖器官大于營養(yǎng)器官,同一植物在不同的生長發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同，幼苗、開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降,2．外界因素,(I)溫度： 呼吸作用的最適溫度一般在25～35℃之間，最高溫度一般在35～45℃之間。,呼吸作用的最適溫度總是比光合作用的最適溫度高，當(dāng)溫度過高或光線不足時(shí)，呼吸作用大于光

11、合作用，植物難以維持生活。,實(shí)踐上貯藏果實(shí)和蔬菜時(shí)應(yīng)該使溫度降低，以減少呼吸消耗，但是溫度又不能低到破壞植物組織的程度，否則，細(xì)胞受損害．對病原微生物的抵抗力大減，也易腐爛損壞。,(2)氧氣,①關(guān)鍵點(diǎn)的意義。D、E兩點(diǎn)：02濃度為0，只進(jìn)行無氧呼吸。c點(diǎn)：無氧呼吸消失點(diǎn)，C點(diǎn)之后只進(jìn)行有氧呼吸。D～C和E～C之間：小麥水稻幼苗同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸。,a)無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變化；,b)因?yàn)闊o氧呼吸利用每摩爾

12、葡萄糖產(chǎn)生的能量很少，植物要維持正常生理需要就要消耗更多的有機(jī)物，使植物體內(nèi)養(yǎng)料耗損過多,c)沒有丙酮酸氧化過程，許多由這個(gè)過程的中間產(chǎn)物形成的物質(zhì)變無法繼續(xù)合成,在氧濃度下降時(shí)水稻和小麥幼苗的有氧呼吸降低，而無氧呼吸則增高。,短時(shí)期的無氧呼吸和局部的無氧呼吸(如透氣不良的果實(shí)內(nèi)部)對植物的傷害還不大,無氧呼吸時(shí)間一久，植物就會受傷死亡,(3)水分,當(dāng)種子含水量超過14．5％時(shí)，呼吸速率驟然上升。,(4)CO2濃度：,大氣中C02的含量

13、約為0.033％時(shí)不會抑制植物組織的呼吸作用：當(dāng)C02含量增加到3％～5％時(shí)，對呼吸作用有一定的抑制。這種效應(yīng)被用于果實(shí)和蔬菜的貯藏。一般果實(shí)貯藏于2％～3％氧氣和3％～5％CO2的低溫條件下，以減少呼吸速率。,,有氧呼吸與無氧呼吸,——曲線分析,四、光合作用和呼吸作用關(guān)系分析,1．光合作用與呼吸作用過程關(guān)系圖解,2．光合作用與呼吸作用[H]來源及去路分析,3．ATP來源及去路分析：,[H],思考題?,(1)在葉綠體結(jié)構(gòu)中磷酸含量主要集

14、中在哪里? 暗反應(yīng)為電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能過程主要提供哪些物質(zhì)?,(2)經(jīng)測定在白天植物不消耗O2，卻消耗大量的CO2，這是否意味著植物體不進(jìn)行呼吸作用。為什么?,(3)夏季中午，植物不吸收也不釋放CO2，此時(shí)光合作用速率有何特點(diǎn)?,(4)在同一細(xì)胞中，線粒體產(chǎn)生的CO2參與光合作用時(shí)，一般要穿過幾層磷脂分子?若是相鄰細(xì)胞呢?,4．不同溫度下光合和呼吸速率,①說明呼吸作用酶的最適溫度高于光合作用,真正光合速率即實(shí)際光合速率或總

15、光合速率，表觀光合速率即凈光合速率或可見光合速率,②隨溫度升高曲線1將下降，曲線3將上升，曲線1曲線3的交點(diǎn)，表示光合速率=呼吸速率，此時(shí)凈光合速率為0,有呼吸無光合,,A,光合小于呼吸,,AB,光合等于呼吸,,B,光合大于呼吸,,BC,,光合與呼吸,——線圖結(jié)合,利用光合作用、呼吸作用原理，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施：,,五、影響根系吸收礦質(zhì)元素的因素,1．溫度,土壤溫度間接的通過影響根系的呼吸作用而影響根組織對礦質(zhì)元素的主動(dòng)