《細胞的代謝》word版

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1、第三章細胞的代謝第三章細胞的代謝撰稿：肖振龍審稿：陳月艷責(zé)編：蘇晨輝［學(xué)習(xí)內(nèi)容］細胞呼吸和光合作用［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1．解釋細胞呼吸就是糖的氧化2．說明有氧呼吸的過程3．概述乙醇發(fā)酵和乳酸發(fā)酵4．解釋細胞呼吸是細胞代謝的中心5．關(guān)注細胞呼吸知識的應(yīng)用6．分析光合作用發(fā)現(xiàn)過程中的實驗7．說明光合作用是一個氧化還原過程8．解釋葉綠素在光合作用中的重要作用9．描述光反應(yīng)和碳反應(yīng)的過程10．分析影響光合作用和呼吸作用的因素［學(xué)習(xí)重點和難點］1．細胞呼吸和光合作用的過程2．光合作用和呼吸作用的影響因素和應(yīng)用［學(xué)法建議和知識講解］學(xué)法建議兩節(jié)內(nèi)容涉及的生物化學(xué)過程比較復(fù)雜，有區(qū)別又有聯(lián)系，很多概念和過程容易混

2、淆。學(xué)習(xí)過程中首先要保證概念清晰，多做不同概念之間的比較，找到區(qū)別和聯(lián)系；掌握過程從物質(zhì)和能量兩個方面的變化理清線索。知識講解第四節(jié)細胞呼吸細胞呼吸與生物氧化1．細胞呼吸與呼吸現(xiàn)象宏觀的呼吸現(xiàn)象——吸入氧氣排出二氧化碳的實質(zhì)是在細胞內(nèi)進行了呼吸作用2．細胞呼吸與體外燃燒葡萄糖通過細胞呼吸和體外燃燒都可以生成水和二氧化碳，但兩個過程有所區(qū)別。體外燃燒是糖和氧氣的一步反應(yīng)，需要點燃，反應(yīng)劇烈，發(fā)光放熱；細胞呼吸是多步酶促反應(yīng)，條件溫和，產(chǎn)生ATP。3．細胞呼吸是氧化還原反應(yīng)細胞呼吸就是在細胞內(nèi)進行的將糖類等有機物氧化分解為無機物或小分子有機物并釋放能量的過程。氧化還原反應(yīng)本質(zhì)是得失電子，細胞呼吸

3、的多步反應(yīng)過程中需要電子的傳遞體，起到氧化還原媒介的作用。有兩種化合物作為電子傳遞體參與了細胞呼吸的過程，分別是NAD+（輔酶I）和FAD（黃酶）。氧化型還原型氧化型還原型4．細胞呼吸的兩種方式根據(jù)最終接受電子的物質(zhì)是氧氣還是其他小分子有機物把細胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸（或需氧呼吸和厭氧呼吸）。有氧呼吸1．過程（1）有氧呼吸全過程分為三個階段（2）糖酵解——發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)——1分子葡萄糖降解為2分子丙酮酸——通過2分子NADH（還原型輔酶Ⅰ）攜帶電子——形成少量的ATP（2分子）（3）三羧酸循環(huán)丙酮酸由細胞質(zhì)基質(zhì)進入線粒體，首先發(fā)生脫羧反應(yīng)，而后進入三羧酸循環(huán)（又稱檸檬酸循環(huán)）——在

4、酶催化下丙酮酸脫去1個CO2，生成1個二碳單位（乙酰輔酶A）——通過1分子NADH攜帶電子——在線粒體基質(zhì)中——通過檸檬酸循環(huán)生成2個CO2——通過3分子NADH和1分子FADH2（還原型黃酶）攜帶電子——形成少量的ATP（1分子）（4）電子傳遞和氧化磷酸化NADH和FADH2攜帶的電子（還原性氫）通過線粒體內(nèi)膜上的一系列蛋白質(zhì)——電子傳遞鏈，逐步傳遞最終傳遞給氧氣，生成水；同時釋放的能量合成大量ATP。2．特征（1）有游離氧參加（2）有機物被徹底氧化分解（3）釋放大量能量（4）主要在線粒體中進行（5）總反應(yīng)式厭氧呼吸1．過程厭氧呼吸發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，糖酵解生成丙酮酸后，不進入線粒體內(nèi)，N

5、ADH攜帶的電子（還原性氫）最終傳遞給了丙酮酸或其脫羧生成的乙醛。根據(jù)電子受體和最終產(chǎn)物的不同厭氧呼吸有兩種類型。乙醇發(fā)酵：大多數(shù)植物、酵母菌乳酸發(fā)酵：動物、人、乳酸菌、甜菜塊根、玉米胚、馬鈴薯塊莖2．特征（1）無游離氧參加（2）復(fù)雜有機物降解為簡單有機物（3）生成少量ATP（4）始終在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行（5）有乳酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵兩種類型細胞呼吸的意義——細胞呼吸是細胞代謝的中心1．為生命活動提供能量2．各種有機物的分解以細胞呼吸為樞紐3．細胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種生物合成反應(yīng)的碳骨架第五節(jié)光合作用光合作用的發(fā)現(xiàn)1．亞里士多德認為：植物體是由“土壤汁”構(gòu)成的，即植物生長發(fā)育所需的物質(zhì)完全來自土壤

6、。這一觀點統(tǒng)治西方將近2000年。2．1648年【比】赫爾蒙德的柳苗實驗：構(gòu)成植物體的物質(zhì)來自水（H2O），土壤只供給極少量物質(zhì)。3．1771年【英】普里斯特利實驗：植物能更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而污濁的空氣。4．1779年【荷】英格豪斯實驗：在光照條件下，植物才能更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而污濁的空氣。5．1782年【瑞士】謝尼伯實驗：在陽光作用下，植物靠著二氧化碳營養(yǎng)，排出氧氣。6．1804年【瑞士】索熱爾實驗：定量測定發(fā)現(xiàn)，光合作用過程中，植物制造有機物和氧釋放量，遠遠超過二氧化碳吸收量——水也是光合作用的原料。7．1864年【德】薩克斯實驗：證明綠葉在光合作用時形成淀粉。8．188

7、0年【美】恩吉爾曼的水綿實驗：證實葉綠體在光下可以產(chǎn)生氧氣。9．1941年【美】魯賓和卡門同位素標(biāo)記實驗：光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水10．1945年【美】卡爾文用同位素示蹤法得知光合作用中間產(chǎn)物和環(huán)節(jié)，確定暗反應(yīng)過程光合色素1．位置：定位于類囊體膜上，類囊體膜又稱光和膜。2．種類和色澤：葉綠素類：吸收藍紫光、紅光，包括葉綠素a、b類胡蘿卜素：只吸收藍紫光，包括葉黃素、胡蘿卜素藻膽素（藻類）：主要吸收綠、橙光3