森林植物—植物的呼吸作用(教案)

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1、第四單元植物的呼吸作用本單元教學(xué)目標(biāo)：了解原生質(zhì)的化學(xué)組成和膠體特性；掌握生物膜的結(jié)構(gòu)與功能；理解酶在植物生活中的作用及影響酶促反應(yīng)的因素；理解呼吸作用對(duì)植物生活的意義、基本過程和影響因素；熟悉調(diào)節(jié)植物呼吸速率的方法；學(xué)會(huì)用廣口瓶法測(cè)定植物的呼吸速率。理論知識(shí)部分第一節(jié)植物生理基礎(chǔ)本節(jié)教學(xué)目標(biāo)：了解植物細(xì)胞的化學(xué)組成和原生質(zhì)的膠體特性、酶的分類、影響酶促反應(yīng)的因素；熟悉幾種常見輔酶、輔基的作用；掌握水分在原生質(zhì)中的存在狀態(tài)及其與植物生命活動(dòng)的關(guān)系、生物膜的結(jié)構(gòu)與功能、酶的概念、組成和作用特點(diǎn)。一、植物細(xì)胞的化學(xué)組成和原生質(zhì)的膠體特性植

2、物最重要、最基本的特征就是不斷地進(jìn)行新陳代謝，而植物的新陳代謝活動(dòng)都是在細(xì)胞屮進(jìn)行的。所以細(xì)胞不僅是結(jié)構(gòu)的基木單位，也是生命活動(dòng)的基木單位。細(xì)胞的生命活動(dòng)主耍發(fā)生在原生質(zhì)休中，而原生質(zhì)體又是由具代謝能力和分化能力的生活物質(zhì)一一原生質(zhì)組成的。因此，要了解植物的生命活動(dòng)及其規(guī)律，首先要了解細(xì)胞的化學(xué)組成和原生質(zhì)的特性。（一）植物細(xì)胞的化學(xué)組成在植物細(xì)胞中，除水以外的物質(zhì)統(tǒng)稱為干物質(zhì)。在干物質(zhì)屮有機(jī)物占90%,包括糖類、脂類、蛋口質(zhì)、核酸、木質(zhì)素、激素等，其余的是一些無機(jī)離子。比較重要的有以下四類:1.糖類糖類是植物體的主要成分之一，是植物

3、光合作用的主要產(chǎn)物，占T物質(zhì)的60%?90%。糖類是構(gòu)成卅i物體骨架的主要物質(zhì)，也是植物體內(nèi)新陳代謝和能量貯藏的基本物質(zhì)。糖類在植物體內(nèi)的存在形式冇三類，即單糖（三碳糖?七碳糖）、寡糖（蔗糖和麥芽糖）和多糊（淀粉、纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)等）。2.蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是一類含氮的高分子化合物，是生活細(xì)胞最重要的組成成分。它不僅是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，而且直接參與細(xì)胞內(nèi)活躍的代謝活動(dòng)。所以，蛋口質(zhì)是牛命的主要體現(xiàn)者。根據(jù)蛋白質(zhì)在植物體內(nèi)的功能將之分為三類，即酶蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白和貯藏蛋白。其屮酶蛋口是細(xì)胞屮數(shù)量最多的蛋口質(zhì)。3.核酸核酸也是一類含氮的高分

4、子化合物，是生物遺傳的基礎(chǔ)物質(zhì)。細(xì)胞中的核酸冇核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）兩類。RNA又分為信使核糖核酸（m?RNA）、轉(zhuǎn)移核糖核酸（t-RNA）和核糖體核糖核酸（r-RNA）三種類型。其中，m-RNA是合成蛋白質(zhì)的模板，它的堿基順序決定著蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序；t-RNA在蛋白質(zhì)合成中起轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的作用；r-RNA與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體，而核糖體是細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)的主要場(chǎng)所。DNA主要存在于細(xì)胞核中，是染色體的組成成分，是遺傳信息的攜帶者。1.脂類植物細(xì)胞小重要的脂類化合物有真脂、磷脂和糖脂。（1）真脂真脂在細(xì)胞中以

5、小油滴的狀態(tài)存在，在代謝上處于惰性狀態(tài)，也不T擾原生質(zhì)的滲透平衡，比糖類具冇更高的還原性，分解時(shí)釋放的能雖也較多，所以真脂是很好的貯藏物質(zhì)。（2）磷脂和糖脂這兩種脂類的分了上既帶冇疏水的脂肪酸長(zhǎng)鏈，又冇親水的棊團(tuán)（如磷酸基）。這樣兩種性質(zhì)和反的基團(tuán)，在空間上必須采取分開排列的方式才能穩(wěn)定。因此，細(xì)胞內(nèi)的磷脂或糖脂都是H發(fā)地排列為雙分子層結(jié)構(gòu)，即非極性的脂肪酸長(zhǎng)鏈（尾部）排列在雙分子層內(nèi)部，極性基團(tuán)（頭部）排列在雙分子層外部。這種特殊的排列方式，便得它們成為生物膜的骨架物質(zhì)。（二）原生質(zhì)的膠體特性在原牛質(zhì)屮，人分子有機(jī)物與無機(jī)離子以聚合

6、狀態(tài)存在，形成的顆粒直徑與膠體顆粒的直徑（1?lOOrnn）和當(dāng)，因此原半質(zhì)是一種膠體。它有著特姝的膠體性質(zhì)。1.親水性因?yàn)樵?質(zhì)大分子有機(jī)物上有許多親水基團(tuán)（一NH2、一OH、-COOH等）,能吸附較多的水分，所以原生質(zhì)膠體為親水膠體。根據(jù)水分在原生質(zhì)膠粒周圍的存在狀況，可將原生質(zhì)中的水分分為束縛水和自由水兩種。束縛水是指被原生質(zhì)膠粒緊密吸附，不能自由流動(dòng)，低溫時(shí)不易結(jié)冰，高溫時(shí)不易蒸發(fā)的水分；自山水是指離原牛質(zhì)膠粒較遠(yuǎn)，不受膠粒吸附或吸附很弱，可以自山流動(dòng)，隨著溫度的變化易結(jié)冰、易蒸發(fā)的水分。自由水口丁直接參與植物的生化反應(yīng)和生

7、理過程，而束縛水則不能。因此，自由水/束縛水比值高時(shí)，植物代謝活躍、生長(zhǎng)較快，但抗逆性較差；反之則代謝弱、生長(zhǎng)緩慢，但具有較強(qiáng)的抗逆性。2.溶膠和凝膠當(dāng)原牛質(zhì)中的白由水多或溫度升高時(shí)，原牛質(zhì)小的膠粒相互分離，膠體能自山流動(dòng)。這時(shí)的原生質(zhì)呈溶膠狀態(tài)，具有流動(dòng)性。當(dāng)原牛質(zhì)中的自山水少或溫度降低時(shí)，原生質(zhì)中的膠粒彼此靠近，相互連接成鏈并交織成網(wǎng)狀，膠體不能流動(dòng)，近似于固體。這時(shí)的原生質(zhì)呈凝膠狀態(tài)，具冇彈性和粘性?？梢?，原生質(zhì)以哪種膠體狀態(tài)出現(xiàn)，與原生質(zhì)屮白由水的含量及溫度有關(guān)。原生質(zhì)的膠體狀態(tài)又決定著植物代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱。當(dāng)細(xì)胞的代謝活動(dòng)趨于

8、旺盛時(shí),如生長(zhǎng)季節(jié)到來時(shí),凝膠可以通過膠溶作用變?yōu)槿苣z，使各種代謝活動(dòng)能順利進(jìn)行；當(dāng)細(xì)胞的代謝活動(dòng)減弱時(shí)，如秋冬季節(jié)，溶膠可以通過膠凝作用變?yōu)槟z，使植物對(duì)不良環(huán)境的抵抗力提高。二、生物膜生物膜是指細(xì)胞內(nèi)所有被膜的總稱。