2019-2020年沪科版生命科学高一上第四章《生命的物质变化和能量转化》学案.doc

2019-2020年沪科版生命科学高一上第四章生命的物质变化和能量转化学案第一节 生物体内的化学反应新陈代谢：生物体与内外环境之间的物质和能量的交换过程，是生物体内全部有序代谢（生化）反应的总称。1、同化作用（合成代谢）：把从外界环境中获取的营养物质，转变成自身的组成物质，并储存能量。2、异化作用（分解代谢）：分解自身的一部分组成物质，把分解的最终产物排出体外，并释放能量。合成代谢和分解代谢同时进行，相互制约、相互依存，既有物质的变化，同时伴随能量的转变。一、 合成反应和分解反应 1、合成反应：由小分子形成大分子的化学反应。 2、分解反应：由大分子分解形成小分子的化学反应。 （1）、氧化分解：C6H12O62CH3COCOOH+4H+能量 （葡萄糖） （丙酮酸） （2）、水解：有水参与反应二、生物催化剂-酶1、概念：是活细胞产生的具有催化能力的生物大分子，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 2、酶的特性：高效性，酶的催化效率称为酶的活性。 专一性，每一种酶只能催化一种或一类物质的合成反应或分解反应。 3、影响酶活性的因素 （1）、温度：每种酶都在最适温度时，活性最强；当温度低于最适温度时，反应速率随温度的升高而加快；当温度高于最适温度时，反应速率随温度的升高反而下降。低温使酶活性受到抑制，而高温则会使酶丧失活性。 （2）、pH值：酶只能在一定限度的PH范围内才有活性，超出这个范围就会失活；每种酶都在最适PH时，活性最强。酶胃蛋白酶胰蛋白酶唾液淀粉酶过氧化氢酶（肝）淀粉酶（植物）最适PH1.87.76.86.85.8 4、酶的命名 习惯上是根据酶的来源以及他们所催化的的底物来命名的。 第二节 光合作用一、 光合作用的研究史年代国家人名实验对象结论1642比利时赫尔蒙特柳树柳树获得物质的来源只是水1771英国普里斯特利小老鼠植物可以使空气更新1779荷兰英格豪斯小老鼠植物在光照下才能产生氧气1941美国鲁宾、卡门同位素标记法光合作用释放的O2全部来源于H 2O1864德国萨克斯植物叶片光合作用产生了淀粉；光合作用离不开光照二、叶绿体及其色素 1、叶绿体（1）、分布：主要存在绿色植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的皮层细胞里。（2）、功能：绿色植物进行光合作用的细胞器。 （3）、结构：内膜、外膜、基质、类囊体（基粒） 2、色素 （1）、类胡萝卜素：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色） 主要吸收蓝紫光 （2）、叶绿素：叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色） 主要吸收红橙光和蓝紫光 3、光合作用过程光反应暗反应场所叶绿体的类囊体叶绿体的基质条件光、色素、酶酶物质变化1） 水的光解2H2OO2+4H+4e- 2）ADP+Pi+能量ATP3）NADP+2高能e-+H+NADPH1） 酶 CO2的固定：CO2+C52C32）C3的还原：酶C3（CH2O） ATP,NADPH3）C5的再生能量变化光能电能活跃的化学能稳定的化学能产物O2, ATP, NADPH CH2O, C5, H2O, ADP+Pi, NADP联系光反应为暗反应提供能量（ATP,NADPH）和还原剂（NADPH）暗反应为光反应补充 ADP+Pi 和 NADP 光和作用总反应式：CO2+ 2H2O* (CH2O) +O2*+ H2O 4、光合作实质 （1）、将无机物有机物 （2）、光能化学能（储存在有机物中） 5、影响光合作用的因素 （1）、内因：光合作用的强度随着植物体的生长发育过程而逐渐加强，最高值现蕾开花阶段，然后随着植物的衰老而趋减弱。（2）、外因：光照强度、CO2浓度、温度、水 6、光合作用的意义 （1）、为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量；维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。 （2）、从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。第三节 细胞呼吸 1、概念：将有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程称为细胞呼吸。 2、分类： （1）、有氧呼吸：在有氧条件下，氧化分解糖产生大量二氧化碳和水 （2）、无氧呼吸：在无氧或缺氧条件下，氧化分解糖产生小分子有机物和少量二氧化碳一、糖的有氧分解（有氧呼吸）总反应式：C6H12O6 +6O2 +6H2O6CO2 +12H2O + 能量 1、有氧呼吸是高等动、植物细胞呼吸的主要方式2、条件：酶、O2 3、场所：先在细胞质基质（产生丙酮酸）；后在线粒体（产生大量能量） 主要场所线粒体 4、特点：彻底分解有机物，形成CO2和H2O5、结果：释放大量能量，形成大量ATP 6、有氧呼吸和光合作用的比较 光合作用有氧呼吸区别反应场所叶绿体主要在线粒体所需条件光、色素、酶O2、酶原料H2O、CO2O2、C6H12O6 、H2O产物O2、C6H12O6 、H2OH2O、CO2物质变化无机物有机物有机物 无机物能量变化光能 化学能有机物中化学能 ATP中化学能和热能联系光合作用为有氧呼吸提供有机物和O2，有氧呼吸为光合作用提供CO2二、糖的无氧分解 细胞在缺氧的情况下，把糖类等有机物分解成尚未彻底氧化的产物，同时释放出少量的能量的过程。 1、酒精发酵：C6H12O62C2H5OH（酒精）2CO2 +少量能量 2、乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量 3、常见无氧呼吸的产物5、有氧呼吸和无氧呼吸的区别 呼吸类型 有氧呼吸 无氧呼吸不同点进行场所主要在线粒体 在细胞质内进行条件游离氧、酶 无氧或缺氧、酶分解产物 CO2和 H2O酒精和CO2或乳酸放能情况释放大量能量，形成大量ATP释放少量能量，形成少量ATP反应式C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量C6H12O62C2H5OH+CO2+能量C6H12O62C3H6O3+能量相同点呼吸的实质相同，都是分解有机物、释放能量的过程。第四节 生物体内营养物质的转变一、糖类的代谢1、氧化分解：糖彻底氧化，生成二氧化碳和水，并产生大量能量 2、合成多糖物质：单糖脱水缩合成多糖 3、转变成高能量的营养物质-脂肪：糖分解过称中生成的二碳化合物在酶的作用下，两两连接，形成长短不一的脂肪酸，三碳化合物可以转变成甘油，形成脂肪4、转变形成氨基酸：大部分氨基酸的R基团可以来自糖类合成或分解过程中的中间产物，在转氨基酶的作用下，R基团与氨基酸连接形成相应的氨基酸二、脂肪的代谢三、蛋白质的代谢 1、合成新的蛋白质 2、脱氨基加入糖代谢四、三大营养物质之间的关系共同路径：三羧酸循环共同中间产物：丙酮酸淀粉的消化产物是葡萄糖，氧化分解的产物是二氧化碳、水和大量能量。脂肪的消化产物是甘油和脂肪酸，氧化分解的产物是二氧化碳、水和能量。蛋白质的消化产物是氨基酸，氧化分解的产物是二氧化碳、水、尿素和能量。