1、第 1 页你知道吗细胞生物体结构和功能的基本单位葡萄糖组成多糖的基本单位氨基酸组成蛋白质的基本单位核苷酸组成核酸的基本单位基因控制生物性状的基本单位种群生物生存和进化的基本单位第 2 页第二单元 生物的新陈代谢 植物代谢部分：酶与 ATP、光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮2.1 酶的分类2.2 酶促反应序列及其意义酶促反应序列 生物体内的酶促反应可以顺序连接起来，即第一个反应的产物是第二个反应的底物，第二个反应的产物是第三个反应的底物，以此类推，所形成的反应链叫酶促反应序列。如意义 各种反应序列形成细胞的代谢网络，使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序进行，确定了代谢的方向。2.3 生物体
2、内 ATP 的来源ATP 来源 反应式光合作用的光反应化能合成作用有氧呼吸无氧呼吸ADPPi能量ATP其它高能化合物转化（如磷酸肌酸转化）CP（磷酸肌酸）ADPC （肌酸）ATPA B C D酶 1 酶 2 酶 3 终产物酶 4 酶 n(蛋白质本质)(核酸本质)蛋白质类酶类酶单纯酶复合酶仅含蛋白质蛋白质辅助因子离子有机物辅酶NADP(辅酶) B 族维生素生物素(羧化酶的辅酶)RNA 端粒酶含 RNA唾液淀粉酶含 Cl-细胞色素氧化酶含 Cu2+分解葡萄糖的酶含 Mg2+如胃蛋白质酶酶存在于低等生物中，将RNA 自我催化。对生命起源的研究有重要意义。酶酶第 3 页2.4 生物体内 ATP 的去向
3、2.5 光合作用的色素2.6 光合作用中光反应和暗反应的比较比较项目 光反应 暗反应反应场所 叶绿体基粒 叶绿体基质能量变化 光能电能电能活跃化学能活跃化学能稳定化学能物质变化 H2OH O 2NADP+ H+ 2e NADPHATPPi ATPCO2NADPHATP（CH 2O）ADP PiNADP +H 2O反应物 H2O、ADP 、Pi、NADP + CO2、ATP、NADPH反应产物 O2、ATP、NADPH （CH 2O） 、ADP 、Pi、NADP + 、H 2O反应条件 需光 不需光反应性质 光化学反应（快） 酶促反应（慢）反应时间 有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进
4、行）神经传导和生物电肌肉收缩吸收和分泌合成代谢生物发光光合作用的暗反应细胞分裂矿质元素吸收新物质合成植株的生长植物动物ATP ADPPi 能量酶色素分布分离（橙黄色）胡萝卜素（黄色）叶黄素（蓝绿色）叶绿素 a（黄绿色）叶绿素 b快慢作用吸收传递光能胡萝卜素叶黄素大部分叶绿素 a叶绿素 b吸收转化光能 特殊状态的叶绿素 a组成类胡萝卜素叶绿素 叶绿素 a叶绿素 b胡萝卜素叶黄素叶绿体基粒的类囊体薄膜上第 4 页2.7 C3 植物和 C4 植物光合作用的比较C3 植物 C4 植物光反应 叶肉细胞的叶绿体基粒 叶肉细胞的叶绿体基粒暗反应 叶肉细胞的叶绿体基质 维管束鞘细胞的叶绿体基质CO2 固定 仅
5、有 C3 途径 C4 途径C 3 途径2.8 C4 植物与 C3 植物的鉴别方法方法 原 理 条件和过程 现象和指标 结 论生理学方法在强光照、干旱、高温、低 CO2 时，C4 植物能进行光合作用，C3 植物不能。 密闭、强光照、干旱、高温生长状况：正常生长或枯萎死亡正常生长：C4 植物枯萎死亡：C3 植物形态学方法维管束鞘的结构差异过叶脉横切，装片 是否有两圈花细胞围成环状结构鞘细胞是否含叶绿体是：C4 植物否：C3 植物化学方法合成淀粉的场所不同酒精溶解叶绿素淀粉遇面碘变蓝叶片脱绿加碘过叶脉横切制片观察出现蓝色：蓝色出现在维管束鞘细胞蓝色出现在叶肉细胞出现现象时：C4 植物出现现象时：C3
6、 植物2.9 C4 植物中 C4 途径与 C3 途径的关系注：磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为 PEP。草酰乙酸(C 4) 苹果酸 C4丙酮酸 C3磷酸烯醇式丙酮酸（C 3）ATPPEP 羧化酶AMPNADP+NADPHCO2苹果酸 C4丙酮酸 C3NADP+NADPHCO2 暗反应（CH 2O）叶肉细胞 维管束鞘细胞C5第 5 页2.10 C4 植物比 C3 植物光合作用强的原因C3 植物 C4 植物结构原因：维管束鞘细胞的结构以育不良，无花环型结构，无叶绿体。光合作用在叶肉细胞进行，淀粉积累，影响光合效率。 发育良好，花环型，叶绿体大。暗反应在此进行。有利于产物运输，光合效率高。生理原因：PEP
7、 羧化酶磷酸核酮糖羧化酶只有磷酸核酮糖羧化酶。磷酸核酮糖羧化酶与 CO2 亲和力弱，不能利用低 CO2。两种酶均有。PEP 羧化酶与 CO2 亲和力大，利用低 CO2 能力强。2.11 光能利用率与光合作用效率的关系2.12 影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系影响光合作用的外界因素提高光能利用率增加二氧化碳供应 通风透光，增施农家肥；人工增 CO2（温室）必需矿质元素供应N： P： K：糖类的合成和运输Mg：叶绿素的成分ATP、NADP +的成分控制光照强弱因地制宜：阳生植物种阳地阴生植物种阴地光质影响：蓝紫光照，蛋白质和脂类多红光照，糖类增多延长光合作用时间 提高复种指数：改一年一
8、季为一年多季增加光合作用面积 合理密植套种（不同时播种） 、间作（同时播种）光CO2矿物质水温度关系 提高光能利用率延长光合作用时间增加光合作用面积提高光合作用效率控制光照强弱二氧化碳供应必需矿质元素供应光合作用效率光合作用制造的有机物所含的能量光合作用吸收的光能参与光合作用的能量中被转移的能量光能利用率照在该地面的总的光能光合作用制造的有机物所含的能量照在地面上的总能量中被转移的能量概念热能损失光能损失荧光、磷光光能电能化学能（贮存）去向第 6 页2.13 光合作用实验的常用方法2.14 植物对水分的吸收和利用2.14.1 植物对水分的吸收半叶法（遮盖法） 割主叶脉法同位素标记法验证（探索）
9、光合作用需CO2 并放 O2、光强的影响光合作用产生淀粉验证（探索）光合作用中物质的转变打孔法（抽气法）密封法光质对光合作用的影响分光法可同时使用渗透吸水渗透系统 隔着半透膜的两种溶液构成的体系吸胀吸水 液泡尚未形成或消失通过亲水物质的亲水性吸水植物细胞构成渗透系统原生质层 由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成看作一层半透膜（本质是选择透过性）两个系统 植物细胞与土壤溶液之间构成每两个植物细胞之间构成水分的吸收吸水原理 主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统通过渗透作用吸水发生条件 具有半透膜膜两侧溶液具有浓度差溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。渗透压第 7 页2.14.2 扩散作用
10、与渗透作用的联系与区别2.14.3 半透膜与选择透过性膜的区别与联系半透膜 选择透过性膜概念 小分子、离子能透过，大分子不能透过 水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通过，大分子和颗粒不能通过性质 半透性（存在微孔，取决于孔的大小） 选择透过性（生物分子组成，取决于脂质、蛋白质和 ATP）状态 活或死 活材料 合成材料或生物材料 生物膜（磷脂和蛋白质构成的膜）物质运动方向 不由膜决定，取决于物质密度水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度离子和其它小分子：膜上载体（蛋白质）决定功能 渗透作用 渗透作用和其它更多的生命活动功能共同点 水自由通过，大分子和颗粒都不能通过2.14.4 植物体内
11、水分的运输2.14.5 植物体内水分的利用和散失导管运输水分的运输方向 向上：根茎叶动力蒸腾作用 产生蒸腾拉力根压 导致吐水现象利用 1-5%参与光合作用、呼吸作用等生命活动水分散失 绝大部分水分通过蒸腾作用散失生理意义蒸腾作用根持续吸水的动力物质运输的载体降低叶片温度扩散作用渗透作用物质由相对多（密度高）的地方向相对少（密度低）的地方运动的过程，叫扩散溶剂分子的扩散叫渗透，具备一定条件才能发生联系区别物质由高到低的移动方式，利用物质本身的属性，不需要能量特指溶剂分子（如水、酒精等）的扩散，需特定的条件第 8 页2.15 植物体内的化学元素(1)1.16 植物体内的化学元素(2)植物体水分(1
12、0-95%) 干物质(5-90%)有机物 90%无机盐 10%挥发部分 灰分元素小部分 N大部分 S全部 P全部金属元素C、H、O、N、S 形成气体：CO2、CO、N 2、NH 3、H 2O 和氮氧化物等。少量硫形成 H2S、SO 2 等。燃烧N、P、S、K、Ca、Mg（6 种）大量元素微量元素必需矿质元素Fe、Mn、B 、Zn、Cu、Mo、Cl 、 Ni矿质元素Al、Si、Na、I 等非必需矿质元素概念除 C、H、O 外由根系吸收的元素（N 放在矿质元素中讨论）非必需元素必需元素微量元素大量元素植物体C、H、O非矿质元素能被再利用的元素N、P、K、Mg老叶先受损不被再利用的元素Ca、S、 B
13、、缺乏症幼叶先受损吸收方式选择性吸收载体的种类与数量主动运输第 9 页2.17 生物固氮2.18 氮循环2.19 三类微生物在自然界氮循环中的作用生物固氮将大气氮(N2)还原成NH3的过程概念 意义对自然界氮循环有重要作用为绿色植物提供氮素营养固氮微生物的种类种类 固氮原因及条件代谢类型常见类型 在生态系统 中的作用同化异化共生固氮类与豆科植物共生时异养需氧根瘤菌（6 种）（大豆、菜豆、豌豆、苜蓿、羽扇豆、三叶草）消费者(取食于活的生物体)自生固氮类独立生活自养固氮蓝藻(念珠藻 ) 生产者异养圆褐固氮菌黄色分支杆菌分解者(腐生生活)注意：不同的根瘤菌具有共生专一性。如蚕豆根瘤菌与蚕豆、豌豆、豇
14、豆共生；大豆根瘤菌只能与大豆共生。固氮过程 N2eH +ATPNH 3ADPPi固氮酶 （选学）固氮基因（固氮酶）大气氮库（N 2）大气固氮 工业固氮NO3-氮素化肥氮盐尿素 硝化细菌 分解者生物固氮NH3-NO2-、 NO3-反硝化细菌N2遗体 生产者消费者脲酶尿素脲酶固氮微生物N2NH 3固氮酶硝化细菌NH3NO 2-、NO 3-酶 反硝化细菌 NO2-、NO 3- N 2酶（N 2 循环）第 10 页 动物与微生物代谢部分：三大类营养代谢、细胞呼吸、代谢基本类型、微生物类群、微生物的营养代谢与生长、发酵工程简介2.20 人和动物体内三大营养物质的代谢2.21 人体的必需氨基酸淀粉 葡萄糖脂肪、某些氨基酸CO2H 2O能量肝糖元肌糖元氧化合成分解转变合成皮下结缔组织、肠系膜脂肪储存甘油、脂肪酸CO2H 2O能量氧化糖元转变分解蛋白质合成转变各种组织蛋白、酶及激素等新的氨基酸含氮部分 NH3 尿素转变不含氮部分CO2H 2O能量糖类、脂肪分解转氨基脱氨基氨基酸必需氨基酸在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸非必需氨基酸不能在人和动物体细胞内合成，只能从食物中获得的氨基酸称为必需氨基酸种类(8 种)种类苯丙赖色亮，缬亮苏甲硫（本秉赖色亮，谢亮输贾刘）12 种概念概念苯丙氨酸赖氨酸色氨酸亮氨酸缬氨酸异亮氨酸苏氨酸甲硫氨酸不同种动物有不同的必需氨基酸助记词
