第五章 B细胞
细胞生物学复习重点内容 第五章 细胞的内膜系统与囊泡运转 掌握内容
细胞生物学复习重点内容第五章细胞的内膜系统与囊泡运转掌握内容:1、细胞内膜系统的组成、动态结构特征与功能。
2、粗面内质网和光面内质网的形态结构及功能。
3、高尔基体的结构特征及其主要功能。
4、溶酶体的生理功能。
5、过氧化物酶体的组分和功能了解高尔基体的标志反应。
6、网格蛋白有被小泡的结构和功能熟悉内容:1、细胞质基质的组成、特点与主要功能2、分泌蛋白合成的模型:信号假说。
3、溶酶体的组成成分、膜结构特征及发生过程。
4、膜结构特征及发生过程。
5、COPⅡ有被小泡和COPⅠ有被小泡的结构和功能;了解内容:1、过氧化物酶体与疾病发生的关系。
2、比较溶酶体与过氧化物酶体的异同。
3、组成成分膜结构特征生理功能发生过程4、运输小泡靶向靶膜的步骤复习题1、比较粗面内质网和滑面内质网的形态结构与功能。
2、细胞内蛋白质合成部位及其去向如何?3、粗面内质网上合成哪几类蛋白质?它们在内质网上合成的生物学意义是什么?4、指导分泌性蛋白在粗面内质网上合成需要哪些主要结构或因子?它们如何协同作用完成肽链在内质网上的合成。
5、何谓蛋白质分选?6、蛋白质糖基化的基本类型、特征及生物学意义是什么?7、结合高尔基体的结构特征,谈谈它是怎样行使其生理功能的。
8、溶酶体是怎样发生的?9、描述溶酶体的三种不同的作用。
10、描述在线粒体自我吞噬降解过程中所发生的事件。
11、过氧化物酶体有哪些主要活性?其中H2O2酶的作用是什么?12、过氧化物酶体在哪些方面与线粒体相似?哪些方面是独特的?13、是什么决定运输小泡和它将要融合的膜组分之间相互作用的特异性?14、描述网格蛋白的分子结构及其与功能之间的关系。
15、对比COPⅠ包被小泡和COPⅡ包被小泡在蛋白质运输中的作用。
16、图解说明细胞内膜系统的各种细胞器在结构与功能上的联系。
重点名词:1、内膜系统(endomembrane system)2、囊泡运输(vesicle transport)3、粗面内质网(rough endoplasmic reticulum RER)4、光面内质网(smooth endoplasmic reticulum SER)5、高尔基复合体(Golgi complex)6、分子伴侣(molecular chaperone)7、信号肽(signal peptide)8、初级溶酶体(primary lysosome)9、次级溶酶体(secondary lysosome)10、自噬性溶酶体(auto lysosome)11、异噬性溶酶体(hetero lysosome)12、自溶作用(autolysis)13、结构性分泌途径(constitutive secretory pathway)14、调节性分泌途径(regulated secretory pathway)15、膜流第六章线粒体与细胞的能量转换掌握内容:1、线粒体的超微结构、化学组成、标志酶。
第五章免疫细胞
第四节 抗原提呈细胞
凡能加工、处理抗原,并将抗原信息 呈递给淋巴细胞的一类免疫细胞(APC)
专职 单核/巨噬细胞、树突
状细胞、B细胞
非专职 内皮细胞、上皮
细胞等
单核-巨噬细胞 B淋巴细胞
树突状细胞
(一)单 核 吞 噬 细 胞(MON和Mφ)
包括骨髓中的前单核细胞、外周血中的单 核细胞和组织内的巨噬细胞,具有重要的抗 感染、抗肿瘤和免疫调节的作用。 (一)表面标志:
二、免疫细胞的膜表面分子
免疫细胞膜表面存在着大量不同种类的 蛋白质分子。这些分子与免疫细胞的分化 成熟和免疫功能发挥密切相关。 免疫细胞的膜表面分子是区分和鉴别不 同免疫细胞及其亚群的重要标志。 分化抗原、粘附分子、膜受体。
第二节 T淋巴细胞
T淋巴细胞是来自胚肝或骨髓的始祖T 细胞,在胸腺内微环境作用下分化发育成 熟的淋巴细胞,又称胸腺依赖的淋巴细胞 简称T细胞。 介导细胞免疫应答,并在TD—Ag诱导 的体液免疫应答中起重要的辅助和调节作 用。
植物血凝素(PHA)受体
刀豆蛋白(ConA)受体
美洲商陆(PWM)受体
分化抗原(CD 抗原/分子)
CD3 CD4
生物学功能
与TCR相连,稳定TCR结构,传递细 胞活化信息
为MHCⅡ类分子的受体
CD8
CD28 CD2
为MHCⅠ类分子的受体
为B7分子的受体 即淋巴细胞相关抗原-2(LFA-2), 为LFA-3的受体或绵羊红细胞 (SRBC)的受体
1、T细胞的表面标志
特有的细胞表面的膜分子, 包括抗原受体、分化抗原(CD)抗原、 MHC抗原、黏附分子等。 这些分子是T细胞识别抗原、与其他免 疫细胞相互作用以及接受信号刺激并产生 应答的物质基础,也是鉴别和分离T、B细 胞的重要依据。
第五章细胞的能量供应和利用知识总结-高一生物人教版必修一
第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质1.细胞代谢(1)场所:活细胞内。
(2)实质:各种化学反应的总称。
(3)意义:细胞生命活动的基础。
2.酶在细胞代谢中的作用——比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理:过氧化氢在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中过氧化氢酶的作用下加速分解。
(2)实验步骤和实验现象试管步骤相同处理向4支试管中分别加入2 mL过氧化氢溶液不同处理不处理放在90 ℃左右的水浴中加热滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝脏研磨液现象气泡基本无少较多很多带火星卫生香无复燃有复燃复燃性较强复燃性很强(3)实验结论:酶具有催化作用,同无机催化剂相比,催化效率更高。
3.控制变量和对照实验(1)自变量:人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量。
(2)因变量:因自变量改变而变化的变量叫作因变量。
(3)无关变量:除自变量外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素,叫作无关变量。
控制变量的科学方法:(4)对照实验:除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作对照实验。
对照实验的类型和对照组、实验组的判断:1.空白对照设置两组实验,其中施加实验变量(要研究的因素)处理的为实验组,常态或未施加实验变量(要研究的因素)处理的为对照组。
自变量为实验变量的有无。
一般验证性实验采用空白对照。
2.相互对照设置三组以上的实验,每一组既作为实验组,同时又是其他组的对照。
自变量为实验变量的不同量度(或类别)。
一般“探究××最适(佳)条件”的实验采用相互对照。
3.自身对照实验组、对照组在同一实验对象上进行,即实验处理前的为对照组,处理后的为实验组,自变量为实验变量的处理与否,如“探究植物细胞的吸水和失水”实验。
4.条件对照增设了与实验变量无关的一组实验。
常结合空白对照进行,具有反证或加强作用。
如“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中:以蝌蚪为实验材料,甲组(实验组)饲喂甲状腺激素;乙组(条件对照组)饲喂甲状腺抑制剂;丙组(空白对照组)对蝌蚪不做任何处理。
细胞生物学第五章总结
第五章细胞内膜系统与囊泡转运(一二三节)第一节内质网一,内质网的化学组成占全部膜相结构的50%,占细胞体积的10%以上,占细胞质量的15-20%应用超速离心法分离微粒体:细胞匀浆过程中破损了的内质网形成的直径100纳米左右的球囊状封闭小泡。
内质网中脂类:蛋白质=1:2类脂双分子层:磷脂、中性脂、缩醛脂、神经节苷脂等不同磷脂含量:卵磷脂(55%)磷脂酰乙醇胺(20-25%)磷脂酰肌醇(5-10%)磷脂酰丝氨酸(5-10%)鞘磷脂(4-7%)内质网的类型(根据它30种以上的蛋白酶的特性划分)1)氧化反应电子传递酶系(解毒)2)脂类物质代谢功能相关的酶系3)与碳水化合物代谢相关的酶系4)参与蛋白质加工转运的多种酶类二,内质网的形态结构基本“结构单位”:厚度5-6纳米小管、小泡、扁囊这些大小不同、形态各异的膜性管、泡和扁囊,在细胞质中彼此相互连通,构成一个连续的模型三维管网结构系统。
可与高尔基复合体、溶酶体等内膜系统的其他组分移行转换,它们在功能上则密切相关。
有人认为:核膜是间期细胞中包裹核物质的内质网的一部分在不同组织细胞中,或同一种细胞的不同发育阶段以及不同的生理功能状态下,内质网的形态结构、数量分布、发达程度有差别。
不同生物的同类组织细胞中的内质网是基本相似的;在同一组织细胞中内质网的数量及结构的复杂程度与细胞的发育进程成正相关。
三,内质网的基本类型(一)粗面内质网:表面有核糖体附着(颗粒内质网)结构形态:多成排列较为整齐的扁平囊状功能:与外输性蛋白质及多种膜蛋白的合成、加工及转运有关(二)滑面内质网(无颗粒内质网)结构形态:表面光滑的管、泡网状,常与粗面内质网相互连通功能:多功能细胞器,不同时期差异甚大(三)特殊组织细胞中内质网的衍生结构视网膜色素上皮细胞(髓样体)。
生殖细胞、快速增值细胞、某些哺乳动物的神经元和松果体细胞及一些癌细胞(孔环状片层)。
横纹肌细胞(肌质网)。
四,内质网的功能(一)粗面内质网与外输性蛋白质的分泌合成、加工修饰及转运过程密切相关1、作为核糖体附着的支架细胞中所有蛋白质的合成,皆起始与细胞质基质中游离的核糖由附着型核糖体合成的蛋白质有:(1)外输性或内分泌性蛋白质(几乎所有的多肽类激素、多种细胞因子、抗体、消化酶、细胞外基质蛋白等)(2)膜整合蛋白(膜抗原、膜受体等功能性膜蛋白)(3)构成细胞器中的驻留蛋白(粗面内质网、滑面内质网、高尔基复合体、溶酶体等各种细胞器中的可溶性驻留蛋白)2、新生多肽链的折叠和装配网腔中的氧化型谷胱甘肽:有利于多肽链上半光氨基酸残基之间二硫键的形成的必要条件附着于网膜腔面的蛋白二硫键异构酶:使二硫键的形成及多肽链的折叠速度大大加快。
第五章 细胞的能量供应和利用教案2021-2022学年高一生物人教版必修一
第五章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶教学目标:1.理解并说明酶的作用、本质和特性。
2.通过分析酶的发现历程,理解科学发展的一般规律3.理解实验设计的思路和方法,学会设计有关的实验和探究过程,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
教学重点:1、酶的作用、本质和特性。
2、相关实验的设计和分析教学难点:1、酶降低化学反应活化能的原理。
2、学会控制变量的科学方法。
课时安排:2课时第二课时酶的特性1.酶的作用通过酶本质的探索历程了解酶的本质①巴斯德:酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的。
②李比希:引起发酵的是酵母细胞中的某种物质。
③毕希纳:将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
④萨姆纳:提取到了第一种酶——脲酶,并证明其是蛋白质。
⑤切赫和奥特曼:发现少数RNA也具有生物催化功能。
(1)酶的本质总结例题分析:如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系,据图分析:(1)A、B两种酶的化学本质是否相同?提示不相同。
A酶活性不变,能抵抗该种蛋白酶的降解,则化学本质不是蛋白质而是RNA;B酶能被蛋白酶破坏,活性降低,则化学本质为蛋白质。
(2)B酶活性改变的原因是什么?提示B酶被降解的过程中其分子结构发生改变,从而使其活性丧失。
(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位,应用哪种酶处理?提示应选用RNA水解酶处理。
(2)酶的作用原理①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。
③酶降低的活化能是AB段。
④若将酶变为无机催化剂,则B点在纵轴上应向上移动。
2.酶的特性(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活;低温条件下酶的活性很低,但空间结构稳定。
第五章细胞的分裂和分化ppt课件
前 期 粗线期:出现交换和重组 Ⅰ 双线期:交叉。交叉端化。持续时间长。
终变期:核仁、核膜消失,纺锤体形成。 同源染色体向赤道面移动。
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联会(synapsis):同源染色体配对的过程。 同源染色体(homologous chromosome):大小 形态结构相同,一条来自父方,一条来自母方的一对 染联色会体复。 合体(synaptonemal complex):联会过 程中,配对的同源染色体之间侧面紧密相贴形成了 一种蛋白质的复合物。 联会的结果,每对染色体形成一个二价体,如人形 成23个二价体
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Chromosome recombination
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间期
前期I(细线期) 前期I(偶线期) 前期I(粗线期) 前期I(双线期) 前期I(终变期)
中期 I
后期 I
末期 I
间期
前期 II
中期 II
后期 II
末期 II 减数分裂4示0 意图
细胞分裂
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减数分裂的生物学意义
❖ 维持了遗传物质的稳定(体细胞2n=46
,生殖细胞 配子:精子和卵子 n=23,受精 后受精卵为2n=46)
❖ 是遗传学三大定律的细胞学基础(分离律、
自由组合律、连锁互换律)
❖ 是遗传和变异的细胞学基础(同源染色体
上的非姐妹染色单体的交换;非同源染色体以 及非同源染色体之间的非姐妹染色单体的自由 组合。)
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三、个体发育中的细胞
(一)细胞分化 (differentiation) 概念:细胞分裂后形成的子细胞,彼此间逐渐出现差 异,发育成各形态不同、功能不同的成熟细胞的过程。 (二)细胞凋亡(apoptosis) (三)细胞全能性和干细胞 (四)细胞衰老
动物免疫学第五章--细胞因子
2.合成和分泌特性 〔1〕 多源性; 〔2〕 短时自限性分泌; 〔3〕 自分泌和旁分泌
3.作用特性 〔1〕 高效性 10-12mol/L; 〔2〕 主要为自分泌、旁分泌效应; 〔3〕 非特异性、多效性及重叠性; 〔4〕 拮抗性; 〔5〕 细胞因子与激素、神经肽和神经递质共同组成
细胞间信号分子系统。
〔colony- stimulating factor, CSF〕
〔一〕总述
1. 概念: 选择性地刺激造血干细胞,诱导其发育和分化
为某一细胞谱系的细胞因子的统称。 2. 包括:SCF、Flt3L、GM-CSF、G-CSF、
M-CSF、EPO、TPO、 IL-7、 IL-3〔multi-CSF〕等。
〔二〕分述 1. 干细胞因子〔stem cell factor, SCF,又称c-Kit配体〕 〔1〕存在形式 跨膜型和分泌型 〔2〕细胞来源 骨髓基质细胞 〔3〕生物学功能 ① 刺激多能造血干细胞发育; ② 刺激肥大细胞增殖。 2. Flt3配体〔Flt3 ligand,FL〕
2. CC亚族〔β亚族〕--- 氨基端的两个半胱氨酸相邻 以MCP-1〔单核细胞趋化蛋白-1〕为代表
〔1〕细胞来源 活化的T细胞。 〔2〕主要功能 趋化并活化单个核细胞〔单核细胞
和T细胞〕。 3. C亚族〔γ亚族〕--- 氨基端只含有一个半胱氨酸。 〔1〕成员 lymphotactin-α和lymphotactin-β。
2.Ⅰ型细胞因子受体家族 〔造血因子受体家族〕
〔1〕结构特点 膜外区近氨基端有二个不连续保守半 胱氨酸残基〔C〕,其羧基端存在Trp色-Ser丝X-Trp-Ser〔WSXWS,X代表任一氨基酸〕 残基序列。
〔2〕成员包括 IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、 IL-6 、IL-7、IL-9、 IL-11、IL-13、IL-15、GM-CSF、G-CSF的受体等。
高一生物必修一第五章笔记
高一生物必修一第五章笔记高一生物必修一第五章细胞的能量供应和利用。
一、酶。
1. 酶的作用和本质。
- 作用。
- 细胞代谢是细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应的统称。
酶在细胞代谢中具有催化作用,可以降低化学反应的活化能。
活化能是分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
例如,在没有酶催化的情况下,过氧化氢分解需要较高的活化能,反应速度很慢;而有过氧化氢酶催化时,过氧化氢分解的活化能大大降低,反应速度迅速加快。
- 本质。
- 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
科学家通过一系列实验探究酶的本质。
例如,巴斯德之前认为发酵是纯化学反应,与生命活动无关;而巴斯德认为发酵与活细胞有关,是整个细胞在起作用;李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用;毕希纳通过实验证明酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,他将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶;后来,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶,并通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质;20世纪80年代,切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能。
2. 酶的特性。
- 高效性。
- 酶的催化效率大约是无机催化剂的10⁷ - 10¹³倍。
例如,在比较过氧化氢酶和Fe³⁺对过氧化氢分解的催化效率实验中,过氧化氢酶能在短时间内使大量过氧化氢分解,产生大量气泡,而Fe³⁺的催化效率相对较低。
- 专一性。
- 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
例如,淀粉酶只能催化淀粉水解为麦芽糖,而不能催化蛋白质或脂肪的水解;脲酶只能催化尿素分解为氨和二氧化碳,而对其他物质不起催化作用。
这是因为酶具有特定的活性中心,只有特定的底物才能与活性中心结合并发生反应。
- 作用条件较温和。
- 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
温度和pH对酶活性影响较大。
必修一--第五章--细胞的能量供应和利用知识点总结
分子与细胞第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶细胞代谢(1)概念:细胞中每时每刻都进行的化学反应统称为细胞代谢。
(2)特点:一般都需要酶催化,在水环境中进行,反应条件温和,一般伴随着能量的释放和储存。
(3)地位:是细胞生命活动的基础。
对细胞代谢的理解(1)!(2)(3)从性质上看,细胞代谢包括物质代谢和能量代谢两个方面。
细胞内每时每刻都在进行着化学反应,与此同时伴随着相应的能量变化。
物质是能量的载体,而能量是物质运输的动力。
物质代谢和能量代谢相伴而生,相互依存。
(4)从方向上看,细胞代谢包括同时进行、对立统一的同化作用和异化作用。
同化作用和异化作用相互依存,同化过程中有物质的分解、能量的释放,异化过程中有物质的合成、能量的储存。
同化作用为异化作用的进行提供物质和能量基础,而同化作用进行所需的能量又靠异化作用来提供。
(5)从实质上看,细胞代谢是生物体活细胞内所进行的有序的连锁的化学反应。
应特别注意只有活细胞内进行的化学反应才是有序的,死细胞内虽然也进行着化学反应,但是无序的,所以不属于细胞代谢的范畴。
(6)从意义上看,细胞代谢的过程完成了细胞成分的更新,而细胞成分的更新正是生化反应造成的物质转化和能量转变的结果。
在细胞代谢的基础上,生物体既进行新旧细胞的更替,又进行细胞内化学成分的更新,最终表现出生长、发育、生殖等生命活动。
酶的作用原理(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量(2)酶是一种生物催化剂,能改变反应途径,其作用是降低化学反应的活化能。
(3)}(4)酶在代谢中仅起到催化作用,本身化学性质和质量均不发生变化。
酶在进行催化作用时,首先与底物(即反应物)结合,形成不稳定的中间产物,中间产物再分解成酶和产物,因此可反复起催化作用。
酶的本质酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料—氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(真核生物)实验验证实验组|待测酶液+双缩脲试剂是否出现紫色反应待测酶液+吡罗红染液是否呈现红色对照组已知蛋白液+双缩脲试剂出现紫色反应已知RNA溶液+吡罗红染液出现红色生理功能}具有生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能(1)(2)凡是活细胞都可产生酶(哺乳动物的成熟红细胞等除外),只有内分泌细胞才可产生激素,所以能产生酶的细胞不一定能产生激素,但能产生激素的细胞一定能产生酶。
知识点复习第5章细胞的能量供应和利用汇总
化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,合成大量ATP的过程。
02 03
无氧呼吸
无氧呼吸是指在厌氧条件下,厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物 或有机物作为末端氢(电子)受体时发生的一类产能效率较低的特殊呼 吸。
发酵
微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某 种中间产物,同时产生各种不同的代谢产物。
脂肪酸氧化和酮体生成
脂肪酸氧化
脂肪酸在细胞内的氧化是一个逐步脱 氢的过程,主要在线粒体中进行。通 过一系列的脱氢、加水、再脱氢及硫 解反应,最终生成乙酰CoA和少量丙 二酰CoA。
酮体生成
在脂肪酸氧化过程中,如果肝内酮体 生成过多,超过肝外组织利用的能力, 就会引起血中酮体浓度升高,导致酮 血症和酮尿症。
细胞内的糖类物质还可以作为信号分 子参与细胞信号传导过程,调节细胞 的生长、分化和凋亡等生命活动。
细胞膜中的糖蛋白、糖脂等成分对维 持细胞的结构和功能具有重要作用。
04 脂肪代谢与能量储存
脂肪分解过程及产物
脂肪分解
脂肪在体内主要分解为甘油和脂 肪酸。此过程由激素敏感性甘油 三酯酶催化。
产物
甘油和脂肪酸。其中,甘油可进 一步转化为磷酸二羟丙酮,进入 糖代谢途径;脂肪酸则进入脂肪 酸氧化过程,产生能量。
能量供应机制
磷酸原系统
ATP和CP组成的供能系统。ATP 以最大功率输出供能可维持约2秒; CP以最大功率输出供能可维持约
3-5倍于ATP。
乳酸能系统
乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细 胞浆内无氧分解生成乳酸过程中再 合成ATP的能量系统。
有氧氧化系统
有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白 质在细胞内彻底氧化成水和二氧化 碳的过程中,再合成ATP的能量系 统。
高一生物必修一第五章
高一生物必修一第五章部分高一的学生觉得生物很难学,考试也总是考不好。
那么我们就要将课本最基本的知识先理解和掌握好。
今天小编在这给大家整理了高一生物必修一第五章知识点,接下来随着小编一起来看看吧!高一生物必修一第五章第五章细胞的能量供应和利用第一节降低反应活化能的酶一、细胞代谢与酶1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢.2、酶的发现:发现过程,发现过程中的科学探究思想,发现的意义3、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
4、酶的特性:专一性,高效性,作用条件较温和5、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、影响酶促反应的因素(难点)1、底物浓度2、酶浓度3、PH值:过酸、过碱使酶失活4、温度:高温使酶失活。
低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
三、实验1、比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(过程见课本P79)实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多控制变量法:变量、自变量、因变量、无关变量的定义。
对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。
2、影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验)建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。
第二节细胞的能量"通货"--ATP一、什么是ATP?是细胞内的一种高能磷酸化合物,中文名称叫做三磷酸腺苷二、结构简式:A-P~P~PA代表腺苷P代表磷酸基团~代表高能磷酸键三、ATP和ADP之间的相互转化ADP+Pi+能量ATPATP酶ADP+Pi+能量ADP转化为ATP所需能量来源:动物和人:呼吸作用绿色植物:呼吸作用、光合作用第三节ATP的主要来源--细胞呼吸1、概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
2、有氧呼吸总反应式:C6H12O6+6O26CO2+12H2O+大量能量第一阶段:细胞质基质C6H12O62丙酮酸+少量[H]+少量能量第二阶段:线粒体基质2丙酮酸+6H2O6CO2+大量[H]+少量能量第三阶段:线粒体内膜24[H]+6O212H2O+大量能量3、无氧呼吸产生酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量发生生物:大部分植物,酵母菌产生乳酸:C6H12O62乳酸+少量能量发生生物:动物,乳酸菌,马铃薯块茎,玉米胚反应场所:细胞质基质注意:无机物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵讨论:1有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路有氧呼吸:所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了。
新教材高中生物第五章细胞的能量供应和利用第四节光合作用与能量转化课件新人教版必修第一册
探究一 绿叶中色素的提取和分离
阅读教材第98~99页“探究·实践”,分析“绿叶中色素
的提取和分离”实验的原理、步骤及结果。 1.绿叶中色素的提取。 (1)原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_无__水__乙_
醇 中。 (2)过程。 取材:称取5 g绿叶,剪去主叶脉,剪碎,放入研钵中
研磨:向研钵中放入少许_S__iO__2 _和_C_a_C__O_3_,再加入 5~10 mL _无__水__乙__醇___,迅速、充分地进行研磨
(3)滤纸条上色素带重叠:①滤液细线不直;②滤液细线 过粗。
(4)滤纸条上看不见色素带:①忘记画滤液细线;②滤液 细线触及层析液,色素溶解到层析液中。
【例2】下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的相关说 法正确的是( ) A.提取色素时需使用体积分数为75%的乙醇 B.滤纸条上含量最多的叶绿素a呈现黄绿色 C.叶绿素在层析液中的溶解度比类胡萝卜素大 D.研磨时若不加入碳酸钙,得到的色素带可能只有两条 解析:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,因此 可以用无水乙醇提取色素,A项错误;叶绿素a呈现蓝绿色,B 项错误;叶绿素在层析液中的溶解度比类胡萝卜素小,C项 错误;碳酸钙能防止研磨中叶绿素被破坏,因此研磨时若不 加入碳酸钙,得到的色素带可能只有两条,D项正确。 答案:D
实验中的注意事项及操作目的归纳
过程
注意事项
选新鲜绿色的叶片
研磨时加无水乙醇
提取 加少量SiO2和CaCO3 色素
迅速、充分研磨
盛放滤液的试管口加 棉塞
滤纸预先干燥处理
滤液细线要直、细、 分离 匀 色素 滤液细线干燥后再重
画一至两次
滤液细线不触及层析 液
操作目的 使滤液中色素含量 高 溶解色素 研磨充分和保护色 素 防止乙醇过度挥发, 充分溶解色素
生物必修一第五章细胞的能量供应和利用
第五章细胞的能量供应和利用降低反应活化能的酶※基础知识一、酶的作用和本质1、细胞代谢:细胞中每时每刻发生的化学反应;主要场所:细胞质基质;3、萨姆纳:提取酶,并证明酶是蛋白质;切赫、奥特曼发现:少数RNA 也具有生物催化功能;4、酶在细胞代谢中的作用:降低化学反应的活化能1活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量 2催化效率:酶>无机催化剂3只改变反应速率,不改变反应的方向的平衡点 4酶在反应前后性质不变,质量不变5酶既可以在细胞内也可以在细胞外加酶洗衣粉实验8:过氧化氢在不同条件下的分解实验目的了解过氧化氢酶的作用和意义实验材料新鲜的20%肝脏研磨液新鲜:如果不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶可能在腐生细菌的作用下分解,使组织中酶分子的数量减少且活性降低;研磨:使细胞破裂,酶在细胞内 实验步骤实验结论H 2O 2酶和Fe 3+相比,催化效率更高;相关知识对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验;对照组:不接受人为处理的对象组;实验组:接受人为处理的对象组;二、酶的特性1、高效性①实验:比较Fe 3+和过氧化氢酶的催化效率实验组:反应物+等量相应的酶 对照组:反应物+无机催化剂②意义:1保证细胞代谢的快速进行 2保证细胞内能量供应的稳定;2、专一性锁钥学说:结构互补①实验:淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 ②意义:细胞代谢能够有条不紊的进行,与酶的专一性分不开;加入物质 处理 现象 结论 ① 2mlH 2O 2基本无气泡 缓慢分解 ② 2mlH 2O 2 90°C 水浴 有气泡 加热可以促进分解 ③ 2mlH 2O 2 2滴FeCl 3 较多气泡 Fe 3+催化分解 ④2mlH 2O 22滴肝脏研磨液大量气泡H 2O 2酶催化分解大部分是蛋白质 一部分为RNA 2、酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 酶无机催化剂酶A酶B 或不加换反应物不换换酶不换反应实验组:反应物+相应酶分解 对照组:另一种反应物+等量相同酶不分解 实验组:反应物+相应酶分解对照组:反应物+等量另一种酶不分解注意保持蔗糖的新鲜度和纯度是实验成功的关键; 3、酶促反应:酶所催化的反应叫酶促反应;实验9:探究影响酶活性的条件1、探究温度对酶活性的影响:实验材料淀粉酶过氧化氢酶在高温下易分解用碘液和淀粉的颜色反应来反映酶活性斐林试剂需要水浴加热,会破坏实验变量注意本实验应先控制条件,再混合;先将酶与底物溶液分别处于相应温度一段时间后,再混合于不同温度下保温,因为一旦酶与底物接触就会进行反应,影响实验结果; 2、探究PH 对酶活性的影响:实验材料过氧化氢酶酸性条件会加快淀粉酶分解三、酶的作用条件比较温和1、酶的活性:酶对化学反应的催化效率称为酶的活性,催化效率的高低也称酶活性的强弱;通过反应物的分解速率或生成物的产生速率来反映;2、酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的;3、温度和PH 对酶促反应的影响:低温可逆,高温酶变性失活不可逆过酸过碱,酶变性,不可逆温度和PH 能影响酶的空间结构,改变影响酶的活性; 酶制剂适于在低温下保存;高温下,酶的空间结构被破坏,但是肽键依然存在; 反应溶液PH 的变化不会影响酶作用的最适温度如右图;唾液淀粉酶随食物进入胃,不能继续将淀粉分解为麦芽糖,因为唾液淀粉酶的最适PH =7,而胃液的PH 在2左右;唾液淀粉酶将失活,并被蛋白酶水解; 4、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响:1)酶量一定,随着底物浓度增加,反应速率逐渐加快,但达到一定浓度后,受酶的数量和活性的限制,反应速率不再增加;2)反应物充足,随着酶浓度的增加,反应速率与酶浓度成正比;底物浓度和酶的浓度能影响底物和酶的接触面积,不改变酶的空间结构,不影响活性;ATP —细胞能量“通货”※基础知识一、ATP1、ATP :细胞内的一种高能磷酸化合物二、ATP 和ADP 的相互转化 1、ATP 在细胞内的含量很少,但转化十分迅速ATP 和ADP 的相互转化处于动态平衡之中; 2、细胞内ATP 和ADP 相互转化的能量供应机制,是生物界的共性; 注意这两个反应不是可逆反应,因为所需酶不同,反应场所不同,且物质可逆,能量不可逆;ADP 二磷酸腺苷腺苷A AMP 一磷酸腺苷,核糖核苷酸 ATP 三磷酸腺苷直接能源物质:ATP 、CTP 、GTP 、UTP 生物体能源物质:糖除五碳糖、纤维素、脂肪、蛋白质 主要能源物质:葡萄糖 储能物质:脂肪、糖原动物、淀粉植物能量的最终来源:太阳能高能磷酸键最适温度 动物:35°C~40°C植物:40°C~50°C 细菌和真菌:差别大;有些可达70°C 最适PH动物:~胃蛋白酶最适PH=植物:~3、ATP 和ADP 的转化:注意①光合作用光反应产生的ATP 只能用于暗反应;②呼吸作用产生的ATP 用于物质运输等各种生命活动;4、ATP 产生量与O 2含量和呼吸强度的关系:①AB :ATP 含量随着O 2供应量的增加而增加有氧呼吸速率增加; BC :O 2供应量达到一定值的时候,ATP 产量不再增加细胞中ATP的量很少,处于动态平衡当中,酶、ADP 、磷酸有限; A :细胞无氧呼吸也能产生少量ATP;②横坐标为呼吸强度时,ATP 产生量曲线应从原点开始; 注意节点位置不一样; 5、ATP 的利用:细胞呼吸※基础知识一、细胞呼吸的方式1、细胞呼吸:有机物有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP 的过程;实验10:探究酵母菌细胞呼吸的方式实验原理①酵母菌是一种单细胞真菌,有细胞壁,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌;②CO 2的检测:③酒精的检测:橙色的重铬酸钾溶液在酸性环境下与酒精发生反应,变成灰绿色实验步骤①配置酵母菌培养液煮沸后冷却 ②安装实验装置一有氧呼吸二无氧呼吸实验结果①CO 2的放出情况:A 、B 两组都有CO 2的产生,但A 组产生的CO 2更多;②酒精产生的情况:A 组没有酒精的产生,B 组产生了酒精; 二、对照实验与对比实验 1、概念:①对比实验:设置两个或两个以上的实验组,通过的对结果的比较分析,来探究某种因素与实验转化 场所 相关生理过程ATP 合成细胞质基质 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段线粒体 有氧呼吸第二、三阶段 叶绿体内囊体薄膜 光合作用光反应阶段 ATP 水解叶绿体基质光合作用暗反应阶段 细胞膜等生物膜物质跨膜运输 细胞核 核酸的合成细胞质蛋白质、多糖的合成和各种耗能过程机械能 肌细胞收缩 渗透能 主动运输 化学能 蛋白质合成 电能 大脑思考,电鳗放电光能萤火虫发光呼吸强度B CA澄清石灰水:变浑浊溴麝香草酚蓝水溶液:蓝→绿→让空气间歇性地依次通过3个吸收空气中的保证CO 2被充分吸收 II 瓶应封口放置一段时间后, 再连接称有澄清石灰水的锥先把瓶中的空气消耗完,形成无氧环对象的关系,这样的实验叫做对比实验;②对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验;一般设置实验组和对照组,遵循单一变量原则;2、区别:①对照实验:有对照组,单一变量,有检验标准,可以预测实验结果;②对比实验:无对照组只有实验组,多个变量,无检验标准,实验结果事先未知;三、有氧呼吸1、过程反应方程式 与氧的关系 场所 第一阶段 糖酵解无关细胞质基质第二阶段 三羧酸循环 无关 线粒体基质第三阶段 氧化磷酸化 必需氧 线粒体内膜2、总反应式3、有氧呼吸:细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP 的过程; 原核生物有与有氧呼吸有关的酶,可以进行有氧呼吸,在细胞质基质中进行; 四、无氧呼吸1、过程过程 ATP 场所第一阶段少量细胞质基质2ATP34ATP2ATP②生成 参 与 第三阶段参 与 第二阶段 参 与 第三阶段生成 第一阶段 第二阶段热能60%ATP40%①第二阶段不产生2、实例:对象产生乳酸高等动物、高等食物的某些器官或细胞马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌产生酒精高等植物、酵母菌等生物3、发酵:微生物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵;发酵不全都是无氧呼吸,微生物的有氧呼吸和无氧呼吸统称为发酵;4、无氧呼吸:细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解,产生酒精或乳酸等中间产物,释放少量能量,生成ATP的过程;5、无氧呼吸的特点:氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行能量去路:①有氧呼吸:所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了;②无氧呼吸:能量小部分用于生成ATP和以热能形式散失,大部分储存于乳酸或酒精中;五、有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2,需要酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段在细胞质基质中,第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质内分解产物CO2和H2O CO2、酒精或乳酸释放能量释放能量较多,1mol葡萄释放能量2870kJ,其中1161kJ转移至38molATP中1 mol葡萄糖释放能量kJ生成乳酸或222kJ生成酒精,其中均有kJ转移至2molATP中相同点实质都是:分解有机物,释放能量,生成ATP供生命活动需要,都需要酶的催化,第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同相互联系第一阶段完全相同,之后在不同条件下,在不同的场所沿不同的途径,在不同的酶作用下形成不同的产物:六、影响呼吸作用的因素温度含水量O2浓度CO2浓度关系影响酶活性随着含水量的增多,细胞的呼吸速率增高 ①在一定范围内,随O 2浓度的增大,有氧呼吸增强,达到一定浓度以后,由于受线粒体的限制,呼吸作用强度不再增大;②O 2的存在抑制了无氧呼吸的进行;随着CO2的浓度升高,细胞呼吸的速率降低图像应用 低温储存 贮藏种子 低氧气浓度保存水果蔬菜高二氧化碳浓度保存水果蔬菜七、细胞呼吸方式的判定1、根据反应中的物质的量关系进行判断比例 即消耗的O 2量=0,气体的总体积增加,只有无氧呼吸;气体的总体积增加,既有有氧呼吸又有无氧呼吸,且有氧呼吸等于无氧呼吸;即消耗的O 2量等于生成的CO 2量,气体的总体积不变,只有有氧呼吸;既有有氧呼吸又有无氧呼吸,且无氧呼吸大于有氧呼吸;既有有氧呼吸又有无氧呼吸,且无氧呼吸小于有氧呼吸;如果有氧呼吸与无氧呼吸共存时,O 2/CO 2的比值一定在0~1之间,且分母与分子的差值就是无氧呼吸的所产生的CO2总量; 2、根据反应物和生成物的种类判断:①如果消耗氧气,则一定是有氧呼吸; ②如果产物中有水,则一定是有氧呼吸; ③如果产物中有酒精或乳酸,则为无氧呼吸; 3、根据反应场所判断细胞呼吸的相对速率温度八、应用实验11:探究发芽种子的细胞呼吸类型实验原理生物呼吸时既产生CO 2又释放O 2,前者可引起装置内气压升高,而后者引起装置内气压下降,为便于测定,只选择其中一种气体测定真实呼吸情况;装置一NaOH 溶液可吸收CO 2,使装置中的气压变化全为O 2引起,排除CO 2对气压变化的干扰; 装置二用等量的蒸馏水代替NaOH 溶液,控制单一变量,此装置内气压由CO 2和O 2共同决定实验结果 根据着色液单位时间移动的距离,可以计算呼吸速率合作用 实验12:绿叶中色素的提取和分离实验原理①提取:绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂无水乙醇中,所以用无水乙醇提取绿叶中的色素;②分离:纸层析法绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同;溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢; 实验步骤步骤具体步骤目的&注意事项提取绿叶中的色素①称取绿叶五克,剪碎,放在研钵中②加入少许SiO 2、CaCO 3,再加入10毫升无水乙醇,进行快速、充分的研磨SiO 2 使研磨充分CaCO 3 中和酸性物质,防止色素被破坏 无水乙醇溶解色素③过滤将研磨液迅速倒入玻璃漏斗,获取绿色滤液 基部放置单层尼龙布及时用棉塞将试管口封严防止乙醇挥发,叶绿素氧化分解 制备滤纸条 将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条,将一端减去两角,并在距这一端1厘米处用铅笔画一条细线;剪角防止两侧色素扩散快,色素带不整齐画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀划出一条细线;待滤液干后,重复1-2次;要求:细、直、匀 积累更多色素,使色素分离效果更明显分离色素①原理:色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素实验现象结论装置一液滴装置二液滴 不动 不动 种子死亡不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移不动有氧呼吸①制作食醋、味精 ②酿酒早期:利于酵母菌繁殖③透气的纱布包扎、提倡慢跑:抑制厌氧菌无氧呼吸④土壤松土:促进根细胞有氧呼吸,吸收矿质元素⑤稻田排水:防止无氧呼吸产生酒精,导致烂根 促进有氧呼促进无氧呼吸①制作酸奶无氧:抑制好氧菌繁殖 ②粮食、蔬菜、水果的储存低氧 ③酿酒晚期无氧O 2 温度 低温 大棚作物粮食 水果、蔬菜零上降温 白天:适当升温晚上:适当温度 粮食:干燥贮藏,降低呼吸消耗有机物 水果蔬菜:一定的湿度②步骤取适量层析液倒入烧杯中,将滤纸条轻插入层析液中 滤液细线不能触及层析液,以防止色素溶解于层析液中而无法分离用培养皿盖住防止层析液挥发观察与记录 实验结果 实验拓展 注意事项1、收集到的滤液绿色过浅: ①未加SiO 2,研磨不充分②未加CaCO 3,色素分子被破坏③使用放置数天的菠菜叶,滤液中的叶绿素太少④一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素 2、滤纸条色素带重叠:滤纸条上的滤液细线接触到层析液 3、滤纸条看不见色素带: ①忘记画滤液细线②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素溶解在层析液中※基础知识一、补获光能的色素1、色素的功能:吸收、传递四种色素、转化光能少数处于特殊状态的叶绿素a 可转化光能的作用;2、色素的种类:见上实验结果3、捕获光能的结构——叶绿体①分布:主要分布在绿色植物的叶肉细胞 ②形态:一般呈扁平的椭球形或球形④功能:光合作用的场所;4、影响叶绿素合成的因素 光照 一般植物在黑暗中不能合成叶绿素温度温度影响酶的活性,进而影响叶绿素的合成;低温时,叶绿素易被破坏;而类胡萝卜素较稳定;名称 颜色 含量 主要吸收光谱 与光合作用联系胡萝卜素橙黄色最少约占1/4蓝紫光吸收光能叶黄素 黄色 较多 蓝紫光 叶绿素a 蓝绿色 最多约占3/4蓝紫光、红光叶绿素b 黄绿色较少蓝紫光、红光③结构 外膜:透明,有利于光线的透过;内膜 基粒:由两个以上的类囊体堆叠而成,类囊体薄膜上含色素和酶;基质:含多种光合作用所必需的酶;必需元素缺乏N 、Mg,将导致叶绿素无法合成,叶片变黄;5、色素与叶片颜色正常绿色 对绿光吸收最少,呈现绿色叶色变黄 寒冷时,叶绿素被破坏,类胡萝卜素较稳定,叶片呈现黄色叶色变红秋天降温时,植物体内积累了较多的可溶性糖,有利于形成红色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶片呈现红色二、光合作用的探索历程时间国籍科学家过程结论1771年 英 普利斯特利 ①点燃的蜡烛与绿色植物、密闭→蜡烛不熄灭 ②小鼠与绿色植物、密闭→小鼠不易窒息植物更新空气1779年 荷兰 英格豪斯 基于普利斯特利的实验植物更新空气需要绿叶和光照1785年植物更新空气是因为:吸收CO 2,放出O 21845年德梅耶根据能量转化与能量守恒定律推测 植物进行光合作用时,把光能转化成化学能储存起来1864年 德 萨克斯光合作用的产物除了氧气还有淀粉1880年 德 恩吉尔曼叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放出氧1939年 美鲁宾和卡门 放射性同位素示踪法向植物提供 光合作用释放的氧气全部来自水20世纪40年代美 卡尔文CO 2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径卡尔文循环同位素标记法:科学家通过追踪放射性同位素标记化合物,可弄清化学反应详细过程的方法;放射性同位素标记的化合物,化学性质不会改变;同位素:质子数相同,中子数不同的同一类原子的总称;H 218O,CO 2→释放18O 2H 2O,C 18O 2→释放O 2绿叶曝光深蓝色 遮光无颜色变化 黑暗12h 饥饿处理碘蒸汽碘蒸汽①持续光照10min②照5s 暗5s ,持续20min 产生的有机物更多因为光反应和暗反应速率不同,如果暗反应不能及时消耗掉光反应的产物,光反应会被拖延;三、光合作用的过程能量转化过程光能→电能→ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能→ATP 中活跃的化学能 注意事项上式中等号两边的水不能抵消;原因是左边的水,是植物吸收所得,而且用于制造氧气和提供电子和氢离子;而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳; (一)光反应阶段1、场所:叶绿体内囊体薄膜蓝细菌等微生物的反应场所在细胞膜——色素所在地2、条件:光、色素、酶 4、特点:短促5、影响因素:光照强度、CO 2浓度、水分供给、温度、酸碱度、矿质元素等;6、过程:水的光解:2H 2O →4H+O 2在光和叶绿体中的色素的催化下ATP 的合成:ADP+Pi+能量→ATP 在酶的催化下7、意义:①光解水,产生氧气;②将光能转变成活跃的化学能,储存在ATP 中,为碳反应提供能量;③利用水光解的产物氢离子,合成NADPH 还原型辅酶Ⅱ,为碳反应提供还原剂NADPH 还原型辅酶Ⅱ;(二)暗反应阶段 1、场所:叶绿体基质 2、条件:ATP 、HNADPH 、酶 3、特点:较缓慢4、影响因素:温度、CO 2浓度5、过程:C 5+CO 2→2C 3在酶的催化下2C 3+H →CH 2O+C 5在ATP 供能和酶的催化下 ATP 的分解:ATP →ADP+Pi+能量耗能二者联系光反应和碳反应是一个整体,二者紧密联系;光反应是碳反应的基础,光反应阶段为碳反应阶段提供能量ATP 、NADPH 和还原剂NADPH ;碳反应产生的ADP 和Pi 为光反应合成ATP 提供原料;四、影响光合作用的因素一光照强度在纵坐标没有达到最大值之前,主要受横坐标的限制,当达到最大值之后,限制因素主要是其它因素了 AC :限制光合作用强度的因素——光照强度; CD :限制光合作用强度的因素——外因:CO2浓度、温度等;内因:酶、叶绿体色素、C5 碳的固定:光反应 暗反应12H 2O+6CO 2C 6H 12O 6葡萄糖+6O 2+6H 2O 光照、酶 叶绿体光补偿点:光合作用吸收的CO 2和呼吸释放出的CO 2相等时的光强度; 光饱和点:光合作用达到最强时所需的最低的光强度; A :光合作用强度为0 B :光补偿点 C :光饱和点 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率A —B :呼吸>光合 B :呼吸=光合 B —C :呼吸<光合 净光合速率x 光照时间—呼吸速率x 黑暗时间 真正光合速率x 光照时间—呼吸速率x 黑暗时间+光照有机物积累量CO 2补偿点CO 2饱和点在黑暗中呼吸所放出的CO 2的量二CO 2浓度三水分:缺乏水时会使光合速率下降;四温度 温度是通过影响与光合作用有关的酶来影响光合速率的光合作用的有关酶和呼吸作用的有关酶的最适温度不一样五叶片面积六矿质元素:矿质元素直接或间接影响光合作用;例如:N 是构成叶绿素、酶、ATP 的化合物的元素;P 是构成ATP 的元素;Mg 是构成叶绿素的元素,缺少Mg 会导致补偿点右移,饱和点左移;多因子对光合速率的影响五、实践应用六、题型分析1、夏季的一天中CO 2吸收量和释放量变化曲线分析:2、有关有机物的情况:3、在相对密闭的环境中,一昼夜CO 2含量的变化曲线分析:4、在相对密闭的环境中,一昼夜O 2含量的变化曲线分析实验13:测定光合速率与呼吸速率的三种方法 一装置图法测定植物光合速率与呼吸速率 实验装置 装置中溶液的作用在测细胞呼吸速率时,NaOH 溶液可以吸收细胞呼吸产生的CO 2;在测光合速率时,NaHCO 3溶液可以提供CO 2,保证容器内CO 2浓度的稳定; 实验原理①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸,由于NaOH 溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2,所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率,可代表呼吸速率;②乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸,由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒净光合速率气体变化相对量总光合速率呼吸速率光合速率湿度CO 2饱和点之后可以通过提高光照强度使饱和点上升光反应的产物有限缺水,气孔关闭,影响CO 2进入叶肉细胞,叶片淀粉水解减弱,糖类堆积,光合产物输出缓慢 ①积累有机物的时间段:c —e 段; ②制造有机物的时间段:b —f 段;③消耗有机物的时间段:O —g 段; ④一天中有机物积累最多的时间点:e 点; ⑤一昼夜有机物的积累量:SP -SM -①若N 点低于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量加; ②若N 点高于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量少; ③若N 点等于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量①若N 点低于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量少; ②若N 点高于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量加; ③若N 点等于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量凌晨3~4时,温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少; 上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用; 光合作用强度<呼吸作用强度; 上午7时左右,光合作用强度等于呼吸作用强度; 光合作用强度>呼吸作用强度; 温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象;下午6时左右,光合作用强度等于呼吸作用强度; 光合作用强度<呼吸作用强度; 太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用; a 点: b 点: b —c 段: c 点: c —e 段: d 点: e 点: e —f ① ② ③④ ⑤ ⑥ ⑦⑧ ⑨定,所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率,可代表净光合速率;③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率;测定方法①将植物甲装置置于黑暗中一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算呼吸速率;②将同一植物乙装置置于光下一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算净光合速率;③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率;物理误差的矫正为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正;二黑白瓶法将装有水和光合植物的黑、白瓶放在不同的水层中,测定单位时间内水中溶解氧含量的变化,借此测定水生植物的光合作用速率;黑瓶不透光,植物仅能进行呼吸作用;白瓶透光,植物可以进行呼吸作用的光合作用;真正光合作用量=黑瓶氧气减少量+白瓶氧气增加量三半叶法一半做遮光处理,适宜条件下充足光照照射6小时,各取等面积叶片,烘干,称量得MA、MB;M=MB-MA,表示6小时内光合作用产生的有机物总量。
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B细 胞成 熟与 基因 重排 和表 达
转录因子的必须表达
发育阶段中的特异表面分子
前B细胞受体(Pre-BCR) 结构与活性
Pre-BCR结构:PreBCR= μ重链+代理轻链 (surrogate light chain, Vpre-B+λ5)+Igα/Igβ Pre-BCR对Pre-B 细胞 前进到未成熟B细胞是必 须的。 活性:1)停止VH到 DHJH重排(等位基因排 斥);2)促进Pre-B细 增殖;3)诱导VLJL重排。
TI-2抗原:高重复分子,如多聚蛋白 ,具重复多糖单元的细菌胞壁多糖
不同于TI-1抗原: 1)不是B细胞有丝分裂原,不可以作为多克隆活 化剂 2)TI-1抗原能活化成熟和未成熟B细胞,而TI-2 抗原活化成熟B细胞 3)TI-2抗原不是真正T细胞不依赖性的,其引起 B细胞增殖和种型转换(class switching)需要 TH细胞分泌的细胞因子
新生和记忆B细胞的比较
课后作业
请翻译PPT13页图8-4 淋巴细胞分化中的正负选择的图内英语词汇,并 理解淋巴细胞分化中的正负选择。 PPT31页表11-4 下周二上课前交给班长。
APCs-TD抗原-B细胞活化
第三节 体液免疫反应
体液免疫反应
初次反应( primary response) ,初次遇到 抗原产生的 反应 再次反应 (secondary response), 再次遇到相 同抗原产生 的反应
初次反应和再次反应的比较
淋巴结是体内体液免疫反应的 诱导部位
淋巴 细胞 发育 中的 正负 选择
第二节 B细胞的活化 与增殖
B细胞的活化与增殖(抗原 依赖的两个阶段)
离开骨髓后, B细胞会被抗 原激活并进一 步增殖、分化 Naive B cell 经抗原激活和 克隆选择会产 生浆细胞和记 忆B细胞 若没有抗原激 活,Naï B ve cell 寿命很短 ,几周内就会 经细胞凋亡而 死亡。
B细胞辅助受体 (coreceptor)增强了 细胞反应,而CD22抑制了这种作用
TH细胞在大多数B细胞反应中的必须作 用:T-B联合(conjugates)的形成
TD抗原的B细胞活化过程
抗原交联mIg,产生信号( 1,导致MHCII类分子和共 刺激信号分子B7表达)。 TH细胞识别B细胞表面的抗 原和II类分子复合物。 TH细胞开始表达CD40L, CD40L与B细胞表面的 CD40相互作用产生信号( 2,导致B细胞活化),B7CD28相互作用提供对TH细 胞的共刺激 B细胞表达不同细胞因子; TH细胞释放的细胞因子支 持了B细胞的增殖与分化
驱动B细胞增殖的两种信号
TI抗原信
号 TD抗原 信号 两种信号 都包含抗 原结合和 交联mIg
BCR(与TCR结构和功能的类似 性)
结构:BCR= mIg + Igα/Igβ 功能:配体结合 的免疫球蛋白分 子和信号传导的 Igα/Igβ异二聚体 ITAMs( immunoreceptor tyrosine-based activation motif , ITAM )
皮层:富含B细胞 初级滤泡( primary follicle):B细 胞活化 生发中心( germinal center ):B细胞增殖和 分化 副皮质区:富含T 细胞 髓质:B细胞+T细 胞,浆细胞分泌 抗体
明带
B 细 胞 在 生 发 中 心 的 分 化
暗带
中心母细胞
B细胞活化与抗体类型转换
识别期
活化期 TH和别的刺激
胸腺依赖和不依赖的抗原特性
大多数抗原的B细胞反应需要胸腺,称为胸腺依赖(thymus-dependent, TD)抗原 少数抗原能在胸腺缺乏的情况下诱导抗体,称为胸腺不依赖(thymusindependent, TI)抗原 响应TD抗原的B细胞要求与TH细胞的直接相互作用 TI抗原根据其活化B细胞的不同机理,可以分为1型( TI -1)和2型(TI2);TI抗原反应通常较弱,无记忆细胞形成,IgM是主要分泌型即低水 平class switching
第五章 B细胞
淋巴细胞
T细胞 B细胞 NK细胞
B细胞
主要内容
B细胞的成熟 B细胞的活化与增殖 体液免疫反应
第一节 B细胞的成熟
B细胞发育
抗原-不依赖的成熟 期 抗原-依赖的活化与 分化期
B祖细胞在骨髓中的增殖:基质细 胞表达粘附因子和细胞因子
B细胞的成熟
Pro-B cell Pro-B细胞 Pre-B cell Pre-B细胞 Immature B cell 未成 熟B细胞 Naive B cell 新生B细胞 Mature B cell 成熟B细胞 有些免疫书中Naï B ve cell 不= mature B cell
TD抗原:可溶性蛋白
TI-1抗原:细菌胞壁成分,如 LPS(lipopolysaccharide)
ห้องสมุดไป่ตู้
大多数TI-1抗原是多 克隆B细胞活化剂( 有丝分裂原, mitogens),它们能 不顾抗原特异性地活 化B细胞。 LPS,gram-细菌胞 壁主要成分,有两个 受体,一个TLR4( 重要的天然免疫受体 ),另一个是BCR 仅仅一些B细胞具有 可识别LPS的BCRs 真正T细胞不依赖性 的抗原
抗原结合起始了B细胞信号并诱 导了下游多信号传导通路
BCR与TCR信 号的相似性
都具有受体亚单位中的功能区分性。 膜结合Src蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinases, PTKs)活化了初 期的信号传导:T细胞中的p56LCK; B 细胞中的Lyn, Blk和Fyn。 具有PTKs活性的大信号复合物的装 配:BCR和TCR的ITAMs提供了 Syk(B细胞)和ZAP-70(T细胞)的停靠 部位。接头蛋白(Adaptor)分子(B 细胞中的BLNK;T细胞中的LAT和 SLP-76)提供了聚集其它复合物必需 元件(如Btk, PLCγ2)的骨架。 下游其它信号分子的募集。 最终基因表达的改变。