高中生物光合作用的知识点分析.docx
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高中生物光合作用的知识点分析
高中生物光合作用的知识点分析
高中生物光合作用的知识点
1、光合作用中色素的吸收峰
2、叶绿体结构
⑴具有内外双层膜.
⑵具有基粒——由类囊体色素.
⑶二氧化硅作用:
使研磨更充分.
3、化能合成作用
⑴概念:
指利用环境中某些无机物氧化时释放的能量,将二氧化碳和水制造成储存能量的有机物的合成作用.
⑵典型生物:
硝化细菌、铁细菌、瘤细菌等.
⑶硝化细菌:
原核生物,能利用环境中氨(NH3)氧化生成亚硝酸(HNO2)或硝酸(HNO3)释放的化学能,将二氧化碳和水合成为糖类.
⑷能进行化能合成作用的生物也是自养生物
光合作用相关人物
1771年,英国科学家普利斯特利(J.Priestly,1773—1804)实验证实:
植物能更新空气.(将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,)
荷兰科学家英格豪斯(J.Ingen–housz)发现:
只有在阳光照射下,只有绿叶才能更新空气.
1785年明确了:
绿叶在光下吸收二氧化碳,释放氧气.
1845年,各国科学家梅耶(R.Mayer)指出:
植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来.
1864年,德国科学家萨克斯(J.von.Sachs,1832——1897)实验证明:
光合作用产生淀粉.(把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,另一半遮光。
过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。
)
1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。
证明:
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。
1939年,美国科学家鲁宾(S.Ruben)卡门(M.Kamen)同位素标记法实验证明:
光合作用释放的。
(采用同位素标记法研究了光合作用。
第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O,释放的是O2。
)
卡尔文循环——卡尔文(M.Calvin,1911——)实验
光合作用产生淀粉实验
⑴饥饿处理——将绿叶置于暗处数小时,耗尽其营养.
⑵遮光处理——绿叶一半遮光,一半不遮光.
⑶光照数小时——将绿叶放在光下,使之能进行光合作用.
⑷碘蒸汽处理——遮光的一半无颜色变化,暴光的一侧边蓝绿色.
光合作用释放的氧气来自水
⑴同位素标记法三要点:
①用途:
指用放射性同位素追踪物质的运行和变化规律.
②方法:
放射性同位素能发出射线,可以用仪器检测到.
③特点:
放射性同位素标记的化合物化学性质不改变,不影响细胞的代谢.
⑵用18O标记H2O和CO2,得到H218O和C18O2.
⑶将植物分成两组,一组提供H218O,另一组提供C18O2.
⑷在其他条件都相同的情况下,分别检测植物释放的O2.
⑸结果,只有提供H218O时,植物释放出18O2.
叶绿体的色素和酶
色素:
①分布:
基粒片层结构的薄膜上。
②色素的种类:
高等植物叶绿体含有以下四种色素。
A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(;B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,包括胡萝卜素和叶素
酶:
分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。
光合作用的过程
⑴、光合作用包括:
光反应、暗反应两个阶段.
⑵、光反应:
①、特点:
指光合作用第一阶段,必须有光才能进行.
②、主要反应:
色素分子吸收光能;分解水,产生[H]和氧气;生成ATP.
③、场所:
叶绿体基粒囊状膜上.
④、能量变化:
光能转变成ATP中活跃化学能.
⑶、暗反应
①、特点:
指光合作用第二阶段,有光无光都能进行.
②、主要反应:
固定二氧化碳生成三碳化合物;[H]做还原剂,ATP提供能量,还原三碳化合物,生成有机物和水.
③、场所:
叶绿体基质中.
④、能量变化:
活跃化学能转变成有机物中稳定化学能.
⑷、过程图(P-103图5-15)
①光反应阶段a、水的光解:
2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成:
ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)
②暗反应阶段:
a、CO2的固定:
CO2+C5→2C3b、C3化合物的还原:
2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5
光反应与暗反应的区别与联系
①场所:
光反应在叶绿体基粒片层膜上,暗反应在叶绿体的基质中。
②条件:
光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。
③物质变化:
光反应发生水的光解和ATP的形成,暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。
④能量变化:
光反应中光能→ATP中活跃的化学能,在暗反应中ATP中活跃的化学能→CH2O中稳定的化学能。
⑤联系:
光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂,ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。
光合作用的意义
①提供了物质来源和能量来源。
②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。
③对生物的进化具有重要作用。
总之,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
影响光合作用的因素
有光照(包括光照的强度、光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)和水等。
这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。
如:
在大棚蔬菜等植物栽种过程中,可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度(减少呼吸作用消耗有机物)的方法,来提高作物的产量。
再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定范围内提高二氧化碳浓度,有利于增加光合作用的产物。
当低温时暗反应中(CH2O)的产量会减少,主要由于低温会抑制酶的活性;适当提高温度能提高暗反应中(CH2O)的产量,主要由于提高了暗反应中酶的活性。
在光合作用中:
a、由强光变成弱光时,[产生的H]、ATP数量减少,此时C3还原过程减弱,而CO2仍在短时间内被一定程度的固定,因而C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)的合成率也降低。
b、CO2浓度降低时,CO2固定减弱,因而产生的C3数量减少,C5的消耗量降低,而细胞的C3仍被还原,同时再生,因而此时,C3含量降低,C5含量上升。
高中生物细胞的知识点
1细胞专题常见概念
1、细胞的分化:
在个体发育过程中,相同细胞(细胞分化的起点)的后代,在细胞的形态、结构和生理功能上发生的稳定性差异的过程。
2、细胞全能性:
一个细胞能够生长发育成整个生物的特性。
3、细胞的癌变:
在生物体的发育中,有些细胞受到各种致癌因子的作用,不能正常的完成细胞分化,变成了不受机体控制的、能够连续不断的分裂的恶性增殖细胞。
4、细胞的衰老是细胞生理和生化发生复杂变化的过程,最终反应在细胞的形态、结构和生理功能上。
5、细胞是生物体结构和功能的基本单位
6、生命系统的结构层次是生物圈、生态系统、群落、种群、个体、系统、器官、组织、细胞。
7、原核细胞:
分为细胞膜、细胞质、拟核(无核膜,并不是真正的细胞核)[大肠杆菌/肺炎双球菌/硝化细菌]
8、真核细胞:
分为细胞膜、细胞质、细胞核等[水绵-绿藻/伞藻/草履虫/变形虫//酵母菌/蛔虫]
9、科学家根据有无以核膜为界限的细胞核,将细胞分为原核细胞和真核细胞
10、细胞壁
植物细胞在细胞膜的外面有一层细胞壁,其主要成分为纤维素和果胶,可用纤维素酶和果胶酶来除去。
细胞壁作用为支持和保护。
11、细胞膜
对细胞膜进行化学分析得知,细胞膜主要由脂质(磷脂)分子和蛋白质分子构成,其中脂质最多,约占50%;此外,还有少量的糖类。
在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富。
细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流
12、细胞质
在细胞膜以内,核膜以外的部分叫细胞质。
活细胞的细胞质处于不断流动的状态,细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶,在细胞质中进行着多种化学反应。
细胞器包括以下一些常识。
(1)线粒体
线粒体广泛存在于细胞质基质中,它是有氧呼吸主要场所,被喻为"动力车间"。
光镜下线粒体为椭球形,电镜下观察,它是由双层膜构成的。
外膜使它与周围的细胞质基质分开,内膜的某些部位向内折叠形成嵴,这种结构使线粒体内的膜面积增加。
在线粒体内有许多种与有氧呼吸有关的酶,还含有少量的DNA。
(2)叶绿体
叶绿体是植物、叶肉、细胞特有的细胞器。
叶绿体是绿色植物的光合作用细胞中,进行的细胞器,被称为"养料制造车间"和"能量转换站"。
在电镜下可以看到叶绿体外面有双层膜,内部含有几个到几十个由囊状的结构堆叠成的基粒,其间充满了基质。
这些囊状结构被称为类囊体,其上含有叶绿素。
(3)内质网
内质网是由单层膜连接而成的网状结构,大大增加了细胞内的膜面积,内质网与细胞内蛋白质合成和加工有关,也是脂质合成的"车间"。
(4)核糖体
细胞中的核糖体是颗粒状小体,它除了一部分附着在内质网上之外,还有一部分游离在细胞质中。
核糖体是细胞内合成蛋白质的场所,被称为"生产蛋白质的机器"。
(5)高尔基体
高尔基体本身不能合成蛋白质,但可以对蛋白质进行加工分类和包装,植物细胞分裂过程中,高尔基体与细胞壁的形成有关。
(6)液泡
成熟的植物细胞都有液泡。
液泡内有细胞液,其中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质,它对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的形状,保持膨胀状态。
(7)中心体
动物细胞和低等植物细胞中有中心体,每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒,及其周围物质组成。
动物细胞的中心体与有丝分裂有关。
(8)溶酶体
溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器,它含有多种水解酶,能分解多种物质。
13、细胞核
每个真核细胞通常只有一个细胞核,而有的细胞有两个以上的细胞核,如人的肌肉细胞,有的细胞却没有细胞核,如哺乳动物的红细胞细胞。
2细胞专题基本知识点
1、细胞的分化
a、发生时期:
是一种持久性变化,它发生在生物体的整个生命活动进程中,胚胎时期达到最大限度。
b、细胞分化的特性:
稳定性、持久性、不可逆性、全能性。
c、意义:
经过细胞分化,在多细胞生物体内就会形成各种不同的细胞和组织;多细胞生物体是由一个受精卵通过细胞增殖和分化发育而成,如果仅有细胞增殖,没有细胞分化,生物体是不能正常生长发育的。
2、细胞的癌变
a、癌细胞的特征:
能够无限增殖;形态结构发生了变化;癌细胞表面发生了变化。
b、致癌因子:
物理致癌因子:
主要是辐射致癌;化学致癌因子:
如苯、坤、煤焦油等;病毒致癌因子:
能使细胞癌变的病毒叫肿瘤病毒或致癌病毒。
c、机理是癌细胞是由于原癌基因激活,细胞发生转化引起的。
d、预防:
避免接触致癌因子;增强体质,保持心态健康,养成良好习惯,从多方面积极采取预防措施。
3、细胞衰老的主要特征
a.水分减少,细胞萎缩,体积变小,代谢减慢;b、有些酶活性降低(细胞中酪氨酸酶活性降低会导致头发变白);c.色素积累(如:
老年斑);d.呼吸减慢,细胞核增大,染色质固缩,染色加深;e.细胞膜通透功能改变,物质运输能力降低。
4、从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
在生物体内,细胞并没有表现出全能性,而是分化成为不同的细胞、器官,这是基因在特定的时间、空间条件下选择性表达的结果,当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时,在一定的营养物质、激素和其他外界的作用条件下,就可能表现出全能性,发育成完整的植株。
5、细胞核结构和功能
结构:
核膜、核仁、染色质
核膜由双层膜构成,膜上有核孔,是细胞核和细胞质之间物质交换和信息交流的孔道。
核仁在不同种类的生物中,形态和数量不同,它在细胞分裂过程中周期性地消失和重现。
核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
染色质主要由DNA和蛋白质组成,能被碱性染料染成深色。
在细胞有丝分裂间期,染色质呈丝状,并交织成网;在分裂期染色质螺旋化化,缩短变粗,变成一条圆柱状或杆状的染色体,因此,染色质和染色体是细胞中同种物质在不同时期的两种形态。
功能:
细胞核是遗传物质和的主要场所,是细胞和细胞的控制中心,因此,细胞核是细胞中最重要的部分。
储存、复制、代谢、遗传
6、细胞的生物膜系统
在上述细胞结构和细胞器中,具有双层膜有线粒体、叶绿体,具有单层膜的有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。
它们都由生物膜构成,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。
首先,细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境,同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中也起着决定性的作用。
第二,细胞的许多重要的化学反应都在生物膜上进行。
细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。
第三,细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室,这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。
7、光学显微镜的操作步骤
对光→低倍物镜观察(视野亮)→移动视野中央(偏左移左)→高倍物镜观察(视野暗):
①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜
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