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