高中生物光合作用的知识点分析
光合作用是植物和微生物特有的活动,也可以非常的重要,下面是学习啦小编给大家带来的有关于生物的光合作用的知识点介绍,希望能够帮助到大家。
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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