2024年宇航教育生物总复习
大分子物质 胞吞 胞吐 由细胞外到细胞内 需要消耗能量 由细胞内到细胞外 需要消耗能量 略 略 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌、神经递质的释放
23.酶(降低化学反应活化能的酶)(P78)
(1)酶的概念:产生部位:活细胞,作用:催化作用,成分:绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
(2)酶的作用机理:酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能。同无机催化剂相比,酶催化效率更高的原因在于酶降低活化能的作用更显著。
(3)酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。 (4)酶的特性:
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①高效性:酶的催化效率约是无机催化剂的10 ~10倍 ②专一性:一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应
③作用条件较温和:在过酸、过碱或温度过高的条件下酶会失活;在低温条件下,酶的活性降低,但不会失活。
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶的催化作用。 图V 例 酶浓度 解 在底物足够,析 其他因素固定的条件下,酶促反应的速度与酶浓度成正比。 V 底物浓度S V 温度 在S在一定范围内,V随S增在一定温度范围内V随T的升高而加而加快,近乎成正比;当S加快在一定条件下,每一种酶在某很大且达到一定限度时,V也一温度时活力最大,称最适温度;达到一个最大值,此时即使再当温度升高到一定限度时,V反而增加S,反应几乎不再改变。 随温度的升高而降低。
24.ATP(三磷酸腺苷) 简式:A—P~P~P
水解时远离A的高能磷酸键断裂
(1)ATP的结构:结构简式:A—P~P~P (A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键) 一个ATP分子中含有一个腺苷,两个高能磷酸键,三个磷酸基团。
(2)ATP的功能:直接给细胞的生命活动提供能量。 (3)ATP和ADP可以相互转化:
方程从左到右时能量代表释放的能量,用于一切生命活动。 方程从右到左时能量代表转移的能量,动物中为呼吸作用转移的能量。植物中来自光合作用和呼吸作用。 25、《探究酵母菌细胞呼吸的方式》中二氧化碳、酒精的检测方法:
CO2检测:澄清石灰水(变混浊)或溴麝香草酚蓝水溶液(由蓝变绿再变黄)
酒精检测:橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色
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26、细胞呼吸的方式 场所 条件 有氧呼吸 细胞质基质和线粒体 需氧、酶 无氧呼吸 始终在细胞质基质 不需氧、需酶 细胞在无氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。 在各种酶的催化下 ① C6H12O6 2丙酮酸 + 4[H]+少量能量 2C3H6O3 ② 2丙酮酸+ 4[H] 2C2H5OH + 2CO2 生成乳酸:C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 生成酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 酒精和CO2或乳酸 少量、合成2ATP(61.08KJ) 细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,概念 产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。 在各种酶的催化下 ① C6H12O6 2丙酮酸 + 4[H] + 少量能量 过程 ② 2丙酮酸+ 6H2O 6CO2 + 20[H]+ 少量能量 ③24 [H] + 6O2 12H2O +大量能量 反应式 产物 能量 联系 实质 意义 在各种酶的催化下 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2 + 12H2O + 大量能量 CO2 、H2O 大量、合成38ATP(1161KJ) 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同 分解有机物,释放能量,合成ATP 为生物体的各项生命活动提供能量;为体内其他化合物合成提供原料
细胞呼吸原理的应用:
包扎伤口,选用透气消毒纱布,其目的是 抑制厌氧细菌的无氧呼吸
酵母菌酿酒:先通气,后密封。其原理是先让酵母菌有氧呼吸,大量繁殖,再 无氧呼吸 产生 酒精 。 花盆经常松土:促进根部 有氧呼吸 ,有利于吸收 矿质离子 等 稻田定期排水:抑制 无氧呼吸〔产生酒精〕,防止 酒精 中毒,烂根死亡 提倡 慢 跑:防止剧烈运动,肌细胞无氧呼吸产生 乳酸 破伤风杆菌感染伤口:须及时清洗伤口,以防 微生物无氧 呼吸 四、影响细胞呼吸作用的因素
1、内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量) 2、环境因素 (1)温度
温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间,呼吸酶活性低,呼吸作用受抑制,呼吸速率随温度的升高而加快。超过最适点,呼吸酶活性降低甚至变性失活,呼吸作用受到抑制,呼吸速率则会随着温度的增高而下降。
(2)O2的浓度
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植物在O2浓度为0时只进行无氧呼吸,大多数植物无氧呼吸的产物是酒精和CO2;O2浓度在0~10%时,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;在O2浓度5%时,呼吸作用最弱;在O2浓度超过10%时,只进行有氧呼吸。有氧环境对无氧呼吸起抑制作用,抑制作用随氧浓度的增加而增强,直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内,有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强。 (3)CO2浓度 呼呼从化学平衡角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降。 吸吸强强(4)含水量 度度在一定范围内,呼吸作用强度随含水量的增加而增强, 随含水量的减少而减弱 CO2浓度 含水量% 27、《色素的提取和分离》 ①提取和分离的原理
提取原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 分离原理:〔纸层析法〕:叶绿体中的色素不只一种,都能溶解在层析液中。它们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。色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 ②各种材料的用途(二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇、层析液等) 二氧化硅:使研磨充分 碳酸钙:防止叶绿体中的色素被破坏 无水乙醇:溶解色素 层析液:分离色素 ③画滤液细线的要点
细、齐、匀(沿铅笔线均匀地画一条线。待绿叶干后,再画一两次。) ④实验结果(色素的种类、颜色、含量、在滤纸条上的位置) 胡萝卜素:橙黄色(最少) 叶黄素:黄色(较少) 叶绿素a:蓝绿色(含量最多,) 叶绿素b:黄绿色(较多)
2、场所 双层膜
叶绿体 基质 :DNA,多种酶、核糖体等
基粒 多个类囊体(片层)堆叠而成
胡萝卜素(橙黄色)1/3 类胡萝卜素 叶黄素(黄色) 2/3 吸蓝紫光 色素 叶绿素A(蓝绿色)3/4
叶绿素 叶绿素B(黄绿色)1/4 吸红橙和蓝紫光 叶绿体中的色素存在于 类囊体的薄膜(基粒)上 ,作用是 吸收、传递、转化光能 叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光 ;类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光 28、光合作用过程
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(1)光合作用过程 条件: 光、色素、酶 场所:叶绿体类囊体的薄膜上 酶 产物: [H]、O2、ATP 光 过程:(1) 水的光解: 2H2O →4 [H] + O2↑; 光反应光反应 阶 (2)ATP的生成:ADP + Pi ATP
能量变化:光能→ATP中的活跃化学能 条件: 酶(有、无光均可) 场所: 叶绿体的基质 暗反应 产物: 糖类等有机物 过程:(1)CO2的固定: C5+CO2 2 C3
(2)C3的还原:2C3 +ATP+[H] (CH2O)+C5+ADP+Pi
能量变化:ATP中的活跃化学能→(CH2O)中的稳定化学能
3.光反应与暗反应的比较 光反应 暗反应 CO2、[H]、ATP、C5、酶 较缓慢 叶绿体的基质 ① CO2的固定CO2 + C5 → 2C3 ② C3/ CO2的原: 2C3 + [H] →(CH2O) 同化CO2,形成(CH2O) :还条件 光、、H2O、色素、酶 时间 短促 场所 类囊体的薄膜上 过程 7)水的光解 2H2O → 4[H] + O2 ② ATP的合成:ADP + Pi + 光能 → ATP 实质 光能 → 化学能,释放O2 光能 CO2 +H2O ——→ (CH2O)+ O2 叶绿体 总式 光能 或 CO2 +12H2O ——→(CH2O)+ 6O2 + 6H2O 叶绿 体 物变 无机物CO2、H2O → 有机物(CH2O) 能变 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能
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◎ 光合作用的实质
通过光反应把光能转变成活跃的化学能,通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物,同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。 4、光合作用的意义
①制造有机物,实现物质转变,将CO2和H2O合成有机物,转化并储存太阳能; ②调节大气中的O2和CO2含量保持相对稳定; ③生物生命活动所需能量的最终来源;
注:光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用
光合速率是光合作用强度的指标,它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素,如处在不同生育期等,以及多种外部因素。 (1)单因子对光合作用速率影响的分析
①光照强度(如图所示)
曲线分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放CO2
量表明此时的呼吸强度。
AB段表明光照强度加强,光合作用逐渐加强,CO2的释放量逐渐减少,有一部分用于光合作用;而到B点时,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度=细胞呼吸强度,称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上,植物才能正常生长)。BC
段表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上不再加强了,称C点为光饱和点。 应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置,冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。
②光照面积(如图所示)
曲线分析:OA段表明随叶面积的不断增大,光合作用实际量不断增大,A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大,光合作用不再增加,原因是有很多叶被遮挡,光照强度在光补偿点以下。OB段表明干物质量随光合作用增加而增加,而由于A点以后光合作用不再增加,但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(OC段)不断增加,所以干物质积累量不断降低(BC段)。
应用:适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长。封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。
8)CO2浓度、含水量和矿质元素(如图所示)
曲线分析:CO2和水是光合作用的原料,矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内,CO2、水和矿质元素越多,光合作用速率越快,但到A点时,即CO2、水、矿质元素达到饱和时,就不再增加了。
应用:“正其行,通其风”,温室内充CO2,即提高CO2浓度,增加产量的方法.合理施肥可促进叶片面积增大,提高酶的合成速率,增加光合作用
速率。
③温度(如图所示)
曲线分析:光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的活性。一般植物在10~35℃下正常进行光合作用,其中AB段(10~35℃)随温度的升高而逐渐加强,B点(35℃)以上光合酶活性下降,光合作用开始下降,50%左右光合作用完全停止。
应用:冬天温室栽培可适当提高温度;夏天,温室栽培可适当降低温度。白天调
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