生物必修一、二、三知识点总结.doc

文档介绍：该【生物必修一、二、三知识点总结 】是由【莫比乌斯】上传分享，文档一共【47】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【生物必修一、二、三知识点总结 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。高中生物必修一必修二必修三
知识点总结(人教版)
必修一
《分子与细胞》
(一)走近细胞
一、细胞的生命活动离不开细胞
1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞
生活方式:寄生在活细胞
病毒分类:DNA病毒、RNA病毒
遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)
2、单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动。
3、多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,完成复杂的生命活动。
二、生命系统的结构层次
细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈
(种群群落生态系统三者实例的判断,看以前练****br/>除病毒以外,细胞是生物体结构和功能的基本单位,是地球上最基本的生命系统。
三、高倍显微镜的使用
1、重要结构
光学结构:镜头目镜——长,放大倍数小
物镜——长,放大倍数大
反光镜平面——调暗视野
凹面——调亮视野
机械结构:准焦螺旋——使镜筒上升或下降(有粗、细之分)
转换器——更换物镜
光圈——调节视野亮度(有大、小之分)
2、步骤:取镜安放对光放置装片使镜筒下降使镜筒上升低倍镜下调清晰,并移动物像到视野中央转动转换器,换上高倍物镜缓缓调节细准焦螺旋,使物像清晰
注意事项:
(1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,侧面观察物镜与装片的距离;
(2)首先用低倍镜观察,找到要放大观察的物像,将物像移到视野中央(粗准焦螺旋不动),然后换上高倍物镜;
(3)换上高倍物镜后,“不准动粗”。(4)物像移动的方向与装片移动的方向相反。
3、高倍镜与低倍镜观察情况比较
物像大小
看到细胞数目
视野亮度
物像与装片的距离
视野范围
高倍镜
大
少
暗
近
小
低倍镜
小
多
亮
远
大
四、病毒、原核细胞和真核细胞的比较
原核细胞
真核细胞
病毒
大小
较小
较大
最小
本质区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的真正的细胞核
无细胞结构
细胞壁
主要成分是肽聚糖
植物:纤维素和果胶;真菌:几丁质;动物细胞无细胞壁
无
细胞核
有拟核,无核膜、核仁,DNA不与蛋白质结合
有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合成染色体
无
细胞质
仅有核糖体,无其他细胞器
有核糖体线粒体等复杂的细胞器
无
遗传物质
DNA
DNA或RNA
举例
蓝藻、细菌等
真菌,动、植物
HIV、H1N1
误区警示
正确识别带菌字的生物:凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例,它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌,是真核生物。
五、细胞学说的内容(统一性)
○从人体的解剖的观察入手:维萨里、比夏
○显微镜下的重要发现:虎克、列文虎克
○理论思维和科学实验的结论:施旺、施莱登
,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;
,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
。
○在修正中前进:细胞通过分裂产生新细胞。
注:现代生物学三大基石
1、1938~1839年,细胞学说;2、1859年,达尔文,进化论;3、1866年,孟德尔,遗传学
(二)组成细胞的分子
元素基本元素:C、H、O、N(90%)
(20种)大量元素:C、H、O、N、P、S(97%)K、Ca、Mg等
物质基础微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等
最基本元素:C,%,生物大分子以碳链为骨架
说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
化合物无机化合物水:主要组成成分,一切生命活动都离不开水。
无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用
有机化合物蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者(体现者)
核酸:携带遗传信息
糖类:主要的能源物质
脂质:主要的储能物质
一、蛋白质(占细胞鲜重的7%~10%,占干重的50%)
结构
元素组成
C、H、O、N,有的含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、I等
单体
氨基酸(约有20种,必需氨基酸8种,非必需氨基酸12种)
化学结构
由多个氨基酸分子脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫多肽,多肽呈链状结构,叫肽链,一个蛋白质分子含有一条或几条肽链
高级结构
多肽链形成不同的空间结构
结构特点
由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,于是肽链的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构式极其多样的
功能
蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性
○连接两个氨基酸分子的键(—NH—CO—)叫肽键。
 ○氨基酸结构通式: 
①每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上;
②各种氨基酸的区别在于R基的不同。
○ 变性:高温、强酸、强碱(熟鸡蛋)
 ,如肌动蛋白; 
:如酶; 
3. 有些蛋白质有调节作用:如胰岛素、生长激素; 
4. 有些蛋白质有免疫作用:如抗体,抗原; 
5. 有些蛋白质有运输作用:如红细胞中的血红蛋白。 
备注
计算
○由N个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时,产生水=肽键= N 个; 
○N个氨基酸形成一条肽链时,产生水=肽键 =N-1 个; 
○N个氨基酸形成M条肽链时,产生水=肽键 =N-M 个; 
○N个氨基酸形成M条肽链时,每个氨基酸的平均分子量为α,那么由此形成的蛋白质的分子量为 N×α-(N-M)×18 ; 
二、核酸 
是一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体,是生命活动的控制者。
 元素组成  
C、H、O、N、P
分类
 脱氧核糖核酸(DNA双链) 
 核糖核酸(RNA单链)
单体 
脱氧核糖核苷酸
o
核糖核苷酸
成分 磷酸
五碳糖
碱基
 H3PO4 
脱氧核糖 
核糖 
A、G、C、T 
A、G、C、U 
功能  
主要的遗传物质,编码、复制遗传信息,并决定蛋白质的生物合成
将遗传信息从DNA传递给蛋白质。 
存在  
主要存在于细胞核,少量在线粒体和叶绿体中。(***绿)
主要存在于细胞质中。(吡罗红) 
三、糖类和脂质 
元素   
类别
存在
生理功能 
糖类 
C、
H、
O 
单糖
核糖(C5H10O5) 
主细胞质
核糖核酸的组成成分; 
脱氧核糖C5H10O4 
主细胞核
脱氧核糖核酸的组成成分 
六碳糖:葡萄糖 果糖C6H12O6 
主细胞质
是生物体进行生命活动的重要能源物质
二糖C12H22O11 
 麦芽糖、蔗糖
植物 
乳糖 
 动物
多糖  
淀粉、纤维素  
植物
细胞壁的组成成分,重要的储存能量的物质; 
糖原(肝、肌)
 动物
脂质 
C、H、O有的 还有N、P
脂肪; 
动\植物
 储存能量、维持体温恒定
类脂、磷脂

构成生物膜的重要成分; 
固醇    
 
胆固醇
动物
 动物细胞膜的重要成分; 
性激素
性器官发育和生殖细形成
维生素D
促进钙、磷的吸收和利用; 
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
 四、鉴别实验 
试剂   
成分
实验现象
常用材料 
蛋白质
 双缩脲试剂
A:  NaOH 
紫色 
大豆 、蛋清
B:  CuSO4 
脂肪  
苏丹Ⅲ 
橘黄色
花生 
苏丹Ⅳ
红色
还原糖  
菲林试剂、班氏(加热)
甲:  NaOH 
砖红色沉淀
 苹果、梨、白萝卜 
乙:  CuSO4 
淀粉  
 碘液
I2 
蓝色
马铃薯 
○具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖 
五、无机物 
存在方式
生理作用 
水 
 % 
部分水和细胞中其他物质结合。
细胞结构的组成成分,不易散失,不参与代谢。
%
绝大部分的水以游离形式存在,可以自由流动。
; 
; 
; 
,把营养物质运送到细胞,并把废物运送到排泄器官或直接排出; 
无机盐
 多数以离子状态存, 如K+、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO42-等 
,如Fe2+是血红蛋白的主要成分; 
,细胞的形态和功能; 
; 
分化 
有机组合
化合
 六、小结  
化学元素化合物 原生质 细胞 
○原生质 ,但并不包括细胞内的所有物质,如细胞壁; 
、细胞质和细胞核三部分;其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类); 
。 
○细胞质 : 指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。 
○原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,为一层半透膜。 
(三)细胞的基本结构 
细胞壁(植物): 纤维素+果胶,支持和保护作用 
细胞膜成分:脂质(主磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%-10% 
作用:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流; 
 细胞质细胞质基质: 有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 
细胞器分工:线、 内、 高、核 、溶、中、叶、液协调配合:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统 
细胞核核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质  核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流 
核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体 
一、 细胞器 差速离心:美国 克劳德 
线粒体
叶绿体
 高尔基体 
内质网 
溶酶体
液泡 
核糖体 
中心体 
分布
动植物 
植物 
动植物 
动植物 
动植物 
植物和某些原生动物 
动植物 
动物、低等植物 
形态
球形、棒形
扁平的球形或椭球形
大小囊泡、扁平囊泡
网状结构
囊状结构
泡状结构
椭球形粒状小体
两个中心粒相互垂直排列
结构  
双层膜少量DNA 
单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔
没有膜结构
嵴、基粒、基质
 基粒、基质
片层结构
外连细胞膜内连核膜
含丰富的水解酶
 水、离子和营养物
蛋白质和RNA
 两个中心粒 
质
功能
有氧呼吸的主场所
进行光合作用的场所
 细胞分泌及细胞壁合成有关
提供合成、运输条件 
细胞内消化
贮存物质,调节内环境
蛋白质合成的场所
 与有丝分裂有关 
备注
与高尔基体有关
在核仁形成
△ 细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位。 
三、协调配合—— 分泌蛋白合成与分泌
放射性同位素示踪法:罗马尼亚 帕拉德 
有机物、O2 
能量、CO2 
叶绿体 线粒体 
供能
 加工
分泌
修饰 
初步合成
基因调控
细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 胞外 
氨基酸 肽链 一定空间结构 
○生物膜系统:细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系 
四、细胞核 = 核膜(双层) + 核仁 + 染色质 + 核液 
 美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验 
细胞核功能:是遗传信息储存和复制的场所,是代谢活动和遗传特性的控制中心。 
○ 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。
五、树立观点(基本思想) 
; 
○结构和功能相统一  
,又相互联系,相互依存; 
○分工合作 。 
○生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。 
六、总结 
细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。 
(四)细胞物质的运输 
一、物质跨膜运输的实例 

条件
 浓度
细胞外液 > 细胞内液
细胞外液 < 细胞内液 
 现象
 动物
 失水皱缩 
吸水膨胀甚至胀破 
植物
质壁分离
质壁分离复原 
原理
外因
 水分的渗透作用 
内因
原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同 
结论
细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程 
○ 渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差 
○ 渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 
○ 半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。 
○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁) 
①证明成熟植物细胞发生渗透作用; ②证明细胞是否是活的; 
③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法; ④初步测定细胞液浓度的大小; 
2. 无机盐等其他物质 
① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同,与膜上载体蛋白的数量有关。 
② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的,也有逆浓度梯度的。 
3. 选择透过性膜 
可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。 
□ 生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。 
二、流动镶嵌模型 
 ①磷脂双分子层:构成生物膜的基本支架,但这个支架不是静止的,它具有一定的流动性。 
②蛋白质:镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,大多数蛋白质也是可以流动的。 
③糖蛋白:蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白,形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等 
三、跨膜运输的方式 
例子
方式
浓度梯度
载体
能量
作用 
水气体、脂溶性物质
自由扩散
顺 
× 
 ×
被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运 
葡萄糖进入红细胞
协助扩散
顺
√
× 
无机盐离子
主动运输
逆
√
√
能保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要 的物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质
决定 
组成
○大分子或颗粒:胞吞、胞吐不是跨膜运输,不穿过膜
四、小结 
 体现 
保证
导致
磷脂分子+蛋白质分子 结构功能(物质交换) 
具有 
 
运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性 
成分组成结构,结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同,所以,当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同,即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见,流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界发生物质交换关系,流动性总是存在的,而选择透过性是细胞膜生理特性的描述,这一特性,只有在流动性基础上,完成物质交换功能方能体现出来。 
(五)细胞的能量供应和利用
一、 酶——降低反应活化能 
◎ 新陈细胞代谢:活细胞内全部有序化学反应的总称。 
◎ 活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 
 1. 发现①巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。 
②巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞。 
③利比希(德、化学家):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。 
④比希纳(德、化学家):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,就像在活酵母细胞中一样。 
⑤萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。 ⑥许多酶是蛋白质。 
⑦切赫与奥特曼(美、科学家):少数RNA具有生物催化功能。 
 :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。
注: ①由活细胞产生(与核糖体有关) ③成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
②催化性质:,提高化学反应速度。 。 
① 高效性:催化效率很高,使反应速度很快② 专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
③ 需要合适的条件(温度和pH值) → 温和性 → 易变性→特异性 。 
酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等,过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性,但不破坏酶的分子结构。
图例 
V
V
V
酶浓度
底物浓度S
温度
解析
 在底物足够,其他因素固定的条件下,酶促反应的速度与酶浓度成正比。 
在S在一定范围内,V随S增加而加快,近乎成正比;当S很大且达到一定限度时,V也达到一个最大值,此时即使再增加S,反应几乎不再改变。 
在一定温度范围内V随T的升高而加快在一定条件下,每一种酶在某一温度时活力最大,称最适温度;当温度升高到一定限度时,V反而随温度的升高而降低。
二、ATP(三磷酸腺苷) 
◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物,是生物体进行各项生命活动的直接能源,它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。 
 A — P ~ P ~ P 
合成酶
水解酶
腺苷 普通化学键高能磷酸键 磷酸基团 
()( KJ/mol) 
 
◎ ATP ADP + Pi + 能量 
ATP 
水解酶
动态平衡
合成酶
放能
呼吸作用 每一个细胞的生命活动
(线粒体 、吸能 
细胞质) Pi
Pi
ADP
 糖类—主要能源物质热能——散失
太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化分解
(直接能源)蛋白质—能源物质之一 化学能——ATP
三、ATP的主要来源——细胞呼吸 
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。 
◎细胞呼吸是指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。分为:
有氧呼吸
无氧呼吸 
概念
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生 CO2 和H2O释放能量,生成许多ATP的过程
指细胞在无氧的参与下,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。 
过程
C6H12O6 → 2***酸 +4 [H] + 少能
酶
② 2***酸+ 6H2O → 6CO2 +20 [H]+ 少能
③ 24[H] + 6O2 → 12H2O + 大量能量
C6H12O6 → 2***酸 + 4[H] + 少能
→ 2C3H6O3 乳酸
② 2***酸 → 2C2H5OH + 2CO2 
反应式
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O +大量能量
酶
酶
C6H12O6 → 2C3H6O3 + 少量能量
 → 2C2H5OH + 2CO2 + 少能
不
同点
场所 ①细胞质基质②线基质③线内膜  
始终在细胞质基质
条件  除①外,需分子氧、酶 
不需分子氧、需酶 
产物  CO2 、H2O
酒精和CO2或乳酸 
能量  大量、合成38ATP(1161KJ)
少量、合成2ATP() 
相
同点
联系  从葡萄糖分解成***酸阶段相同,以后阶段不同 
实质  分解有机物,释放能量,合成ATP 
意义  为生物体的各项生命活动提供能量
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
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。
呼吸强度
呼吸强度
(3)CO2浓度
从化学平衡角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降。
(4)含水量
在一定范围内,呼吸作用强度随含水量的增加而增强,
CO2浓度
随含水量的减少而减弱
含水量%
五、光合作用 
◎光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
 
内容
时间 
过程
结论 
普里斯特
1771年 
蜡烛、小鼠、绿色植物实验
植物可以更新空气 
 萨克斯 
1864年
叶片遮光实验
绿色植物在光合作用中产生淀粉 
恩格尔曼 
1880年
水绵光合作用实验 
叶绿体是光合作用的场所释放出氧
鲁宾与卡门
1939年 
同位素标记法 
光合作用释放的氧全来自水 
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 (1/4)叶绿素A(蓝绿色)3/4 
叶绿素(3/4叶绿素B(黄绿色)1/4 吸红橙和蓝紫光 
 
光反应
 暗反应 
条件
光、、H2O、色素、酶
CO2、[H]、ATP、C5、酶 
时间
 短促 
 较缓慢 
场所
 类囊体的薄膜上
 叶绿体的基质 
过程
水的光解 2H2O → 4[H] + O2 
② ATP的合成:ADP + Pi + 光能 → ATP 
 ① CO2的固定:CO2 + C5 → 2C3 
② C3/ CO2的还原: 2C3 + [H] →(CH2O)
实质
光能
叶绿体
光能 → 化学能,释放O2
 同化CO2,形成(CH2O) 
总式
CO2 + H2O ——→ (CH2O)+ O2 
 
光能
叶绿体
或 CO2 + 12H2O ——→(CH2O)+ 6O2 + 6H2O 
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 
◎ 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。
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,,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。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用:晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸,保证有机物的积累。
(2)多因子对光合作用速率影响的分析(如图所示)
曲线分析:P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子的不断加强,光合速率不断提高。当到Q点时,横坐标所表示的因素,不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取适当提高图示中的其他因子的方法。
应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当充加CO2,进一步提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之,可根据具体情况,通过增加光照强度,调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率,以达到增产的目的
6、总结:光合作用在现实生活中
①提高农作物产量:延长光合作用时间、增大光合作用面积:合理密植,改变植物种植方式:轮作、间作、套作
②提高光合作用速度
使用温室大棚使用农家肥、化肥“正其行,通其风”大棚中适当提高二氧化碳的浓度补充人工光照
7、计算
真光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸作用速率
CO2吸收
D
B
真光合作用=净光合作用+呼吸作用
净光合作用
OAC
呼吸作用
光照强度
E
CO2释放
②光合作用制造的有机物=光合作用积累的有机物+细胞呼吸消耗的有机物