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专题二
生物的新陈代谢
①本质:绝大多数为蛋白质,少数为
RNA。
②原理:降低化学反应的活化能。
③特点:高效性、
专一性、条件温和性
C6H12O6
2CH3COCOOH
2CH3COCOOH
6H2O
(丙酮酸)
热
②
6CO2
20[H]
4[H]
①
能量
C6H12O6
6O2
③
(葡萄糖)
ATP(少)
能量
12H2O
呼吸链
ATP(多)
ATP(少)
能量
热
热
线粒体
细胞质基质
细胞膜
酶
2C2H5OH+2CO2+能量
C6H12O6
总反应式
(丙酮酸)
2C2H5OH
+2CO2
2CH3COCOOH
(酒精)
②
①
线粒体
C6H12O6
4[H]
(葡萄糖)
36
O
3
(乳酸)
2CH
能量
热
ATP(少)
细胞质基质
总反应式
酶
2C3H6O3+能量
C6H12O6
;.
.
比较项目
有氧呼吸
无氧呼吸
反应场所
真核细胞:细胞质基质,主要在线粒体
细胞质基质
原核细胞:细胞基质(含有氧呼吸酶系)
反应条件
需氧
不需氧
反应产物
终产物(CO2、H2O)、能量
中间产物(酒精、乳酸、甲烷等)
、能量
产能多少
多,生成大量ATP
少,生成少量ATP
共同点
氧化分解有机物,释放能量
呼吸类型
被分解的有机物
储存的能量
释放的能量
可利用的能量
能量利用率
有氧呼吸
1mol葡萄糖
2870kJ
2870kJ
1165kJ
%
无氧呼吸
2870kJ
%
胡萝卜素
(橙黄色)胡萝卜素
快
吸收传递光能
叶黄素
大部分叶绿素a
(黄色)叶黄素
分离
作用
叶绿素b
(蓝绿色)叶绿素
a
(黄绿色)叶绿素
b慢
吸收转化光能
特殊状态的叶绿素a
色素
类胡萝卜素
胡萝卜素
叶绿体基粒的
叶黄素
分布
组成
类囊体薄膜上
叶绿素a
叶绿素
叶绿素b
;.
.
比较项目 光反应 暗反应
反应场所 叶绿体基粒 叶绿体基质
能量变化 光能——→电能 活跃化学能——→稳定化学能
电能——→活跃化学能
物质变化
反应物
反应产物
反应条件
反应性质
反应时间
H2O——→[H]+O2
CO2+[H]+ATP———→
ATP+Pi——→ATP
(CH2O)+ADP+Pi+H2O
H2O、ADP、Pi、
CO2、ATP、[H]
O2、ATP、[H]
(CH2O)、ADP、Pi、H2O
需光
不需光
光化学反应(快)
酶促反应(慢)
有光时(自然状态下,无光反应产物暗反应也不能进行)
光合作用制造的有机物所含的能量
照在地面上的总能
光能利用率
=
照在该地面的总的光能
量中被转移的能量
概念
光合作用效率
=
光合作用制造的有机物所含的能量
参与光合作用的能
光合作用吸收的光能
量中被转移的能量
热能损失
去向
光能损失→荧光、磷光
光能→电能→化学能(贮存)
延长光合作用时间
关系
提高光能利用率
增加光合作用面积
控制光照强弱
提高光合作用效率
二氧化碳供应
必需矿质元素供应
延长光合作用时间 提高复种指数:改一年一季为一年多季
增加光合作用面积
合理密植
套种(不同时播种)、间作(同时播种)
提
因地制宜:阳生植物种阳地
高
光
控制光照强弱
阴生植物种阴地
能
光质影响:蓝紫光照,蛋白质和脂类多
利
用
红光照,糖类增多
率
增加二氧化碳供应
通风透光,增施农家肥;人工增
CO2(温室)
N: ATP、NADP+的成分
P:
必需矿质元素供应
:糖类的合成和运输
Mg:叶绿素的成分
;.
温度
光
影
响
光
合
作
CO2
用
的
外
界
矿物质
因
素
水
.
可同时使用
半叶法(遮盖法) 光合作用产生淀粉 割主叶脉法
密封法
验证(探索)光合作用需
CO2并放O2、光强的影响
验证(探索)光合
作用中物质的转变
打孔法(抽气法) 光质对光合作用的影响 同位素标记法
分光法
ATP来源
光合作用的光反应
化能合成作用
有氧呼吸
无氧呼吸
其它高能化合物转化
(如磷酸肌酸转化)
反应式
ADP+Pi+能量——→ ATP
酶
酶
C~P(磷酸肌酸)+ ADP——→C(肌酸)+ATP
植物
酶
ATP——→ADP+Pi+能量
动物
光合作用的暗反应
细胞分裂
矿质元素吸收
新物质合成
植株的生长
神经传导和生物电
肌肉收缩
吸收和分泌
合成代谢
生物发光
;.
.
①植物对水分的吸收
液泡尚未形成或消失
吸胀吸水
通过亲水物质的亲水性吸水
水
吸水原理
主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统
通过渗透作用吸水
分
的
吸
渗透系统
隔着半透膜的两种溶液构成的体系
收
渗透吸水
发生条件
①具有半透膜
②膜两侧溶液具有浓度差
渗透压
溶液与纯水达平衡时,溶液一方所承受的外压差。
由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成
原生质层
植物细胞构
看作一层半透膜(本质是选择透过性)
成渗透系统
①植物细胞与土壤溶液之间构成
两个系统
②每两个植物细胞之间构成
②扩散作用与渗透作用的联系与区别
扩散作用 物质由相对多(密度高)的地方向相对少(密度低)的地方运动的过程,叫扩散
联系 物质由高到低的移动方式,利用物质本身的属性,不需要能量
区别 特指溶剂分子(如水、酒精等)的扩散,需特定的条件
渗透作用 溶剂分子的扩散叫渗透,具备一定条件才能发生
③半透膜与选择透过性膜的区别与联系
半透膜
选择透过性膜
概念
小分子、离子能透过,大分子不能透过
水自由通过,被选择的离子和其它小分子可以通
过,大分子和颗粒不能通过
性质
半透性(存在微孔,取决于孔的大小)
选择透过性(生物分子组成,取决于脂质、蛋白
质和ATP)
状态
活或死
活
材料
合成材料或生物材料
生物膜(磷脂和蛋白质构成的膜)
物质运
不由膜决定,取决于物质密度
水和亲脂小分子:不由膜决定,取决于物质密度
动方向
离子和其它小分子:膜上载体(蛋白质)决定
功能
渗透作用
渗透作用和其它更多的生命活动功能
共同点
水自由通过,大分子和颗粒都不能通过
;.
.
有光时:自养生活(进行光合作用,但供氢体不是水,而是有机物)
红螺细菌
无光时:异养生活
兼性营养型
光能自养型
光合作用
绿色植物
光合细菌
自养型
同
化能自养型
化能合成作用
化
硝化细菌
类
特
新
型
陈
基
异养型
绝大多数动物,腐生的真菌,大多数细菌
殊
代
本
类
类
谢
型
型
类
需氧型
多数动植物
型
异
化
类
一些细菌(如光合细菌,供氢体不是水,不放O2)
型
厌氧型
蛔虫等
兼性厌氧型
酵母菌
有氧时:有氧呼吸
无氧时:无氧呼吸
;.