专题三生物的新陈代谢植物代谢.docx

专题三生物的新陈代谢植物代谢.docx

《专题三生物的新陈代谢植物代谢.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题三生物的新陈代谢植物代谢.docx（56页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

专题三生物的新陈代谢植物代谢

专题三：

生物的新陈代谢---植物代谢

第一讲：

光合作用（高二）

Ⅰ．知识详解

一．光合作用的发现

◆1．1771年，英国科学家普里斯特利实验

①将蜡烛与绿色植物一起放在玻璃罩内，现象如何？

②将小白鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，现象如何？

结论：

植物可以更新空气思考：

今天你会得出什么结论？

◆2．1864年，德国科学家萨克斯实验

①为什么绿色叶片要先进行暗处理（饥饿处理）？

（耗尽原来有的淀粉）

②为什么让叶片一半曝光，另一半遮光？

（为了进行对照）

③碘蒸气处理

结论：

绿色叶片在光合作用过程中产生了淀粉

同时证明：

光合作用的进行需要光照条件

◆1880年，美国科学家恩格尔曼实验（用载有水绵和好氧细菌的临时装片做实验）

结论：

氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合作用的场所。

思考：

恩吉尔曼实验在设计上有什么巧妙之处?

（1）选材方面，选用水绵为实验材料。

水绵不仅具有细长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察、分析研究。

（2）将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了光线和氧气的影响，从而确保实验正常进行。

（3）选用了极细光束照射，并且选用好氧细菌检测，从而能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。

◆4．20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门实验

研究方法：

同位素标记法结论：

光合作用释放的氧全部来自水

二．光合作用的概念：

光合作用：

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，并且释放出氧气的过程。

光合作用

的反应式

三．光合作用的场所

四．叶绿体中的色素

1．[实验六]叶绿体中色素的提取与分离

实验原理：

（1）叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂丙酮中，可以用丙酮提取叶绿体中的色素。

（2）层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。

叶绿体中的色素在层析液中的深解度不同：

深解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。

这样，几分之后，叶结体中的色素就在扩散中分离开来。

方法步骤：

提取色素

（1）称取5克绿色叶片并剪碎充分研磨

（2）加入少许SiO2、CaCO3和5ml丙酮

　　　　　　　　　　　　漏斗过滤色素滤液收集到试管并棉塞封口

（1）

制备滤纸条

将干燥处理过的定性滤纸剪成长6㎝、宽1㎝的滤纸条，并在一端剪去两角；

（2）

干燥处理，重复2——3次。

（1）

画滤液细线

用毛细吸管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地画一条滤液线。

（2）

干燥处理，重复画2——3次。

（1）

将3ML层析液倒入烧杯。

（2）

层析色素

将滤纸条略微斜靠烧杯内壁（有滤液细线的一端朝下），轻轻插入层析液中。

（3）

用培养皿盖盖上烧杯。

观察结果

滤纸条上出现四条宽度，颜色不同的色素带，从上到下依次是：

2．归类小结

种类

颜色

功能（选择性地吸收）

扩散速度

含量

叶绿素

叶绿素a

蓝绿色

主要吸收蓝紫光、红橙光

叶绿素b

黄绿色

类胡卜素

胡萝卜素

橙黄色

主要吸收蓝紫光

叶黄素

黄色

五．光合作用的过程

1．过程：

2．注意：

光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系,缺一不可。

光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂[H]。

暗反应阶段产生的ADP和Pi为光反应阶段合成ATP提供原料。

3．最基本的物质代谢和能量代谢

六．光合作用的意义：

1．光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。

2．光合作用维持大气中O2和CO2含量的相对稳定。

3．对生物的进化具有重要作用

第二讲：

细胞呼吸

Ⅰ．知识详解

一．有氧呼吸

1．有氧呼吸的反应式：

2．有氧呼吸的条件：

①要有O2的参与②需要多种酶的参与

3．有氧呼吸的概念和实质：

（1）概念：

指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。

（2）实质：

彻底分解有机物，释放出能量

4．有氧呼吸的意义：

为生物各项生命活动（细胞分裂、肌肉收缩、神经传导等生命现象）提供能量

5．有氧呼吸的过程：

第一阶段：

（场所：

细胞质基质）

　　　　酶

葡萄糖——→2丙酮酸（CH3COCOOH）＋4［H］十能量（少量）

第二阶段：

（场所：

线粒体）

           酶

2CH3COCOOH——→6CO2十20［H］＋能量（少量）

第三阶段：

（场所：

线粒体）

           酶

24[H]+6O2——→12H2O+能量（大量）

小结：

生物进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸

在生物体内1mol葡萄糖彻底氧化分解后，共释放2870KJ的能量，其中有1161KJ左右的能量转移到ATP中，其余的能量以热能的形式散失。

二．无氧呼吸

1．概念：

无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。

2．类型及反应式和常见细胞

（1）酒精式的无氧呼吸

反应式：

常见细胞：

大多数高等植物细胞（水淹）、酵母菌

（2）乳酸式的无氧呼吸

反应式：

常见细胞：

高等动物细胞（剧烈运动）、马铃薯块茎细胞、甜菜块根细胞、乳酸菌

1ml葡萄糖在分解成乳酸后，共放出196．65KJ的能量，其中有61．08KJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。

与有氧呼吸相比，无氧呼吸释放的能量要少得多。

三．有氧呼吸与无氧呼吸的关系

1．在地球形成初期，地球的大气中没有氧，那时的生物进行无氧呼吸。

随着地球上绿色植物的出现，大气中出现了氧，于是也出现了体内进行有氧呼吸的好氧生物。

可见，有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。

尽管现今生物体的呼吸形式主要是有氧呼吸，但仍保留有无氧呼吸的能力。

生物体的无氧呼吸不但说明生物的适应性，也说明无氧呼吸是一种原始的呼吸类型。

2．有氧呼吸与无氧呼吸的比较

有氧呼吸

无氧呼吸

区别

呼吸场所

是否需氧

分解产物

释放能量

联系

实质

联系

四．呼吸作用的意义

1．为生物各项生命活动提供能量。

2．为体内其他化合物的合成提供原料。

Ⅱ。

题型归类

（一）光合色素

1．在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较淡，分析其原因可能（）

①加入的丙酮太多②用无水乙醇代替丙酮③层析液没及滤液细线

④研磨时没有加入CaCO3⑤研磨时没有加入SiO2⑥取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少

A．①③B．②④⑤C．①③④⑤⑥D．③④⑤⑥

2．如右图所示，某同学做“叶绿体中色素的提取和分离”的实验改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是（）

A．应向培养皿中倒入层析液

B．应将滤液滴在a处，而不能滴在b处

C．实验结果应是得四个不同颜色的同心圆

D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色

3．下列有关植物细胞中色素的说法中正确的是（）

A．植物根细胞中没有叶绿素，所以对植物根细胞进行组织培养不会获得绿色试管苗

B．叶绿体中的色素都具有吸收、传递、转化光能的作用

C．植物细胞中的色素全都存在于叶绿体的囊状结构薄膜上

D．用缺Mg的培养液去培养植物幼苗一段时间后用其叶片做叶绿体中色素的提取与分离实验，最终在滤纸条上只能观察到最上面的两条色素带

4．下图表示叶绿体色素提取和分离实验的部分材料和用具，据图作答：

⑴图①加入研钵内的物质：

A10mL；作用是；B少许，作用是研磨得充分；C少许，作用是。

⑵将糨糊状研磨液倒入②中，漏斗内基部放

⑶③剪去两角的作用是，划滤液细线的要求是。

⑷④层析操作过程应注意；层析原理是；加盖的目的是；色素带最宽的是；扩散最快的是。

（5）右下图为分离叶绿体中色素的装置，请指出其中的三处错误：

（二）光合作用的过程、条件、场所

5．在下列光合作用的叙述中,不正确的是（）

A.水的分解发生在叶绿体的类囊体膜上

B.电能转化为活跃的化学能发生在叶绿体的基质中

C.C4植物CO2的固定发生在维管束鞘细胞和叶肉细胞中

D.光合作用中光反应需要色素和酶,暗反应则不需要色素,但需要多种酶参与

6．下图是光合作用过程的图解，请依据图说明:

（1）图中A代表________，其功能是________。

（2）图中B是___________。

（3）图中C是______，它被传递到叶绿体的_______部位，用于______，最终形成________。

（4）图中D是在有关酶的催化下，利用________将________与_________结合形成的。

（5）图中E是（写中文）____________，它是由一分子_________和________分子________结合后又分解而成，含_________个高能磷酸键。

（6）图中F叫_________，它是由CO2和________结合后又分解而成，从而使化学性质_________的CO2能够直接参与化学反应。

（7）H是________，此阶段是在叶绿体的______进行的；I是________，此阶段是在叶绿体的_____________中进行的。

（8）C进入I称为____________；由D到E，对I的作用是_________；由F到G叫________；由G到F叫____________。

（9）确切地说，J代表_____________。

7．（1998年上海高考试题）对某植物作如下处理：

（甲）持续光照10秒钟；（乙）光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行20分钟。

若其他新不变，则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是（）

A.甲多于乙B．甲少于乙C．甲和乙相等D．无法确定

8.下列有关光合作用和有氧呼吸的条件、场所等的说法中正确的是（）

A．原核生物由于没有叶绿体和线粒体，所以都不能进行光合作用和有氧呼吸

B．叶绿体中的色素和酶都分布在囊状结构薄膜上，色素都能吸收、传递、转化光能

C.光合作用与细胞呼吸产生的[H]都能和O2结合产生水

D．光合作用产生的NADPH既做为暗反应的还原剂，又能为暗反应提供能量

9．下列关于光合作用和细胞呼吸的说法中，正确的是（）

A．对于一个处于发展期的森林生态系统来说，光合作用光反应产生的ATP应多于各生物细胞呼吸产生的ATP

B．光合作用的发生需要有光合色素,分离叶绿体中色素的原理是色素易溶于有机溶剂

C．光合作用和有氧呼吸都有水的参与和水的产生，在有氧呼吸的第二个阶段有水的参与，在第三个阶段有水的产生，光合作用光反应阶段产生O2，有氧呼吸第二个阶段消耗O2

D．光合作用是把光能转变成电能，再转变成活跃的化学能，然后再转变成稳定的化学能，而细胞呼吸是把稳定的化学能全部转活跃的化学能

10．下列有关光合作用的说法正确的是（）

A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应

B.玉米光合作用的产物淀粉是在叶肉细胞中合成的

C.叶绿体中ATP的移动方向是由叶绿体基质向叶绿体类囊体膜上移动,而ADP则是由叶绿体类囊体膜向叶绿体基质中移动

D.光反应产生的ATP和NADPH都可以为暗反应提供能量,其中NADPH还可以为暗反应提供还原剂

（三）光照强度、CO2的改变对光合作用中ATP、NADPH、C3、C5含量的影响

情况1：

若突然中断光照，则ATP、NADPH、C3、C