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文檔簡介
1、幾個(gè)重要圖表和說明(生物)病毒、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較原核細(xì)胞真核細(xì)胞病毒大小較小較大最小本質(zhì)區(qū)別無以核膜為界限的細(xì)胞核有以核膜為界限的真正的細(xì)胞核無細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁主要成分是肽聚糖植物:纖維素和果膠;真菌:幾丁質(zhì);動物細(xì)胞無細(xì)胞壁無細(xì)胞核有擬核,無核膜、核仁,DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合有核膜和核仁,DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體無細(xì)胞質(zhì)僅有核糖體,無其他細(xì)胞器有核糖體線粒體等復(fù)雜的細(xì)胞器無遺傳物質(zhì)DNADNA或RNA舉例藍(lán)藻、細(xì)菌等真菌,動、植物HIV、H1N1正確識別帶菌字的生物:凡是“菌”字前面有“桿”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是細(xì)菌。如破傷風(fēng)桿菌、葡萄球菌等都是細(xì)菌。乳酸菌是一個(gè)特例,
2、它本屬桿菌但往往把“桿”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等屬于真菌,是真核生物。細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)容(統(tǒng)一性)從人體的解剖的觀察入手:維薩里、比夏顯微鏡下的重要發(fā)現(xiàn):虎克、列文虎克理論思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:施旺、施萊登 1. 細(xì)胞是有機(jī)體,一切動植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來,并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成; 2.細(xì)胞是一個(gè)相對獨(dú)立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用。 3. 新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。在修正中前進(jìn):細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞。注:現(xiàn)代生物學(xué)三大基石1、19381839年,細(xì)胞學(xué)說; 2、1859年,達(dá)爾文,進(jìn)化論; 3、1866年,孟德爾,遺傳學(xué)(二)組成細(xì)胞的分
3、子 元素 基本元素:C、H、O、N(90%) (20種)大量元素:C、H、O、N、P、S(97%)K、Ca、Mg等物質(zhì)基礎(chǔ) 微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 最基本元素:C,占細(xì)胞干重的48.8%,生物大分子以碳鏈為骨架 說明生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。 化合物 無機(jī)化合物 水:主要組成成分,一切生命活動都離不開水。 無機(jī)鹽:對維持生物體的生命活動有重要作用 有機(jī)化合物 蛋白質(zhì):生命活動(或性狀)的主要承擔(dān)者(體現(xiàn)者) 核酸:攜帶遺傳信息 糖類:主要的能源物質(zhì) 脂質(zhì):主要的儲能物質(zhì)一、蛋白質(zhì)(占細(xì)胞鮮重的7%10%,占干重的50%)結(jié)構(gòu)元素組成C、H、O、N,有的含有P、S、
4、Fe、Zn、Cu、B、I等單體氨基酸(約有20種,必需氨基酸8種,非必需氨基酸12種)化學(xué)結(jié)構(gòu)由多個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成,含有多個(gè)肽鍵的化合物,叫多肽,多肽呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈,一個(gè)蛋白質(zhì)分子含有一條或幾條肽鏈高級結(jié)構(gòu)多肽鏈形成不同的空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列次序不同,于是肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別,因此蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)式極其多樣的功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定了它的特異性和功能多樣性連接兩個(gè)氨基酸分子的鍵(NHCO)叫肽鍵。 氨基酸結(jié)構(gòu)通式: 每種氨基酸至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連同一碳原子上; 各種氨基酸的區(qū)別在于R基的不同。變性:高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿(熟雞蛋)1.構(gòu)成細(xì)
5、胞和生物體的重要物質(zhì),如肌動蛋白; 2.有些蛋白質(zhì)有催化作用:如酶; 3.有些蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)作用:如胰島素、生長激素; 4.有些蛋白質(zhì)有免疫作用:如抗體,抗原; 5.有些蛋白質(zhì)有運(yùn)輸作用:如紅細(xì)胞中的血紅蛋白。 備注計(jì)算由N個(gè)氨基酸形成的一條肽鏈圍成環(huán)狀蛋白質(zhì)時(shí),產(chǎn)生水=肽鍵=N個(gè); N個(gè)氨基酸形成一條肽鏈時(shí),產(chǎn)生水=肽鍵=N1個(gè); N個(gè)氨基酸形成M條肽鏈時(shí),產(chǎn)生水=肽鍵=NM個(gè); N個(gè)氨基酸形成M條肽鏈時(shí),每個(gè)氨基酸的平均分子量為,那么由此形成的蛋白質(zhì)的分子量為N(NM)18;二、核酸 是一切生物的遺傳物質(zhì),是遺傳信息的載體,是生命活動的控制者。 元素組成 C、H、O、N、P分類脫氧核糖核酸(
6、DNA雙鏈) 核糖核酸(RNA單鏈)單體脫氧核糖核苷酸o核糖核苷酸成分 磷酸五碳糖堿基H3PO4 脫氧核糖核糖A、G、C、TA、G、C、U 功能 主要的遺傳物質(zhì),編碼、復(fù)制遺傳信息,并決定蛋白質(zhì)的生物合成將遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質(zhì)。 存在主要存在于細(xì)胞核,少量在線粒體和葉綠體中。(甲基綠)主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。(吡羅紅)三、糖類和脂質(zhì)元素類別存在生理功能糖類C、H、O單糖核糖(C5H10O5)主細(xì)胞質(zhì)核糖核酸的組成成分;脫氧核糖C5H10O4主細(xì)胞核脫氧核糖核酸的組成成分六碳糖:葡萄糖果糖C6H12O6 主細(xì)胞質(zhì)是生物體進(jìn)行生命活動的重要能源物質(zhì)二糖C12H22O11麥芽糖、蔗糖 植物乳糖動
7、物多糖 淀粉、纖維素植物細(xì)胞壁的組成成分,重要的儲存能量的物質(zhì); 糖原(肝、肌)動物脂質(zhì)C、H、O有的還有N、P脂肪; 動植物儲存能量、維持體溫恒定類脂、磷脂腦.豆類構(gòu)成生物膜的重要成分;固醇 膽固醇動物動物細(xì)胞膜的重要成分; 性激素性器官發(fā)育和生殖細(xì)形成維生素D促進(jìn)鈣、磷的吸收和利用;每一個(gè)單體都以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。四、鑒別實(shí)驗(yàn) 試劑成分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象常用材料蛋白質(zhì)雙縮脲試劑A:0.1g/mLNaOH紫色大豆、蛋清B:0.01g/mLCuSO4脂肪蘇丹橘黃色花生蘇丹紅色還原糖菲林試劑、班氏(加熱)甲:0.1g/mLNaOH磚紅色沉淀蘋果、梨、白蘿卜乙:
8、0.05g/mLCuSO4 淀粉碘液I2藍(lán)色馬鈴薯 具有還原性的糖:葡萄糖、麥芽糖、果糖 五、無機(jī)物 存在方式生理作用水 結(jié)合水4.5% 部分水和細(xì)胞中其他物質(zhì)結(jié)合。細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分,不易散失,不參與代謝。自由水95.5%絕大部分的水以游離形式存在,可以自由流動。1細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑; 2參與細(xì)胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng); 3水是細(xì)胞生活的液態(tài)環(huán)境; 4水的流動,把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞,并把 廢物運(yùn)送到排泄器官或直接排出; 無機(jī)鹽多數(shù)以離子狀態(tài)存, 如K+ 、Ca2+、Mg2+、Cl-、PO42-等1細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成部分,如Fe2+是血紅蛋白的主要成分; 2持生物體的生命活動,細(xì)胞的形態(tài)
9、和功能; 3維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡;分化有機(jī)組合化合 六、小結(jié)化學(xué)元素 化合物 原生質(zhì) 細(xì)胞 原生質(zhì) 1泛指細(xì)胞內(nèi)的全部生命物質(zhì),但并不包括細(xì)胞內(nèi)的所有物質(zhì),如細(xì)胞壁; 2包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分;其主要成分為核酸、蛋白質(zhì)(和脂類); 3動物細(xì)胞可以看作一團(tuán)原生質(zhì)。 細(xì)胞質(zhì):指細(xì)胞中細(xì)胞膜以內(nèi)、細(xì)胞核以外的全部原生質(zhì)。 原生質(zhì)層:成熟的植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),為一層半透膜。 (三)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁(植物):纖維素+果膠,支持和保護(hù)作用 細(xì)胞膜 成分:脂質(zhì)(主磷脂)50%、蛋白質(zhì)約40%、糖類2%-10% 作用:隔開細(xì)胞和環(huán)境;控制物質(zhì)進(jìn)出;細(xì)胞間信息交
10、流; 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì):有水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等是活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場所。 細(xì)胞器 分工:線、內(nèi)、高、核、溶、中、葉、液 協(xié)調(diào)配合:分泌蛋白的合成與分泌;生物膜系統(tǒng) 細(xì)胞核 核膜:雙層膜,分開核內(nèi)物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì) 核孔:實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交流和信息交流 核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān) 染色質(zhì):由DNA和蛋白質(zhì)組成,DNA是遺傳信息的載體 一、細(xì)胞器 差速離心:美國克勞德 線粒體葉綠體高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)溶酶體液泡核糖體中心體 分布動植物植物動植物動植物動植物植物和某些原生動物動植物動物、低等植物 形態(tài)球形、棒形扁平的球形或橢球形大小囊泡、扁平囊泡網(wǎng)狀結(jié)
11、構(gòu)囊狀結(jié)構(gòu)泡狀結(jié)構(gòu)橢球形粒狀小體兩個(gè)中心粒相互垂直排列結(jié)構(gòu)雙層膜少量DNA單層膜,形成囊泡狀和管狀,內(nèi)有腔沒有膜結(jié)構(gòu)嵴、基粒、基質(zhì)基粒、基質(zhì)片層結(jié)構(gòu)外連細(xì)胞膜內(nèi)連核膜含豐富的水解酶水、離子和營養(yǎng)物質(zhì)蛋白質(zhì)和RNA兩個(gè)中心粒 功能有氧呼吸的主場所進(jìn)行光合作用的場所細(xì)胞分泌及細(xì)胞壁合成有關(guān)提供合成、運(yùn)輸條件細(xì)胞內(nèi)消化貯存物質(zhì),調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境蛋白質(zhì)合成的場所與有絲分裂有關(guān) 備注與高爾基體有關(guān)在核仁形成細(xì)胞器是指在細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行一定生理功能的結(jié)構(gòu)單位。 三、協(xié)調(diào)配合分泌蛋白合成與分泌放射性同位素示蹤法:羅馬尼亞帕拉德有機(jī)物、O2 能量、CO2 葉綠體 線粒體 供能加工 分泌 修飾初步合成
12、基因調(diào)控細(xì)胞核 核糖體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 細(xì)胞膜 胞外 氨基酸 肽鏈 一定空間結(jié)構(gòu) 生物膜系統(tǒng):細(xì)胞器膜+細(xì)胞膜+核膜等形成的結(jié)構(gòu)體系 四、細(xì)胞核=核膜(雙層)+核仁+染色質(zhì)+核液 美西螈實(shí)驗(yàn)、蠑螈橫縊實(shí)驗(yàn)、變形蟲實(shí)驗(yàn)、傘藻嫁接與移植實(shí)驗(yàn) 細(xì)胞核功能:是遺傳信息儲存和復(fù)制的場所,是代謝活動和遺傳特性的控制中心。 染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞周期不同階段相互轉(zhuǎn)變的形態(tài)結(jié)構(gòu)。五、樹立觀點(diǎn)(基本思想) 1.有一定的結(jié)構(gòu)就必然有與之相對應(yīng)功能的存在; 結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一 2任何功能都需要一定的結(jié)構(gòu)來完成 1各種細(xì)胞器既有形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上的差異,又相互聯(lián)系,相互依存; 分工合作 2細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)體現(xiàn)細(xì)
13、胞各結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。 生物的整體性:整體大于各部分之和;只有在各部分組成一個(gè)整體的時(shí)才能體現(xiàn)出生命現(xiàn)象。 六、總結(jié) 細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。 (四)細(xì)胞物質(zhì)的運(yùn)輸 一、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例1.水分條件濃度細(xì)胞外液細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞外液細(xì)胞內(nèi)液 現(xiàn)象動物失水皺縮吸水膨脹甚至脹破植物質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原 原理外因水分的滲透作用內(nèi)因原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同結(jié)論細(xì)胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程 滲透現(xiàn)象發(fā)生的條件:半透膜、細(xì)胞內(nèi)外濃度差滲透作用:水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動的現(xiàn)象。 半透膜:指一類可以讓小分子物質(zhì)
14、通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。 質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)可拓展應(yīng)用于:(指的是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁) 證明成熟植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用;證明細(xì)胞是否是活的; 作為光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞膜的方法;初步測定細(xì)胞液濃度的大??; 2.無機(jī)鹽等其他物質(zhì) 不同生物吸收無機(jī)鹽的種類和數(shù)量不同,與膜上載體蛋白的數(shù)量有關(guān)。 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸既有順濃度梯度的,也有逆濃度梯度的。 3.選擇透過性膜 可以讓水分子自由通過,一些離子和小分子也可以通過,而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜。 生物膜是一種選擇透過性膜,是嚴(yán)格的半透膜。 二、流動鑲嵌模型 磷脂雙分子層:構(gòu)成生物膜的基本支架,但這個(gè)支架不是靜止的,它具有一定的流
15、動性。 蛋白質(zhì):鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上,大多數(shù)蛋白質(zhì)也是可以流動的。 糖蛋白:蛋白質(zhì)和糖類結(jié)合成天然糖蛋白,形成糖被具有保護(hù)、潤滑和細(xì)胞識別等 三、跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?例子方式濃度梯度載體能量作用水氣體、脂溶性物質(zhì)自由擴(kuò)散順被選擇吸收的物質(zhì)從高濃度的一側(cè)通過細(xì)胞膜向濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞協(xié)助擴(kuò)散順無機(jī)鹽離子主動運(yùn)輸逆能保證活細(xì)胞按照生命活動的需要,主動地選擇吸收所需要的物質(zhì),排出新陳代謝產(chǎn)生的廢物和對細(xì)胞要害的物質(zhì)決定組成大分子或顆粒:胞吞、胞吐不是跨膜運(yùn)輸,不穿過膜 四、小結(jié) 體現(xiàn)保證導(dǎo)致磷脂分子+蛋白質(zhì)分子 結(jié)構(gòu) 功能(物質(zhì)交換) 具有 運(yùn)動性 流動性 物質(zhì)交換正常 選擇透
16、過性 成分組成結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)決定功能。構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以流動的,因此決定了由它們構(gòu)成的細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有一定的流動性。結(jié)構(gòu)的流動性保證了載體蛋白能把相應(yīng)的物質(zhì)從細(xì)胞膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到到另一側(cè)。由于細(xì)胞膜上不同載體的數(shù)量不同,所以,當(dāng)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時(shí)能體現(xiàn)出不同的物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜的數(shù)量、速度及難易程度的不同,即反映出物質(zhì)交換過程中的選擇透過性。可見,流動性是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的固有屬性,無論細(xì)胞是否與外界發(fā)生物質(zhì)交換關(guān)系,流動性總是存在的,而選擇透過性是細(xì)胞膜生理特性的描述,這一特性,只有在流動性基礎(chǔ)上,完成物質(zhì)交換功能方能體現(xiàn)出來。二、ATP(三磷酸腺苷) ATP是生物體細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種
17、高能磷酸化合物,是生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動的直接能源,它的水解與合成存在著能量的釋放與貯存。 1結(jié)構(gòu)簡式 APPP合成酶水解酶 腺苷 普通化學(xué)鍵 高能磷酸鍵 磷酸基團(tuán) (13.8KJ/mol) (30.54KJ/mol)2ATP與ADP的轉(zhuǎn)化 ATP ADP+Pi+能量 ATP 水解酶動態(tài)平衡合成酶 放能呼吸作用 每一個(gè)細(xì)胞的生命活動(線粒體、 吸能細(xì)胞質(zhì)) Pi Pi ADP 糖類主要能源物質(zhì) 熱能散失太陽光能 脂肪主要儲能物質(zhì) 氧化分解(直接能源) 蛋白質(zhì)能源物質(zhì)之一 化學(xué)能ATP 三、ATP的主要來源細(xì)胞呼吸 呼吸是通過呼吸運(yùn)動吸進(jìn)氧氣,排出二氧化碳的過程。 細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過
18、一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放 出能量并生成ATP的過程。分為:有氧呼吸無氧呼吸 概念指細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生CO2和H2O釋放能量,生成許多ATP的過程指細(xì)胞在無氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過程。 過程 C6H12O62丙酮酸+4H+少能酶2丙酮酸+6H2O6CO2+20H+少能 24H+6O212H2O+大量能量 C6H12O62丙酮酸+4H+少能 2C3H6O3乳酸 2丙酮酸 2C2H5OH+2CO2 反應(yīng)式C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H
19、2O+大量能量酶 酶 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 2C2H5OH+2CO2+少能 不同點(diǎn)場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線基質(zhì)線內(nèi)膜始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件除外,需分子氧、酶不需分子氧、需酶 產(chǎn)物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量大量、合成38ATP(1161KJ)少量、合成2ATP(61.08KJ) 相同點(diǎn)聯(lián)系從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同,以后階段不同實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物,釋放能量,合成ATP意義為生物體的各項(xiàng)生命活動提供能量四、影響細(xì)胞呼吸作用的因素1、內(nèi)部因素遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量)2、環(huán)境因素(1)溫度溫度以影響酶的活性影響呼吸速率。在最低點(diǎn)與最適點(diǎn)之間,呼吸酶活性低,呼吸作用受抑制,呼吸速
20、率隨溫度的升高而加快。超過最適點(diǎn),呼吸酶活性降低甚至變性失活,呼吸作用受到抑制,呼吸速率則會隨著溫度的增高而下降。(2)O2的濃度植物在O2濃度為0時(shí)只進(jìn)行無氧呼吸,大多數(shù)植物無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2;O2濃度在010%時(shí),既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸;在O2濃度5%時(shí),呼吸作用最弱;在O2濃度超過10%時(shí),只進(jìn)行有氧呼吸。有氧環(huán)境對無氧呼吸起抑制作用,抑制作用隨氧濃度的增加而增強(qiáng),直至無氧呼吸完全停止在一定氧濃度范圍內(nèi),有氧呼吸的強(qiáng)度隨氧濃度的增加而增強(qiáng)。呼吸強(qiáng)度呼吸強(qiáng)度(3)CO2濃度從化學(xué)平衡角度分析,CO2濃度增加,呼吸速率下降。(4)含水量在一定范圍內(nèi),呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加
21、而增強(qiáng),CO2濃度隨含水量的減少而減弱含水量%五、光合作用 光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物,并釋放出氧氣的過程。1發(fā)現(xiàn) 內(nèi)容時(shí)間過程結(jié)論普里斯特1771年蠟燭、小鼠、綠色植物實(shí)驗(yàn)植物可以更新空氣 薩克斯1864年葉片遮光實(shí)驗(yàn)綠色植物在光合作用中產(chǎn)生淀粉 恩格爾曼1880年水綿光合作用實(shí)驗(yàn)葉綠體是光合作用的場所釋放出氧魯賓與卡門1939年同位素標(biāo)記法光合作用釋放的氧全來自水2、場所 雙層膜 葉綠體 基質(zhì):DNA,多種酶、核糖體等 基粒 多個(gè)類囊體(片層)堆疊而成 胡蘿卜素(橙黃色)1/3 類胡蘿卜素 葉黃素(黃色)2/3 吸藍(lán)紫光 色素 (1/4
22、) 葉綠素A(藍(lán)綠色)3/4 葉綠素(3/4 葉綠素B(黃綠色)1/4 吸紅橙和藍(lán)紫光 3過程光反應(yīng)暗反應(yīng) 條件光、H2O、色素、酶CO2、H、ATP、C5、酶時(shí)間短促較緩慢場所類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì) 過程 水的光解2H2O4H+O2ATP的合成:ADP+Pi+光能ATPCO2的固定:CO2+C52C3 C3/CO2的還原:2C3+H(CH2O)實(shí)質(zhì)光能葉綠體光能化學(xué)能,釋放O2同化CO2,形成(CH2O) 總式CO2+H2O(CH2O)+O2 光能葉綠體或CO2+12H2O(CH2O)+6O2+6H2O 物變無機(jī)物CO2、H2O有機(jī)物(CH2O)能變光能ATP中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的
23、化學(xué)能 光合作用的實(shí)質(zhì) 通過光反應(yīng)把光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能,通過暗反應(yīng)把二氧化碳和水合成有機(jī)物,同時(shí)把活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機(jī)物中。 4、光合作用的意義制造有機(jī)物,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)變,將CO2和H2O合成有機(jī)物,轉(zhuǎn)化并儲存太陽能;調(diào)節(jié)大氣中的O2和CO2含量保持相對穩(wěn)定; 生物生命活動所需能量的最終來源;注:光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。5、影響光合作用速率的因素及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用光合速率是光合作用強(qiáng)度的指標(biāo),它是指單位時(shí)間內(nèi)單位面積的葉片合成有機(jī)物的速率。影響因素包括植物自身內(nèi)部的因素,如處在不同生育期等,以及多種外部因素。(1)單因子對光合作用速率影響的分析光照強(qiáng)度
24、(如圖所示)曲線分析:A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,釋放CO2量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。AB段表明光照強(qiáng)度加強(qiáng),光合作用逐漸加強(qiáng),CO2的釋放量逐漸減少,有一部分用于光合作用;而到B點(diǎn)時(shí),細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用,即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,稱B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)(植物白天的光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以上,植物才能正常生長)。BC段表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng),光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng),到C點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了,稱C點(diǎn)為光飽和點(diǎn)。應(yīng)用:陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比較低,如上圖虛線所示。間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類搭配,林帶樹種的配置,冬季溫室栽培避免高溫等都與光補(bǔ)償點(diǎn)有關(guān)。 光照面積(如圖所示)曲線分析:
25、OA段表明隨葉面積的不斷增大,光合作用實(shí)際量不斷增大,A點(diǎn)為光合作用葉面積的飽和點(diǎn)。隨葉面積的增大,光合作用不再增加,原因是有很多葉被遮擋,光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以下。OB段表明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加,而由于A點(diǎn)以后光合作用不再增加,但葉片隨葉面積的不斷增加呼吸量(OC段)不斷增加,所以干物質(zhì)積累量不斷降低(BC段)。應(yīng)用:適當(dāng)間苗、修剪,合理施肥、澆水,避免徒長。封行過早,使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下,白白消耗有機(jī)物,造成不必要的浪費(fèi)。 CO2濃度、含水量和礦質(zhì)元素(如圖所示)曲線分析:CO2和水是光合作用的原料,礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。在一定范圍內(nèi),CO2、水和礦質(zhì)元
26、素越多,光合作用速率越快,但到A點(diǎn)時(shí),即CO2、水、礦質(zhì)元素達(dá)到飽和時(shí),就不再增加了。應(yīng)用:“正其行,通其風(fēng)”,溫室內(nèi)充CO2,即提高CO2濃度,增加產(chǎn)量的方法.合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大,提高酶的合成速率,增加光合作用速率。 溫度(如圖所示)曲線分析:光合作用是在酶催化下進(jìn)行的,溫度直接影響酶的活性。一般植物在1035下正常進(jìn)行光合作用,其中AB段(1035)隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng),B點(diǎn)(35)以上光合酶活性下降,光合作用開始下降,50左右光合作用完全停止。應(yīng)用:冬天溫室栽培可適當(dāng)提高溫度;夏天,溫室栽培可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度,以提高光合作用:晚上適當(dāng)降低溫室溫度,以降低細(xì)
27、胞呼吸,保證有機(jī)物的積累。(2)多因子對光合作用速率影響的分析(如圖所示)曲線分析:P點(diǎn)時(shí),限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨著因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí),橫坐標(biāo)所表示的因素,不再是影響光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法。應(yīng)用:溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提高溫度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同時(shí)適當(dāng)充加CO2,進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí),可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率??傊筛鶕?jù)具體情況,通過增加光照強(qiáng)度,調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率,以達(dá)到增產(chǎn)的目的6、總結(jié):光合作用在現(xiàn)實(shí)
28、生活中提高農(nóng)作物產(chǎn)量:延長光合作用時(shí)間、增大光合作用面積:合理密植 , 改變植物種植方式:輪作、間作、套作提高光合作用速度使用溫室大棚 使用農(nóng)家肥、化肥 “正其行,通其風(fēng)” 大棚中適當(dāng)提高二氧化碳的濃度 補(bǔ)充人工光照7、計(jì)算 真光合作用速率=凈光合作用速率+細(xì)胞呼吸作用速率CO2吸收DB真光合作用=凈光合作用+呼吸作用凈光合作用O A C呼吸作用 光照強(qiáng)度ECO2釋放光合作用制造的有機(jī)物=光合作用積累的有機(jī)物+細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物解析:制造的就是生產(chǎn)的總量,其中一部分被儲存起來,就是積累的,另一部分被呼吸消耗光合作用利用二氧化碳的量=從外界吸收的二氧化碳的量+細(xì)胞呼吸釋放的二氧化碳的量解析:光
29、合作用利用CO2的量有兩個(gè)來源,一個(gè)是外界吸收的,另一個(gè)是自身呼吸放出的,二者都被光合作用利用。六、比較光合作用和細(xì)胞呼吸作用 光合作用呼吸作用反應(yīng)場所綠色植物(在葉綠體中進(jìn)行)所有生物(主要在線粒體中進(jìn)行)反應(yīng)條件光、色素、酶等酶(時(shí)刻進(jìn)行)物質(zhì)轉(zhuǎn)變無機(jī)物CO2和H2O合成有機(jī)物(CH2O)分解有機(jī)物產(chǎn)生CO2和H2O能量轉(zhuǎn)變把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在有機(jī)物中釋放有機(jī)物的能量,部分轉(zhuǎn)移ATP實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物、儲存能量分解有機(jī)物、釋放能量、產(chǎn)生ATP聯(lián)系有機(jī)物、氧氣能量、二氧化碳 光合作用 呼吸作用 五、化能合成作用自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌,雖然細(xì)胞內(nèi)沒有色素,不能進(jìn)行光合作用,但是能夠利用體外環(huán)境
30、中某些無機(jī)物氧化時(shí)釋放的能量來制造有機(jī)物,這種合成作用叫做化能合成作用。例如:硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌。下圖為硝化細(xì)菌的化能合成作用進(jìn)行光合作用和化能合成作用的生物都是自養(yǎng)型生物;而只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身生命活動的生物是異養(yǎng)型生物。極采取防護(hù)措施。 血糖的來源和去路:體液免疫與細(xì)胞免疫的區(qū)別:共同點(diǎn):針對某種抗原,屬于特異性免疫區(qū)別體液免疫細(xì)胞免疫作用對象抗原被抗原入侵的宿主細(xì)胞(即靶細(xì)胞)作用方式效應(yīng)B細(xì)胞產(chǎn)生的抗體與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合1、 效應(yīng)T細(xì)胞與靶細(xì)胞密切接觸2、 效應(yīng)T細(xì)胞釋放細(xì)胞因子增強(qiáng)細(xì)胞免疫的效應(yīng) 多倍體育種單倍體育種原理染色體組成倍增加染色體
31、組成倍減少,再加倍后得到純種(指每對染色體上成對的基因都是純合的)常用方法秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗花藥的離體培養(yǎng)后,人工誘導(dǎo)染色體加倍優(yōu)點(diǎn)器官大,提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分明顯縮短育種年限缺點(diǎn)適用于植物,在動物方面難以開展技術(shù)復(fù)雜一些,須與雜交育種配合樹突細(xì)胞體軸突神經(jīng)末梢 語言中樞的位置和功能:書寫性語言中樞失寫癥(能聽、說、讀,不能寫)運(yùn)動性語言中樞運(yùn)動性失語癥(能聽、讀、寫,不能說)聽覺性語言中樞聽覺性失語癥(能說、寫、讀,不能聽)視覺性語言中樞失讀癥(能聽、說、寫,不能讀)人體主要激素及其作用激素分泌部位激素名稱主要作用下丘腦抗利尿激素調(diào)節(jié)水平衡、血壓多種促激素釋放激素調(diào)節(jié)內(nèi)分泌等重要生理
32、過程垂體生長激素促進(jìn)蛋白質(zhì)合成,促進(jìn)生長多種促激素控制其他內(nèi)分泌腺的活動甲狀腺甲狀腺激素促進(jìn)代謝活動;促進(jìn)生長發(fā)育(包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育),提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性;胸腺胸腺激素促進(jìn)T淋巴細(xì)胞的發(fā)育,增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞的功能腎上激腺腎上腺激素參與機(jī)體的應(yīng)激反應(yīng)和體溫調(diào)節(jié)等多項(xiàng)生命活動胰島胰島素、胰高血糖素調(diào)節(jié)血糖動態(tài)平衡卵巢雌激素等促進(jìn)女性性器官的發(fā)育、卵細(xì)胞的發(fā)育和排卵,激發(fā)并維持第二性征等睪丸雄激素促進(jìn)男性性器官的發(fā)育、精子的生成,激發(fā)并維持男性第二性征1、生長素的發(fā)現(xiàn)(1)達(dá)爾文的試驗(yàn):實(shí)驗(yàn)過程:單側(cè)光照射,胚芽鞘彎向光源生長向光性;切去胚芽鞘尖端,胚芽鞘不生長;不透光的錫箔小帽套在胚芽鞘尖端
33、,胚芽鞘直立生長;不透光的錫箔小帽套在胚芽鞘下端,胚芽鞘彎向光源生長(2)溫特的試驗(yàn): 試驗(yàn)過程:接觸胚芽鞘尖端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側(cè),胚芽鞘向?qū)?cè)彎曲生長;未接觸胚芽鞘尖端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側(cè),胚芽鞘不生長(3)郭葛的試驗(yàn):分離出該促進(jìn)植物生長的物質(zhì),確定是吲哚乙酸,命名為生長素 3個(gè)試驗(yàn)結(jié)論小結(jié):生長素的合成部位是胚芽鞘的尖端;感光部位是胚芽鞘的尖端;其他植物激素 名稱主要作用赤霉素促進(jìn)細(xì)胞伸長、植株增高,促進(jìn)果實(shí)生長細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞分裂脫落酸促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落乙烯促進(jìn)果實(shí)成熟7、植物細(xì)胞的分化、器官的發(fā)生、發(fā)育、成熟和衰老,整個(gè)植株的生長等,是多種激素相互協(xié)
34、調(diào)、共同調(diào)節(jié)的結(jié)果。生長素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位最大的區(qū)別液體進(jìn)入實(shí)例內(nèi)分泌腺 無導(dǎo)管 直接進(jìn)入腺體內(nèi)的毛細(xì)血管進(jìn)入內(nèi)環(huán)境(甲狀腺)外分泌腺 有導(dǎo)管 通過導(dǎo)管排出進(jìn)入外環(huán)境 (消化腺)重要的內(nèi)分泌器官及激素 (重點(diǎn)掌握)內(nèi)分泌器官激素種類作用激素失調(diào)癥垂體生長激素促激素(促魚產(chǎn)卵)催乳素促生長發(fā)育促其它腺體發(fā)育侏儒癥巨人癥肢端肥大癥甲狀腺甲狀腺激素促進(jìn)新陳代謝(產(chǎn)熱)促進(jìn)生長發(fā)育(腦)提高神經(jīng)興奮性少年少:呆小癥多:甲亢缺碘:甲狀腺腫大(大脖子?。┠I上腺腎上腺激素糖皮質(zhì)激素 醛固酮 促進(jìn)新陳代謝;心跳加速;升血糖;調(diào)節(jié)水鹽平衡保N a 泌k 胰島胰島素胰高血糖素降低血糖升血糖糖尿病低
35、血糖激素 酶 性質(zhì) 有些是蛋白質(zhì),有些是固醇類物質(zhì) 絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA 產(chǎn)生 內(nèi)分泌腺細(xì)胞 機(jī)體內(nèi)所有活細(xì)胞 作用部位 隨血液到達(dá)相應(yīng)的組織器官,調(diào)節(jié)其生理活動 在細(xì)胞內(nèi)或分泌到細(xì)胞外催化特定的化學(xué)反應(yīng) 作用條件 與神經(jīng)系統(tǒng)密切聯(lián)系 受pH、溫度等因素制約 體液免疫過程:(抗原沒有進(jìn)入細(xì)胞) 記憶B細(xì)胞的作用:可以在抗原消失很長一段時(shí)間內(nèi)保持對這種抗原的記憶,當(dāng)再接觸這種抗原時(shí),能迅速增殖和分化,產(chǎn)生漿細(xì)胞從而產(chǎn)生抗體。(有的記憶細(xì)胞可以保留一輩子,如天花病毒,有的則很短,如流感病毒)4.體液免疫抗原吞 噬細(xì) 胞(處理)(呈遞)T細(xì)胞B細(xì)胞(識別)記憶B細(xì)胞效應(yīng)B細(xì)胞識別別識別別抗體與抗原結(jié)合形成沉淀感應(yīng)階段反應(yīng)階段效應(yīng)階段(二次免疫) 吞噬細(xì)胞5.細(xì)胞免疫抗原吞 噬細(xì) 胞(處理)(呈遞)T細(xì)胞記憶T細(xì)胞效應(yīng)T細(xì)胞感應(yīng)階段使靶細(xì)胞裂解(二次免疫) 識別抗體與抗原結(jié)合(體液免
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