高中生物光合作用与呼吸作用.docx

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高中生物光合作用与呼吸作用高中生物光合作用与呼吸作用        高中生物必修一光合作用知识点梳理名词：1、光合作用：发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。语句：1、光合作用的发现：1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O，释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。2、叶绿体的色素：分布：基粒片层结构的薄膜上。色素的种类：高等植物叶绿体含有以下四种色素。A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色);B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，包括胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色)3、叶绿体的酶：分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。4、光合作用的过程：光反应阶段a、水的光解：2H2O4H+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成：ADP+Pi+光能ATP(为暗反应提供能量)暗反应阶段：a、CO2的固定：CO2+C52C3b、C3化合物的还原：2C3+H+ATP(CH2O)+C55、光反应与暗反应的区别与联系：场所：光反应在叶绿体基粒片层膜上，暗反应在叶绿体的基质中。条件：光反应需要光、叶绿素等色素、酶，暗反应需要许多有关的酶。物质变化：光反应发生水的光解和ATP的形成，暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。能量变化：光反应中光能ATP中活跃的化学能，在暗反应中ATP中活跃的化学能CH2O中稳定的化学能。联系：光反应产物H是暗反应中CO2的还原剂，ATP为暗反应的进行提供了能量，暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。6、光合作用的意义：提供了物质来源和能量来源。维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。对生物的进化具有重要作用。总之，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。7、影响光合作用的因素：有光照(包括光照的强度、光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如：在大棚蔬菜等植物栽种过程中，可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度(减少呼吸作用消耗有机物)的方法，来提高作物的产量。再如，二氧化碳是光合作用不可缺少的原料，在一定范围内提高二氧化碳浓度，有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中(CH2O)的产量会减少，主要由于低温会抑制酶的活性;适当提高温度能提高暗反应中(CH2O)的产量，主要由于提高了暗反应中酶的活性。8、光合作用过程可以分为两个阶段,即光反应和暗反应。前者的进行必须在光下才能进行，并随着光照强度的增加而增强，后者有光、无光都可以进行。暗反应需要光反应提供能量和H，在较弱光照下生长的植物，其光反应进行较慢，故当提高二氧化碳浓度时，光合作用速率并没有随之增加。光照增强，蒸腾作用随之增加，从而避免叶片的灼伤，但炎热夏天的中午光照过强时，为了防止植物体内水分过度散失，通过植物进行适应性的调节，气孔关闭。虽然光反应产生了足够的ATP和H，但是气孔关闭，CO2进入叶肉细胞叶绿体中的分子数减少，影响了暗反应中葡萄糖的产生。9、在光合作用中一些考点：a、由强光变成弱光时，产生的H、ATP数量减少，此时C3还原过程减弱，而CO2仍在短时间内被一定程度的固定，因而C3含量上升，C5含量下降，(CH2O)的合成率也降低。b、CO2浓度降低时，CO2固定减弱，因而产生的C3数量减少，C5的消耗量降低，而细胞的C3仍被还原，同时再生，因而此时，C3含量降低，C5含量上升。呼吸作用，是生物体细胞把有机物氧化分解并产生能量的化学过程，又称为细胞呼吸（Cellular respiration）。无论是否自养，细胞内完成生命活动所需的能量，都是来自呼吸作用。真核细胞中，线粒体是与呼吸作用最有关联的胞器，呼吸作用的几个关键性步骤都在其中进行。呼吸作用是一种酶促氧化反应。虽名为氧化反应，不论有无氧气参与，都可称作呼吸作用（这是因为在化学上，有电子转移的反应过程，皆可称为氧化还原反应）。有氧气参与时的呼吸作用，称之为有氧呼吸；没氧气参与的反应，则称为无氧呼吸。呼吸作用的目的，是通过释放食物里的能量，以制造三磷酸腺苷（ATP），即细胞最主要的直接能量供应者。呼吸作用的过程，可以比拟为氢与氧的燃烧，但两者间最大分别是：呼吸作用透过一连串的反应步骤，一步步使食物中的能量放出，而非像燃烧般的一次性释放。在呼吸作用中，三大营养物质：碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，被分解成更小的分子，透过数个步骤，将能量转移到还原性氢（H)（化合价为-1的氢）中。最后经过一连串的电子传递链，氢被氧化生成水；原本贮存在其中的能量，则转移到ATP分子上，供生命活动使用。有氧呼吸过程：第一阶段：C12H12O6（葡萄糖）2丙酮酸+4H+少量能量（2ATP） （此阶段在细胞质基质 上）第二阶段：2丙酮酸+6H2O6CO2+20H+少量能量（2ATP） （此阶段在线粒体基质上）第三阶段：6O2+24H2H2O+34ATP（此阶段在线粒体内模上）无氧呼吸全过程第一阶段在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的H和少量能量。反应式：C6H12O6酶2C3H4O3+4H+2ATP(少量)第二阶段在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。需特别注意的是：在高中阶段，细胞的无氧呼吸第二阶段是不会产生能量的。但是在大学及生物研究阶段，细胞的无氧呼吸第二阶段实际上是会产生一点点能量的。新教材将之忽略的原因只是产生得太少以至于不足以合成ATP，就以热能的形式散发了。所以在高中阶段可以认为细胞无氧呼吸的第二阶段是不会产生能量的。反应式：2C3H4O3+4H+酶2C3H6O3(乳酸)+能量(少量) 或2C3H4O3+4H+酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(少量)-