高一生物上册复习教学知识点(第四章)
第四章细胞的物质输入和输出
第一节物质跨膜运输的实例
一、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。
二、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
三、发生渗透作用的条件:
1、具有半透膜
2、膜两侧有浓度差
四、细胞的吸水和失水:
外界溶液浓度>细胞内溶液浓度→细胞失水
外界溶液浓度<细胞内溶液浓度→细胞吸水
第二节生物膜的流动镶嵌模型
一、细胞膜结构:磷脂蛋白质糖类
↓↓↓
磷脂双分子层“镶嵌蛋白”糖被(与细胞识别有关)
(膜基本支架)
二、
结构特点:具有一定的流动性
细胞膜
(生物膜)功能特点:选择透过性
第三节物质跨膜运输的方式
一、相关概念:
自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。
协助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。
主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
二、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
比较项目运输方向是否要载体是否消耗能量代表例子
自由扩散高浓度→低浓度不需要不消耗O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等
协助扩散高浓度→低浓度需要不消耗葡萄糖进入红细胞等
主动运输低浓度→高浓度需要消耗氨基酸、各种离子等
三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
高一生物上册第四章知识点汇总
第四章光合作用和细胞呼吸
第一节ATP和酶
一、ATP
1、功能:ATP是生命活动的直接能源物质
注:生命活动的主要的能源物质是糖类(葡萄糖);
生命活动的储备能源物质是脂肪。
生命活动的根本能量来源是太阳能。
2、结构:
中文名:腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)
构成:腺嘌呤—核糖—磷酸基团~磷酸基团~磷酸基团
简式:A-P~P~P
(A:腺嘌呤核苷;T:3;P:磷酸基团;
~:高能磷酸键,第二个高能磷酸键相当脆弱,水解时容易断裂)
3、ATP与ADP的相互转化:
酶
ATPADP+Pi+能量
注:
(1)向右:表示ATP水解,所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。
向左:表示ATP合成,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。
(在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)
(2)ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变,且十分迅速。
二、酶
1、概念:酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质,又称为生物催化剂。(少数核酸也具有生物催化作用,它们被称为“核酶”)。
2、特性:催化性、高效性、特异性
3、影响酶促反应速率的因素
(1)PH:在最适pH下,酶的活性最高,pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。(PH过高或过低,酶活性丧失)
(2)温度:在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。(温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失)
另外:还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。
第二节光合作用
一、光合作用的发现
1648比利时,范海尔蒙特:植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。
1771英国,普利斯特莱:植物可以更新空气。
1779荷兰,扬英根豪斯:植物只有绿叶才能更新空气;并且需要阳光才能更新空气。
1880美国,恩吉(格)尔曼:光合作用的场所在叶绿体。
1864德国,萨克斯:叶片在光下能产生淀粉
1940美国,鲁宾和卡门(用放射性同位素标记法):光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。(糖类中的氢也来自水)。
1948美国,梅尔文卡尔文:用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪,进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。
二、实验:提取和分离叶绿体中的色素
1、原理:
叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂(如丙酮、酒精等)。
叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。
2、过程:(见书P61)
3、结果:色素在滤纸条上的分布自上而下:
胡萝卜素(橙黄色)最快(溶解度最大)
叶黄素(黄色)
叶绿素a(蓝绿色)最宽(最多)
叶绿素b(黄绿色)最慢(溶解度最小)
4、注意:
丙酮的用途是提取(溶解)叶绿体中的色素,
层析液的的用途是分离叶绿体中的色素;
石英砂的作用是为了研磨充分,
碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏;
分离色素时,层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中;
5、色素的位置和功能
叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。
叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光;
胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。
Mg是构成叶绿素分子必需的元素。
三、光合作用
1、概念:
指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2、过程:
(1)光反应
条件:有光
场所:叶绿体类囊体薄膜
过程:①水的光解:
②ATP的合成:(光能→ATP中活跃的化学能)
(2)暗反应
条件:有光和无光
场所:叶绿体基质过程:①CO2的固定:
②C3的还原:
(ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能)
3、总反应式:
光能
CO2+H2O(CH2O)+O2
叶绿体
4、实质:把无机物转变成有机物,把光能转变成有机物中的化学能
四、影响光合作用的环境因素:光照强度、CO2浓度、温度等
(1)光照强度:在一定的光照强度范围内,光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。
(2)CO2浓度:在一定浓度范围内,光合作用速率随着CO2浓度的增加而加快。
(3)温度:光合作用只能在一定的温度范围内进行,在最适温度时,光合作用速率最快,高于或低于最适温度,光合作用速率下降。
五、农业生产中提高光能利用率采取的方法:
延长光照时间如:补充人工光照、多季种植
增加光照面积如:合理密植、套种
光照强弱的控制:阳生植物(强光),阴生植物(弱光)
增强光合作用效率适当提高CO2浓度:施农家肥
适当提高白天温度(降低夜间温度)
必需矿质元素的供应
第三节细胞呼吸
一、有氧呼吸
1、概念:
有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下,通过酶的催化作用,把某些有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。
2、过程:三个阶段
①C6H12O6酶2丙酮酸+[H](少)+能量(少)细胞质基质
②丙酮酸+H2O酶CO2+[H]+能量(少)线粒体
③[H]+O2酶H2O+能量(大量)线粒体
(注:3个阶段的各个化学反应是由不同的酶来催化的)
3、总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量
4、意义:是大多数生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径
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,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸,同时释放少量能量的过程。
2、过程:二个阶段
①:与有氧呼吸第一阶段完全相同细胞质基质
②丙酮酸酶C2H5OH(酒精)+CO2细胞质基质
(高等植物、酵母菌等)
或丙酮酸酶C3H6O3(乳酸)
(动物和人)
3、总反应式:
C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+能量
4、意义:
高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧环境条件。(酒精会毒害根细胞,产生烂根现象)
人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为乳酸,释放出一定能量,满足人体的需要。三、细胞呼吸的意义
为生物体的生命活动提供能量,其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽。
四、应用:
1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件,增强水稻根系的细胞呼吸作用。
2、储存粮食时,要注意降低温度和保持干燥,抑制细胞呼吸。
3、果蔬保鲜时,采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法,抑制细胞呼吸,注意要保持一定的湿度。
五、实验:探究酵母菌的呼吸方式
1、过程(见书p69)
2、结论:酵母能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸。
2017高一生物第五章复习要点
第一节降低反应活化能的酶
一、细胞代谢与酶
1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢.
2、酶的发现:发现过程,发现过程中的科学探究思想,发现的意义
3、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
4、酶的特性:专一性,高效性,作用条件较温和
5、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、影响酶促反应的因素(难点)
1、底物浓度
2、酶浓度
3、PH值:过酸、过碱使酶失活
4、温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
三、实验
1、比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(过程见课本P79)
实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多
控制变量法:变量、自变量、因变量、无关变量的定义。
对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。
2、影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验)
建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。
第二节细胞的能量通货--ATP
一、什么是ATP?是细胞内的一种高能磷酸化合物,中文名称叫做三磷酸腺苷
二、结构简式:A-P~P~PA代表腺苷P代表磷酸基团~代表高能磷酸键
三、ATP和ADP之间的相互转化
ADP+Pi+能量ATP
ATP酶ADP+Pi+能量
ADP转化为ATP所需能量来源:动物和人:呼吸作用绿色植物:呼吸作用、光合作用
第三节ATP的主要来源--细胞呼吸
1、概念: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。
2、有氧呼吸
总反应式:C6H12O6+6O26CO2+12H2O+大量能量
第一阶段:细胞质基质C6H12O62丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二阶段:线粒体基质2丙酮酸+6H2O6CO2+大量[H]+少量能量
第三阶段:线粒体内膜24[H]+6O212H2O+大量能量
3、无氧呼吸产生酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量
发生生物:大部分植物,酵母菌
产生乳酸:C6H12O62乳酸+少量能量
发生生物:动物,乳酸菌,马铃薯块茎,玉米胚
反应场所:细胞质基质注意:无机物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵
讨论
1有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路
有氧呼吸:所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了。
无氧呼吸:能量小部分用于生成ATP,大部分储存于乳酸或酒精中
2有氧呼吸过程中氧气的去路:氧气用于和[H]生成水
第四节能量之源--光与光合作用
一、捕获光能的色素
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素叶绿素b(黄绿色)
绿叶中的色素胡萝卜素(橙黄色)
类胡萝卜素
叶黄素(黄色)
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
白光下光合作用最强,其次是红光和蓝紫光,绿光下最弱。
二、实验--绿叶中色素的提取和分离
1实验原理:绿叶中的色素都能溶解在层析液中,且他们在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
2方法步骤中需要注意的问题:(步骤要记准确)
(1)研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么?
二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。
(2)实验为何要在通风的条件下进行?为何要用培养皿盖住小烧杯?用棉塞塞紧试管口?
因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。
(3)滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液?
防止细线中的色素被层析液溶解
(4)滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?
有四条色带,自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素,黄色的叶黄素,蓝绿色的叶绿素a,黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a,最窄的是胡萝卜素。
三、捕获光能的结构--叶绿体
结构:外膜,内膜,基质,基粒(由类囊体构成)
与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。
光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。
四、光合作用的原理
1、光合作用的探究历程:
2、光合作用的过程:
总反应式:CO2+H2O(CH2O)+O2
其中,(CH2O)表示糖类。
根据是否需要光能,可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段:必须有光才能进行
场所:类囊体薄膜上
反应式:
水的光解:H2OO2+2[H]
ATP形成:ADP+Pi+光能ATP
光反应中,光能转化为ATP中活跃的化学能
暗反应阶段:有光无光都能进行
场所:叶绿体基质
CO2的固定:CO2+C52C3
C3的还原:2C3+[H]+ATP(CH2O)+C5+ADP+Pi
暗反应中,ATP中活跃的化学能转化为(CH2O)中稳定的化学能
联系:
光反应为暗反应提供ATP和[H],暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
(1)光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加,但光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间
光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。
(2)温度
温度低,光和速率低。随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光和速率降低。
生产上白天升温,增强光合作用,晚上降低室温,抑制呼吸作用,以积累有机物。
(3)CO2浓度
在一定范围内,植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度不再增加。
生产上使田间通风良好,供应充足的CO2
(4)水分的供应当植物叶片缺水时,气孔会关闭,减少水分的散失,同时影响CO2进入叶内,暗反应受阻,光合作用下降。
生产上应适时灌溉,保证植物生长所需要的水分。
六、化能合成作用
概念:自然界中少数种类的细菌,虽然细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用,叫做化能合成作用,这些细菌也属于自养生物。
如:硝化细菌,不能利用光能,但能将土壤中的NH3氧化成HNO2,进而将HNO2氧化成HNO3。
硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能,将CO2和水合成为糖类,这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.
第四章生命活动的调节
第一节植物的激素调节
授课日期:20年月日
课型:新课
教学目的:
1.植物的向性运动(知道)。
2.设计向性运动实验及观察植物的向性运动。
3.生长素的发现(知道)。
4.生长素的生理作用及其在农业生产中的应用(理解)。
5.其他植物激素的分布、合成和生理作用(知道)。
教学重点:生长素的发现及其生理作用。
教学难点:
1.生长素发现的实验设计。
2.生长素的生理作用。
教学用具:多媒体课件
教学方法:程式教学法、谈话法与学生讨论实践相结合。
教学安排:2-1课时
教学过程
备注
引言:通过“新陈代谢”一章的学习,我们知道了生物体内随时都在进行着非常复杂的生命活动。那么,这些活动为什么能够非常顺利地进行?为什么生物体对外界的刺激变化又会做出非常精确的反应呢?这一切依靠的是什么呢?我们带着这样的疑问来学习第四章生命活动的调节。
我们看到捕虫草捕捉昆虫,也知道向日葵的花序总是朝向太阳的方向,那这两种现象有什么区别么?(向日葵受到的刺激有一定的方向性)我们可以看到放在窗台边的花会向着窗外的方向生长,玉米的种子的根向着重力的方向生长,这些现象都具有一个共同的特征:植物体所受到的刺激都有一定的方向性。
我们把植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动叫做植物的向性运动。植物体表现出的向性运动对它的生活有什么意义?
(适应环境)
生活中你还知道哪些现象属于向性运动?
(向性运动普遍存在)
向性运动是植物对外界环境的适应性。植物体为什么会表现出向性运动呢?经过科学家研究发现,这与植物体内的一种特殊的化学物质——生长素的调节作用有关。让我们先来看看生长素的发现。
生长素是最早发现的一种植物激素,最早发现过程中,科学家也像我们一样,注意到植物的生长具有向光性,让我们一同来看一下:
1880年,英国的CharlesDarwin(达尔文)在进行植物向光性实验时,发现在单方向光照射下,胚芽鞘向光弯曲;如果切去胚芽鞘的尖端或在尖端套以锡箔小帽,即使是单测光照也不会使胚芽鞘向光弯曲;如果单侧光只照射胚芽鞘尖端而不照射胚芽鞘下部,胚芽鞘还是会向光弯曲。
1928年,荷兰的F.W.Went(温特)把燕麦胚芽鞘尖端切下,放在琼脂薄片上,约1小时后,移去芽鞘尖端,将琼脂切成小块,再把这些琼脂小块放在去顶胚芽鞘一侧,置于暗处,胚芽鞘会向放琼脂的对侧弯曲。如果放的是纯琼脂块,则不弯曲。
1934年,荷兰的F.Kǒgl(郭葛)等从玉米油、根霉、麦芽等分离和纯化刺激生长的物质,经鉴定是吲哚乙酸(indoleaceticacid,IAA),其分子式为C10H9O2N,相对分子量为175.19。
后来又发现赤霉素、细胞分裂素等对植物生命活动有调节作用的物质。我们将一些在植物体内合成的,从从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著的调节作用的微量有机物,统称为植物激素
小结:这节课我们主要知道了生长素的发现过程:从1880年达尔文首次进行胚芽鞘的向光性实验到1934年生长素提纯而结束,生长素的发现过程历时54年,经多位科学家的不懈努力,才终于完成。可见,科学上的每一项发现都是来之不易的,是辛勤汗水的结晶。
植物体内合成生长素最活跃的部位是具有分生能力的组织,大部分集中在生长旺盛的部位,如芽和根尖的分生组织,形成层细胞和幼嫩的种子等,衰老的组织中则较少。
花这么大力气发现的生长素,有些什么作用呢?我们下节课继续学习。设问,带疑问学习学生总结教师引导举例,总结学生阅读教材学生讨论
由实例来总结
学生举例后引导学生得出结论配合多媒体
教师适当解说由共性总结小结对科学的热爱联系实际的疑问
为下节课铺垫
第四章第一节植物的激素调节
授课日期:20年月日
课型:新课
教学目的:
1.植物的向性运动(知道)。
2.设计向性运动实验及观察植物的向性运动。
3.生长素的发现(知道)。
4.生长素的生理作用及其在农业生产中的应用(理解)。
5.其他植物激素的分布、合成和生理作用(知道)。
教学重点:生长素的发现及其生理作用。
教学难点:
1.生长素发现的实验设计。
2.生长素的生理作用。
教学用具:多媒体课件
教学方法:程式教学法、谈话法与学生讨论实践相结合。
教学安排:2-2课时
教学过程
备注
引言:上节课通过学习,我们了解了向光性的原因(生长素的调节作用有关)那么,引起胚芽鞘向光生长的生长素是在什么部位产生的?(胚芽鞘尖端)
看下面的图,说明胚芽鞘向那个方向弯曲:
1.左;2.右;3.不弯;4.右;
5.右;6.不生长;7.不生长;8.右
根据右图设计实验,那侧的琼脂块里生长素的含量高?(背光侧含量高)
在植物体内主要还有哪些部位可以产生生长素,生长素主要分布在哪些部位?是以什么方式运输到作用部位的?要回答这些问题,请同学们阅读课本中有关小字内容。
生长素在植物体内的运输,主要是从植物体形态学的上端向下端运输,而不能倒转过来运输。
阅读教材P81页生长素的生理作用的第一段内容,这一段解释了植物具有向光性的原因,想想是否生长素浓度越高,细胞纵向伸长生长得越快?(不是)继续阅读教材内容。
通过阅读我们知道,生长素对植物的调节作用是具有两重性的。让我们来同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应。一般来说,低浓度可以促进生长,高浓度则抑制生长。
(注意:向光性生长的植物,背光侧生长素分布多,但仍在低浓度范围之内。)
生活中有没有体现上述作用特点的实例呢?
1.根的向地、茎的背地生长(演示横向放置的植株的生长情况)
(三个器官最适浓度,归纳出根的敏感度大于芽的敏感度大于茎的敏感度。由此分析解释根、茎近地面部分生长速度不同的原因。)
2.“松树”塔形树冠(演示生长素由顶芽向下运输情况,及侧芽生长现象)
(离顶芽越近的侧芽受抑制越明显。)
由于高浓度的生长素会抑制植物的生长,因此植物生长过程中出现了顶端优势的现象。
在农业生产中,根据顶端优势原理,在种植果树或柿等作物时,要想丰产,就需要去顶芽,适时修剪整枝,打破顶端优势。
植物体内产生的生长素的量很少,因此在农业生产上大量应用的不是生长素,而是生长素类似物。如:奈乙酸、2,4-D。(学生阅读)
扦插时,带芽多的枝条,带芽少的枝条和不带芽的枝条扦插生根情况怎样?(生长素可以促进扦插枝条生根。)
用什么办法可使不易生根的扦插枝条生根?(用一定浓度生长素类似物浸泡枝条下端。)
雌蕊受粉后,在胚珠发育成形成种子的过程中,种子里合成了大量的生长激素,促进子房发育成果实。如果没有受粉,这种果实有什么特点?(无籽)
除上面谈到的两点作用外,生长素类似物还可以防止落花落果,如在棉株上喷洒一定浓度的生长素类似物,可以达到保铃、丰产的效果。
除了生长素外,植物体中还有其他的激素。有些是同学熟悉的。
请同学们阅读课文中其他植物激素部分,了解其产生、分布和主要生理功能。
一株植物体内只存在一种激素吗?(大都含有多种激素)
如果同一植株同时含有多种激素,那么,在生长发育过程中怎样起作用呢?(多种激素相互协调,共同调节)
作业:
A、B、C三朵花,在花未开放前,A、B去雄蕊,套袋处理,待花成熟后,A花柱头涂抹一定浓度生长素类似物,C不做任何处理。试问:A、C果实的发育情况如何?为什么?练习提问
学生阅读让学生设计实验引导学生思考原因
学生观察
分析后解释原因分析后得到结论引导学生分析学生阅读
教师指导
文章来源:http://m.jab88.com/j/19725.html
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