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1、高中生物必修一知识点(非常全 )高一生物第一章走近细胞一、生命活动离不开细胞的原因:1.病毒:没有细胞结构,必须依赖活细胞二、生命系统的结构层次1.1)细胞:最基本的生命系统2)组织:由形态相似、功能相同的一群细胞和细胞间质组合起来,称为组织。动物:包括上皮组织、 肌肉组织、 神经组织、 结缔组织(血液、脂肪、骨骼)植物:保护组织、营养组织、机械组织、输导组织3)器官:由不同组织构成的结构。皮肤、果实、叶子属于器官。4)系统:生物机体内能够完成共同生理功能而组成的多个器官的总称。八大系统:运动系统、呼吸系统、循环系统、消化系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统、生殖系统 植物没有系统层次5)个体

2、:对于单细胞生物来说,既是一个细胞,又是一个个体6)种群与群落种群:在一定的区域内同种生物的所有个体。例:一个池塘中所有的鲤鱼 群落:在一定的区域内所有种群(所有生物)一个池塘中所有的生物注:一个池塘中所有鱼,既不是种群也不是群落7)生态系统:生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体8)生物圈:最大的生命系统注:地球上最早的生命形式:原始单细胞生物三、细胞的多样性和统一性1四、真核细胞与原核细胞的比较注:蓝藻:细胞质中含蓝藻素和叶绿素,能进行光合作用,属于自养生物;细菌:绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异氧生物,硝化细菌为自养生物五、细胞学说1.创立者:施莱登,施旺2.揭示问题:揭示

3、了细胞统一性和生物体结构的统一性3.内容要点:共三点。其中第3 点“新细胞可以从老细胞中产生”由魏尔肖修正为“细胞通过分裂产生新细胞”。注:英国科学家罗伯特虎克用显微镜观察植物的木栓组织时,发现并命名了细胞荷兰的列文虎克最先观察到微生物的细胞结构六、显微镜的使用1.高倍镜的使用步骤: “一移二转三调”1)在低倍镜下找到物象,将物象移至(视野中央), 2)转动(转换器),换上高倍镜。3)调节(光圈) 和(反光镜),使视野亮度适宜。4)调节(细准焦螺旋) ,使物象清晰。2、显微镜使用常识1)调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜) 。 2)高倍镜:物象(大),视野(暗),看到细胞数目(少)3

4、)物镜:(有)螺纹,镜筒越(长),放大倍数越大目镜:(无)螺纹,镜筒越(短) ,放大倍数越大 4)放大倍数 =物镜的放大倍数 目镜的放大倍数25)一行细胞的数目变化可根据视野范围与放大倍数成反比计算方法:个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数如 :在目镜 10×物镜 10×的视野中有一行细胞 ,数目是 20 个 ,在目镜不换物镜换成 40× ,那么在视野中能看见多少个细胞 ?20×1/4=56)圆行视野范围细胞的数量的变化可根据视野范围与放大倍数的平方成反比计算如 :在目镜为 10×物镜为 10×的视野中看见布满的细胞数

5、为20 个,在目镜不换物镜换成20× ,那么在视野中我们还能看见多少个细胞?20×(1/2)2=5第二章组成细胞的元素和化合物一、细胞中的元素1、生物界与非生物界统一性:元素种类大体相同差异性:元素含量有差异2、组成细胞的元素(常见20 多种)大量元素: CHONPSKCaMg 等微量元素:Zn 、Mo 、 Cu、 B、Fe、 Mn 等(口诀:新木桶碰铁门)主要元素: C、 H、 O、N、P、 S含量最高的四种元素:C、H、 O、N(基本元素)最基本元素: C(干重下含量最高)组成人体细胞的主要元素:鲜重中百分比:O C H N P S干重中百分比:C O N H PS二、

6、组成细胞的化合物(一)检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质1)还原糖的检测和观察常用材料:苹果和梨匀浆试剂:斐林试剂(甲液: 0.1g/ml 的 NaOH乙液:0.05g/ml 的 CuSO4)注意事项:还原糖有葡萄糖,果糖,麦芽糖甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中,现配现用必须用水浴加热,50-65颜色变化:浅蓝色棕色砖红色2)脂肪的鉴定常用材料:花生子叶或花生种子匀浆试剂:苏丹或苏丹染液实验方法步骤:方法一:组织样液+苏丹或苏丹染液方法二:制片 +观察 以方法二为例:实验步骤:制作切片-染色 -去浮色 -制片 -镜检3注意事项:切片要薄,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊。酒

7、精的作用是:洗去浮色,使用体积分数50%的酒精需使用显微镜观察,先低后高使用不同的染色剂染色时间不同颜色变化:橘黄色或红色3)蛋白质的鉴定常用材料:鸡蛋清,黄豆组织样液,牛奶试剂:双缩脲试剂( A 液:0.1g/ml 的 NaOHB液:0.01g/ml 的 CuSO4 )注意事项:先加A 液 1ml,再加 B 液 4 滴鉴定前留出一部分组织样液,以便对比颜色变化:变成紫色4)淀粉的检测和观察常用材料:马铃薯试剂:碘液颜色变化:变蓝(二)蛋白质生命活动的主要承担者1.氨基酸氨基酸是组成蛋白质的基本单位。种类:约 20 种8 种必需氨基酸(婴儿有9 种):人体细胞不能合成的,必须从外界环境中直接获

8、取12 种非必需氨基酸,人体能够合成的通式:2.蛋白质的结构1)氨基酸分子相互结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基 ( COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(NH2)相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键(NH CO)叫做肽键。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。肽链能盘曲、折叠、形成有一定空间结构的蛋白质分子。2)蛋白质结构多样性的原因氨基酸水平:构成蛋白质的氨基酸的种类,数目,排列顺序不同多肽水平:多肽链的盘旋、折叠方式及其形成的空间结构千差万别注:蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。43蛋白质的功能构成细胞和生物体结构的重要物质(肌肉毛发

9、)催化细胞内的生理生化反应(酶)运输载体(血红蛋白)传递信息,调节机体的生命活动(胰岛素)免疫功能(抗体)4规律方法1)判断是否属于构成蛋白质的氨基酸根据氨基酸的结构通式,至少含有一个NH2 和一个 COOH位于同一个 C 原子上2)公式 1:肽键数 =失去水数 =aa 数 -肽链数(不包括环状)氨基酸数=肽键数 +肽链数公式 2:蛋白质总的分子量 =组成蛋白质的氨基酸总分子量 -脱水缩合反应脱去的水的总分子量即:蛋白质总的分子量 =氨基酸的平均分子量×氨基酸数 -18×脱去水的数目(三)核酸遗传信息的携带 1.核酸的分类: 脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸( RNA) 2.

10、核酸的结构 1) 核酸是由核苷酸连接而成的长链, DNA 的基本单位脱氧核糖核苷酸, RNA 的基本单位核糖核苷酸。2) 核酸初步水解成许多核苷酸。基本组成单位核苷酸(由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成)3)DNA 由两条脱氧核苷酸链构成。RNA 由一条核糖核苷酸连构成。真核生物和原核生物体中,核酸种类2 种,碱基种类5 种;核苷酸种类8 种。病毒中,核酸种类1种(DNA或RNA),碱基种类4 种;核苷酸种类4 种。4.核酸的功能:核酸是细胞内携带遗传信息的物质(遗传信息的携带者)在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。55. 实验观察 DNA 和 RNA在细胞

11、中的分布原理: DNA 主要分布在细胞核内,RNA大部分存在于细胞质中。甲基绿使 DNA 呈绿色,吡罗红使 RNA 呈现红色。二者对DNA 和 RNA的亲和力不同。盐酸作用:能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA 与蛋白质分离。材料:人的口腔上皮细胞或洋葱鳞片叶内表皮细胞试剂:甲基绿、吡罗红混合染色剂(注:使用时现配)方法步骤:以口腔上皮细胞为例。制片(生理盐水,涂片,烘干)-水解(质量分数8%盐酸 ,30保温)-冲洗(蒸馏水) -染色(混合染色剂)-观察(先低后高)结论:真核细胞的DNA 主要分布在细胞核中。 (注:线粒体、叶绿体内含有少量的 DNA)RNA 主要

12、分布在细胞质中。 (注:细胞核中含有少量的RNA)(四)糖类主要的能源物质(五)脂质6(六)水11)自由水和结合水是可以相互转烘干种子时,部分结合水转化为自由水散失水果放入冰箱冷藏时,部分自由水转化为结合水2代谢活动下降,细胞中结合水水含量高,但抗逆性强2、水与代谢(七)无机盐1.存在形式:大多数无机盐以离子的形式存在2.无机盐的功能:细胞中许多复杂化合物重要组成成分(如Fe-血红蛋白分子; Mg-叶绿素分子)维持细胞和生物体的生命活动(如哺乳动物血钙过低-抽搐)维持细胞的酸碱平衡(如HCO3-、 HPO42-)维持细胞的渗透压(如急性肠胃炎病人脱水时,输葡萄糖盐水;大量出汗时喝淡盐水)3.部

13、分无机盐的作用缺碘:地方性甲状腺肿大(大脖子病)、呆小症缺钙:抽搐、软骨病,儿童缺钙会得佝偻病,老年人会骨质疏松缺铁:缺铁性贫血缺硒:克山病(心脏扩大。心率失常)缺锌:厌食、口腔溃疡注:以碳链为骨架的机化合物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等7第三章细胞的基本结构一、细胞膜系统的边界1.细胞膜制备常用材料:人或哺乳动物成熟红细胞选材原因:人或哺乳动物成熟红细胞无核膜和众多细胞器;无细胞壁细胞易吸水涨破原理:利用渗透原理,使红细胞吸水涨破,除去细胞内的其他物质,制得细胞膜提纯方法:差速离心法2.注:细胞癌变过程中,细胞膜成分改变,产生甲胎蛋白(AFP),癌胚抗原( CEA)3.细胞膜功能:细胞壁:1.

14、成分:主要是纤维素和果胶2.与其形成有关的细胞器:高尔基体和线粒体3.功能:支持和保护。(注:动物细胞在清水中可以吸水涨破,但植物细胞不会,主要是细胞壁的功劳)8二、细胞器系统内的分工合作影响细胞的形态、分裂、运动及细胞器的转运细胞器(二)细胞器之间分工( 1)双层膜叶绿体:进行光合作用, “能量转换站” ,分布在植物的叶肉细胞。线粒体:细胞进行有氧呼吸的主要场所。内膜向内折叠形成脊,分布在动植物细胞体内。( 2)单层膜内质网: 蛋白质合成和加工, 以及脂质合成的 “车间”,动植物都有。高尔基体:对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,动植物都有,参与了植物细胞壁的形成。液泡:主要存在与植物

15、细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,与植物细胞的吸水和失水有关,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。溶酶体:内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。( 3)无膜核糖体:合成蛋白质的主要场所。(核糖体由蛋白质和rRNA 组成)中心体:动物和某些低等植物的细胞,由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关。(三)细胞器之间的合作以分泌蛋白的合成为例:核糖体内质网高尔基体细胞膜(合成)(合成和加工)(进一步加工)(分泌释放)肽链较为成熟的蛋白质成熟蛋白质细胞外或具有一定空间结构的蛋白质注: 1)分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经

16、过的细胞结构:附和在内质网的核糖体内质网高尔基体细胞膜+线粒体2)囊泡的作用:内质网鼓出由膜形成的囊泡,包裹着要运输的蛋白质,离开内质网到达高尔基体,与高尔基体膜融合,成为高尔基体膜的一部分。3)高尔基体:起到交通枢纽作用9表:分泌蛋白和胞内蛋白比较(四)实验:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1.实验原理:叶绿体的辨认依据:叶绿体呈绿色,呈扁平的椭圆球形或球形,可在高倍镜下观察到线粒体辨认依据:线粒体的形态多样,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色。2.实验材料:观察叶绿体时选用:新鲜的藓类的叶、黑藻叶、菠菜叶观察线粒体时选用:

17、口腔上皮细胞(活细胞)取这些材料的原因是:叶子薄而小,叶绿体清楚,可取整个小叶直接制片。若用菠菜叶作实验材料,取稍带些叶肉的下表皮3.方法步骤:椭球体的方向,使叶绿体既能接受较多光照,又不至于被强光灼伤。102)叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能关系:叶绿体的形态和分布都有利于接受光照,完成光合作用。如叶绿体在不同光照条件下改变方向。又如叶子上面的叶肉细胞中的叶绿体比下面的多,这可以接受更多的光照。(五)生物膜系统1、概念:细胞膜、核膜,各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统2、作用:使细胞具有稳定内部环境,在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换、信息传递过程中起决定性作用广阔的膜面积为各种酶提供

18、大量附着位点,是许多生化反应的场所三、细胞核系统控制中心1.细胞核的结构染色质(主要由DNA 和蛋白质组成, DNA 是遗传信息的载体)核仁(与某种RNA 的合成以及核糖体的形成有关)核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)注: 1) 一个细胞中可能:有一个核仁,多个核仁,没有核仁2)染色质(分裂间期)和染色体(分裂时)是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。分裂结束时,染色体解螺旋,重新成为细丝状的染色质。3)染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫或醋酸洋红液)染成深色2.细胞核的功能是遗传信息库是细胞代谢和遗传的控

19、制中心 是遗传物质储存、复制、转录的场所第四章细胞的物质输入和输出一、动、植物细胞吸水和失水1.动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度 < 细胞质浓度时 ,细胞吸水膨胀外界溶液浓度 > 细胞质浓度时 ,细胞失水皱缩外界溶液浓度 =细胞质浓度时 ,水分进出细胞处于动态平衡2.植物细胞的吸水和失水外界溶液浓度 > 细胞液浓度时 ,细胞质壁分离。外界溶液浓度 < 细胞液浓度时 ,细胞质壁分离复原外界溶液浓度 =细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡113.实验观察植物细胞的质壁分离和复原1)原理:1质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时

20、,细胞就会通过而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。2质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。2)实验材料:紫色洋葱鳞片叶的外表皮。因为液泡呈紫色, 易于观察。 0.3g/ml 的蔗糖溶液。用蔗糖溶液做质壁分离剂对细胞无毒害作用,短时间内对细胞的伤害很小。3)实验步骤:实验讨论:细胞能否发生质壁分

21、离及复原的判断1) 从细胞角度:死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不能发生质壁分离及复原具有中央大液泡的成熟的植物细胞能发生质壁分离及复原2) 从溶液角度:在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离,不能自动复原在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象在高浓度溶液中可发生质壁分离现象,但不能发生质壁分离复原现象12二、生物膜的流动镶嵌模型1对生物膜结构的探索历程19 世纪末欧文顿膜是由脂质组成的20 世纪初化学分析膜的主要成分是脂质和蛋白质19251959罗伯特森暗亮暗三层结构蛋白质脂质蛋白质的静态统一结构1970荧光染

22、料标记小鼠细胞和人细胞两种荧光均匀分布细胞膜具有流动性1972桑格和尼克森提出流动镶嵌模型2流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层构成了膜的基本支架,具有流动性蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,大多数蛋白质分子可以运动细胞膜的外表有一层糖蛋白(糖被),细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂三、物质跨膜运输的方式影响物质跨膜运输的因素2大分子和和颗粒物质进出细胞的方式13第五章细胞的能量供应和利用一、酶(一)酶的基本知识2.本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA3.催化作用机理: 降低化学反应的活化能。(降低活化能的作用更显著,因而催化

23、效率更高)4、酶的特性: 高效性: 酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应过酸、过碱及高温能使蛋白质空间结构破坏,使酶失活低温只能使酶的活性降低,适宜的温度下酶的活性可以恢复,可应用于低温保存酶(二)影响酶促反应的因素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14(三)实验探究影响酶活性的因素3+实验 1:比较过氧化氢酶和Fe 的催化效率1实验原理:鲜肝提取液中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶和Fe3+都能催化 H2O2 分解放出 O2。经计算, 质量分数为3.5%的 FeCl3溶液和质量分数为2

24、0%的肝脏研磨液相比,每滴FeCl3溶液中的 Fe3+数,大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25 万倍。实验 2:温度对酶活性的影响1.2.实验原理:1)淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。2)淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖,麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。3.方法步骤:15实验 3: pH 值对酶活性的影响16二、 ATP细胞的能量“通货”2.ATP分子的化学组成与结构1)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2)结构式可简写成A P PP,A 代表腺苷 (腺嘌呤和核糖 ),P 代表磷酸集团,代表高能磷酸键3) ATP可以水解(高能磷酸键水解) ,远离 A 的易断裂(释

25、放能量) ;也可以接受能量而重新形成4) ATP分子具有不稳定性5) 注: ATP与 RNA基本单位(腺嘌呤核糖核苷酸)区别3、 ATP与 ADP 相互转化1) ATP的合成: ADP + Pi+ 能量 ATP能量来源: 动物、人、真菌等:呼吸作用有机物分解所释放的能量 (化学能)利用有机物分解所释放的能量(化学能)形成ATP,利用光能形成ATP能量去向:储存在高能磷酸键中2) ATP的利用: ATP ADP + Pi+ 能量能量来源:储存在高能磷酸键中的能量能量去向:用于各种生命活动(如主动运输、思考、肌肉收缩、生物发光和发电等)三、细胞呼吸(呼吸作用)1.概念:细胞呼吸是指有机物在细胞内经

26、过一系列的氧化分解,生成二氧化塘或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。2.实质:细胞内有机物的氧化分解,并释放能量。3.方式:有氧呼吸和无氧呼吸A有氧呼吸:有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。17有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖总反应式: C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +能量( 38ATP)第一阶段:细胞质基质C6H12O6 2 丙酮酸 +4H+少量能量( 2ATP)第二阶段:线粒体基质2 丙酮酸 +6H2O 6CO2+20H +少量能量( 2ATP)第三阶段:线粒体内膜24H+6

27、O2 12H2O+大量能量( 34ATP)B.无氧呼吸场所:细胞质基质无氧呼吸的全过程可以概括为两个阶段,需要不同酶的催化,都在细胞质基质中进行。第一阶段:同要氧呼吸一样细胞质基质C6H12O6 2 丙酮酸+4H+少量能量第二阶段:细胞质基质2 丙酮酸 +4H 2C2H5OH+2CO22 丙酮酸 +4H 2 乳酸注:只有第一阶段产生能量注:微生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。注:无线粒体的真核细胞(生物)只能进行无氧呼吸;原核生物无线粒体,但是可以进行有氧呼吸,只要具有有氧呼吸有关的酶。注:有氧呼吸各元素的来源和去向(区别比较光合作用)有氧呼吸和无氧呼吸的比较

28、184.影响细胞呼吸的环境因素1)温度:通过影响酶的活性来影响呼吸强度2)O2 浓度:对于有氧呼吸:在一定范围内,随着O2 浓度的增加,有氧呼吸强度也增加,但由于呼吸酶活性和呼吸底物的限制, O2 浓度增加到一定程度, 有氧呼吸强度不再增加。 对于无氧呼吸,随着 O2 浓度的增加,无氧呼吸受到的抑制作用加强。3)CO2 浓度: CO2 是有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸的产物, 当其浓度过高时会抑制细胞呼吸。图甲图乙图乙中各点表示的生物学意义:Q 点:不消耗O2,产生 CO2只进行无氧呼吸P 点:消耗 O2, = 产生 CO2只进行有氧呼吸QP 段:产生的CO2消耗的 O2同时进行有氧呼吸和无氧呼

29、吸R 点:产生的产生CO2最少组织细胞呼吸最弱点4)水分:水为细胞呼吸提供反应环境,一定范围内随着水含量的增加细胞呼吸增强。5.细胞呼吸原理的应用1)包扎伤口时,应选用透气的敷料,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞产生大量乳酸。3)及时松土有利于植物根系生长。4)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸,防止根因缺氧变黑、腐烂。5)利用粮食,控制通气,通过酵母菌发酵可以产生各种酒6)利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌,在控制通气的情况下,可以产生食醋或味精。6 实验探究酵母菌的呼吸方式1)实验目的:了解酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸情况;学会运用对比实验的方法设计

30、实验2)实验原理:19酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 CO2可使澄清石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养 CO2 的产生情况。橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,变成灰绿色。3)方法步骤:酵母菌培养液的配制取 20g 新鲜的食用酵母菌,分别放入锥形瓶A( 500mL)和锥形瓶 B( 500mL)中 ,再分别向瓶中注入 240mL 质量分数为 5%的葡萄糖溶液检测 CO2 的产生用锥形瓶和其他材料用具组装

31、好实验装置(如图),并连通橡皮球(或气泵),让空气间歇性地依次通过 3 个锥形瓶(约50min )放到 25-350C 的环境中培养8-10h 。检测酒精的产生各取 2mL 酵母菌培养液的滤液, 分别注入 2 支干净的试管中。 向试管中分别滴加 0.5mL 溶有 0.1g 重铬酸钾的浓硫酸溶液 (体积分数为 95%-97%)并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察试管中溶液的颜色变化。 7 植物组织呼吸方的探究四、光合作用(一)捕获光能的色素1.种类:叶绿体中的色素有 4 种,他们可以归纳为两大类:20叶绿素(约占3/4 )a(蓝绿色)叶绿素 b(黄绿色)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素(约占1/

32、4 )叶黄素(黄色)类胡萝卜素主要吸收蓝紫光注:白光下光合作用最强,其次是红光和蓝紫光,绿光下最弱;因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以叶片呈绿色。2.分布:主要分布在叶绿体类囊体的薄膜上3.功能:吸收、传递、转化光能4.实验绿叶中色素的提取和分离1)实验原理:叶绿体中的色素是有机物,不溶于水,易溶于无水乙醇等有机溶剂中,所以用无水乙醇、丙酮等能提取色素。层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体色素在层析液中的溶解度不同,分子量小的溶解度高,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。2)实验材料:幼嫩、鲜绿的菠菜叶21(二)捕获光能的结构叶绿体1.结构:外膜,内膜

33、,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。2.功能:植物进行光合作用的场所(三)合作用的原理1、光合作用的探究历程:1) 1971-普利斯特利 -植物更新空气。2) 1779-英格豪斯 -普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功;植物体只有叶绿体才能更新空气3)1845-梅耶 -植物进行光合作用时, 把光能转化成化学能储存起来。4) 186-萨克斯 -遮光实 -光合作用的产物是淀粉5) 1941-鲁宾、卡 -同位素标记 -光合作用释放的氧气来自于水6) 20 世纪 40 年代 -卡尔文 -放射性同位素C14-CO2中的碳在光合

34、作用中转化成有机物中的碳的途径,这一途径称为卡尔文循环。(四)合作用的过程1.概念:光合作用是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。2、光合作用的过程总反应式: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。( 1)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: H2O1/2O2+2HATP形成: ADP+Pi+光能 ATP能量转化:光能转化为ATP中活跃的化学能( 2)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+C52C3C3 的还原: 2C3+H+ATP (C

35、H2O)+C5+ADP+Pi能量转化: ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能(五)影响光合作用的因素及在生产实践中的应用( 1)光照光的波长叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。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22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。物照强度和点( 2)温度温度低,光合速率低。随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光合速率降低。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,

36、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CO223( 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。( 5)矿物质元素光合作用速率( 6)此外叶面积和叶龄24(六)化能合成作用1.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。注:异养生物:只能利用环境中现成的有

37、机物维持自身的生命活动2.实例: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。光合作用和细胞呼吸重点题型和图像252.光合速率与呼吸速率的关系3.光照强度和CO2变化时,C5、 C3 等的含量变化26例题:将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。 获得实验结果如下图。 下列有关说法不正确的是:( )A图乙中的 c 点对应图甲中的C 点,此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的

38、B图甲中的 F 点对应图乙中的h 点,此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的C到达图乙中d 点时,玻璃罩内CO2 浓度最高,此时细胞内气体交换状态对应图丙中的D经过这一昼夜之后,植物体的有机物含量会增加27第 6 章细胞的生命历程一、细胞的增殖(一)细胞不能无限长大1.生物体生长的原因:细胞的生长;细胞的分裂2.细胞不能无限长大的原因:细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。细胞核所控制的细胞质范围有一定限度,细胞核中的DNA 不会随细胞体积扩大而增加。细胞的核质比限制了细胞的生长。3.实验模拟探究细胞大小与物质运输的关系1)实验目的:

39、通过探究细胞大小,即细胞的表面积与体积比,与物质运输效率之间的关系,探讨细胞不能无限长大的原因。2 面积越大,经交换进来的物质在琼脂块中扩散的速度快;琼脂块中含有酚酞,与 NaOH 相遇,呈紫红色,可显示物质( NaOH)在琼脂块中的扩散速度。NaOH 扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。4)课后讨论1.当 NaOH 与含酚酞的琼脂块相遇时,其中的酚酞变成紫红色,这是常用的检测 NaOH的方法,从琼脂块的颜色变化就知道NaOH 扩散到多远;在相同时间内, NaOH 在每一琼脂块内扩散的深度基本相同,说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。32 更大的细胞构成的。细胞越

40、大,需要与外界环境交流的物质越多;但是细胞体积越大,其表面积相对越小,细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了,所以物质运输的效率越低。28(二)细胞增殖通过分裂1.意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础单细胞生物:通过细胞增殖而繁衍多细胞生物:受精卵细胞增殖和分化个体生长发育的基础衰老死亡的细胞细胞增殖补充亲代细胞增殖生殖细胞繁殖与遗传的基础2.3.真核细胞分裂的方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。(三)有丝分裂1.细胞周期( 1)概念:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。( 2)两个阶段:分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前2.植物细胞有丝分裂各

41、期的主要特点:1.)分裂间期特点:分裂间期所占时间长。完成DNA 的复制和有关蛋白质的合成。细胞有适度的生长。结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态2.)前期特点:出现染色体、出现纺锤体核膜消失、核仁解体染色体特点: 1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。2、每个染色体都有两条姐妹染色单体3.)中期特点:所有染色体的着丝点都排列在赤道板上染色体的形态和数目最清晰染色体特点:染色体的形态固定,数目清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。4.)后期特点:着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。全部染色体就平均

42、分配到了细胞两极5.)末期特点:染色体变成染色质,纺锤体消失。核膜、核仁重现。在赤道板位置出现细胞板,293植物与动物细胞的有丝分裂的比较前期纺锤体的来源由两极发出的纺锤丝来直接产生末期细胞质的分裂细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开动物细胞 前期纺锤体的来源 由中心体周围产生星射线形成。末期细胞质的分裂 细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂两部分相同点: 1)都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。2)分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染 色体在各期的变化也完全相同。3)有丝分裂过程中染色体、DNA 分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同

43、。4.有丝分裂的意义:将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA,因而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。5.有丝分裂的总结1)参与的细胞器:间期:核糖体(蛋白质的合成) ,中心体(复制,即中心粒倍增)前期:中心体(中心粒移向细胞两极,发出星射线,形成纺锤体)末期:高尔基体(细胞壁的合成)线粒体:全过程(提供能量)2B.30(四)有丝分裂过程:细胞核先延长 核的中部向内凹进, 缢裂成为两个细胞核整个细胞从中部缢裂为两个子细胞特点:在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。但是有遗传物质的复制和平均分配。实例:蛙的红细胞(五)实验观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.实验原理:1

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