3.假设正常体细胞的核中DNA含量为2a,染色体数为2N,则
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间期 前期 中期 后期
末期
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DNA含量 2a → 4a 4a
4a
4a
4a → 2a |
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染色体数 2N 2N
2N
4N
4N → 2N |
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◎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,并释放出氧气的过程。影响因素有:光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。
1.发现
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内容 |
时间 |
过程 |
结论 |
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普里斯特 |
1771年 |
蜡烛、小鼠、绿色植物实验 |
植物可以更新空气 |
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萨克斯 |
1864年 |
叶片遮光实验 |
绿色植物在光合作用中产生淀粉 |
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恩格尔曼 |
1880年 |
水绵光合作用实验 |
叶绿体是光合作用的场所释放出氧。 |
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鲁宾与卡门 |
1939年 |
同位素标记法 |
光合作用释放的氧全来自水 |
2.场所
双层膜
叶绿体 基质
基粒 多个类囊体(片层)堆叠而成
胡萝卜素(橙黄色)1/3
类胡萝卜素 叶黄素(黄色) 2/3 吸蓝紫光
色素 (1/4) 叶绿素A(蓝绿色)3/4
叶绿素(3/4) 叶绿素B(黄绿色)1/4 吸红橙和蓝紫光
3.过程
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光反应 |
暗反应 |
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条件 |
光、色素、酶 |
CO2、[H]、ATP、酶 |
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时间 |
短促 |
较缓慢 |
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场所 |
内囊体的薄膜 |
叶绿体的基质 |
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过程 |
① 水的光解 2H2O → 4[H] + O2 ② ATP的合成/光合磷酸化 ADP + Pi + 光能 → ATP |
① CO2的固定 CO2 + C5 → 2C3 ② C3/ CO2的还原 2C3 + [H] →(CH2O) |
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实质 |
光能 → 化学能,释放O2 |
同化CO2,形成(CH2O) |
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总式 |
CO2 + H2O → (CH2O)+ O2 或 CO2 + 12H2O → (CH2O)6 + 6O2 + 6H2O |
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物变 |
无机物CO2、H2O →
有机物(CH2O) |
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能变 |
光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 |
◎ 同位素示踪
14C 光反应 2C 3 暗反应 (14CH2O)
3H2O 固定 [3H] 还原 (C3H2O)
H218O 光 18O2
◎ 人为创设条件,看物质变化:
1. 光照 → [H]和ATP → 暗反应 → (CH2O)
↓ ↓ ↓ ↓
切断 → 不能生成 → 不能进行 → 不能生成
2. CO2 → C5 → C3 → (CH2O)
↓ ↓ ↓ ↓
切断 → 增多 → 减少 →不能生成
4.意义
(1)制造有机物,实现物质转变--“绿色工厂”;
(2)调节大气中O2和CO2的含量--“自动的空气净化剂”;
(3)生物生命活动所需能量的最终来源--“巨大的能量转换器”;
(4)对生物的进化具有重要的作用。
光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
6.比较同化作用的类型
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不同点 |
相同点 |
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能量来源 |
物质来源 |
举例 |
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自养型 |
光能自养 |
光能 |
能用无机物制造有机物 |
绿色植物 光合细菌 |
都从外界摄取物质,经过极其复杂的变化,转变成自身的组成物质,并且贮存能量 |
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化能自养 |
体外环境的物质氧化时所放出的能量 |
硫细菌 铁细菌 硝化细菌 |
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异养型 |
所摄取的有机物中储存的能量 |
不能利用无机物制造有机物,只能摄取现成的有机物 |
人类、动物和营腐生、寄生的菌类 |
(
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。
◎细胞呼吸是指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。分为:
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有氧呼吸 |
无氧呼吸 |
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概念 |
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,生成许多ATP的过程。 |
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。 |
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过程 |
① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP ② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP ③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP |
① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP ② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2 |
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反应式 |
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 +
12H2O + 38ATP |
→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP |
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不同点 |
场所 :
①②线粒体基质 ③内膜 |
始终在细胞质基质 |
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条件 :
除①外,需分子氧、酶 |
不需分子氧、需酶 |
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产物 : CO2 、H2O |
酒精和CO2或乳酸 |
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能量 :
大量、合成38ATP(1161KJ) |
少量、合成2ATP(61.08KJ) |
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相同点 |
联系 :
从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同 |
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实质 :
分解有机物,释放能量,合成ATP |
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意义 :
为生物体的各项生命活动提供能量;为体内其他化合物合成提供原料 |
◎比较
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光合作用 |
呼吸作用 |
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反应场所 |
绿色植物(在叶绿体中进行) |
所有生物(主要在线粒体中进行) |
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反应条件 |
光、色素、酶 |
酶(时刻进行) |
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物质转变 |
把无机物CO2和H2O合成有机物(CH2O) |
分解有机物产生CO2和H2O |
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能量转变 |
把光能转变成化学能储存在有机物中 |
释放有机物的能量,部分转移ATP |
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实质 |
合成有机物、储存能量 |
分解有机物、释放能量、产生ATP |
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联系 |
有机物、氧气 能量、二氧化碳 |
◎ 光合作用的实质
通过光反应把光能转变成活跃的化学能,通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物,同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。