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植物的新陈代谢专题植物的新陈代谢专题1.影响质壁分离及质壁分离复原的因素?2.发生质壁分离的条件是什么?

内因:原生质层的伸缩性较细胞壁大外因:外界溶液与细胞液之间的浓度差大液泡细胞壁原生质层3.质壁分离及质壁分离复原的哪些运用?1.影响质壁分离及质壁分离复原的因素?内因:原生质层的伸缩性1、观察植物细胞的细胞膜2、判断植物细胞的死活3、测定植物细胞细胞液的浓度4、证明成熟的植物细胞是一个渗透系统1、观察植物细胞的细胞膜2、判断植物细胞的死活3、测定植物细土壤溶液中的水分如何进入到导管?土壤溶液中的水分如何进入到导管?水分的运输水分的利用蒸腾作用意义:三、水分的运输、利用和散失通过根、茎和叶中的导管1%-5%用于光合作用和呼吸作用等生命活动其余水分通过蒸腾作用散失是植物吸收水分和促使水分在体内运输的重要动力水分的运输水分的利用蒸腾作用意义:三、水分的运输、利用和散失植物必需的矿质元素1、概念:除了

以外,主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素有

种。大量元素:

。微量元素:

。C,H,O14N,P,S,K,Ca,MgFe,Mn,B,Zn,Cu,Mo,Cl,Ni2、种类:植物必需的矿质元素C,H,O14N,P,S,K,Ca,MgF3、根对矿质元素的吸收

形式:

以离子形式吸收

过程:

主动运输(需要载体和能量)特点:(1)根细胞的呼吸作用为主动运输提供能量3、根对矿质元素的吸收影响根吸收矿质元素的因素1、温度2、通气状况3、中耕松土、开沟排渍等改善根的呼吸作用,从而促进对矿质元素的吸收。影响根吸收矿质元素的因素上图:某植物一昼夜吸收水分和矿质元素比较吸收量水分矿质元素水分矿质元素白天晚上结论:植物对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程。上图:某植物一昼夜吸收水分和矿质元素比较吸收量水分矿NPKMgCaSi吸收量水稻番茄选择性吸收:与细胞膜上载体的种类和数量有关NPKMgCaSi吸收量水稻番茄选择性吸收:与细胞膜上载体的离子态:如K化合态不稳定:如N、P、Mg稳定:如Ca、Fe可重复利用不能重复利用4.矿质元素的利用吸收动力:运输动力离子态:如K化合态不稳定:如N、P、Mg稳定:如Ca、Fe可几种常见矿质元素的主要生理功能:B:对植物的开花结果有重要的影响。缺B时,只开花、不结果(“花而不实”)。Mg:主要是构成叶绿素分子的成分。叶片会出现缺绿的症状(首先是老叶)。Fe:合成叶绿素分子过程中的一种酶的辅基,故缺Fe也会使植物产生缺绿症(首先是幼叶)。几种常见矿质元素的主要生理功能:水分代谢在农业和生活中的应用1.盐碱地植物不易成活;一次施肥过多造成“烧苗”现象原因:因土壤溶液浓度过高,超过根细胞液浓度,导致根不易吸水或因失水而造成“烧苗”2.夏季中午气孔关闭:为了减少水分的过分蒸腾(保存水分)3.移栽幼苗或扦插枝条时要遮荫和去除一些叶片.原因:刚移栽或扦插时,植物根(无根)不能很快从土壤中吸水,遮荫和去除一些叶片是为了减弱蒸腾作用,减少水分散失.水分代谢在农业和生活中的应用1.盐碱地植物不易成活;一次施肥水分代谢在农业和生活中的应用4.移栽幼苗要带土块.原因:为了防止损伤幼根及根毛,保证根的吸收功能5.盐渍食品不易变质.原因:在食品外面形成很高浓度的溶液,使微生物大量失水死亡6.注射用生理盐水浓度为0.9%.原因:与人体内血浆无机盐浓度相当,是为了维持细胞的正常形态和功能水分代谢在农业和生活中的应用4.移栽幼苗要带土块.矿质营养在生产实践中的应用(1)中耕松土:增加土壤的通气性,提高根细胞的呼吸作用,促进根对矿质元素的吸收。(2)及时排涝:增加土壤的通气性,提高根细胞的呼吸作用,促进根对矿质元素的吸收。(3)适当施肥:及时补充土壤溶液中缺乏的植物必需矿质元素(4)及时浇水:降低土壤溶液浓度,利于植物吸水,防止因失水造成“烧苗”使肥料溶解成离子状态,便于吸收。矿质营养在生产实践中的应用(1)中耕松土:增加土壤的通气性,无土栽培注意事项:1、培养液配制:A、包括所有的必须元素,对某些植物还可以增加有关元素。例如:禾本科植物应该加入适量Si.B、均衡营养液。也就是矿质元素之间要有适宜的比例浓度。C、具有适宜的PH范围。2、培养过程A、及时向培养液中通入空气。B、及时调整培养液的浓度。C、及时调整培养液的PH值。D、调整温室温度,保持昼夜温差。无土栽培注意事项:1、培养液配制:A、包括所有的必须元素,对光合作用的场所1234光合作用的概念:光合作用的场所1光合作用的概念:光合作用的总反应式:

CO2+2H2O*光能叶绿体(CH2O)+H2O+O2*原料条件产物怎样才能提高光合作用效率?增加CO2浓度增加水分增强光照矿质元素光合作用的总反应式:

CO2+2H2O*光合作用过程中的能量变化1)光能电能基粒2)电能活跃的化学能基粒3)活跃的化学能稳定的化学能基质光反应暗反应光合作用过程中的能量变化1)光能天线色素种类作用作用中心色素种类作用绝大多数叶绿素a及全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素吸收、传递光能少数处于特殊状态的叶绿素a吸收、转换光能叶绿体中的类囊体薄膜上色素的分类:天线色素种类作用作用中心色素种类作用绝大多数叶绿素a及全部叶天线色素将吸收的光能,传递给作用中心色素——少数特殊状态的叶绿素a,这使叶绿素a被激活,失去电子(e)。叶绿素a失去电子后,变成一种强氧化剂,需要获得电子,才能恢复稳态。失去电子的叶绿素a最终从水夺取电子使水分子氧化生成氧分子和氢离子(H+)。天线色素将吸收的光能,传递给作用中心色素——少数

脱离叶绿素a的电子,经过一系列的传递,最后传递给一种带正电荷的有机物——NADP+,与H+形成NADPH,即:NADP++2e+H+→NADPH最终的电子供体和电子受体分别是:电子供体:H2O电子受体:NADP+脱离叶绿素a的电子,经过一系列的传递,最后传递给在电子传递过程中叶绿体还利用光能转换成的电能将ADP和Pi转化形成了ATP:酶ADP+Pi+能量(电能)ATP光反应反应式:2H2O→O2+4H++4e-在电子传递过程中叶绿体还利用光能转换成的电能将ADP和Pi转类囊体光光O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiATP特殊状态的叶绿素a类囊体光光O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiA条件:过程:场所:暗反应多种酶参与催化、ATP、NADPH叶绿体的基质CO2的固定:CO2的还原:CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi(CH2O)H2O酶C52C3条件:过程:场所:暗反应多种酶参与催化、ATP、NADPH反应阶段能量变化物质变化光反应暗反应光能转化成电能水在光下分解电能转换成活跃的化学能NADPH的形成ATP的形成CO2的固定CO2还原及糖类等有机物的形成活跃的化学能转换成稳定化学能光能在叶绿体中的转换反应阶段能量变化物质变化光反应暗反应光能转化成电能水在光下分C3植物光合作用的暗反应中,CO2固定后的第一个产物是C3化合物的植物。C5+CO22C3(磷酸甘油酸)小麦、水稻、菜豆、马铃薯等大多数植物均属于C3植物。酶C3植物光合作用的暗反应中,CO2固定后的第一个产物是C3化C4植物光合作用的暗反应中,CO2固定后的第一产物是C4化合物的植物。

C3+CO2C4(草酰乙酸)

玉米、高粱、甘蔗、苋菜等属于C4植物。PEP羧化酶C4植物光合作用的暗反应中,CO2固定后的第一产物是C4化合比较C3植物和C4植物叶片结构

两类植物叶片结构有什么差异?比较C3植物和C4植物叶片结构两类植物叶片结构有什么差异?光合作用的实质和意义

第一,制造有机物第二,转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能,并储存在光合作用制造的有机物中第三,使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定第四,对生物的进化具有重要的作用光合作用的实质和意义第一,制造有机物第二,转化并储存太阳因素对光合作用的影响在生产上的应用光光合作用是光化学反应,所以光合作用随着光强度的变化而变化。光照减弱时光合作用减慢,光照逐步增强时光合作用随着加快;但是光照增强到一定程度,光合作用速度就不再增加;另外,光的波长也影响光合作用速度,通常情况下红光的光合作用最快,蓝、紫光次之,绿光最差。轮种、套种、间种等可以延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间,是合理利用光能的一项重要措施;合理密植、科学整枝整叶是增加光合作用面积的一项重要措施。因素对光合作用的影响在生产上的应用光光合作用是光化学反应因素对光合作用的影响在生产上的应用温度光合作用的暗反应是酶促反应,温度低酶促反应慢,光合速度降低;随着温度提高,光合成加快;温度过高时会影响酶的活性,使光合速度降低,一般植物的光合作用的最适温度,在25℃∽30℃之间。适时播种;温室栽培植物,可以适当提高室内温度。因素对光合作用的影响在生产上的应用温光合作用的暗反应是酶促反因素对光合作用的影响在生产上的应用CO2浓度CO2是光合作用的原料。原料增加,产物必然增加。大气CO2含量是0.03%,如果浓度提高到0.1%产量可提高一倍左右,浓度提高到一定程度后,产量不再提高。如果浓度降到0.005%,光合作用就不能正常进行。施用有机肥;温室栽培植物时,可以适当提高室内CO2浓度。因素对光合作用的影响在生产上的应用CO2CO2是光合作用的原因素对光合作用的影响在生产上的应用水分水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。另外水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体,所以水对光合作用有相当影响。预防干旱;及时灌溉。因素对光合作用的影响在生产上的应用水水既是光合作用的原料,又因素对光合作用的影响在生产上的应用矿质元素矿质元素是光合作用的产物――葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质,如缺少N,就影响蛋白质的合成;缺少P就会影响ATP的合成;缺少Mg就会影响叶绿素的合成。合理施肥。因素对光合作用的影响在生产上的应用矿矿质元素是光合作用的产物呼吸作用的概念呼吸作用:生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出能量的过程。有氧呼吸:细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。无氧呼吸:细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。呼吸作用的概念呼吸作用:生物体内的有机呼吸作用的场所有氧呼吸:无氧呼吸:第一阶段第二阶段第三阶段

细胞质基质

线粒体基质

线粒体内膜

细胞质基质中呼吸作用的场所有氧呼吸:无氧呼吸:有氧呼吸的过程:第一阶段:第二阶段:第三阶段:总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量

C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+少量能量

2CH3COCOOH+6H2O

酶6CO2+20[H]+少量能量

24[H]+6O2酶12H2O+大量能量

有氧呼吸的过程:第一阶段:第二阶段:无氧呼吸的过程:总反应式:C6H12O6酶6CO2+2C2H5OH+少量能量

C6H12O6酶2C3H6O3+少量能量

第一阶段:第二阶段:C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+少量能量

2CH3COCOOH+4[H]

酶6CO2+2C2H5OH+少量能量

2C3H6O3+少量能量

无氧呼吸的过程:总反应式:C6H12O6酶6C呼吸作用的意义

第一,为生物体的生命活动提供能量。第二,为体内其他化合物的合成提供原料。影响呼吸作用的因素

温度

温度对酶促反应有直接的影响,呼吸过程是由酶催化的一系列反应过程,因此呼吸作用对温度的变化很敏感。最适温度一般为25——30℃。呼吸作用的意义第一,为生物体的生命活动提供能量。第二,为微生物与发酵工程

微生物的类群微生物的营养

微生物的代谢微生物的生长发酵工程简介微生物与发酵工程微生物的类群微生物的营养微生物的代谢41微生物的类群细菌细菌的结构:单细胞的原核生物,主要由细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等部分构成。细菌的繁殖:细菌主要以

方式繁殖:菌落:细菌的繁殖:二分裂肉眼可见的,具有一定形态结构的子代细菌细胞群体。放线菌:病毒基内单细胞的原核生物,菌体一般由分支状的菌丝(分气生菌丝和

菌丝)构成病毒的结构:主要由核酸和衣壳构成病毒的繁殖:只能在宿主的活细胞中进行,病毒的繁殖方式称为增殖微生物的类群细菌细菌的结构:单细胞的原核生物,主要由细胞壁微生物的营养微生物需要的营养物质及功能

培养基的配制原则培养基的种类碳源氮源生长因子水和无机盐微生物的营养微生物需要的培养基的配制原则培养基的种类碳源概念

.种类自养/异养生物对碳源要求的区别

.凡是能为微生物提供所需碳元素的营养物质,就叫做碳源CO2、NaHCO3等含碳无机物糖类、脂肪酸等含碳有机物花生粉饼、石油等成分复杂的天然物质功能构成微生物的细胞物质和一些代谢产物异养微生物的主要能源物质碳源概念概念:种类:功能:氮源凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质,就叫做氮源。分子态氮、氨、铵盐、硝酸盐、尿素、牛肉膏和蛋白胨等。其中铵盐、硝酸盐等是最常用的氮源氮源主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物概念:种类:功能:氮源凡是能为微生物提供所需氮元素的营养分子生长因子有些微生物不需要补充生长因子,如大肠杆菌;而有些微生物则必须补充生长因子才能正常生长,如乳酸杆菌就需要补充多种维生素和氨基酸。

③化学本质:有机物。主要有:氨基酸、维生素、碱基等①概念:微生物生长不可缺少的微量有机物

②含量:微量

④作用:一般是酶和核酸的组成成分

⑤补充原因:缺乏合成某些物质所需的酶或合成能力有限生长因子有些微生物不需要补充生长因子,如大肠杆菌;而①②③培养基的配制原则目的要明确:自养/异养;固氮/非固氮等营养要协调:注意各营养物质的浓度和比例pH要适宜:真菌

细菌

放线菌

.

①②③培养基的配制原则目的要明①②③根据物理性质划分:根据化学成分划分:根据用途划分:培养基的种类液体、半固体和固体培养基选择培养基、鉴别培养基天然培养基、合成培养基①②③根据物理性质划分:根据化学成分划分:根据微生物的代谢微生物的代谢产物微生物的代谢调节微生物代谢的人工控制发酵的概念和种类微生物的代谢微生物的代谢产物微生物的代谢调节微生物代谢1、微生物的代谢产物初级代谢产物:微生物生长和繁殖所必需的物质。如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。在不同种类的微生物细胞中,初级代谢产物的种类基本相同。

次级代谢产物:微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。如抗生素、毒素、激素、色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同。1、微生物的代谢产物初级代谢产物:2、微生物的代谢调节①酶合成的调节组成酶:诱导酶:微生物细胞内一直存在的酶,它们的合成只受遗传物质的控制。例如,大肠杆菌分解葡萄糖的酶在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶。例如,大肠杆菌分解乳糖的酶意义:既保证了代谢的需要,又避免了细胞内物质和能量的浪费,增强了微生物对环境的适应能力。②酶活性的调节示例:谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的过程特点:快速、精细2、微生物的代谢调节①酶合成的调节微生物细胞内一直3、微生物代谢的人工控制改变微生物遗传特性控制生产过程中的各种条件(即发酵条件)科学家通过对黄色短杆菌进行诱变处理,选育出了不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种在谷氨酸的生产过程中,可以采取一定的手段改变细胞膜的透性,使谷氨酸能迅速排放到细胞外面,从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用,提高谷氨酸产量。3、微生物代谢的人工控制改变微生物遗传特性科学家通4、发酵的概念和种类通过微生物的培养,大量生产各种代谢产物的过程叫做发酵根据培养基的物理状态可以分为:

根据所生成的产物可以分为:

根据发酵过程对氧的需求情况可以分为:固体发酵和液体发酵;抗生素发酵、维生素发酵、氨基酸发酵等;厌氧发酵(如酒精发酵、乳酸发酵)和需氧发酵(如抗生素发酵、氨基酸发酵)。4、发酵的概念和种类通过微生物的培养,大量生产各种1、微生物群体生长的规律及其在实践中的应用调整期对数期稳定期衰亡期代谢活跃,V增大,合成分裂所需ATP、酶等长短与菌种、培养条件有关快速分裂,呈等比数列递增;特点:代谢旺盛,形态和生理特性稳定;应用:作菌种——缩短生产周期数目最多[达K值],[生存斗争最剧烈]大量积累

(特别是

);芽孢形成“连续培养”延长稳定期,提高产量,缩短生产周期死亡速率>繁殖速率数目急剧下降1、微生物群体生长的规律及其在实践中的应用调整期对数期稳2、影响微生物生长的环境因素温度pHO2

最适温度:25—37℃影响:超过最适生长温度以后,微生物的生长速率会急剧下降,这是由于细胞内的蛋白质和核酸等发生了不可逆的破坏。每种微生物的最适pH不同()影响:超过最适pH范围以后,就会影响酶的活性、细胞膜的稳定性等,从而影响微生物对营养物质的吸收等对不同代谢类型的微生物,有不同的影响如

。2、影响微生物生长的环境因素温度pHO2最适温度实例:谷氨酸发酵常用生产菌——谷氨酸棒状杆菌,黄色短杆菌等。培养基类型——液体(培养液)、天然培养基。途径——谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径。方法:灭菌——接种——发酵罐中发酵——中和——分离(98Kpa)[进出料口、搅拌(溶氧、接触)、进排气口]实例:谷氨酸发酵常用生产菌——谷氨酸棒状杆菌,黄色短杆菌等发酵工程的内容菌种选育:人工诱变、细胞工程、基因工程培养基的配制:对象选择原料反复试验确定配方原则灭菌(概念、目的、常用方法:

)扩大培养(目的

)和接种发酵过程(中心环节)取样检测——了解发酵进程

;及时添加必需的培养基成分;严格控制温度、pH值、溶氧等。分离提纯代谢产物——菌体——蒸馏、萃取、离子交换过滤沉淀

发酵工程的内容菌种选育:人工诱变、细胞工程、基因工程培养微生物的生长微生物群体生长的规律及其在实践中的应用微生物群体生长的测定影响微生物生长的环境因素测微生物的细胞数目测重量(方法:

)(

)微生物的生长微生物群体生长的规律及其在实践中的应用微生发酵工程简介实例:谷氨酸发酵发酵工程的概念:

发酵工程的内容应用医药工业——种类繁多的药品(抗生素使用最多,利润最大)食品工业传统产品——啤酒、果洒、食醋等;食品添加剂;单细胞蛋白—微生物菌体。发酵工程简介实例:谷氨酸发酵发酵工程的概念:下列关于病毒的叙述正确的是(多选)A、病毒的衣壳决定其抗原的特异性B、含RNA的病毒较含DNA的病毒更易发生变异C、病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行D、灭活的病毒不具有抗原性ABC例题讲解下列关于病毒的叙述正确的是(多选)ABC例题讲解下列有关微生物营养物质的叙述中,正确的是()A、是碳源的物质不可能同时是氮源B、凡是碳源都能提供能量C、有些含氮的无机盐可以是生长因子D、有些无机氮源也能提供能量D下列有关微生物营养物质的叙述中,正确的是D下列属于选择培养基的有(多选)()A、培养金黄色葡萄球菌所用的加高浓度食盐的培养基B、分离自生固氮菌所用的无氮培养基C、加入伊红——美蓝用于检测大肠杆菌的培养基D、制备单克隆抗体时所用的能抑制骨髓瘤细胞和B细胞增殖而不抑制杂交瘤细胞增殖的培养基ABD下列属于选择培养基的有(多选)()ABD下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是 ()A、氨基酸、核苷酸、多糖、毒素、激素B、核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸C、多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸D、氨基酸、多糖、维生素、色素、抗生素B下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是 关于微生物代谢调节说法正确的是 ()A、乳糖诱导大肠杆菌合成分解乳糖的酶属于酶活性的调节B、酶活性调节是一种快速、精细的调节方式C、酶合成调节与酶活性调节不是同时存在的D、微生物的代谢产物与酶结合不会改变酶的结构B关于微生物代谢调节说法正确的是 ()B科学家通过对黄色短杆菌进行诱变处理,选育了不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种,从而达到了让黄色短杆菌大量积累赖氨酸的目的,这种人工控制的方法实质上利用了以下哪种调节方式? ()A、酶合成的调节B、酶活性的调节C、二者都有D、二者都无C科学家通过对黄色短杆菌进行诱变处理,选育了不能合成高丝氨酸脱下列对连续培养优点的叙述,正确的是()多选A、能及时补充所需的营养,提高产量B、有利于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中C、能消除不利于微生物生长的某些环境因子D、提高了设备的利用率ABD下列对连续培养优点的叙述,正确的是植物的新陈代谢专题植物的新陈代谢专题1.影响质壁分离及质壁分离复原的因素?2.发生质壁分离的条件是什么?

内因:原生质层的伸缩性较细胞壁大外因:外界溶液与细胞液之间的浓度差大液泡细胞壁原生质层3.质壁分离及质壁分离复原的哪些运用?1.影响质壁分离及质壁分离复原的因素?内因:原生质层的伸缩性1、观察植物细胞的细胞膜2、判断植物细胞的死活3、测定植物细胞细胞液的浓度4、证明成熟的植物细胞是一个渗透系统1、观察植物细胞的细胞膜2、判断植物细胞的死活3、测定植物细土壤溶液中的水分如何进入到导管?土壤溶液中的水分如何进入到导管?水分的运输水分的利用蒸腾作用意义:三、水分的运输、利用和散失通过根、茎和叶中的导管1%-5%用于光合作用和呼吸作用等生命活动其余水分通过蒸腾作用散失是植物吸收水分和促使水分在体内运输的重要动力水分的运输水分的利用蒸腾作用意义:三、水分的运输、利用和散失植物必需的矿质元素1、概念:除了

以外,主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素有

种。大量元素:

。微量元素:

。C,H,O14N,P,S,K,Ca,MgFe,Mn,B,Zn,Cu,Mo,Cl,Ni2、种类:植物必需的矿质元素C,H,O14N,P,S,K,Ca,MgF3、根对矿质元素的吸收

形式:

以离子形式吸收

过程:

主动运输(需要载体和能量)特点:(1)根细胞的呼吸作用为主动运输提供能量3、根对矿质元素的吸收影响根吸收矿质元素的因素1、温度2、通气状况3、中耕松土、开沟排渍等改善根的呼吸作用,从而促进对矿质元素的吸收。影响根吸收矿质元素的因素上图:某植物一昼夜吸收水分和矿质元素比较吸收量水分矿质元素水分矿质元素白天晚上结论:植物对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程。上图:某植物一昼夜吸收水分和矿质元素比较吸收量水分矿NPKMgCaSi吸收量水稻番茄选择性吸收:与细胞膜上载体的种类和数量有关NPKMgCaSi吸收量水稻番茄选择性吸收:与细胞膜上载体的离子态:如K化合态不稳定:如N、P、Mg稳定:如Ca、Fe可重复利用不能重复利用4.矿质元素的利用吸收动力:运输动力离子态:如K化合态不稳定:如N、P、Mg稳定:如Ca、Fe可几种常见矿质元素的主要生理功能:B:对植物的开花结果有重要的影响。缺B时,只开花、不结果(“花而不实”)。Mg:主要是构成叶绿素分子的成分。叶片会出现缺绿的症状(首先是老叶)。Fe:合成叶绿素分子过程中的一种酶的辅基,故缺Fe也会使植物产生缺绿症(首先是幼叶)。几种常见矿质元素的主要生理功能:水分代谢在农业和生活中的应用1.盐碱地植物不易成活;一次施肥过多造成“烧苗”现象原因:因土壤溶液浓度过高,超过根细胞液浓度,导致根不易吸水或因失水而造成“烧苗”2.夏季中午气孔关闭:为了减少水分的过分蒸腾(保存水分)3.移栽幼苗或扦插枝条时要遮荫和去除一些叶片.原因:刚移栽或扦插时,植物根(无根)不能很快从土壤中吸水,遮荫和去除一些叶片是为了减弱蒸腾作用,减少水分散失.水分代谢在农业和生活中的应用1.盐碱地植物不易成活;一次施肥水分代谢在农业和生活中的应用4.移栽幼苗要带土块.原因:为了防止损伤幼根及根毛,保证根的吸收功能5.盐渍食品不易变质.原因:在食品外面形成很高浓度的溶液,使微生物大量失水死亡6.注射用生理盐水浓度为0.9%.原因:与人体内血浆无机盐浓度相当,是为了维持细胞的正常形态和功能水分代谢在农业和生活中的应用4.移栽幼苗要带土块.矿质营养在生产实践中的应用(1)中耕松土:增加土壤的通气性,提高根细胞的呼吸作用,促进根对矿质元素的吸收。(2)及时排涝:增加土壤的通气性,提高根细胞的呼吸作用,促进根对矿质元素的吸收。(3)适当施肥:及时补充土壤溶液中缺乏的植物必需矿质元素(4)及时浇水:降低土壤溶液浓度,利于植物吸水,防止因失水造成“烧苗”使肥料溶解成离子状态,便于吸收。矿质营养在生产实践中的应用(1)中耕松土:增加土壤的通气性,无土栽培注意事项:1、培养液配制:A、包括所有的必须元素,对某些植物还可以增加有关元素。例如:禾本科植物应该加入适量Si.B、均衡营养液。也就是矿质元素之间要有适宜的比例浓度。C、具有适宜的PH范围。2、培养过程A、及时向培养液中通入空气。B、及时调整培养液的浓度。C、及时调整培养液的PH值。D、调整温室温度,保持昼夜温差。无土栽培注意事项:1、培养液配制:A、包括所有的必须元素,对光合作用的场所1234光合作用的概念:光合作用的场所1光合作用的概念:光合作用的总反应式:

CO2+2H2O*光能叶绿体(CH2O)+H2O+O2*原料条件产物怎样才能提高光合作用效率?增加CO2浓度增加水分增强光照矿质元素光合作用的总反应式:

CO2+2H2O*光合作用过程中的能量变化1)光能电能基粒2)电能活跃的化学能基粒3)活跃的化学能稳定的化学能基质光反应暗反应光合作用过程中的能量变化1)光能天线色素种类作用作用中心色素种类作用绝大多数叶绿素a及全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素吸收、传递光能少数处于特殊状态的叶绿素a吸收、转换光能叶绿体中的类囊体薄膜上色素的分类:天线色素种类作用作用中心色素种类作用绝大多数叶绿素a及全部叶天线色素将吸收的光能,传递给作用中心色素——少数特殊状态的叶绿素a,这使叶绿素a被激活,失去电子(e)。叶绿素a失去电子后,变成一种强氧化剂,需要获得电子,才能恢复稳态。失去电子的叶绿素a最终从水夺取电子使水分子氧化生成氧分子和氢离子(H+)。天线色素将吸收的光能,传递给作用中心色素——少数

脱离叶绿素a的电子,经过一系列的传递,最后传递给一种带正电荷的有机物——NADP+,与H+形成NADPH,即:NADP++2e+H+→NADPH最终的电子供体和电子受体分别是:电子供体:H2O电子受体:NADP+脱离叶绿素a的电子,经过一系列的传递,最后传递给在电子传递过程中叶绿体还利用光能转换成的电能将ADP和Pi转化形成了ATP:酶ADP+Pi+能量(电能)ATP光反应反应式:2H2O→O2+4H++4e-在电子传递过程中叶绿体还利用光能转换成的电能将ADP和Pi转类囊体光光O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiATP特殊状态的叶绿素a类囊体光光O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiA条件:过程:场所:暗反应多种酶参与催化、ATP、NADPH叶绿体的基质CO2的固定:CO2的还原:CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi(CH2O)H2O酶C52C3条件:过程:场所:暗反应多种酶参与催化、ATP、NADPH反应阶段能量变化物质变化光反应暗反应光能转化成电能水在光下分解电能转换成活跃的化学能NADPH的形成ATP的形成CO2的固定CO2还原及糖类等有机物的形成活跃的化学能转换成稳定化学能光能在叶绿体中的转换反应阶段能量变化物质变化光反应暗反应光能转化成电能水在光下分C3植物光合作用的暗反应中,CO2固定后的第一个产物是C3化合物的植物。C5+CO22C3(磷酸甘油酸)小麦、水稻、菜豆、马铃薯等大多数植物均属于C3植物。酶C3植物光合作用的暗反应中,CO2固定后的第一个产物是C3化C4植物光合作用的暗反应中,CO2固定后的第一产物是C4化合物的植物。

C3+CO2C4(草酰乙酸)

玉米、高粱、甘蔗、苋菜等属于C4植物。PEP羧化酶C4植物光合作用的暗反应中,CO2固定后的第一产物是C4化合比较C3植物和C4植物叶片结构

两类植物叶片结构有什么差异?比较C3植物和C4植物叶片结构两类植物叶片结构有什么差异?光合作用的实质和意义

第一,制造有机物第二,转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能,并储存在光合作用制造的有机物中第三,使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定第四,对生物的进化具有重要的作用光合作用的实质和意义第一,制造有机物第二,转化并储存太阳因素对光合作用的影响在生产上的应用光光合作用是光化学反应,所以光合作用随着光强度的变化而变化。光照减弱时光合作用减慢,光照逐步增强时光合作用随着加快;但是光照增强到一定程度,光合作用速度就不再增加;另外,光的波长也影响光合作用速度,通常情况下红光的光合作用最快,蓝、紫光次之,绿光最差。轮种、套种、间种等可以延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间,是合理利用光能的一项重要措施;合理密植、科学整枝整叶是增加光合作用面积的一项重要措施。因素对光合作用的影响在生产上的应用光光合作用是光化学反应因素对光合作用的影响在生产上的应用温度光合作用的暗反应是酶促反应,温度低酶促反应慢,光合速度降低;随着温度提高,光合成加快;温度过高时会影响酶的活性,使光合速度降低,一般植物的光合作用的最适温度,在25℃∽30℃之间。适时播种;温室栽培植物,可以适当提高室内温度。因素对光合作用的影响在生产上的应用温光合作用的暗反应是酶促反因素对光合作用的影响在生产上的应用CO2浓度CO2是光合作用的原料。原料增加,产物必然增加。大气CO2含量是0.03%,如果浓度提高到0.1%产量可提高一倍左右,浓度提高到一定程度后,产量不再提高。如果浓度降到0.005%,光合作用就不能正常进行。施用有机肥;温室栽培植物时,可以适当提高室内CO2浓度。因素对光合作用的影响在生产上的应用CO2CO2是光合作用的原因素对光合作用的影响在生产上的应用水分水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。另外水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体,所以水对光合作用有相当影响。预防干旱;及时灌溉。因素对光合作用的影响在生产上的应用水水既是光合作用的原料,又因素对光合作用的影响在生产上的应用矿质元素矿质元素是光合作用的产物――葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质,如缺少N,就影响蛋白质的合成;缺少P就会影响ATP的合成;缺少Mg就会影响叶绿素的合成。合理施肥。因素对光合作用的影响在生产上的应用矿矿质元素是光合作用的产物呼吸作用的概念呼吸作用:生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出能量的过程。有氧呼吸:细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。无氧呼吸:细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。呼吸作用的概念呼吸作用:生物体内的有机呼吸作用的场所有氧呼吸:无氧呼吸:第一阶段第二阶段第三阶段

细胞质基质

线粒体基质

线粒体内膜

细胞质基质中呼吸作用的场所有氧呼吸:无氧呼吸:有氧呼吸的过程:第一阶段:第二阶段:第三阶段:总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量

C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+少量能量

2CH3COCOOH+6H2O

酶6CO2+20[H]+少量能量

24[H]+6O2酶12H2O+大量能量

有氧呼吸的过程:第一阶段:第二阶段:无氧呼吸的过程:总反应式:C6H12O6酶6CO2+2C2H5OH+少量能量

C6H12O6酶2C3H6O3+少量能量

第一阶段:第二阶段:C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+少量能量

2CH3COCOOH+4[H]

酶6CO2+2C2H5OH+少量能量

2C3H6O3+少量能量

无氧呼吸的过程:总反应式:C6H12O6酶6C呼吸作用的意义

第一,为生物体的生命活动提供能量。第二,为体内其他化合物的合成提供原料。影响呼吸作用的因素

温度

温度对酶促反应有直接的影响,呼吸过程是由酶催化的一系列反应过程,因此呼吸作用对温度的变化很敏感。最适温度一般为25——30℃。呼吸作用的意义第一,为生物体的生命活动提供能量。第二,为微生物与发酵工程

微生物的类群微生物的营养

微生物的代谢微生物的生长发酵工程简介微生物与发酵工程微生物的类群微生物的营养微生物的代谢107微生物的类群细菌细菌的结构:单细胞的原核生物,主要由细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等部分构成。细菌的繁殖:细菌主要以

方式繁殖:菌落:细菌的繁殖:二分裂肉眼可见的,具有一定形态结构的子代细菌细胞群体。放线菌:病毒基内单细胞的原核生物,菌体一般由分支状的菌丝(分气生菌丝和

菌丝)构成病毒的结构:主要由核酸和衣壳构成病毒的繁殖:只能在宿主的活细胞中进行,病毒的繁殖方式称为增殖微生物的类群细菌细菌的结构:单细胞的原核生物,主要由细胞壁微生物的营养微生物需要的营养物质及功能

培养基的配制原则培养基的种类碳源氮源生长因子水和无机盐微生物的营养微生物需要的培养基的配制原则培养基的种类碳源概念

.种类自养/异养生物对碳源要求的区别

.凡是能为微生物提供所需碳元素的营养物质,就叫做碳源CO2、NaHCO3等含碳无机物糖类、脂肪酸等含碳有机物花生粉饼、石油等成分复杂的天然物质功能构成微生物的细胞物质和一些代谢产物异养微生物的主要能源物质碳源概念概念:种类:功能:氮源凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质,就叫做氮源。分子态氮、氨、铵盐、硝酸盐、尿素、牛肉膏和蛋白胨等。其中铵盐、硝酸盐等是最常用的氮源氮源主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物概念:种类:功能:氮源凡是能为微生物提供所需氮元素的营养分子生长因子有些微生物不需要补充生长因子,如大肠杆菌;而有些微生物则必须补充生长因子才能正常生长,如乳酸杆菌就需要补充多种维生素和氨基酸。

③化学本质:有机物。主要有:氨基酸、维生素、碱基等①概念:微生物生长不可缺少的微量有机物

②含量:微量

④作用:一般是酶和核酸的组成成分

⑤补充原因:缺乏合成某些物质所需的酶或合成能力有限生长因子有些微生物不需要补充生长因子,如大肠杆菌;而①②③培养基的配制原则目的要明确:自养/异养;固氮/非固氮等营养要协调:注意各营养物质的浓度和比例pH要适宜:真菌

细菌

放线菌

.

①②③培养基的配制原则目的要明①②③根据物理性质划分:根据化学成分划分:根据用途划分:培养基的种类液体、半固体和固体培养基选择培养基、鉴别培养基天然培养基、合成培养基①②③根据物理性质划分:根据化学成分划分:根据微生物的代谢微生物的代谢产物微生物的代谢调节微生物代谢的人工控制发酵的概念和种类微生物的代谢微生物的代谢产物微生物的代谢调节微生物代谢1、微生物的代谢产物初级代谢产物:微生物生长和繁殖所必需的物质。如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。在不同种类的微生物细胞中,初级代谢产物的种类基本相同。

次级代谢产物:微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。如抗生素、毒素、激素、色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同。1、微生物的代谢产物初级代谢产物:2、微生物的代谢调节①酶合成的调节组成酶:诱导酶:微生物细胞内一直存在的酶,它们的合成只受遗传物质的控制。例如,大肠杆菌分解葡萄糖的酶在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶。例如,大肠杆菌分解乳糖的酶意义:既保证了代谢的需要,又避免了细胞内物质和能量的浪费,增强了微生物对环境的适应能力。②酶活性的调节示例:谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的过程特点:快速、精细2、微生物的代谢调节①酶合成的调节微生物细胞内一直3、微生物代谢的人工控制改变微生物遗传特性控制生产过程中的各种条件(即发酵条件)科学家通过对黄色短杆菌进行诱变处理,选育出了不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种在谷氨酸的生产过程中,可以采取一定的手段改变细胞膜的透性,使谷氨酸能迅速排放到细胞外面,从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用,提高谷氨酸产量。3、微生物代谢的人工控制改变微生物遗传特性科学家通4、发酵的概念和种类通过微生物的培养,大量生产各种代谢产物的过程叫做发酵根据培养基的物理状态可以分为:

根据所生成的产物可以分为:

根据发酵过程对氧的需求情况可以分为:固体发酵和液体发酵;抗生素发酵、维生素发酵、氨基酸发酵等;厌氧发酵(如酒精发酵、乳酸发酵)和需氧发酵(如抗生素发酵、氨基酸发酵)。4、发酵的概念和种类通过微生物的培养,大量生产各种1、微生物群体生长的规律及其在实践中的应用调整期对数期稳定期衰亡期代谢活跃,V增大,合成分裂所需ATP、酶等长短与菌种、培养条件有关快速分裂,呈等比数列递增;特点:代谢旺盛,形态和生理特性稳定;应用:作菌种——缩短生产周期数目最多[达K值],[生存斗争最剧烈]大量积累

(特别是

);芽孢形成“连续培养”延长稳定期,提高产量,缩短生产周期死亡速率>繁殖速率数目急剧下降1、微生物群体生长的规律及其在实践中的应用调整期对数期稳2、影响微生物生长的环境

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