光合作用的过程

（融AtHWW光合作用的过程（3.3光合作用）从总体上看，光合作用是一个氧化还原过程。在光合作用的原料中，二氧化碳是碳的最氧化状态，氧在水中却是一种还原状态。在光合作用的产物中，糖类则是碳的比较还原状态。通过反应，二氧化碳被还原到糖类的水平，水中的氧则被氧化为分子态氧。无机自然界，在常温常压下，这个反应是进行不了的。而在绿色植物体内，由于叶绿素吸收的光能作为反应的推动力，就能使一个很难被氧化的水分子去还原一个很难被还原的二氧化碳分子，并能使一个基本不含能量的二氧化碳变成一个富含能量的有机物。光反应阶段：光合作用是从叶绿体色素吸收光能启动的。色素吸收光能传递给部分叶绿素a,叶绿素a接受一定量的光能后，迅速射出一个高能电子（光能转变为电能），此时该叶绿素分子被激发，出现电子亏缺，并形成强烈的夺得电子的能力，导致水分子分解成O2和H+，使该色素分子得到电子。射出的高能电子，经过一系列的传递，最终与H+一起被某种受体接受。在传递过程中，释放能量并把ADP和Pi转变成ATP。这样就把电能转变成化学能贮存在ATP中。从叶绿体的色素吸收光能开始到此，依赖于光能的推动，因此，把上述反应称为光反应。暗反应阶段：首先在酶的作用下，将叶片吸收的或自身呼吸释放的一分子CO2和五碳化合物结合，再分解为两分子的三碳化合物，通过此过程，CO2被固定。三碳化合物又在酶的作用下，接受ATP的能量被H还原，成为复杂的贮藏着能量的有机物。在此过程中，原属CO2中的C进入糖的分子中，并把活跃的、不稳定的化学能转变为稳定的化学能贮存在糖分子中。两个三碳化合物经过一系列的复杂变化，一部分形成五碳化合物补充原消耗的五碳化合物，一部分最终形成葡萄糖等有机物。光合作用的重要意义物质合成方面：全球自养植物每年同化碳素约2x10iit，相当于（4〜5）x10iit有机物，为人类和全部动物提供了所需的食物，并为人类提供某些工业原料。能量转化方面：每年转化太阳能3x10］8kJ,1970年，全球能耗为3x10i7kJ,只是光合作用能量转化的1/10,因此，是“巨型能量转换站”。环境保护方面：每年放氧5.35x10iit。既补充了大气中的氧，又清除了大气中过多的二氧化碳。所以说，光合作用是“自动空气净化器”。果实各结构的染色体数目及基因型（5.2生物的个体发育）［例］子房感＜2M）＜正交：与ZNx(/2NAAaa《子房壁（次）一触悟）

蚣 蚣受精卵（2N）—胚伽）-通 Aa受蒂极核集田胞（3N）疆-种皮（国）M，〔珠被（渺

AA反交：ZNX/2JTaaAA孑房(NM"

aa，子房壁⑵0―果皮（项）aa aa受精卵⑵0—胚（2N）Aa Aa受精极核（时—蹈L细胞＜3N）Aaa AaaL珠被（2N） -种皮（SN）aa. aa减数分裂和有丝分裂比较表（5.1生物的生殖）比较项目 有丝分裂 减数分裂减数|减数III精巢、卵巢中连续分裂二次无精巢、卵巢中连续分裂二次无~无发生部位细胞分裂的次数有无同源染色体有无联会、四分体—般发生在体细胞中一次有无有无同源染色体分无精子细胞4精子细胞4个；卵细胞1个和3个极体—减半（2N一N）子细胞的名称和数体细胞2个子细胞染色体数目不变（子细胞染色体数目不变（2N—2N）相1.分裂过程中都有纺锤丝出现同2.染色体在分裂过程中都复制1次点3.分裂的结果都有子细胞的产生教材分析（4.2.1体液调节）本节内容包括动物激素的种类和生理作用、激素分泌的调节、相关激素间的协同作用和拮抗作用、其他化学物质的调节作用等四部分内容。知识比较零散。一课时完成教学，必须精心组织教学过程，科学安排各个知识点的落实环节，挖掘知识点之间的内在联系，尽力做到本节课前后有序，浑然天成。关于“动物激素的种类和生理作用”这部分知识，在初中教材中已经学过，在教学中点到为止，以引起学生的重视。但要突出垂体在内分泌系统中的地位，明确下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。垂体在内分泌系统中占有重要位置，人称“内分泌之王”，它不仅有重要的独立作用，如生长素的分泌等。而且还分泌其他几种激素（如促甲状腺激素、促性腺激素），分别调节甲状腺、性腺等腺体的活动。教师在教学过程中应适当地说明这些激素的作用。下丘脑的神经分泌细胞中可以合成促甲状腺激素释放激素，促肾上腺皮质激素释放激素、促性腺激素释放激素等，它们对垂体促激素的分泌起促进作用。另外，在教学中，要说明下丘脑是中枢神经系统的组成部分，其兴奋性也受大脑皮层活动的影响。这样可使学生认识到激素调节和神经调节在结构和功能上是密切相关的，进而在更高层次上理解激素调节。关于“激素分泌的调节”，首先要使学生明确激素是体液的成分之一，它对生命活动的调节是通过体液的传送而实现的。同时要使学生明确CO2、H+等都是体液的成分。其次，要紧紧抓住激素如何调节生命活动这个中心问题来展开教学。把教材中甲状腺激素分泌的调节过程的动态性准确无误地传授给学生，阐明调节过程的反馈性。关于“相关激素间的协同作用和拮抗作用”，教材首先指出激素对某一种生理活动的调节，是由多种激素相互协调、相互作用共同完成的。对同一生理效应，有的相关激素表现为协同作用，有的则表现为拮抗作用。如生长激素和甲状腺激素对生长发育过程的作用表现为协同调节；而胰岛素和胰高血糖素对血糖含量的作用则表现为拮抗调节。如果说“促激素释放激素T促激素T激素”是纵向调节，则“协同和拮抗”便是从横向说明激素对生理活动的调节。希望在教学过程中能够明确地向学生说明这一点。关于“其他化学物质的调节作用”，是以CO2对呼吸的调节为例，讲述了激素以外的化学物质对机体生理活动的调节。激素调节与第二章的细胞增殖、分化、衰老，第三章的三大营养的代谢和内环境的稳态，第五章的动物的生殖和发育，第八章的生态因素对生物的影响和生物对环境的适应等内容有关，CO2调节与第三章的稳态和呼吸作用等内容有关。教后分析（2.2细胞增殖）细胞有丝分裂内容重点是掌握各时期的特点。在教学中尽可能采用多媒体课件、录像带等直观教具，让学生理解这一动态过程，并采用编顺口溜的方法，进一步帮助学生掌握。对有丝分裂过程间期，如果学生的基础条件好，建议在教学中给学生补充三个分期的特点：G1期、S期、G2期。教后分析（5.1生物的生殖）通过对比不同的生殖方式，分析和概括无性生殖和有性生殖的概念，培养记忆、判断、概念形成能力；通过识别减数分裂各时期的图示，培养识图和判断能力；通过分析减数分裂过程中染色体和DNA的数量和行为变化规律，培养分析和判断能力。在学习过程中要抓住特点，懂得道理，记住过程，不但学得有趣，掌握也牢固。对比比较难于理解和掌握的知识内容，要认真剖析、深入对比。如减数分裂与有丝分裂图象的区分，运用图形、曲线进行有丝分裂、减数分裂过程中DNA、染色体变化分析，加深理解与记忆，效果会很好。为了掌握有丝分裂和减数分裂图象辨析的方法，现总结如下减数分裂与有丝分裂图像的区分比较表、区分特M分列方式\联会现象四分体现象同源染色体分离现象细胞内形状都相同的成对同源染色体染色体数目有丝分裂无无无有偶数减数I分裂有有有有偶数减数II分裂无无无无偶数或奇数口记忆诀如下：有丝同源不配对，减II无源难成对。联会形成四分体，同源分离是减I。糖类(1.2组成生物体的化合物)(-)单糖：自然界中分布最广的单糖是葡萄糖，分子式为c6h12o6,结构简式为：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO，它是一种多羟基醛。由于葡萄糖具有醛基，所以可被氧化为葡萄糖酸；也可以加氢被还原成六元醇，反应如下：CH2OH-(CHOH)4-CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH2OH-(CHO)4-COOH+微1+H2O+4NH3ch2（oh）-（choh）4-CHO+h2 ch2oh-（CHOH）4-CH2OH葡萄糖有一种同分异构体为果糖，它是多羟基酮，比葡萄糖甜,不易结晶，通常是粘稠的液体，纯净的果糖为白色晶体，易溶于水,存在水果、蜂蜜中。结构简式为：ch2oh—（choh）3—c—ch2oh。核糖和脱氧核糖为戊糖，结构简式为：ch2oh-（choh）3-CHO和CH2OH-（CHOH）2-CH2-CHO,二者是构成遗传物质RNA和DNA的成分。（二）二糖：二糖中最常见的蔗糖，分子式为c12h22o11O它是重要的甜味食物，存在于许多植物体内，以甘蔗和甜菜含量最多。蔗糖分子内不含醛基，没有还原性，不能发生银镜反应，但在硫酸的催化作用下可以水解成一分子果糖和一分子葡萄糖。°4C1.H”O11'一［【・O' CHH1.OK十CHH1.OK122211 2 6126 6126蔗糖 葡萄糖果糖蔗糖有一种同分异构体，名为麦芽糖。其分子结构中含有醛基，具有还原性，可以发生银镜反应。麦芽糖可在硫酸等的催化作用下水解，生成两个分子的葡萄糖。C12H22O11T|E 2C6H.O6麦芽糖 葡萄糖乳糖是哺乳类动物奶汁中的一种双糖，在半乳糖苷酶的催化作用下水解，生成一分子葡萄糖和一分子半乳糖。CHO,+HQ' Cjq+CHO,122211 2 6126 6126乳糖 葡萄糖半乳糖（三）多糖:多糖是由很多单糖分子按一定的方式，经分子间脱水而形成的,是天然高分子化合物，广泛存在于动植物体中。多糖一般不形成晶体，不溶于水，没有甜味，也没有还原性。最常见的多糖是淀粉纤维素和糖元。它们都是葡萄糖的高聚体，分子通式为（硅斗。。^。淀粉在稀酸作用下发生水解反应，最后生成葡萄糖。（5°O水— （ch水解O） *解4%0帛6105n '6105m 122211z淀粉 糊精 麦芽糖葡萄糖纤维素是白色固体，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。只有在高温、高压和催化剂存在条件下才能水解，最终物为葡萄糖。催化剂（CHnO）+高nH高^ nCHO6105n2 6126组成纤维素的每个葡萄糖单元有三个羟基，因此纤维素分子可表示为［C6H7O2（OH）3］。由于羟基的存在，所以纤维素也能表现出醇的一些性质，如酯化反应生成纤维素硝酸酯、乙酸酯等。实验中“方法步骤”的设计思路（实验十植物向性运动的实验设计和观察）向光性对照J单侧光照射'、''［光线均匀照射对照［胚芽鞘完整‘、''［去胚芽鞘尖端，或用锡箔小帽套住胚芽鞘尖端向重力性对照J根尖完整 对照J根尖垂直向下放置'i根尖除去 i根尖其他方位放置实验设计方案的内容（实验十植物向性运动的实验设计和观察）—个比较完整的实验设计方案，一般包括以下内容：实验题目。假设。即对可见现象提出的一种可检测的解释。『 符合事实——假设成立提出假设——寻找证据不符合事实——假设不成立预期。即在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。如果预期没有实现，则说明假设不成立；如果预期得到实现，则假设成立。实验。根据实验目的和提出的假设，来具体设计实验的方法步骤。在实验的方法步骤设计中，必须遵循对照的原则。对照的常用方法有以下几种。空白对照：不给对照组任何处理因素。条件对照：虽然给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素。自身对照：对照和实验都在同一研究对象上进行。相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。在实验中要注意“变量”的控制，一般只确认一个变量，即对实验结果有影响的变量。观察和收集数据。在实验方案中要事先设计定时观察的内容和观察的次数、同时应按要求进行观察，并将观察到的现象和结果如实记录下来。有的实验还需要采集数据。分析。对实验记录下来的现象、结果、数据进行整理、分析。有的可以用图表表示出来。推论。即根据实验事实进行推论，得出结论的过程。交流。即写出书面实验报告。膜电位产生的离子学说（4.2.2神经调节）关于膜电位产生的原理有各种假说。目前有许多实验支持的、因而也是广泛流行的假说为离子学说。离子学说的根据首先是枪乌贼大纤维胞内液（轴浆）与其胞外液（血液或海水）化学成分的巨大差异。在轴浆内，负离子主要是带负电荷的大分子有机物A-（a一羟基乙烷磺酸盐等），正离子主要是K+,而且绝大部分（90%"0K+是可以自由扩散和交换的。血液中的正离子主要是Na+）负离子主要是C1-。各种离子的不同分布情况决定于轴突膜的半通透性特征和离子泵的作用。在静息状态下，轴突膜对K+和C1-的通透性是中等的，对Na+的通透性很低，而对A-则完全不通透。因此，根据浓度差,K+可扩散至膜外，而A-则只能停留在膜内，结果造成膜内为负和膜外为正的极化状态。静息膜电位是由于膜的极化状态，主要决定于K+的平衡电位，即K+在膜内外的比例。在外加电流（即电刺激）的影响下，轴突膜在阴极发生局部的去极化，同时膜的半通透性也发生变化。首先是对Na+的通透性（PNa）突然增加，Na+顺着它的浓度梯度由外向内（膜）流（Na+内流），膜内正离子增多，进一步促使膜去极化，其速度最大可增加约500倍。当Na+内流量达到一定程度时，膜的极化发生倒转，出现反极化或超射。继而Na+通透性回降（失效），同时膜对K+的通透性迅速增加。K+顺着它的浓度梯度从膜内向外流（K+外流），出现膜的再极化（复极化），膜电位恢复到静息水平，因此锋电位的上升相，包括去极化和反极化两个相继的部分，主要是由于Na+通透性的迅速增加与Na+内流。锋电位的下降相即膜的再极化，主要是由于K+通透性的迅速增加与K+外流。因此，膜在静息状态时可假定为“K膜”，主要对K+通透，膜电位趋向接近K+的平衡电位（-93毫伏）。膜在活动时可假定为“Na膜”，对Na+有极大的通透性，膜电位趋向于接近Na+平衡电位（+55毫伏）。所以动作电位的产生主要是由于K膜突然转变为Na膜，继而又几乎同样迅速复原为K膜。神经纤维在活动时，发生了Na+内流与K+外流的离子转运°K+和Na+的这种转运都是顺着各自的浓度梯度进行的，是“下坡”运动（被动过程），不需要消耗能量。当膜再极化时，膜内Na+增加，膜外K+增加。而只有锋电位之后的恢复期内，出现了离子向相反的方向转运，即Na+外流,K+内流。这时Na+和K+的转运都是逆着各自的浓度梯度进行的，是“上坡”运动（主动过程），需要消耗能量。如果用二硝基酚（DNP域氰化钠（NaCN）一类代谢抑制物处理神经纤维后，这些纤维仍可继续传导冲动许多小时，而对静息膜电位和动作膜电位并无显著影响，但在恢复期内Na+的排出则受到抑制。由此可见，神经活动时离子的转运过程本身不需要消耗能量，而在恢复期内离子的主动转运则必须依靠代谢提供能量。也就是说，锋电位的产生和恢复机制是不相同的。不言而喻的，静息电位的维持是需要消耗能量的。一般用离子泵的假说来说明离子的转运。由于Na+和K+的转运在很大程度上是相互密切联系的——耦联的。因此假设膜内有钠钾泵的作用机制，在排出Na+的同时吸入K+。这也是维持离子在膜内外正常的不等分布，亦即维持静息电位的机制。至于钠钾泵是如何排钠吸钾的问题，曾提出许多假设。一个模型是假设在膜的内部有一种或两种特殊的载体分子，它在膜的一边结合一种离子，而在膜的另一边放出此离子。钠钾泵运转的能源是三磷酸腺苷（ATP）。另一种假设是在浆膜内有对各种离子的专门通道，这些通道可以开放和封闭，并且只允许一种离子进出。锋电位的产生机制和膜的恢复机制的主要区别如下。锋电位是“下坡运动”，在电化学电位差的影响下，发生Na+与K+的被动进出。在静息状态，这些通道只允许微量的离子漏过去。当膜去极化时，这些通道开放，出现大量的离子运动，首先Na+内流，然后是K+外流。这些离子转动的速度最高时每平方厘米面积每秒为10000微微克分子（1微微克分子等于10-12克分子）。恢复过程是“上肢运动”，主要由于耦联的钠钾泵的作用，吸入^和排出Na+,转运率为每秒50微微克分子。所以经过一阵活动（传导冲动）后需要许多小时才能完全消除活动的后果。DNP对锋电位的传导无影响，Na+内流，膜电位不变。DNP抑制钠钾泵的作用，不能排Na+,因而影响神经的恢复。由此可见，所谓静息状态其实毫不平静，钠钾泵不停地运转着，而活动则常常是一触即发的。精子的形成过程与卵细胞的形成过程的异同点（5.1生物的生殖）比较项目不同点相同点精子的形成卵细胞的形成染色体复制复制一次复制一次复制一次第一次分裂一个初级精母细推胞（2n）产生两个大小相同的次级精母细胞（n）第二次分裂是否变态生殖细胞数及染色体第一次分裂一个初级精母