Curso obligatorio de primer año de biología de bachillerato (1) Resumen de puntos de conocimiento
Capítulo 1: Acercándonos a las células
Sección 1: De la biosfera a las células
1. Conceptos relacionados,
Célula: Es la unidad básica de estructura y función de los organismos vivos. A excepción de los virus, todos los seres vivos están formados por células. Las células son los sistemas vivos más básicos de la Tierra
Los niveles estructurales de los sistemas de vida: células → tejidos → órganos → sistemas (las plantas no tienen sistemas) → individuos → poblaciones
→ comunidades → ecosistemas →Biosfera
2. Conocimientos relacionados con los virus:
1. El virus es un tipo de organismo sin estructura celular. Características principales:
① Los individuos son diminutos, generalmente entre 10 y 30 nm. La mayoría sólo se pueden ver con un microscopio electrónico.
②. ácido nucleico, ADN o ARN, no existen virus que contengan dos tipos de ácidos nucleicos;
③, especializados en vida parasitaria intracelular
④, estructura simple, generalmente compuesta de ácidos nucleicos. El ácido (ADN o ARN) y la cubierta proteica constituyen.
2. Según los diferentes huéspedes, los virus se pueden dividir en tres categorías: virus animales, virus vegetales y virus bacterianos (es decir, fagos). Según los diferentes tipos de ácidos nucleicos que contienen los virus, se dividen en virus de ADN y virus de ARN.
3. Los virus comunes incluyen: virus de la influenza humana (que causa la influenza), virus del SARS, virus de inmunodeficiencia humana (VIH) [que causa el SIDA], virus de la influenza aviar, virus de la hepatitis B, virus de la viruela humana, virus de la rabia, virus del mosaico del tabaco, etc.
Sección 2: Diversidad y Unidad de las Células
1. Tipos de Células: Según exista en la célula un núcleo delimitado por la membrana nuclear, las células se dividen en células procarióticas y células eucariotas. Células nucleares
2. Comparación entre células procarióticas y células eucariotas:
1. Células procarióticas: células pequeñas, sin membrana nuclear, sin nucléolo y sin núcleo formado; La zona donde se concentra el material (una molécula circular de ADN) se llama nucleoide; no hay cromosomas, y el ADN no está combinado con proteínas; los orgánulos solo tienen ribosomas, hay una pared celular, y su composición es diferente; de células eucariotas.
2. Células eucariotas: las células son de mayor tamaño, tienen una membrana nuclear, un nucléolo y un núcleo verdadero; tienen un número determinado de cromosomas (combinación de ADN y proteínas, generalmente tienen variedad); de organelos.
3. Procariotas: organismos compuestos por células procariotas. Por ejemplo: las cianobacterias, las bacterias (como las bacterias nitrificantes, las bacterias del ácido láctico, Escherichia coli, neumococos), los actinomicetos, los micoplasmas, etc. son todos procariotas.
4. Eucariotas: organismos compuestos por células eucariotas. Como animales (paramecio, ameba), plantas, hongos (levadura, moho, moho limoso), etc.
3. El establecimiento de la teoría celular:
1. En 1665, el inglés Robert Hooke observó utilizando un microscopio (aumentos: 40-140 veces) diseñado y fabricado por él mismo. Los trozos de corcho fueron los primeros en describir la estructura de las células vegetales y los primeros en utilizar la palabra latina cella (célula) para nombrar las células.
2. En 1680, el holandés A. van Leeuwenhoek observó por primera vez células vivas. También observó protozoos, esperma humano, glóbulos rojos de salmón y bacterias en el sarro.
3. En la década de 1830, los alemanes Matthias Jacob Schleiden y Theodar Schwann propusieron que todas las plantas y animales están compuestos de células, y que las células son la base de todos los animales y plantas. Esta teoría es la "teoría celular", que revela la unidad de la estructura de los organismos vivos.
Capítulo 2 Moléculas que componen las células
Sección 1 Elementos y compuestos en las células
1. Los mundos biológico y no vivo están unificados: Los elementos químicos. que forman las células se pueden encontrar en el mundo no biológico
2. Hay diferencias entre el mundo biológico y el no biológico: el contenido de los elementos químicos que componen los organismos vivos en las células es diferente al en el mundo no biológico el contenido es obviamente diferente
2 Hay más de 20 elementos químicos que componen los organismos vivos:
Grandes cantidades de elementos: C, O,. H, N, S, P, Ca, Mg, K etc.
Oligoelementos: Fe, Mn, B, Zn, Cu, Mo
Elementos básicos: C;
Elementos principales; C, O, H, N, S, P;
Las células contienen hasta 4 elementos: C, O, H, N;
> Agua
Sustancias inorgánicas y sales inorgánicas
Lípidos compuestos que forman las proteínas celulares
Azúcares orgánicos
Ácidos nucleicos
3. En las células vivas El compuesto más abundante en la célula es el agua (85%-90%) el compuesto orgánico más abundante es la proteína (7%-
); 10%); el elemento químico que representa la mayor proporción del peso fresco de la célula es el O. El elemento químico con mayor proporción del peso seco es el C.
Sección 2: Principal portador de las actividades de la vida------Proteína
1. Conceptos relacionados:
Aminoácidos: unidad básica de la proteína. , Hay alrededor de 20 tipos de aminoácidos que forman las proteínas.
Condensación por deshidratación: El grupo amino (-NH2) de una molécula de aminoácido se conecta al grupo carboxilo (-COOH) de otra molécula de aminoácido, y al mismo tiempo se pierde una molécula de agua.
Enlace peptídico: Enlace químico (—NH—CO—) que conecta dos moléculas de aminoácidos en una cadena peptídica.
Dipéptido: Compuesto formado por la condensación de dos moléculas de aminoácidos y que contiene un solo enlace peptídico.
Polipéptido: Estructura en cadena formada por la condensación de tres o más moléculas de aminoácidos.
Cadena peptídica: Los polipéptidos suelen tener una estructura de cadena, llamada cadena peptídica.
2. Fórmula general de la molécula de aminoácido:
NH2
︱
R — C H —COOH
3. Características de la estructura de los aminoácidos: Cada molécula de aminoácido contiene al menos un grupo amino (—NH2) y un grupo carboxilo (—COOH), y ambos tienen un grupo amino y un grupo carboxilo. conectados al mismo átomo de carbono (como: Hay -NH2 y -COOH pero no están conectados al mismo átomo de carbono y no se llaman aminoácidos los diferentes grupos R conducen a diferentes tipos de aminoácidos);
4. Las razones de la diversidad de proteínas son: el número, tipo y disposición de los aminoácidos que forman la proteína son diferentes, y la estructura espacial de la cadena polipeptídica está en constante cambio.
5. Las principales funciones de las proteínas (principales portadoras de las actividades vitales):
① Sustancias importantes que constituyen las células y los organismos, como la actina; Catálisis: como enzimas;
③ Efectos reguladores: como insulina, hormona del crecimiento
④ Inmunidad: como anticuerpos, antígenos
⑤ Función de transporte; : Como la hemoglobina en los glóbulos rojos.
6. Cálculos relevantes:
① Número de enlaces peptídicos = número de moléculas de agua eliminadas = número de aminoácidos - número de cadenas peptídicas
② Al menos 10 grupos carboxilo (—COOH) o el número de grupos amino (-NH2) = el número de cadenas peptídicas
Sección 3 Portadores de información genética------ácidos nucleicos
1. Tipos de ácidos nucleicos: ácido nucleico desoxirribosa (ADN) y ácido ribonucleico (ARN)
2. Ácido nucleico: Es una sustancia que transporta información genética en las células y juega un papel importante en la herencia. , mutación y síntesis de proteínas de organismos.
3. La unidad básica del ácido nucleico es: nucleótido, que está compuesto por una molécula de ácido fosfórico, una molécula de azúcar de cinco carbonos (el ADN es desoxirribosa, el ARN es ribosa) y una molécula de nitrógeno. base Los nucleótidos que forman el ADN se llaman desoxinucleótidos y los nucleótidos que forman el ARN se llaman ribonucleótidos.
IV.Las bases contenidas en el ADN son: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T)
Las bases contenidas en el ARN Las bases son : adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U)
5. Distribución de los ácidos nucleicos: El ADN de las células eucariotas se distribuye principalmente en el núcleo y los cloroplastos; También contienen una pequeña cantidad de ADN; el ARN se distribuye principalmente en el citoplasma.
Sección 4: Hidratos de Carbono y Lípidos en las Células
1. Conceptos relacionados:
Hidratos de Carbono: son las principales sustancias energéticas, se dividen principalmente en Azúcar simple; disacárido y polisacárido, etc.
Monosacárido: Es un azúcar que no se puede volver a hidrolizar. Como la glucosa.
Disacárido: Es un azúcar que puede producir dos moléculas de monosacárido tras la hidrólisis.
Polisacárido: Es un azúcar que puede producir muchos monosacáridos tras su hidrólisis. La unidad básica de los polisacáridos es la glucosa.
Azúcares reductores solubles: glucosa, fructosa, maltosa, etc.
2. Comparación de azúcares:
Clasificación
Elementos
p>
Tipos comunes
Distribución
Funciones principales
Monosacáridos
C
H
O
Ribosa
Animales y plantas
Ácidos nucleicos
Desoxirribosa
Glucosa, fructosa, galactosa
Sustancias energéticas importantes
Disacáridos
Sacarosa
Plantas
∕
Maltosa
Lactosa
Animales
Polisacáridos
Almidón
Plantas
Sustancias vegetales de almacenamiento de energía
Celulosa
Componente principal de la pared celular
Glucógeno (glucógeno hepático, glucógeno muscular)
Animales
Sustancias animales de almacenamiento de energía
3. Comparación de lípidos:
Clasificación
Elementos
Comunes tipos
Función
Lípido
Grasa
C, H, O
∕
1. Material principal de almacenamiento de energía
2. Aislamiento
3. Reduce la fricción, amortigua y reduce la presión
Fosfolípidos
C. , H, O
(N, P)
∕
Componentes principales de la membrana celular
Esteroles
Colesterol
Relacionado con la fluidez de la membrana celular
Hormonas sexuales
Mantienen los caracteres sexuales secundarios biológicos y favorecen el desarrollo de los órganos reproductivos
Vitamina D
Conduce a la absorción de Ca y P
Sección 5 Sustancias inorgánicas en las células
1 Puntos clave de conocimiento sobre el agua
> Forma de existencia
Contenido
Función
Contacto
Agua
Agua libre
Alrededor del 95%
1. Buen disolvente
2. Participa en diversas reacciones químicas
3. Se pueden convertir entre sí; cuando el metabolismo es fuerte, el contenido de agua libre aumenta, por el contrario, el contenido disminuye.
Agua unida
Aproximadamente un 4,5 %
Un componente importante de la estructura celular
2. Sales inorgánicas (principalmente en forma iónica Existencia) Función:
①. Constituyen algunos compuestos importantes, como: clorofila, hemoglobina, etc.
②. Mantienen las actividades vitales de los organismos (como los animales que convulsionan debido a la deficiencia de calcio).
③. Mantiene el equilibrio ácido-base y regula la presión osmótica.
Capítulo 3 Estructura básica de las células
Sección 1 Membrana celular------Límite del sistema
1. Componentes de la membrana celular: Principalmente lípidos Masa (alrededor del 50%) y proteína (alrededor del 40%), así como una pequeña cantidad de azúcar (alrededor del 2% al 10%)
2. p> ①. Separar las células del entorno externo
② Controlar el movimiento de sustancias dentro y fuera de las células
③ Intercambiar información entre células
3. Las células vegetales también tienen paredes celulares, los ingredientes principales son la celulosa y la pectina, que tienen un efecto de apoyo y protección sobre las células; sus propiedades son totalmente permeables.
Sección 2 Organelos - División del trabajo y cooperación dentro del sistema
1. Conceptos relacionados:
Citoplasma: el protoplasma dentro de la membrana celular y fuera del núcleo. .Se llama citoplasma. El citoplasma incluye principalmente matriz citoplasmática y orgánulos.
Matriz citoplásmica: La parte líquida del citoplasma es la matriz. Es el lugar principal donde las células realizan el metabolismo.
Organelo celular: término general para diversas estructuras subcelulares con funciones específicas en el citoplasma.
Comparación de los ocho orgánulos principales:
1. Mitocondrias: (granulares, con forma de bastón, con doble membrana, se encuentran comúnmente en células animales y vegetales, contienen una pequeña cantidad de ADN). y La membrana interna de ARN sobresale para formar crestas. Hay muchas enzimas relacionadas con la respiración aeróbica en la membrana interna, la matriz y los granos). Las mitocondrias son el lugar principal donde las células llevan a cabo la respiración aeróbica. Aproximadamente el 95% de la energía necesaria para la vida. actividades proviene de las mitocondrias, es el "taller de energía" de las células
2. Cloroplasto: (de forma elipsoide aplanada o esférica, con doble membrana, se encuentra principalmente en las células mesófilas de las plantas verdes), el cloroplasto es el orgánulo. de las plantas para la fotosíntesis, es el "taller de fabricación de nutrientes" y la "estación de conversión de energía" de las células vegetales, (contiene clorofila y carotenoides, además de una pequeña cantidad de ADN y ARN, la clorofila se distribuye en la membrana de las laminillas de grana. En la membrana de la estructura laminar y en la matriz dentro del cloroplasto, que contiene las enzimas necesarias para la fotosíntesis).
3. Ribosomas: cuerpos granulares elipsoidales, algunos adheridos al retículo endoplásmico y otros libres en la matriz citoplasmática. Es el lugar donde los aminoácidos se sintetizan en proteínas dentro de las células.
4. Retículo endoplásmico: red conectada por estructuras membranosas. Es el "taller" de síntesis y procesamiento de proteínas intracelulares, así como de síntesis de lípidos
5. Aparato de Golgi: relacionado con la formación de paredes celulares en células vegetales, y el procesamiento de proteínas (proteínas secretadas) en células animales, Transporte clasificado relacionado.
6. Centrosoma: Cada centrosoma contiene dos centríolos, dispuestos verticalmente. Existe en las células animales y en las células vegetales inferiores y está relacionado con la mitosis celular.
7. Vacuola: Se encuentra principalmente en células vegetales maduras, con líquido celular en el interior de la vacuola. Componentes químicos: ácidos orgánicos, alcaloides, azúcares, proteínas, sales inorgánicas, pigmentos, etc. Tiene las funciones de mantener la forma de las células, almacenar nutrientes y regular la ósmosis celular y la absorción de agua.
8. Lisosoma: Conocido como "taller de digestión", contiene una variedad de hidrolasas que pueden descomponer orgánulos envejecidos y dañados, fagocitar y matar virus o gérmenes que invaden las células.
3. Síntesis y transporte de proteínas secretadas:
Ribosomas (sintetizan cadenas peptídicas) → Retículo endoplásmico (procesados en proteínas con una determinada estructura espacial) →
Aparato de Golgi (modificación y procesamiento adicionales) → vesículas → membrana celular → extracelular
4. La composición del sistema de biopelículas: incluida la membrana del orgánulo, la membrana celular y la membrana nuclear, etc.
Sección 3: Núcleo - el centro de control del sistema
1. La función del núcleo: es la biblioteca de información genética (el lugar donde se almacena y replica el material genético) , el metabolismo celular y el centro de control de la herencia;
2. La estructura del núcleo:
1. Cromatina: compuesta de ADN y proteínas, son dos tipos de cromosomas. el mismo material en diferentes etapas del estado de ser de la célula.
2. Membrana nuclear: doble membrana que separa el material nuclear del citoplasma.
3. Nucléolo: relacionado con la síntesis de ciertos ARN y la formación de ribosomas.
4. Poro nuclear: realiza el intercambio de materia y de información entre el núcleo y el citoplasma.
Capítulo 4 Entrada y salida de materiales de las células
Sección 1 Ejemplos de transporte de materiales a través de membranas
1. Ósmosis: Moléculas de agua (moléculas de disolvente) Difusión a través de una membrana semipermeable.
2. Capa de protoplasma: membrana celular y tonoplasto y el citoplasma entre ambas membranas.
3. Condiciones para que se produzca la ósmosis:
1. Tener una membrana semipermeable.
2. Hay una diferencia de concentración en ambos lados de la membrana.
4. Absorción de agua y pérdida de agua de las células:
Concentración de solución externa > Concentración de solución intracelular → Pérdida de agua celular
Concentración de solución externa < Concentración de solución intracelular → Absorción celular de agua
Sección 2: Modelo mosaico de flujo de membranas biológicas
1. Estructura de la membrana celular: Fosfolípidos Proteínas Azúcares
↓ ↓ ↓
Revestimiento de azúcar "proteína mosaico" de bicapa de fosfolípidos (relevante para el reconocimiento celular)
(andamio básico de la membrana)
2. cierta fluidez
Membrana celular
(Membrana biológica) Características funcionales: Permeabilidad selectiva
Sección 3: Cómo se transportan las sustancias a través de las membranas
1. Conceptos relacionados:
Difusión libre: Las sustancias entran y salen de las células por difusión simple.
Difusión asistida: Las sustancias que entran y salen de las células dependen de la difusión de proteínas transportadoras.
Transporte activo: El transporte de sustancias desde el lado de baja concentración al lado de alta concentración requiere la ayuda de proteínas transportadoras y también requiere el consumo de energía liberada por reacciones químicas dentro de la célula.
2. Comparación de difusión libre, difusión asistida y transporte activo:
Artículos de comparación
Dirección de transporte
Si se requiere transportista
p>
Si consume energía
Ejemplo representativo
Difusión libre
Alta concentración → baja concentración
No necesario
No consume
O2, CO2, H2O, etanol, glicerina, etc.
Difusión asistida
Alta concentración→baja concentración
Requerido
No consume
La glucosa ingresa a los glóbulos rojos, etc.
Transporte activo
Baja concentración→alta concentración
Requerido
Consumo
Aminoácidos, varios iones, etc.
3. y las sustancias de moléculas pequeñas se transportan principalmente mediante transporte pasivo (difusión libre, difusión asistida) y transporte activo. Las principales formas de entrada y salida de macromoléculas y partículas de las células son la endocitosis y la exocitosis.
Capítulo 5 Suministro y utilización de energía celular
Sección 1 Enzimas que reducen la energía de activación de las reacciones químicas
Conceptos relacionados:
< p. > Metabolismo: Es el término general para todas las reacciones químicas en las células vivas. Es la diferencia más fundamental entre los seres vivos y los no vivos, y es la base de todas las actividades vitales de los organismos vivos.Metabolismo celular: Son muchas las reacciones químicas que tienen lugar en las células a cada momento.
Enzimas: son un tipo de materia orgánica producida por células vivas (fuente) que tienen efectos catalíticos (función: reducir la energía de activación de las reacciones químicas y aumentar la velocidad de las reacciones químicas).
Energía de activación: Energía necesaria para que una molécula cambie de un estado normal a un estado activo propenso a reacciones químicas.
2. El descubrimiento de las enzimas:
① En 1783, el científico italiano Spalangioni demostró experimentalmente que el estómago tiene la función de la digestión química; En 1836, el científico alemán Schwann extrajo la pepsina del jugo gástrico;
③. En 1926, el científico estadounidense Sumner demostró que la ureasa es una proteína a través de experimentos químicos. En la década de 1980, los científicos estadounidenses Cech y Altman descubrieron que un pequeño número de ARN también tienen efectos biocatalíticos.
3. La naturaleza de las enzimas: La naturaleza química de la mayoría de las enzimas es la proteína (el sitio de síntesis de la enzima son principalmente los ribosomas y la enzima de la hidrolasa es la proteasa), y algunas son el ARN.
IV.Características de las enzimas: ①.Alta eficiencia: La eficiencia catalítica es muy superior a la de los catalizadores inorgánicos ②.Especificidad: Cada enzima sólo puede catalizar la reacción química de un tipo o tipo de compuesto. ③ Las enzimas requieren condiciones de acción más suaves: bajo la temperatura y el pH más adecuados, la actividad enzimática es máxima. Si la temperatura y el pH son demasiado altos o demasiado bajos, la actividad de la enzima se reducirá significativamente.
Sección 2: La "moneda" energética de las células -----ATP
1. La fórmula estructural simplificada del ATP: ATP es la abreviatura inglesa de trifosfato de adenosina, la simplificada. Fórmula estructural: A- P～P～P, donde: A representa adenosina, P representa un grupo fosfato, ~ representa un enlace fosfato de alta energía y - representa un enlace químico ordinario.
Nota: Una gran cantidad de energía se almacena en los enlaces fosfato de alta energía de la molécula de ATP, por lo que al ATP se le llama compuesto de alta energía. Este compuesto de alta energía es químicamente inestable y libera una gran cantidad de energía debido a la rotura de los enlaces fosfato de alta energía durante la hidrólisis.
2. Conversión de ATP y ADP:
Energía
ATP
ADP + Pi +
Enzima
Sección 3 La principal fuente de ATP------respiración celular
1 Conceptos relacionados:
1. Respiración (también llamada respiración celular) ): Se refiere al proceso en el que la materia orgánica sufre una serie de descomposición oxidativa dentro de las células, generando finalmente dióxido de carbono u otros productos, liberando energía y generando ATP. Según si interviene oxígeno se divide en: respiración aeróbica y respiración anaeróbica
2. Respiración aeróbica: se refiere a las células que utilizan la participación del oxígeno y la catálisis de diversas enzimas para convertir la glucosa, etc. Proceso en el que la materia orgánica se oxida y descompone completamente para producir dióxido de carbono y agua, liberando una gran cantidad de energía y generando ATP.
3. Respiración anaeróbica: Generalmente se refiere a las células que descomponen la materia orgánica como la glucosa en productos de oxidación incompleta (alcohol, CO2 o ácido láctico) mediante la catálisis de enzimas en condiciones anaeróbicas. de energía.
4. Fermentación: respiración anaeróbica de microorganismos (como levaduras, bacterias lácticas).
2. La fórmula de reacción total de la respiración aeróbica:
Enzima
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energía
3. La fórmula de reacción total de la respiración de oxígeno:
Enzima
C6H12O6 2C2H5OH (alcohol) + 2CO2 + una pequeña cantidad de energía
Enzima
C6H12O6 2C3H6O3 (ácido láctico) + una pequeña cantidad de energía
4. Proceso de respiración aeróbica (realizado principalmente en las mitocondrias):
Lugar
Se produce la reacción.
Producto
Fase 1
Citoplasma
Matriz
Glucosa
Enzima
2 Piruvato
Una pequeña cantidad de energía
[H]
+
+
Piruvato, [H ], libera una pequeña cantidad de energía y forma una pequeña cantidad de ATP
Segunda etapa
mitocondrias
matriz
6CO2
6H2O
Enzima
2 Piruvato
Una pequeña cantidad de energía
[ H]
+
+
+
CO2, [H], libera una pequeña cantidad de energía para formar una pequeña cantidad de ATP
La tercera etapa
H2O
Enzimas
Mucha energía
[H]
+
+
Mitocondrias
Membrana interna
O2
Generan H2O, liberan una gran cantidad de energía y forman una gran cantidad de ATP
5. Respiración aeróbica y respiración anaeróbica Comparación de la respiración:
Métodos de respiración
Respiración aeróbica
Respiración anaeróbica
No es lo mismo
Punto
Lugar
Citoplasmático matriz, matriz mitocondrial, membrana interna
Matriz citoplasmática
Condiciones
Oxígeno, múltiples enzimas
No hay oxígeno involucrado, múltiples enzimas
Cambios materiales
La glucosa se descompone completamente para producir
CO2 y H2O
La descomposición incompleta de la glucosa produce ácido láctico o alcohol, etc.
p>
Cambios de energía
Se libera una gran cantidad de energía (se utilizan 1161 kJ, el resto se disipa en forma de energía térmica), formando una gran cantidad de ATP
Liberando una pequeña cantidad de energía, formándose una pequeña cantidad de ATP
6 Factores externos que afectan la frecuencia respiratoria:
1. Temperatura: La temperatura afecta el nivel intracelular La actividad de las enzimas relacionadas con la respiración afecta. respiración celular.
Si la temperatura es demasiado baja o demasiado alta afectará a la respiración normal de las células. Dentro de un cierto rango de temperatura, cuanto más baja es la temperatura, más débil es la respiración celular; cuanto más alta es la temperatura, más fuerte es la respiración celular.
2. Oxígeno: Si hay suficiente oxígeno, se inhibirá la respiración anaeróbica; si hay oxígeno insuficiente, se debilitará o inhibirá la respiración aeróbica.
3. Humedad: En general, si las células están adecuadamente hidratadas se mejorará la respiración. Sin embargo, si las raíces de las plantas terrestres se sumergen en agua durante mucho tiempo, se verán privadas de oxígeno, realizarán respiración anaeróbica y producirán demasiado alcohol, lo que puede provocar necrosis de las células de la raíz.
4. CO2: El aumento de la concentración de CO2 ambiental inhibirá la respiración celular. Este principio se puede utilizar para almacenar frutas y verduras.
7. Aplicación de la respiración en producción:
1. Al realizar cultivos se deben tomar las medidas adecuadas para asegurar la respiración normal de las raíces, como por ejemplo aflojar el suelo.
2. Al almacenar cereales y semillas oleaginosas, es necesario secarlos al aire y enfriarlos para reducir el contenido de oxígeno, lo que puede inhibir la respiración y reducir el consumo de materia orgánica.
3. Al mantener frutas y verduras frescas, se deben mantener a bajas temperaturas o reducir el contenido de oxígeno y aumentar la concentración de dióxido de carbono para inhibir la respiración.
Sección 4: Fuente de energía: luz y fotosíntesis
1. Conceptos relacionados:
1. Fotosíntesis: las plantas verdes pasan por los cloroplastos. utilizar la energía luminosa para convertir el dióxido de carbono y el agua en materia orgánica que almacena energía y libera oxígeno
Pigmentos fotosintéticos (en la fina película de los tilacoides):
Clorofila a (azul). -verde)
La clorofila absorbe principalmente la luz roja y la luz azul-violeta
Clorofila b (amarillo-verde)
Pigmento
Zanahoria Luteína (amarillo anaranjado)
Los carotenoides absorben principalmente la luz azul-violeta
Luteína (amarillo)
3. El proceso de exploración de la fotosíntesis:
① En 1648, en Hermont (Bélgica), se plantó un retoño de sauce de 2,3 kg en un cubo con 90,8 kg de tierra y luego solo se regó con agua de lluvia sin aportar ninguna otra sustancia. Después de 5 años, el sauce aumentó de tamaño. Pesa 76,7 kg, mientras que el suelo sólo pierde 57 g. Señale: La acumulación material de las plantas proviene del agua
② En 1771, el científico británico Priestley descubrió que si se colocaba una vela encendida en una tapa de vidrio sellada con plantas verdes, la vela no se apagaría fácilmente Cuando los ratones se colocan en una cubierta de vidrio con plantas verdes, los ratones no se asfixiarán fácilmente. Esto demuestra que las plantas pueden renovar el aire.
③ En 1785, debido al descubrimiento de la composición del aire, se aclaró que el gas que emiten las hojas verdes bajo la luz es oxígeno y el gas absorbido es dióxido de carbono. En 1845, el científico alemán Meyer señaló que cuando las plantas realizan la fotosíntesis, convierten la energía luminosa en energía química y la almacenan.
④ En 1864, los científicos alemanes colocaron hojas verdes en la oscuridad, exponiendo la mitad de las hojas verdes a la luz y bloqueando la otra mitad. Después de un período de tiempo, las hojas fueron tratadas con vapor de yodo y se encontró que la mitad de las hojas que estaban protegidas de la luz no cambiaban de color, mientras que la mitad de las hojas que estaban expuestas se volvían azul oscuro. Prueba: Las hojas verdes producen almidón durante la fotosíntesis.
⑤ En 1880, el científico alemán Sgelmann realizó experimentos de fotosíntesis utilizando esponjas de agua. Prueba: Los cloroplastos son el lugar donde las plantas verdes llevan a cabo la fotosíntesis y los cloroplastos liberan oxígeno.
⑥ En la década de 1930, el científico estadounidense Rubin Kamen utilizó el marcaje de isótopos para estudiar la fotosíntesis. El primer grupo de plantas aporta H218O y CO2 y libera 18O2; el segundo grupo aporta H2O y C18O y libera O2. Todo el oxígeno liberado por la fotosíntesis proviene del agua.
4. Función de los cloroplastos:
Los cloroplastos son el lugar donde se produce la fotosíntesis. Los pigmentos fotosintéticos que absorben la energía luminosa se distribuyen en la membrana de los tilacoides. Muchas enzimas necesarias para la fotosíntesis están contenidas en la membrana de los tilacoides y en la matriz de los cloroplastos.
5. Los factores externos que afectan la fotosíntesis incluyen principalmente:
1. Intensidad de la luz: Dentro de un cierto rango, la tasa fotosintética se acelera con el aumento de la intensidad de la luz, superando la saturación de luz. punto, la tasa fotosintética disminuirá.
2. Temperatura: La temperatura puede afectar la actividad enzimática.
3. Concentración de dióxido de carbono: dentro de un cierto rango, la tasa fotosintética se acelera con el aumento de la concentración de dióxido de carbono. Después de alcanzar un cierto nivel, la tasa fotosintética se mantiene en un cierto nivel y ya no aumenta.
4. Agua: una de las materias primas para la fotosíntesis La falta de agua reducirá la tasa fotosintética.
6. Aplicación de la fotosíntesis:
1. Aumentar la intensidad de la luz adecuadamente.
2. Alargar el tiempo de la fotosíntesis.
3. Aumente el área para la fotosíntesis ------ plantaciones y cultivos intercalados razonablemente densos.
4. Los invernaderos utilizan vidrio incoloro y transparente.
5. Cuando cultive plantas en invernadero, aumente la temperatura adecuadamente durante el día y enfríe adecuadamente durante la noche.
6. Aplicar más fertilizante orgánico o colocar hielo seco en el cultivo en invernadero para aumentar la concentración de dióxido de carbono.
7. El proceso de la fotosíntesis:
Luz
Reacción
Reacción
Etapa
Sección
Condiciones
Luz, pigmento, enzima
Lugar
Luz
Enzima p>
Sobre la membrana de los tilacoides
Cambios de sustancias
Descomposición del agua: H2O → [H] + O2 ↑ Generación de ATP: ADP + Pi → ATP
Cambios de energía
Energía luminosa → energía química activa en ATP
Oscuridad
Reacción
Reacción
p>
Etapa
Etapa
Condiciones
Enzima, ATP, [H]
Lugar
Enzimas
Matriz de cloroplasto
Cambios de materia
Enzimas
Fijación de CO2: CO2 + C5 → 2C3
ATP
Reducción de C3: C3 + [H] → (CH2O)
Cambios de energía
Energía luminosa
En ATP Energía química activa → energía química estable en (CH2O)
Fórmula de reacción total
Cloroplasto
CO2 + H2O O2 + (CH2O)