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第四章综合复习
植物细胞的吸水和失水
实例：水进出细胞的原理
被动运输与主动运输的比较
跨膜运输的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要转运蛋白 不需要 需要 需要
是否消耗能量（ATP） 不消耗 消耗
运输物质：小的分子或者离子
运输 方式 浓度 方向 转运蛋白 能量 实 例 图例
小分子
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
高→低
高→低
低→高
×
√
√
×
×
√
①气体：氧气、二氧化碳
②脂溶性小分子：甘油、脂肪酸③水
葡萄糖进入红细胞、肾小管对水的重吸收
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸
根据图示和对概念的理解，完成下列表格
以上各图分别对应哪种跨膜运输方式？
图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么？
协助扩散
或
主动运输
协助扩散 或
自由扩散
载体蛋白数量的限制
载体蛋白数量的限制
能量的限制
自由扩散
主动运输
水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散
含水量高－－
低浓度溶液－
－渗透压低
含水量低－－
高浓度溶液－
－渗透压高
半透膜
两侧的溶液具有浓度差。
溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度
水分子是顺相对含量梯度跨膜运输
2
发生的条件
3
水的运输方向
1
概念：
渗透作用
外 界 溶 液 浓 度
细 胞 质 的 浓 度
小于
吸水膨胀
大于
失水皱缩
低渗溶液
高渗溶液
等渗溶液
0.9% NaCl溶液中
20%的蔗糖溶液中
清水中
等于
保持原状
动物细胞的渗透作用
植物细胞的吸水和失水
图4-2成熟植物细胞模式图
细胞膜
细胞液
细胞质
液泡膜
细胞壁(全透性)
相当于半透膜？
细胞液与外界溶液之间存在浓度差
原生质层
伸缩性较小，主要作用是支持和保护作用。
活细胞、有细胞壁、有大液泡---颜色差异（紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞）
洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟植物细胞， 有大液泡，能发生质壁分离及复原，但液泡无色，直接观察现象不明显
细菌可以吗？
能观察到吸水和失水
黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿体，能观察到质壁分离及复原现象
实验材料
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结论
表达与交流
进一步探究
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是不是相当于一层半透膜？
原生质层相当于一层半透膜
设计方案：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。
设计方案、预期结果…
预期结果 ：由于原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会_____，细胞______；在清水中植物细胞的液泡又会______，细胞_____。
缩小
皱缩
变大
膨胀
实验过程
小结：质壁分离
①概念：
指原生质层和细胞壁发生分离的现象
②质壁分离的原因：
②外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水
①原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
小结：质壁分离复原
①概念：
发生质壁分离的植物细胞因吸水，恢复为原来的状态。
②质壁分离复原的原因：
内因
外因
外界溶液浓度小于细胞液的浓度，细胞吸水
总结：发生质壁分离或复原的条件有哪些？
①具有细胞壁 ②具有大液泡（带有颜色） ③活细胞
如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
1、胞吞过程：
与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷
包围着大分子
从细胞膜分离
大分子物质
小囊
囊泡
进入
接触
包围
凹陷
分离
需要能量
二、胞吞与胞吐
2、胞吐过程：
举例: 内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。
大分子物质
在细胞内形成
囊泡
排出
移动到细胞膜处，与其融合
需要能量
二、胞吞与胞吐
移动
排出
融合
如何判断物质出入细胞的方式？
注意：
1、神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐
2、通过核孔运输的大分子物质有mRNA、蛋白质等
3、需要膜上蛋白质的参与，离不开膜上磷脂双分子层的流动性
根据分子大小
胞吞
（吐）
跨膜运输
被动运输
主动运输
协助扩散
自由扩散
大分子
小分子、离子
是否消耗能量
消耗
不消耗
是否需要载体
不需要
需要
探究: 物质跨膜运输的实验设计
1.探究是主动运输还是被动运输
2.探究是自由扩散还是协助扩散
呼吸抑制剂
主动运输
被动运输
蛋白质抑制剂
协助扩散
自由扩散
第五章综合复习
细胞的能量供应和利用
光能
糖类等有机物
稳定的化学能
散失
维持体温
维持各项生命活动
活跃的化学能
热能
能量
呼吸作用
ATP
根本能源
直接能源物质
ATP
光合作用
释放
储存
主要能源物质
利用
第五章综合复习
第一节 酶的相关知识点
2号
1号
3号
4号
对照组
实 验 组
2mL 过氧化氢溶液
常温
90℃水浴
2滴FeCl3溶液
2滴肝脏研磨液
不明显
少量
较多
大量
变亮
复燃
注
对照原则
① 等量原则
② 确定观察指标
气泡产生
卫生香复燃
分 组 编 号
相 同 处 理
不 同 处 理
结 论
不复燃
不复燃
自变量
说明
因变量
过氧化氢在不同条件下的分解速率不同
③ 对照实验中的自变量应遵循单一变量原则，增强实验结论的说
服力;各组材料数量尽量多些，避免偶然性。
方法步骤：
无关变量
（控制无关变量）
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能（activation energy）。
　　酶的作用机理：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
3. 理解酶的作用原理：
(1)无酶催化的反应曲线是____。
(2)有酶催化的反应曲线是 。
(3)ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应
所需要的 。
(4)ba段的含义是________________。
(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应， 则b点在纵轴上将移动到 对应位置。
③
①
酶降低的活化能
活化能
②
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能（activation energy）。
化学本质 绝大多数是_______ 少数是_____
合成原料 _______ ____________
合成场所 _______
来源 活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶
作用场所 细胞内、外或生物体外均可
生理功能
作用机理
_________
蛋白质
RNA
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
催化作用
显著降低化学反应的活化能
细胞核（主要）
归纳：---酶的本质和作用
下列有关酶的叙述,正确的是 (　　)
①是由具有分泌功能的细胞产生的　
②有的从食物中获得,有的在体内转化而来　
③凡是活细胞,一般都能产生酶　 ④酶都是蛋白质　
⑤有的酶不是蛋白质　 ⑥酶在代谢中有多种功能　
⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用
A.①②⑤　 B.④⑤⑧ C.③⑤⑧　 D.①③⑤
C
酶的特性;
一、酶具有高效性
二、酶具有专一性
三、酶的作用条件温和
酶具有催化剂的特点：
①反应前后性质、数量不变；
②能改变反应速率→降低化学反应活化能；
③缩短达到平衡的时间，不改变平衡点（即产物的总量不变）
①在最适温度时，酶的活性最高。
②温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。
③在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
酶制剂适宜在低温下保存。
实验验证
①在最适pH下，酶的活性最高。
②pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
③过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。
探究·实践：验证酶的专一性
材料：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、
斐林试剂、碘液、水浴锅等
方案一
方案二
酶相同，底物不同
底物相同，酶不同
①底物a+酶溶液
②等量底物b+等量相同酶溶液
①底物+酶溶液1
②等量相同底物+等量酶溶液2
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验步骤 一 取两支试管，编号1、2
二
三 2支试管均加入______________2滴，振荡，试管下半部浸到60℃的热水中，反应5min。
四 加入__________→振荡→60℃水浴加热2min （或水浴煮沸1min）
实验现象
结论
1号试管加入2ml淀粉溶液
方案一：酶相同，底物不同
2号试管加入2ml蔗糖溶液
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉酶溶液
斐林试剂
1号试管溶液生成砖红色沉淀
2号试管溶液不生成砖红色沉淀
自变量
因变量
无关变量
不用碘液鉴定的原因是什么？
碘液无法鉴定蔗糖是否发生水解，反应前后均不变蓝。
实验步骤 一 取两支试管，编号1、2
二 向两支试管各加入2ml淀粉溶液
三
四 反应5min后，向两支试管加入等量的________
实验现象
结论
1号试管加入2滴淀粉酶溶液
2号试管加入2滴蔗糖酶溶液
淀粉酶能催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解
【思考】该实验能否用斐林试剂鉴定？
可以，1号出现砖红色沉淀，2号没有
方案二：底物相同，酶不同
淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用
碘液
1号试管溶液不变蓝
2号试管溶液变蓝
自变量
因变量
无关变量
【易错提醒】有关影响酶促反应速率的因素的“三点提醒”
(1)酶催化反应时,最适温度和最适pH不会相互影响。
反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。
反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。
【易错提醒】有关影响酶促反应速率的因素的“三点提醒”
(2)酶量的增加会提高酶促反应的速率,但不会改变化学反应的平衡点;
适当增加反应物浓度,既改变了反应速率,也改变了反应的平衡点。
A
B
C
第五章综合复习
第二节 ATP的相关知识点
ATP
全称：腺苷三磷酸，（直接能源物质）
结构简式： A-P～P～P
ATP的合成：
ATP与ADP相互转化:
ATP的水解：释放能量，供应各项生命活动。
光合作用
呼吸作用
ATP ADP+Pi+能量
酶1
酶2
课堂小结
总结：正是由于细胞内具有ATP这种能量“通货”，细胞才能
及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。
一、ATP的结构
注：AMP也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一。
AMP（腺苷一磷酸）
腺苷（A）
ADP（腺苷二磷酸）
ATP（腺苷三磷酸）
腺苷
特殊化学键
（2个）
普通化学键
（1个）
（3个）
=腺嘌呤+核糖
A：
P：
～：
—：
磷酸基团
A—P ~ P ~ P
1 molATP水解时释放的能量高达30.54 kJ;水解时释放能量20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能磷酸化合物
二、ATP是一种高能磷酸化合物
ATP在酶的作用下水解时，脱离下的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者结构发生变化。
ATP的结构特点：
相邻的磷酸基团都带负电荷互相排斥
特殊的化学键不稳定
末端磷酸基团有离开ATP
而与其他分子结合的趋势
正因为ATP中的特殊的化学键不稳定，容易断裂，也容易形成，
在它水解时，脱离下的末端磷酸基团挟能量释放出来。
各种A的辨一辨：
A—P~P~P
①
① 。
② 。
③ 。
④ 。
⑤ 。
腺苷
腺嘌呤
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
T
A
C
G
A
T
G
C
②
A
H
④
A
OH
⑤
A
U
G
C
③
放能反应
吸能反应
转化的特点：
①时刻不停地发生且处于动态平衡之中
②ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是
一样的，体现了生物界的统一性
③ATP与ADP相互转化过程中，物质可逆，能量不可逆，催化的酶
不同，反应场所不同，因此，不是可逆反应。
④能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流通。
因此形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
p
p
p
p
p
能量
Pi
能量
Pi
合成
水解
ATP与ADP相互转化示意图
葡萄糖等
氧化分解
释放能量
蛋白质合成
等吸收能量
2. 探究：ATP、ADP的相互转化过程是可逆的吗？
反 应 ATP → ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量 → ATP
反应类型
酶的类型
场　　所
能量来源
能量去向
酶
水解反应
合成反应
水解酶
合成酶
活细胞多种场所
线粒体、叶绿体、细胞质基质等
特殊化学键
有机物中的化学能、光能
用于各项生命活动
储存于特殊化学键中
结论 ：物质是可逆的，能量是不可逆的，场所、酶也不同
酶
ATP水解释放的 使 等分子 化。这些分子被 后，发生 变化， 也被改变，因而可以参与各种 。
磷酸基团
磷酸
蛋白质
空间结构
活性
化学反应
磷酸化
ATP为主动运输供能的机理
三、ATP的利用
Ca2+载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
载体蛋白磷酸化----构型改变
1.ATP是细胞内流通着的能量“通货”。下列关于ATP的说法，正确的是
①参与ATP形成的元素包括C、H、O、N、P
②线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所
③ATP分子由1个腺苷和2个磷酸基团组成
④洋葱根尖细胞产生ATP的结构是叶绿体和线粒体
⑤任何活细胞都能合成ATP
⑥所有活细胞都会消耗ATP
A.①③⑤⑥ B.①②④ C.①⑤⑥ D.①④⑤⑥
√
6、(2020·湖北重点中学联考)如图“○”中所对应的含义最 接近的是(　　)
A．①和⑥　
B．⑤和⑥
C．②和③
D．③和④
B
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核核糖苷酸
腺嘌呤核核糖苷酸
腺苷
腺苷
第五章综合复习
第三节 细胞呼吸
课堂小结
呼吸作用过程
本质
应用
环境因素
意义
工业生产：酿酒、饲料
农业生产：中耕松土
健康生活：包扎伤口
为生物体提供能量
氧气浓度
二氧化碳浓度
温度
水
分解有机物释放能量
葡萄糖→丙酮酸
丙酮酸→H2O和CO2
酒精或乳酸
是生物体代谢的枢纽
细胞内
+ 糖 类
+ 水
能 量
O2
O2
肺通气
（呼吸的现象）
呼吸器官
血液循环
血液循环
呼吸器官
CO2
气体运输
+
CO2
细胞呼吸
（呼吸的本质）
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，释放出能量并产生ATP的过程。
细胞呼吸的概念：
2.实质：
细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。
【注意】呼吸≠细胞作用
呼吸：机体与环境之间的O2和CO2交换的过程。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验
酵母菌是一种单细胞真菌（真核生物），其在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
无氧
CO2+酒精
产生
CO2
有氧
产生
实验原理
CO2的检测
①通入澄清的石灰水：
②使溴麝香草酚蓝水溶液：
酒精的检测
酸性重铬酸钾溶液：
澄清→浑浊
蓝→绿→黄
由橙色变成灰绿色
CO2产生的多少检测：
根据石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短。
对比实验（相互对照实验）
　　设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。
对比实验：
对照实验：
实验组1：
实验组2：
对照组：
实验组：
结果未知
结果未知
结果已知
结果未知
酶
C6H12O6
+6H2O
+6O2
6CO2+12H2O
+大量能量
有氧呼吸的过程：
一
三
二
三
二
产生CO2、消耗H2O、产生大量[H]、
产生少量ATP 、
产生H2O、氧气参与、消耗[H]
产生大量ATP
产生少量[H]、产生少量ATP
有氧呼吸：
1、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，生成大量ATP的过程。
2、有氧呼吸与燃烧的异同：
①有氧呼吸是在温和的条件下进行的；
②有机物中的能量是逐步释放的；
③有机物氧化分解释放的能量有相当一部分储存在ATP中。
燃烧 呼吸作用
环境 体外 细胞内
速度 快速 缓慢
1.产乳酸的无氧呼吸
C6Hl2O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量
酶
举例：乳酸菌、动物、马铃薯块茎、玉米的胚
2.产酒精的无氧呼吸
C6Hl2O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
酶
举例：酵母菌、植物（如苹果果实、水稻根）
无氧呼吸的类型
产所：细胞质基质
产所：细胞质基质
微生物的无氧呼吸叫发酵
酒精发酵：酿酒 乳酸发酵：制作泡菜
呼吸类型 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 反应物
场所
几个阶段
最终产物
氧化分解程度
能量产生情况
各阶段能量释放情况
ATP产生量
相同点 实质
联系
两个阶段
细胞质基质
酒精和二氧化碳 或 乳酸
不彻底
少量
少量ATP（约2个）
分解有机物，释放能量
第一阶段完全相同
葡萄糖
只在第一阶段释放少量能量
葡萄糖和氧气
细胞质基质和线粒体
三个阶段
二氧化碳和水
彻底
大量
第一阶段和第二阶段释放少量能量，第三阶段释放大量能量
大量ATP（约32个）
三、呼吸作用的意义
（一）呼吸作用为生物体的生命活动提供能量；
（二）呼吸过程是生物体代谢的枢纽。
呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。例如，葡萄糖分解时的中间产物丙酮酸是合成氨基酸的原料。
丙酮酸
葡萄糖
氨基酸
甘油
细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽
O 　　　　　　　 NH2
　　 ‖　　　　　　　 ▕
CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH
例：丙酮酸
丙氨酸
2.农业生产
为什么水稻田要定期排水？
为什么农业生产中要通过中耕松土，提高农作产量？
防止无氧呼吸产生酒精毒害细胞
对于板结的土壤及时松土透气，可以促进根细胞有氧呼吸，有利于根系的生长和对无机盐的吸收（主动运输）。此外还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。
三、细胞呼吸原理的应用
1.工业生产
生活中，馒头、面包、泡菜等传统食品的制作，现代发酵工业生产青霉素、味精等产品，都建立在对微生物细胞呼吸原理利用的基础上
选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。
酵母菌是兼性厌氧微生物。酿酒时在适宜的温度和pH等条件下，先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其进行有氧呼吸并大量繁殖，数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。
物质的储存：
（1）储存粮食：适宜的低温，低氧，干燥（水分很少）；
（2）储存水果、蔬菜：适宜的低温，低氧，适宜的湿度。
较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。
有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。有氧运动可以避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸而产生大量乳酸而使肌肉酸胀无力
酶
C6H12O6
+6H2O
+6O2
6CO2+12H2O
+能量
C6Hl2O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量
酶
C6Hl2O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
酶
细胞呼吸类型的判断及相关计算
方式的判断
消耗O2
不消耗O2
VO2=VCO2
有氧呼吸+乳酸型无氧呼吸
VO2＜VCO2 ：
有氧呼吸+酒精型无氧呼吸
酒精型无氧呼吸
产生酒精（或CO2）：
产生乳酸：
乳酸型无氧呼吸
只进行有氧呼吸
【例2】混合酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为6mol
B．a值应当为O
C．氧浓度为c时，有50%的葡萄糖用于酒精发酵
D．d浓度时只进行有氧呼吸
氧浓度（%） a b c d
产生 CO2的量 9mol 12.5mol 15mol 30mol
产生酒精的量 9mol 6.5mol 6mol 0mol
C
【例3】有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如下图所示。据图中信息推断错误的是（ ）
A．当氧浓度为a时，酵母菌细胞呼吸各阶段均产生ATP
B．当氧浓度为b时，酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
C．当氧浓度为c时，酵母菌消耗的葡萄糖中仍有2/3用于无氧呼吸
D．当氧气浓度为d时，酵母菌的能量供应全部来源于有氧呼吸
A
（二）影响细胞呼吸的外界因素
温度、氧气、二氧化碳、水
通过影响呼吸酶的活性，进而影响呼吸作用。
1.温度
3.CO2浓度：
CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
4.含水量：
含水量
O
细胞呼吸速率
在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快。自由水含量较高时，细胞呼吸作用旺盛。
应用：①粮食储藏前晒干；②干种子萌发前浸泡。
2.O2浓度
O2是有氧呼吸所必需的，O2的有无决定细胞呼吸的类型，O2在一定范围内促进细胞呼吸速率，O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
应用：
适当减少O2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
CO2
释放量
释放CO2的总量
有氧呼吸
无氧呼吸
A
B
无氧呼吸消失的点
最佳储存点
(3)实验结果预测和结论
实验现象 结 论
装置一 液滴 装置二液滴
不动
不动
只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
不动
右移
只进行产生酒精的无氧呼吸
左移
右移
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移
不动
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
五、“液滴移动”问题
装置1液滴移动原因： 装置2液滴移动原因：
根据液滴移动方向判断酵母菌细胞呼吸的方式：
（1）1左移，2不移：
（2）1不移，2右移：
（3）1左移，2右移：
O2体积变化
CO2 和O2体积变化的差值
只进行无氧呼吸
即进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸
只进行有氧呼吸
【例】：将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清夜和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3个试管中，并向3个试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧的条件下，最终能通过细胞呼吸产生CO2和H2O的试管是：（ ）
A．甲 B．丙 C．甲和乙 D．丙和乙
B
第五章综合复习
第四节 光合作用
复习
课堂小结
（蓝绿色）
叶绿素a
（黄绿色）
叶绿素b
（橙黄色）
胡萝卜素
叶 黄 素
（黄 色）
叶绿素
（约占3/4，主要吸收红光和蓝紫光）
类胡萝卜素
（约占1/4，主要吸收蓝紫光）
绿叶中的色素
叶绿体
双层膜
基质中有许多由囊状结构堆叠而成的基粒
光合色素分布在类囊体薄膜上，光合作用的酶分布在类囊体薄膜和基质
小结
光合作用释放的氧气中的氧元素来自水；氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。
光合作用
CO2+H2O （CH2O）+O2
光能
叶绿体
探索光合作用原理的部分实验
光合作用过程
光合作用与呼吸作用
光合作用 呼吸作用
代谢类型
场所
条件
物质变化
能量变化
实质
同化作用
异化作用
叶绿体
光能→化学能
细胞质基质及线粒体
酶
光、色素、酶
无机物→有机物
有机物→无机物
化学能→ATP+放能
合成有机物、储存能量
分解有机物、释放能量
指生物把外界的营养物质转化为自身物质并储存能量的过程
指生物把自身部分组成物质分解并释放能量，再将分解的最终产物排出体外的过程。
（1）提取原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。
思考：1、什么试剂可替代无水乙醇？
2、层析液含有哪些物质
（2）分离原理：各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上的扩散更快，反之则慢。
2.实验方法
（1）提取方法：过滤法
（2）分离方法：纸层析法
1.实验原理
探究·实践：绿叶中色素的提取和分离
适量无水碳酸钠
叶绿素
类胡萝卜素
（含量约3/4）
（含量约1/4）
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素b（黄绿色）
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
叶绿素
探究·实践：绿叶中色素的提取和分离
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
1.若色素提取液呈淡绿色的，其原因有 ：
①选取的叶片颜色不是浓绿色或称取的绿叶过少或放置数天的菠菜叶，色素含量少；
②加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小；
③未加碳酸钙或加入的过少，色素分子部分破坏；
④研磨不充分，色素未能充分提取出来。
2.若色素带颜色较浅，其原因有 ：
⑤画滤液细线的次数太少，滤纸条上的色素含量少；
⑥层析时，部分滤液细线已触及层析液。
同上4点
提取液
色素带
异常现象的分析
CO2+H2O （CH2O）+O2
光能
叶绿体
1. 光合作用的概念:
绿色植物通过叶绿体，利用光能，将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。
实质：
合成有机物，储存能量。
2. 光合作用原理的部分探究历程:
19世纪末，认为：CO2分子中O形成O2，C与H2O结合形成甲醛，再形成糖类。
1928年，发现甲醛有毒害作用。
1937年，希尔实验
给离体叶绿体悬浮液加入氧化剂，不通入CO2；给予光照
结果：叶绿体有O2释放。
推测：叶绿体中H2O光解产生氧气。
1941年 鲁宾和卡门实验
实验思路：用同位素标记
处 理：用18O分别标记CO2和H2O，给予光照。
结论：光合作用产生的O2来自于H2O，不来自CO2。
1946年开始，美国的卡尔文等用放射性同位素14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。
结论：光合产物中有机物的碳来自CO2。
1954年，美国科学家阿尔农(D. Arnon)发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
结论：在光照下，水光解同时有合成ATP。
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H + +2e-
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
光反应
暗反应
NADP+
NADPH
光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
酶
类囊体薄膜
叶绿体基质
可见光
1.NADPH和ATP的移动途径是什么？
2.NADP+和ADP的移动途径呢？
3.NADPH的作用？
从类囊体薄膜到叶绿体基质。
从叶绿体基质到类囊体薄膜。
①在C3的还原中作还原剂；②为C3的还原提供能量
4、光合作用的过程
6、光反应与暗反应的比较
反应阶段
反应部位
反应条件
物质变化
能量变化
产 物
联 系
光合作用实质
光反应
暗反应
类囊体薄膜上
叶绿体基质
必须有光、光合色素、酶
有光或无光均可，多种酶
光能→ATP和NADPH中活跃的化学能
ATP和NADPH中活跃的化学能→稳定的化学能
NADPH、ATP、O2
ADP、Pi 、（CH2O ） 、C5
光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP, Pi, NADP+
把无机物转变成有机物，把光能转变成化学能贮存起来
5、光合作用中元素的转移
CO2 + H2O
光能
叶绿体
（CH2O）+ O2
H：3H2O NADP3H （C3H2O ）
C：14CO2 14 C3 （14CH2O ）
O：
H218O 18O2
C18O2 C3 （CH218O ）
7、条件骤变对光合作用中各物质的影响
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
NADP+
NADPH
酶
可见光
CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O）
光照减弱 减少 增加 减少 减少
光照增强 增加 减少 增加 增加
1、请总结分析的方法？ 2、C3、C5含量变化有什么特点？
H + +2e-
7、条件骤变对光合作用中各物质的影响
光照不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O）
CO2浓度减少 增加 减少 增加 减少
CO2浓度增加 减少 增加 减少 增加
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
NADP+
NADPH
酶
可见光
H + +2e-
叶片含有空气，上浮 叶片_______。
抽气
产生O2充满细胞间隙，叶片 。
光合作用
下沉
上浮
二、探究环境因素对光合作用的影响
实验原理:
通过抽动活塞的方式降低注射器内气压,使常压下隐匿于叶圆片中的气泡变大,最后逃逸出来,而留下的空隙就会被水所占据,从而达到排除叶肉细胞间隙中空气的目的。
在水环境中,由于叶片光合作用产生的氧气可附着在叶肉细胞的间隙或叶片的表面,使叶片的密度降低,造成叶片上浮。因此,可以通过比较不同光照条件下同一时间段内小圆形叶片浮起的数量,以此来判断叶片进行光合作用的强度。
自变量：
光照强弱
因变量：
光合作用强度
检测方法
相同时间小圆形叶片浮起的数量
单位时间内叶片上浮数量
控制方法
相同瓦数，不同距离
不同瓦数，相同距离
注射器的作用：
实验材料：
圆形小叶片（菠菜、吊兰等绿叶）
排出圆形小叶片中的气体
二、探究环境因素对光合作用的影响
探究光照强度对光合作用的影响
无关变量：
相同且适宜
三、影响光合作用强度的因素
条件：__________
条件：__________
条件：__________
条件：__________
A
B
C
D
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
三、影响光合作用强度的因素
在光照条件下，人们测得的CO2吸收量是植物从外界环境吸收的CO2总量，叫表观光合速率。
真正光合速率是指植物在光照条件下，
植物从外界环境中吸收的CO2的量，增加呼
吸作用释放的CO2的量，即植物实际所同化
的CO2的量。
表观光合速率+呼吸速率=真正光合速率
表观光合速率 （净光合速率 ）
真正光合速率
外部因素1：光照
光照强度
CO2吸收量
CO2释放量
A
B
C
A点：只呼吸不光合
光补
偿点
光饱
和点
O
c
b
O2
CO2
AB段：呼吸＞光合
B点：
BC段：光合＞呼吸
呼吸＝光合
三、影响光合作用强度的因素
CO2
吸
收
量
0
光照强度
黑暗中呼吸释放的CO2量
光饱和点
净光合作用
总光合作用
1.光照的影响：光照强度、光质不同、日变化



光合速率=呼吸速率
光补偿点

三、影响光合作用强度的因素
外部因素1：光照
光照强度
CO2吸收量
CO2释放量
A
B
C
O
c
b
呼吸速率
净光合速率
总光合速率
O2的释放量
CO2的吸收量
有机物的积累、增加量
O2产生、制造量
CO2固定、同化、消耗量
有机物制造、产生、合成量
O2消耗量
CO2产生量
有机物消耗量
（表观光合速率）
三、影响光合作用强度的因素
呼吸速率
净光合速率
总光合速率
光照强度
CO2吸收量
CO2释放量
A
B
C
O
c
b
呼吸速率
净光合速率
总光合速率
有机物制造量 = 有机物积累量 +
呼吸有机物消耗量
总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
O2产生量 = O2释放量 +
呼吸O2消耗量
CO2固定量 = CO2吸收量 +
呼吸CO2产生量
外部因素1：光照
三、影响光合作用强度的因素
外部因素2：CO2浓度
CO2吸收量
CO2释放量
CO2浓度
A
B
C
O
D
b
c
d
CO2启动点
CO2饱和点
CO2补偿点
净光合速率
总光合速率
三、影响光合作用强度的因素
进行光合作用所需最低CO2浓度
外部因素2：CO2浓度
给某植物12小时光照，12小时黑暗处理，求一昼夜植物对CO2的吸收量。
1） V（CO2吸收）= a mg/h V（呼吸）= b mg/h
12（a+b）-24b = 12a － 12b
2） V（CO2同化）= c mg/h V（呼吸）= b mg/h
12c － 24b
三、影响光合作用强度的因素
外部因素3：温度
温度
光合
速率
一定范围内，光合速率随温度升高而升高
超过最适温度，光合速率随温度升高而下降
三、影响光合作用强度的因素
外部因素4：水
C点：
时间
光合
作用强度
O
7 10 12 14 18
A
B
C
D
E
温度过高，为减少蒸腾作用，气孔关闭，CO2供应不足，光合速率下降，出现“午休”现象
光合＞呼吸
B、C、D三点，哪一点淀粉含量最多？
（D点）
盛夏
（教材P106 二、拓展题）
三、影响光合作用强度的因素
外部因素5：矿质元素
N：光合酶、蛋白质及NADPH和ATP、核酸、叶绿素中
P：NADPH和ATP、核酸、磷脂（类囊体膜）的重要组分；
K：促进光合产物向贮藏器官运输
Mg：叶绿素的重要组分
三、影响光合作用强度的因素
矿质元素浓度
光合
作用强度
A
B
矿质元素启动点
表示植物进行光合作用所需矿质元素的最低浓度
矿质元素饱和点
内部因素1：植物种类
各种植物的光合速率变化
光合速率
光照强度
阴生苔藓
阴生草木
阳生草木
小麦
玉米
高粱
O
阳生植物：在较强光照环境中生长发育健壮，在阴蔽或弱光条件下生长发育不良的植物。
阴生植物：在较弱的光照条件下能够生长良好的植物叫阴生植物。
三、影响光合作用强度的因素
内部因素2：叶龄
光合
作用强度
叶龄
幼
成熟
老
在一定范围内，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用强度不断增加
O
A
B
C
农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶保证植物及时换新叶，同时可降低其呼吸作用消耗有机物
三、影响光合作用强度的因素
1、定义：
少数种类的细菌，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。
2、举例：
硝化细菌
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 2HNO3+能量
化学能
CO2+H2O
(CH2O)+O2
二、化能合成作用
新陈代谢
同化作用
光能自养
6CO2+12H2O
C6H12O6+6O2+6H2O
光能
叶绿体
（光合作用）
化能自养
（化能合成作用）
NH3
HNO2+能量
HNO3+能量
CO2+H2O
（CH2O）
能量
硝化细菌
（硫细菌、铁细菌）
自养型
异养型
寄生、腐生、捕食
四、化能合成
1、光合速率的测定方法——液滴移动
将装置置于光照充足，
温度适宜的环境中
保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。
细胞呼吸会不会改变瓶内压强？
不会
测定的是总光合还是净光合？
净光合
液滴右移代表？
净光合大于0
五、光合速率的测定
2、光合速率的测定方法——黑白瓶法
从某一水层取样，装入若干个等体积黑瓶和白瓶中，并分别测得初始溶氧量；把黑白瓶悬挂于水深处。一段时间后，分别测出黑、白瓶的溶氧量并算出平均值。
五、光合速率的测定
2、光合速率的测定方法——黑白瓶法
黑瓶不透光，只进行呼吸作用
白瓶透光，可以进行光合作用和呼吸作用。
呼吸作用量 =
初始溶氧量 － 黑瓶溶氧量
净光合作用量 =
白瓶溶氧量 － 初始溶氧量
总光合作用量 =
净光合作用量+呼吸作用量
= 白瓶溶氧量-黑瓶溶氧量
五、光合速率的测定

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