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2009届建湖县第二中学高三生物第一轮复习学案（必修1）
第一章 走近细胞
﹟回归课本
1．细胞是生物体 结构 和 功能 的基本单位。（病毒除外）
2．生命活动离不开细胞，即使像病毒那样无细胞结构的生物，也只有依赖
活细胞 才能生活。
3．草履虫是 单 细胞生物，它的整个身体就是一个 细胞 。它的哪些生命活动离不开这个细胞？ 摄食、呼吸、生长、应激性、运动、分裂等 。
4．人是 多 细胞生物，是由 受精卵 经过 增殖 、 分化发育而成的。
5．完成缩手反射的结构基础是 反射弧 ，包括 感受器 、 传入神经 、
神经中枢 、 传出神经 和 效应器 。
6．艾滋病是由 HIV 感染 人体免疫系统 引起的。 T细胞 被大量破坏，导致 人体几乎丧失一切免疫能力 ，病人大多死于 多种病原微生物 的感染。
7．生物与环境之间物质和能量的交换以 新陈代谢 为基础。
生物的生长和发育以 细胞的增殖和分化 为基础。
生物的遗传和变异以 遗传物质的传递和变化 为基础。
10．说出下面三种情况的生命系统的结构层次：
（1）一个大肠杆菌：
（2）培养皿中的大肠杆菌菌落：
（3）培养基被污染后，除大肠杆菌外，又滋生了别的细菌和真菌：
13．根据有无核膜 或 有无成形的细胞核 ，把细胞分为 原核细胞
和 真核细胞 。
14．由 真核细胞 构成的生物叫真核生物，如 动物、植物、真菌等 ；
由 原核细胞 构成的生物叫原核生物，如 细菌、蓝藻 等 。
15．蓝藻和细菌都是 原核生物 ，蓝藻细胞内含有 藻蓝素 素和 叶绿素 ，能进行
光合作用作用 ，是 自氧 生物。
16．真核细胞和原核细胞的统一性表现在： 都有细胞膜、细胞质、遗传物质都是DNA。
18．通过对动植物细胞的研究而揭示细胞统一性和生物体结构统一性的，是
细胞学说 。它的建立者是 施莱登 和 施旺 。它的要点有：
（1） 。
（2）
。
（3） 。
20．人的皮肤和植物的叶片属于组织还是器官？为什么？
答：器官。原因是它们都含有不止一种细胞。
21．一个分子或一个原子是一个系统吗？如果是，那么是不是一个生命系统？并说明理由。
答：是。但不是一个生命系统。原因是它们不能独立的完成生命活动。
22．细胞的多样性表现在： 细胞的种类非常多 。
组成生物体的化学元素
﹟回归课本
一、原生质（补充）
（一）概念：细胞内的生命物质
（二）主要成分：蛋白质、脂类和核酸
（三）分化：细胞膜、细胞质、细胞核
（四）特征：通过新陈代谢，不断地自我更新
说明：①原生质、原生质体、原生质层的比较
原生质是细胞内的生命物质，主要包括蛋白质、脂类和核酸等；原生质体是指去除细胞壁的植物细胞；原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质。三者之间的关系如下图所示：
原生质 = 组成②③④的物质
原生质体 = 植物细胞—① = 原生质层 + ④ + ⑥
原生质层 = ② + ⑤ + ③
②植物细胞的细胞壁不是原生质，动物细胞就是一团原生质。
二、组成生物体的化学元素的种类
填充：①生物体内的元素主要有 20 多种。
②最基本元素： C （为什么？不是因为含量多少，而是因为 C 原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，地球上的生命都是在 C 原子的基础上建立起来的）
③基本元素： C、H、O、N 。
④主要元素： C、H、O、N、P、S 。
⑤大量元素：是指含量占生物体总重量 万分之一 以上的元素；
微量元素：是指生物生活需要量很少、但必不可少的一些元素。
⑥组成生物体的化学元素的特点：不同生物体内所含化学元素的 种类大体相同，但各元素的 含量 相差很大。组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的，说明 生物界与非生物界具有统一性 。
在生物界和非生物界，相同元素的含量差别很大，说明 生物界与非生物界具有差异性 。
问题：比较人和玉米的组成元素，找出其中的规律？
三、组成生物体的化学元素的重要作用
1．构成原生质，如C、H、O、N、P、S 6种元素就占原生质总量的97％。
2．组成多种化合物，如蛋白质、核酸、糖类、脂类等都是由多种化学元素组成的，这些化合物是生物体进行生命活动的物质基础。
四、组成生物体的最基本的元素与几种主要元素的量
组成生物体的最基本的元素是 C ，含量最多的元素是 O ，数量最多的元素是 H 。有机物中含量最多的元素是 C ，数量最多的元素是 H 。
组成生物体的化合物
一、无机物
1．水
(1)含量：在各种活细胞中含量 最多 。
(2)存在形式： 自由水和结合水 。 结合水 与细胞内的其他物质相结合，这些物质具有亲水性，它们的亲水性大小为 纤维素＜淀粉＜蛋白质 ；
自由水 以游离的形式存在，可以自由流动。
细胞内含量 去除方法 功能 备注
结合水 约4％—5％目较稳定，但在抗逆性比较强细胞中，比重 晾晒 细胞结构的重要 组成成分 与结合水结合的物质应该具有亲水性 均指位于细胞内的水
自由水 95％左右。一般地说，代谢旺盛的细胞中，比重 较大 烘烤 ①良好 溶剂 ②直接参与细胞内的化学反应(如光合作用、呼吸作用等)③化学反应的介质④在细胞内的流动，可促进细胞内物质的 运输 等 成熟的植物细胞中，主要存在于细胞质基质和液泡等结构里。
2．无机盐
存在形式 大多数在细胞内呈离子状态存在
含量 约占l％一1.5％
生理功能 ①细胞的结构成分，有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分(如Mg2+是 叶绿素 分子的必需成分；Fe2+是 血红蛋白 的主要成分)②参与并维护生物体的代谢活动（如哺乳动物 血液 中必须含一定量的Ca2+，如果 血液 中Ca2+含量过低，就会出现 抽搐 ）③调节渗透压和酸碱平衡(如静脉滴注用0.9％ NaCl 就是维持渗透压平衡)
二、有机物
1．糖类
(1)组成元素： C、H、O
(2)种类：根据 水解 后的产物可分
种类 主要糖类举例(分布、主要功能等)
单糖 五碳糖 核糖(C5 H10O5)，主要分布在 细胞质 内，构成 RNA 脱氧核糖(C5Hl0O4)，主要分布在 细胞核 内，构成 DNA
六碳糖 葡萄糖(C6H12O6)、果糖是最普遍的单糖，葡萄糖是绿色植物光合作用的产物，是细胞内主要的能源物质
蔗糖 植物细胞内，甘蔗、甜菜中较多
二糖 麦芽糖 植物细胞内，发芽的麦粒中较多
乳糖 动物细胞中，乳汁内含量丰富
淀粉 植物细胞内重要的储能物质
多糖 纤维素 植物细胞壁的基本组成成分
糖元 动物细胞内重要的储能物质
（3）知识归纳并填空：
①生物体的最终能量来源： 太阳光能 ；②生物体的主要能源物质： 糖类 ；
③细胞内的重要能源物质： 葡萄糖 ；④生物体内的储能物质： 脂肪 ；
⑤动物细胞内的储能物质： 糖原 ；⑥植物细胞内的储能物质： 淀粉 ；
⑦生物体内的能源物质： 糖类、脂肪、蛋白质 （按供能顺序填写）；
⑧生物体内的高能化合物： ATP ；
⑨生物体的直接能源物质： ATP 。
⑩获得原生质体的温和方法是用 纤维素酶和果胶酶 处理植物细胞。
2．脂质
(1)组成元素： C、H、O ，有些还含有N和P
(2)种类及作用
种类 组成元素 主要功能 备注
脂肪 C、H、O 主要是动物体内的储能物质
类脂 其中的磷脂是构成生物膜的主要物质 动物的脑、卵、大豆的种子中较多
胆固醇 对维持细胞膜的流动性和稳定性有重要作用
固醇 性激素 促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征（和正常的性周期）
维生素D 促进对Ca、P的吸收和利用，促进骨正常钙化 人体皮肤内的某些胆固醇经日光（紫外线）照射可转化成VD
3．蛋白质
(1)含量：各种活细胞中含量 最多 的有机物，是除含量水外 最多 的物质。
问题：正常的肝细胞中，含量最多的化合物是 水 ；最多的有机物是 蛋白质 。
(2)组成元素：主要由C、H、O、N四种元素组成，有些重要蛋白质中还含有P、S等。
(3)基本组成单位： 氨基酸 (主要的有 20 种)
①结构特点：至少含有一个 氨基 和一个 羧基 ；都有一个氨基和一个羧基连在 同一个 个碳原子上
②结构通式
(4)蛋白质的分子结构
①氨基酸的连接方法(用图表示)(以两个氨基酸为例)
问题：（1）两个氨基酸分子脱水缩合形成的水中的氧来自前1个氨基酸的 羧基 ，
氢来自后1个氨基酸的 氨基 ；
（2）多个氨基酸形成的化合物叫 多肽 ，5个氨基酸脱水缩合形成的化合物叫 五肽 ；
（3）某一蛋白质含有m个氨基酸(平均分子量为a)、n条肽链，则该蛋白质的相对分子质量为 。
②蛋白质的空间结构
一条或几条肽链通过一定的化学键(注意：不是肽键)互相连接在一起，形成具有复杂空间结构的蛋白质
蛋白质的结构层次：基本元素→氨基酸→多肽→蛋白质
③蛋白质结构多样性
直接原因： 氨基酸 的 种类 不同， 数目 成百上千， 排列次序
变化多端， 蛋白质 的 空间结构 千差万别。
根本原因： DNA 分子结构多样。
(5)主要功能
①结构蛋白：有些蛋白质是构成 细胞和生物体 的成分，如构成人和动物肌肉的肌动蛋白；构成染色体的蛋白质、纺缍丝、星射线等。
②功能蛋白
催化作用：如绝大多数酶等（酶的化学本质是 蛋白质或核酸 ）
调节作用：蛋白质类激素如 胰岛素、胰高血糖素 等
运输作用：红细胞内的 血红蛋白 可运输氧气和部分二氧化碳，细胞膜上的
载体 有运输作用。
免疫作用：如 抗体 和白细胞介素、干扰素等 免疫物质 。其中效应B细胞（浆细胞）分泌的是 抗体 ，效应T细胞分泌的是 淋巴因子 。
填空：①蛋白质的主要功能是 组成细胞和生物体的重要物质 ；
②蛋白质是 生命活动的主要承担者 。
4．核酸
(1)功能： 一切 生物的遗传物质，对生物的遗传和变异以及蛋白质的生物合成有极其重要的作用
(2)组成元素： C、H、O、N、P
(3)基本单位： 核苷酸
其基本结构由一分子 磷酸 、一分子 五碳糖 、一分子 碱基 组成
分子结构模型：
核酸种类 碱基组成 五碳糖 分布 备注
RNA AGCU 核糖 主要在细胞质中，如 中 ①在细胞核中也有少量分布②不同种生物的细胞中，RNA不同③同种生物同一个体的不同细胞中不完全相同
DNA AGCT 脱氧核糖 主要在 中 ①细胞质中也有少量分布②同种生物同一个体中的不同细胞中相同③不同种生物个体的细胞中不完全相同
2．在组成生物体的有机化合物中，一定含有C、H、O三种元素的有机物是
；一定含有N元素的有机物是 蛋白质和核酸
；一定含有P元素的有机物是 核酸和磷脂 。
【知识拓展】
1．结合水和自由水
（1）水分子是极性分子，在细胞内部一部分水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖、磷脂等固体物质相结合，吸附在上面，形成水胶体，这部分水叫结合水，这部分水不蒸发，
失去了流动性和溶解性，成为细胞的结构物质。自由水是填充在有机固体颗粒之间的水，不受束缚，可流动，易蒸发，是可以参与物质代谢的水。所以，细胞内结合水的含量较稳定，而自由水的含量往往发生较大变化。一般来说，自由水的含量越多，细胞代谢越旺盛，
种子在晒干的过程中，损失的主要是自由水，随着水分的散失，原生质逐渐由溶胶状态转为凝胶状态，生命活动大大减弱，并进入休眠状态。
2．血液中钙离子的含量与作用
血液中的钙几乎全部存在于血浆中，正常情况下，尽管不断有钙离子进出血浆，但血钙浓度仅在小范围波动。正常血钙浓度为0.09～0.11mg／mL。由于钙离子有降低神经、肌肉兴奋性的作用，故当血钙降低至0.035 mg／mL时，便使神经肌肉的兴奋性增高，可引起肌肉的自发收缩而出现抽搐。
3．单糖双糖多糖（单糖形成二糖或多糖的过程叫脱水缩合，形成糖苷键）
如葡萄糖、麦芽糖、淀粉（或糖元）的关系：
4．在相同条件下，消耗同质量的有机物，油料作物的种子(如花生)萌发时需氧量与含淀粉多的种子(如水稻)萌发时的需氧量不同。
脂肪内含C、H的比例多，含氧量少，彻底氧化分解需氧多，因此，油料作物的种子萌发时需氧量比含淀粉多的种子萌发时的需氧量多。
5．外界条件对蛋白质结构的影响
高温、强酸、强碱、重金属盐等都能使酶的结构发生不可逆性变化，而失去活性；适当低温、酶的抑制剂等会使酶的活性降低，但因不影响酶的结构，待条件适宜时酶的活性可以恢复；变性后的蛋白质容易被蛋白酶水解，所以，蛋白质在变性后较易被消化。
在临床工作中，用酒精、加热、紫外线等方法进行消毒杀菌，就是利用这些手段使菌体和病毒的蛋白质变性而失去致病性和繁殖能力。
蛋白质变性的原因：蛋白质的结构发生改变。
6．生物具有多样性的直接原因是蛋白质分子的多样性，根本原因是DNA分子的多样性。从生物进化的角度分析，生物多样性的原因是多样的环境对生物进行选择的结果。
7．氨基酸形成多肽的方式叫缩合；核苷酸形成核苷酸链的方式叫聚合（磷酸二酯键）。
8．三种能源物质
构成生物体的有机物质中，糖类、脂质化合物和蛋白质均为生物体内的能源物质。但蛋白质由于其生理功能的重要性，一般不作能源物质分解，生物体主要靠分解糖类和脂质供能。组成糖和脂质化合物的元素有C、H、O，但脂质化合物中氧元素含量低，碳和氢元素比例高，而糖类则与此相反。
1 克脂肪在体内完全氧化时释放出的能量为38.87千焦，而 l 克葡萄糖在体内完全氧化时释放出的能量为17.15千焦。因此，脂质彻底氧化后可以释放出更多的能量。
9．有关蛋白质类物质的计算问题
(1)蛋白质类物质形成过程中肽键、水分子的计算
由氨基酸分子脱水缩合可知，蛋白质形成过程中每形成一个肽键，同时失去一分子水，即
形成的肽键数 = 失去水分子数。
(2)形成的蛋白质分子的相对分子质量的计算
蛋白质相对分子质量 = 氨基酸相对分子质量总和 — 失去水分子的相对分子质量总和
特别提醒；有时还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(—S—S—)形成等。
(1)、(2)可总结如下：
氨基酸平均相对分子质量 氨基酸数目 肽键数目 脱去水分子数目 多肽相对分子质量 氨基数目 羧基数目
l条肽链 a m m—l m—l ma—18(m—1) 至少n个 至少n个
n条肽链 a m m—n m—n ma—18(m—n) 至少n个 至少n个
(3)氨基酸的排列与多肽的种类
假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分如下两种情况分析：
①A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：
形成三肽的种类：
形成二肽的种类：
②A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类：
形成三肽的种类：
形成二肽的种类：
10．调节人和动物的激素有哪些属于蛋白质？
从化学本质上看，人和动物的激素可以分为四类
①氨基酸衍生物类激素：如甲状腺激素（是否可以口服？为什么？）
②肽和蛋白质类激素：如胰岛素（是否可以口服？为什么？）、生长激素（一种多肽，与植物的生长素化学本质相同吗？）、促甲状腺激素、促性腺激素、抗利尿激素等。
③类固醇激素：如性激素、醛固酮。
④脂肪酸衍生物类激素：
11．磷脂分子的结构与特性
高倍显微镜的使用
一、显微镜的结构和使用方法：
(一)显微镜的结构：如图
(二)显微镜的成像：
1．放大倒立的_虚像：光源—反光镜—光圈—物体—物镜(凸透镜)—在镜筒内形成物体放大的实像—目镜—把经物镜形成的像进一步放大
2．放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数
(三)显微镜的使用方法：
1．取镜与安放：右手握镜臂，_左手托镜座，把显微镜放在实验台的前方稍偏左侧。
2．对光：转动转换器，使低倍物镜正对_通光孔_，选一较大 光圈对准通光孔，左眼注视目镜_，转动反光镜，使光线通过通光孔反射到镜筒内，通过目镜可以看到明亮的视野。
3．调焦：
(1)先_粗_后细___：先使用_粗__准焦螺旋，看到物像后再使用__细_准焦螺旋。
(2)先_降__后 升 ：先使镜筒下降至最低位，然后再缓缓使镜筒上升。
4．观察：
(1)先_低倍__后_高倍__：先使用_低倍镜__观察，待找到要观察的对象后，移至视野中央再换用_高倍镜观察。要注意，显微镜成像为倒像，若物像位于视野的左上方，要想移至视野中央，需向_左上方___移动玻片。
(2)由低倍镜换用高倍镜后的变化有：a、物像变大 b、数量变少__c、视野变_暗_(由物体反射到镜筒内的光线减少，故视野变暗)。
(3)使用高倍物镜时，必须先在低倍镜下将目标移到视野的_中央_，然后换用高倍物镜。因为低倍镜下看到的物像放大倍数小，但看到的标本的实际面积大，容易找到目标；与低倍物镜相比，高倍物镜下看到的物像大，同样的视野面积看到的标本的实际面积小，在玻片不动的情况下，高倍镜看到的只是低倍镜视野的中心部分。
(4)换高倍物镜时，千万不可将镜筒升高，正确的做法是直接转动转换器，换上高倍物镜。
(5)使用高倍物镜之后，透镜与玻片之间的距离很近，使用粗准焦螺旋容易压碎玻片和损坏透镜，或者由于物像一闪而过，找不到要观察的目标。因此必须用_细准焦螺旋_调焦(注意：细准焦螺旋只在调节图像清晰度时使用)。
二、观察叶绿体及细胞质流动。
(1) 选材：应尽可能选取只有一层细胞的绿色叶片。如葫芦藓叶。
(二)主要步骤：
1．取材：取一片在光下培养一段时间的新鲜葫芦藓叶。若用菠菜叶做实验材料时，一定要使叶片的下表皮稍带些__叶肉_，因为叶绿体主要存在于_叶肉细胞中。 观察细胞质流动实验，最好使用_黑藻_幼嫩叶片。其优点是：①叶片扁平、薄；②含有叶绿体大，容易观察。如果找不到黑藻，可用苦叶草、南瓜幼苗的表皮毛、小麦的根毛、向日葵舌状花花瓣表皮或大白菜内层叶片叶脉表皮细胞等。
用镊子夹取一片幼嫩的小叶，放在载玻片上的水滴中，盖上_盖玻片_。(注意：叶片随时保持有水 状态)。(盖盖玻片时，一定要缓慢，且与载玻片成_300_～450角，防止装片中产生气泡__，影响观察。
1．低倍镜观察：找到叶片细胞，移到视野中央。
2．高倍显微镜观察:找到叶片细胞，进一步找到叶绿体，详细观察其形态，分布情况。
3．以_叶绿体_为参照物，让指针指着它，注意观察叶绿体的移动方向、速度，分别观察靠近细胞壁的细胞质的流动和管状细胞质的流动，记录并加以思考,判断其细胞质流动的方向及速度变化。
绘图(略) 绘生物图的方法和注意事项：
①图的大小要适当，在纸上的位置一般要稍偏左上方，以便在右侧和下方留出注字和写图名的地方。
②先用削尖的铅笔(一般用3H的)，根据观察到的物像轻轻地画出轮廓，经过修改，满意后再正式画好。务必使图形真实。
③图中比较暗的地方如细胞核、叶绿体等，用铅笔点上小点来表示，越暗的地方小点应越密一些，但绝对不能用阴影表示。
④字尽量注在图的右侧。要用尺子引出水平的指示线，然后注字。
⑤最后在图的下方写上所绘图的名称。
(三)实验成功的关键与注意的问题：
1．选材：应选择叶薄的叶绿体大的、生命活动旺盛的叶片。
2．制片：
(1)要避免产生气泡；放盖玻片时应一侧先接触水滴然后缓缓放下。
(2)装片中的实验材料，始终保持浸_在水___中。满足其旺盛的生命活动。
(3)观察细胞质流动时，应事先将实验材料在20℃～25℃的环境中或将叶片切伤，同时观察时寻找靠近_表皮 _部位的细胞,这样易观察到细胞质的流动。观察细胞质流动必须选择细胞质流动速度较快的植物材料，且要选典型的实验材料。不同的植物细胞质流动速度是不同的，而实验的时间有限，加之人眼在观察显微镜时也会疲劳，因此必须选用细胞质流动速度较快的植物，如黑藻叶。
(4)观察时要选好参照物。在高倍镜下，要选择细胞质中一个叶绿体为标志物，以指针为参照，看其位置变化。
(5)如果使用南瓜幼苗等的表皮毛来观察。可用镊子从植物体上拔下多根表皮毛制成临时装片。因为细胞无色，其中又无_叶绿体__，所以要将视野调得_暗_些，观察细胞质中颗粒的移动情况。
(6)细胞质流动可朝一个方向．也可朝不同的方向。其流动方式为转动式(旋转式、环流式)这时细胞器随细胞质基质一起运动，并非只是细胞器的运动。
(7)细胞质流动是呼吸过程中产生能量的表现。呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之则越慢。
(8)在高倍镜下，可以看到叶绿体呈扁平的椭球形或球形，颜色为绿色。由于细胞质是不断流动的，因此叶绿体也是不断流动的，而不是静止的。
(9)高等植物的叶绿体，在不同的光照条件下，可以运动，改变椭球体的方向，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤。在弱光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源。
细胞质的结构和功能
1．细胞质概念：细胞质是指 细胞膜 以内、 细胞核 以外的全部原生质。它主要包括未分化的
细胞质基质 和分化了的多种 细胞器 。
2．细胞器：指细胞质中具有特定结构和执行一定功能的结构单位，悬浮在细胞质基质中。
3．细胞质基质：
⑴存在物质：水、无机盐离子、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶，
⑵功能：①为新陈代谢的进行提供所需的 环境 和一定的物质条件 ，如： 氨基酸、核苷酸、葡萄糖等 。
②活细胞进行 细胞代谢 的主要场所。
【知识拓展】
一、关于细胞器的知识归纳：
（一）根据细胞器的分布
1．高等植物特有的细胞器是叶绿体、液泡 ；高等植物特有的细胞结构是
细胞壁、叶绿体、液泡 。
2．高等动物、低等植物细胞特有的细胞器是 中心体 ；
3．动、植物细胞共有的细胞器是 线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体 。
（二）根据细胞器的结构
4．不具有膜的细胞器是 核糖体、中心体 。
5．具单层膜的细胞器是 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 。
6．具双层膜的细胞器是 线位体、叶绿体 。
7．在光学显微镜下可见的细胞器是 叶绿体、液泡 。
（三）根据细胞器的成分
8．含DNA的细胞器是 线粒体、叶绿体 。
9．含RNA的细胞器是 线粒体、叶绿体、核糖体 。
10．含DNA和RNA的细胞器是 线粒体、叶绿体 。
11．能决定植物细胞不同部位颜色（含色素）的细胞器是 叶绿体、液泡 。
（四）根据细胞器的功能
12．动植物细胞都有，但功能不同的细胞器是 高尔基体 ；
13．与细胞能量代谢（或能产生ATP）有关的细胞器是 线粒体、叶绿体 ；
与细胞能量代谢（或能产生ATP）有关的细胞结构是 线粒体、叶绿体、细胞质基质 。
14．能产生水的细胞器是 线粒体、叶绿体、核糖体 ；能产生水的细胞的结构是 线粒体、叶绿体、核糖体和细胞核 。
15．具有独立遗传功能（即能复制）的细胞器是 线粒体、叶绿体 。
16．与物质合成有关的细胞器是 叶绿体、核糖体、内质网 。
17．与物质分解有关的细胞器是 线粒体 。
18．与分泌蛋白的合成、分泌有关的细胞器是 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 。
19．能发生碱基互补配对的细胞器是 线粒体、叶绿体、核糖体 。
20．与植物细胞发生渗透吸水有关的细胞器是 液泡 。
二、关于叶绿体和线粒体
共同点：1．具有双层膜结构的细胞器（核膜也是双层膜，但不属于细胞器）
2．都通过一定的方式加大了内部的表面积，从而加大了生化反应的场所
2．参与细胞内能量代谢（能生成ATP）的细胞器
3．能生成水的细胞器（还有核糖体）
4．含有少量遗传物质（DNA）的细胞器（DNA主要在细胞核中的染色体上），在遗传上具有一定的独立性
5．含有少量RNA的细胞器（核糖体中也有RNA）
6．能够复制的细胞器（还有中心体，但说法相同含义不同）
不同点：
线粒体 叶绿体
分布 动、植物细胞中 植物细胞中
形态(光镜下) 棒状、粒状 扁平的椭球形或球形
结构 外膜 使线粒体与周围的细胞质基质分开 使叶绿体与周围的细胞质基质分开
膜 内膜 向内腔折叠形成嵴，分布有与有氧呼吸有关的酶 膜光滑，包围着几个到十几个基粒等，含有与光合作用有关的酶
基粒 颗粒状，上面分布有与有氧呼吸有关的酶 圆柱形，由10～100个片层结构重叠而成。上面分布有与光合作用有关的色素、酶等
基质 液态，含有与呼吸作用有关的酶，含有少量的DNA、RNA 液态，含有与光合作用有关的酶和RNA、DNA
功能 是进行有氧呼吸的主要场所 是进行光合作用的场所
问题：①细胞中线粒体数目的多少与细胞的能量代谢水平呈 正相关。
②线粒体是有氧呼吸的主要场所，为什么？ 有氧呼吸的第二、三两个阶段都是在其中进行的 。
③有些真核生物细胞内无线粒体，如人的红细胞等，其细胞呼吸方式为 无氧呼吸 。
原核细胞内无线粒体，它们的细胞呼吸方式是什么？举例说明。
硝化细菌 有氧呼吸
乳酸菌 无氧呼吸
④叶绿体存在于绿色植物的所有细胞中吗？（只存在于见光部位的细胞中，如叶肉细胞、叶片保卫细胞、幼嫩茎的皮层细胞等。）
三、关于其他的细胞器
1．高尔基体虽无蛋白质的合成功能，但对蛋白质进行加工和运输具有重要功能
2．中心体在有丝分裂的间期完成复制，秋水仙素能在有丝分裂的前期抑制纺缍丝的形成。
3．有 中央液泡 是成熟植物细胞的标志。
4．附着在粗面型内质网上的核糖体，合成 分泌蛋白 和膜蛋白；而游离的核糖体，一般合成细胞内酶等蛋白。
5．细胞功能的差异，主要由细胞器的 种类 决定。
细胞核的结构和功能
一、细胞核的结构：
1．数目：通常只有一个；有的细胞有两个以上的细胞核，如骨骼肌细胞；极少数种类却没有细胞核，如人成熟的红细胞、血小板，以及植物体内的筛管细胞。
2．主要结构
(1)核膜：由双层膜构成，核膜上有核孔，是细胞质和细胞核之间进行物质交换的孔道。
举例：细胞核内的mRNA通过核孔出来进细胞质，细胞质中的蛋白质通过核孔进入细胞核。
大分子物质可以自由通过核孔进入细胞质，离子和比较小的分子如 水
可以通透核膜。在核膜上有大量的多种酶，有利于化学反应的顺利进行
(2)核仁
物理特性：核仁的折光性较强，与细胞的其他结构很容易区分。
形态：通常是匀质的球状小体。
生理变化：在细胞 有丝分裂 过程中，核仁与核膜周期性的消失和重建。
功能：与 核仁 的形成有关
(3)染色体
特点：容易被碱性染料染成深色的物质。
化学组成：主要由 DNA和蛋白质 组成。
名称项目 染色质 染色体
成分相同 DNA和蛋白质
同种物质 特性相同 易被碱性染料染成深的颜色
功能相同 遗传物质的主要载体
不同时期 分裂期 间期和不分裂时
两种形态 高度螺旋化 丝状
存在形态：
染色体与染色质的关系： 同种 物质在细胞分裂的不同时期两种 存在形态
二、细胞核的功能
1．遗传物质 储存和复制 的主要场所。
2．细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。
填空：①没有核的细胞既不 分裂 也不 分化
②变形虫去除细胞核后新陈代谢减弱，运动停止，当重新移入细胞核后，又能恢复生命活动，这说明细胞核的功能之一是 细胞代谢的控制中心 。
三、原核细胞的基本结构
1．最主要特点：没有 核膜 包围的典型的细胞核。
2．细胞大小：体积一般比较小，直径只有l～10urn。 支原体是原核生物中最小的。
3．结构
细胞壁：主要成分是 肽聚糖 ，不含 纤维素和果胶 。
细胞膜：其化学组成和结构与真核生物相似。
细胞质：细胞器有 核糖体 但没有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等复杂的细胞器。另外细菌细胞质中有小型环状的DNA分子，叫 质粒 。
核区：无核膜包围，内有一个大型环状DNA分子，是遗传物质 储存 的场所。
位置 组成 结构 功能
细胞膜 中 磷脂双分子层 将细胞与外界环境隔开控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流
外 蛋白质
内
细胞质 细胞质基质 细胞代谢的主要场所
细胞器
细胞核 核膜
核孔
染色质
核仁
填空：①原核生物的同化作用多为 寄生、腐生 等异养型，少数为自养型
(如 硝化 细菌等)；异化作用多为 厌氧 型，部分为 需氧型(如硝化细菌)。
②原核生物生殖方式多为 分裂生殖 。
③原核生物核区内的DNA裸露，所以原核生物细胞内无染色体 。
④原核生物可遗传的变异类型：基因突变(无基因重组和染色体变异，为什么？)
四、细胞结构的完整性
1．细胞结构的整体性
⑴结构上来看：内质网内连 核膜 ，外连 细胞膜，将细胞膜、细胞质、细胞核联系成为一个统一整体。
⑵功能上来看：
①线粒体为各项生命活动提供 能量 ；
②核糖体为细胞内的结构提供蛋白质类物质；
③分泌蛋白的形成需 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
等多种结构参与。
⑶调控上来看：
细胞核是代谢的调控中心，核内的DNA通过控制 蛋白质的合成
控制整个细胞的生命活动。
2．意义：一个细胞就是一个有机的统一整体，细胞只有保持其结构的完整性 ，
才能完成正常的生命活动。
3．细胞膜、细胞质与细胞核的比较：
【知识拓展】
1．实验材料细胞膜的制取方法
哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。由于人和动物细胞没有细胞壁，因此在低渗环境中细胞将吸水胀破。通过离心沉淀即可得到实验材料细胞膜。
2．证明细胞有生命活力的事实
　 ⑴保护作用。（细胞内的花青素、叶绿素等仅在细胞死亡后才可以散出）
⑶食物泡的形成；细胞分泌等现象。（细胞膜始终保持完整性）
⑷有生命活力的花生种子胚不能被红墨水染色
⑸细胞的吸收与细胞的需求有关，与质粒直径、浓度关系不大。
　3．与人的红细胞相关的问题
　　人的红细胞中无细胞核（鸟类、爬行类、两栖类的红细胞中是有细胞核的），血型是由红细胞表面一种叫凝集原（抗原）的蛋白质类物质决定的。
血型 红细胞上凝集原 血清中凝集素 基因型
A A 抗B IA IA、IAi
B B 抗A IB IB、IBi
AB A、B 不含抗A、抗B IA IB
O 无A、B 抗A、抗B ii
细胞膜的结构和功能
1.细胞膜的化学成分:磷脂、蛋白质和糖类_。
2.细胞膜的基本骨架:_磷脂双分子层。
3.糖蛋白是：蛋白质和多糖结合而形成的。功能是_与细胞的识别、免疫等有关_。
4.细胞膜的结构特点是:_具有流动性_。
5.细胞膜的生理特性（或称功能特性）是:_具有选择透过性。
6.细胞膜的功能包括:________________________________________________________。
7.自由扩散与主动运输的区别:
细胞膜内外浓度 载体 代谢能量 动力 实例
自由扩散
主动运输
8.细胞壁的主要成分:_纤维素和果胶__，如何除去细胞壁_酶解法
9.细胞壁的功能是:__支持和保护。
10.细胞壁的功能特点:_全透性_。
【知识拓展】
一、细胞膜的结构和功能
(一)细胞膜的结构：
磷脂分子十蛋白质(镶嵌、覆盖、贯穿)→具运动性→具一定的流动性
双分子层 （1） （2） （3）
1．磷脂分子
①状态：双分子层排列构成膜的 基本支架
②作用：脂质、脂溶性物质更易通过膜（举例）
③实验：在水—空气界面上展开后的表面积是细胞膜的
2 倍。
2．蛋白质：①位置 镶嵌、覆盖、贯穿
②有的只参与膜的构成（结构蛋白）；有的起载体作用，参与主动运输。载体具有专一性
（为什么？根本原因是什么？），在一定程度上决定了膜的选择透过性。膜的选择透过性决定于载体的 种类和数量 （内因）。
结构特点： 具有一定的流动性 。
（二）细胞膜的功能：
举例说明细胞膜的每一项功能分别与细胞膜的什么结构以及结构特点有关？
（1）物质交换：与细胞膜上的 载体的种类和数目有关；
（2）细胞识别：与细胞膜上的 糖蛋白 有关。
（3）分泌、排泄：与细胞膜的结构特点 具有流动性 有关。
（4）免疫：与细胞膜上的 糖蛋白 有关。
填空：①动物细胞膜的组成成分中，除磷脂、蛋白质、多糖外还有少量胆固醇存在。不同细胞的细胞膜的功能之所以不同，关键取决于细胞膜上的蛋白质分子和上面的糖蛋白的不同。
②细胞的胞吞和胞吐作用的实现是通过细胞膜的流动性来完成的。
③细胞膜的选择透过性进行的条件(涵义)：有些物质分子可以自由通过(如，水、氧气、二氧化碳、脂溶性物质如甘油、脂肪酸等)；细胞要选择吸收的离子、小分子物质也可以通过，细胞生命活动不需要的离子、小分子、大分子物质不可以通过(细胞生命活动需要的大分子物质可以通过胞吞和胞吐作用进出细胞)。
④物质出入细胞的四种方式中，自由扩散是物质分子从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，不消耗能量；主动运输既消耗 能量 ，又需要 载体 ，与物质分子的 浓度 无关；内吞和外排作用也消耗代谢能量。
⑤主动运输对于 活细胞完成正常的生命活动 有重要的意义。
⑥细胞膜的成分、结构、功能及运动性、流动性、选择透过性之间的关系。
成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是运动的。因而决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性，结构的流动性保证了载体蛋白能从细胞膜的一侧转运相应的物质到另一侧。由于细胞膜上不同载体的 数量不同，不同的物质进出细胞膜的速度及难易程度不同。不管细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是对细胞膜生理特性的描述，这一特性只有在流动性的基础上，在完成物质交换功能时方能体现出来。他们之间的关系可总结如下：
二、细胞的生物膜系统
1．生物膜
（1）概念： 线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网 等细胞器，都是由膜构成的，这些膜化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。
填空：①具有单层膜的细胞器有 高尔基体、内质网、液泡、溶液酶体 ，具有双层膜的细胞器有 线粒体、叶绿体 ，没有膜结构的细胞器有 中心体、核糖体 。
②各种生物膜主要由蛋白质、脂类和少量糖类组成，但在不同的生物膜中，各种物质的含量是有差别的。
（2）各种生物膜在结构上的联系：
填空：①生物膜的结构特点：具有 流动性 。
②直接联系是指膜结构之间相连，间接联系是指不同膜结构之间通过 出芽
以具膜小泡形式发生膜的转化。
③内质网在各种膜结构的联系中，处于中心地位。
（3）各种生物膜在功能上的联系(以分泌蛋白的合成为例)
填空：①分泌蛋白是指酶、抗体、部分激素等在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
②细胞的各种生物膜不仅在结构上有一定的联系，在功能上也是既有明显的分工，又有紧密的联系。各种生物膜相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够持续高效运转。
③膜融合是_细胞融合__ (如植物细胞杂交、高等生物的受精过程)的关键．也与大分子物质进出细胞的_胞吞和胞吐_作用密切相关。
（4）生物膜系统的功能
①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与环境之间进行____物质和能量交换__的过程中也起着决定性作用。
②细胞的许多重要化学反应在生物膜_上__或膜__内_进行，细胞内的广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点，有利于化学反应的顺利进行。
③各自生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，使细胞内能够同时进行多种化学反应，不会_相互干扰_ ___，保证了细胞的生命活动_正常、高效_的进行。
（5）研究生物膜的意义：
理论上：有助于阐明细胞的____________ ___________。
实践中：在农业、工业和医药学实践中也有重要用途。
①在工业方面：生物膜的各种功能正在成为人工模拟对象，借助于生物膜的__选择透过性功能，设计出具有这一功能的膜结构，可以对各种水进行过滤、分离，从而对水质进行纯化处理。
②在农业方面：通过生物膜的改变来寻找改善农作物品质的途径，例如：生物膜上的蛋白质如果都能转变成_________蛋白质，就可望培育出新品种。
③在医学方面：用人工合成的膜材料来代替人体病变器官，从而达到治疗的目的。
例如： 。
【例1】图表示胰腺细胞合成与分泌颗粒的大体过程。在一定时间内使胰腺细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经验查发现放射性同位素依次先后出现在①、②、③、④、⑤处。根据图回答：
(1)⑤处的物质首先是由[ 2 ] 内质网
上的[ 1 ] 核糖体合成，然后被[ 3 ]
高尔基体 加工包装而成的。
(2)此颗粒由合成部位经[ 4 ] 囊泡
的运输到达加工部位。
(3)此细胞对颗粒还有 分泌 功能。
【例2】下图表示某种物质运输的过程图解，分析回答：
⑴图示物质运输的方式是 主动运输，
判断的依据是 逆浓度运输 。
⑵图中①～④的物质名称分别是：
① 载体；② ATP ；③ADP；
④ 被运输的物质 。
⑶若该细胞为洋葱根尖成熟区表皮细胞，则生成②的结构是 细胞质基质和线粒体 。
⑷图中①物质合成的直接模板是mRNA，
合成的场所为 核糖体 。
⑸物质的出入必须依赖于细胞膜的 选择透过性。如果该细胞是人工细胞，则O2、K+、葡萄糖三者中，不可能的④物质的是 O2。
⑹人成熟红细胞中生成②的生理过程是无氧呼吸；此图中②→③属于能量代谢中的 能量的利用 。
【例3】 回答下列问题：
⑴据图指出A、B所表示的物质运输方式，A是自由扩散，
B是主动运输。
⑵上述两种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化 为什么 B 。
⑶乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是 A 、 A 、 B 。
细胞代谢与酶
（一）酶的概念： 酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物 。
1．来源： 活细胞 。
2．作用： 生物催化剂 。
3．化学本质： 在多数是蛋白质少数是RNA 。
4．酶、激素和维生素的比较
酶 激素 维生素
合成 活细胞 植物激素：一定部位的细胞动物激素：内分泌腺的腺细胞 ①来自食物等②体内合成③其它物质转化
作用部位 细胞内、外 体内、体外 体内
作用 生物催化 对新陈代谢、生长发育、生殖有重要的调节作用 作为酶的组成成分等参与新陈代谢
含量 量大 极少
化学本质 蛋白质、RNA 植物激素：有机小分子物质动物：氨基酸、蛋白质、固醇类等 有机物
关系 维生素作为酶的组成成分，通过酶而发挥作用，激素对生命活动的调节，归根到底要通过酶发挥作用
（二）酶的特性：
1．高效性：酶的催化效率是无机催化剂的 倍
2．专一性：每一种酶只能催化一种或 一类 化合物的化学反应。
3．酶需要适宜的条件
⑴温度对酶的影响
①含义：在一定的温度范围内，酶的催化能力（或酶的活性）随着温度的升高而增强；达到最适温度时，酶的催化能力最高；高于最适温度后，酶的催化能力会迅速下降，最后完全失去催化能力。
②原因：低温不破坏蛋白质的分子结构，只是酶的催化能力下 降；高温会导致蛋白质分子发生热变性，而蛋白质的变性是不可逆的。酶蛋白变性后酶的功能就会完全丧失。温度对酶催化能力的影响在最适温度两侧的曲线是不对称的。
③规律：不同的酶需要的最适温度是不同的。一般来讲，人体内酶的最适温度为37℃，对变温动物来说，体内酶的最适温度相对低一些；对植物来说，分布在高纬度地区的植物，体内酶的最适温度高一些。
⑵pH对酶的影响
①含义：在一定的pH范围内，酶的催化能力（或酶的活性）随
着pH的升高而增强；达到最适pH时，酶的催化能力最高；高于最适pH后，酶的催化能力会迅速下降，最后完全失去催化能力。
②原因：pH过高或过低都会使蛋白质变性，当蛋白质变性后，酶也就完全丧失了催化的能力。在最适pH两侧的曲线基本是对称的。
③规律：不同的酶需要的最适pH是不同的，如人胃液中的胃蛋白酶的最适pH为1.8左右，唾液淀粉酶的最适pH为7左右，溶酶体中酶的最适pH约为5左右。
问题：在什么条件下酶的活性受到抑制，在什么条件下酶丧失活性？
【知识拓展】
1． 全面理解细胞代谢的概念：细胞代谢是生物 最基本 的特征，是生物与非生物 最根本 的区别，是生物体 进行一切生命活动 的基础
⑴从性质上认识：细胞代谢包括物质代谢和能量代谢。
⑵从方向上认识：细胞代谢包括同化作用和异化作用。
⑶从实质上认识：细胞代谢是细胞内进行的一系列连锁发生的生物化学反应。
⑷从意义上认识：生物体的细胞代谢进程也就是生物体的自我更新过
2．酶浓度对酶作用的影响
①前提：在底物足够过量、其他条件固定、反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素的情况下
②规律：酶促反应的速度与酶浓度成正比。
3．底物浓度对酶作用的影响
①前提：在酶浓度、pH、温度等条件固定不变的情况下
②规律：在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度增加而升高。反应速度与底物浓度近乎成正比。当底物浓度很大而达到一定限度时，反应速度则达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度反应速度也几乎不再变。
【例1】生物体通过新陈代谢不断进行自我更新，主要指 （ B ）
A．生物个体的不断更新 B．细胞成分的不断更新
C．生物种族的不断更新 D． 细胞个体的不断更新
【例2】图中A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系，根据图回答下列问题：
⑴图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是
。
⑵图B中，a点所对应的温度称 。
⑶图B中，a点到b点的曲线急剧下降，其原因是 。
⑷将装有酶与反应物的甲乙两支试管分别放入12℃和75℃水浴锅中，20分钟后取出，转入37℃的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为：甲 ；乙 。
⑸图C表示了 催化反应的速率变化曲线
A．唾液淀粉酶 B．胃蛋白酶 C．胰蛋白酶 D．植物淀粉酶
【例3】下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是 （ A ）
A B C D
【例4】图表示酶、激素、蛋白质三者关系图，则下列叙述中正确的是 （ C ）
A.1、2、3分别表示激素、酶、蛋白质
B.能产生1的细胞肯定能产生物质3
C.能产生3的细胞肯定能产生物质1
D.物质3都是由专门的器官产生的
【例5】下列有关生物体内酶的正确叙述是由 （ C ）
①是有分泌功能的细胞产生的；②有的从食物获得，有的在体内转化而来；③凡是活细胞，都能产生酶；④绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇；⑥酶在代谢中有多种功能；⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用；⑧酶只是起催化作用
A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑧ D．④⑤⑥
细胞代谢与ATP
1．关于能量的回顾：
细胞内的能源物质有 糖类、脂肪、蛋白质 等，主要的能源物质是糖类 ；生物体内储存能量的物质有 脂肪 等；高能化合物有
ATP、磷酸肌酸 等。新陈代谢所需能量的直接来源是ATP ，
这些物质中的能量都直接或间接来自于 太阳光能(最终能源)。
2．ATP的结构简式
⑴ATP的结构简式：A—P～P～P，简式中“A”代表 腺苷 （即腺嘌呤核苷），“P”代表 磷酸基团 ，“T”代表 三个“～”代表 高能磷酸键 即“P～O” 键， ATP分子中大量的化学能就储存在 中。“—”表示普通磷酸键。
⑵结构特点：ATP分子中远离A的那个 高能磷酸键 ，在一定的条件下易
断裂（伴随能量的释放），也很容易重新形成（伴随能量的储存）。
3．ATP与ADP的相互转化及ATP的形成：
ATP ADP+Pi+能量
⑴此反应式中“能量”的含义
当反应向右进行，能量来源于 高能磷酸键 中含有的能量，能量去向是用于各项生命活动 ；当反应向左进行时，能量主要来源于 呼吸作用 ，能量去向是形成 高能磷酸键 。因此，两者的相互转化过程中物质变化是 可逆 的，
而能量是 不可逆的 。
⑵转化的意义
①ATP在细胞内含量 很少 ，但ATP在 细胞内的转化是 十分迅速 的，这样细胞内ATP的含量总是处于 动态平衡中，这对于构成生物体内部稳定的供能环境具有重要意义。
②ATP是生物进行一切生命活动所需能量的 直接来源，是生物体细胞内流通着的“能量通货”。
⑶ATP的生成途径
人和动物：形成ATP的能量来源是 呼吸作用 。
绿色植物：形成ATP的能量来源是 呼吸作用和光合作用 。
①在动物细胞中，形成ATP需要能量，该能量主要由 有氧呼吸 作用来提供，也可由
无氧呼吸 来提供，也可以由 其它高能化合物的 分解来提供。
②在植物叶肉细胞内，形成ATP的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体 。
③合成ATP的主要来源是 呼吸作用 ，而ATP释放的能量用于 各项生命活动 。
【知识拓展】
1．与生物体生命活动有关的能源：阳光、糖类、脂肪、蛋白质、ATP、磷酸肌酸等。
以上能源彼此之间既有区别又有联系，如图所示。
【例1】生物体进行生命活动所需直接能源、主要能源和最终能源依次是 （ D ）
A．太阳能、糖类、ATP B．ATP、糖类、脂肪
C．ATP、脂肪、太阳能 D．ATP、糖类、太阳能
2．分子式和分子结构式
⑴ATP的分子式（了解）：C10H16O13N5P3
⑵ATP的分子结构式（了解）
ATP是一种高能磷酸化合物，一分子ATP中含有两个高能磷酸键，每个高能磷酸键中贮存了大量的自由能。所谓自由能是指能直接用于做功的能量。ATP中高能磷酸键贮存的自由能在键断裂时释放出来，能直接用于各项生命活动，而普通共价键断裂时释放的能量不能直接用于各项生命活动。所以ATP被称为生命活动的直接能源物质。
【例2】如果ATP脱去两个磷酸基，形成的物质是组成RNA的单位之一，称为（ A ）
A．腺嘌呤核糖核苷酸 B．鸟嘌呤核糖核苷酸
C．胞嘧啶核糖苷酸 D．尿嘧啶核糖核苷酸
【例3】ATP分子中，大量的能量储存在 （ B ）
A．腺苷 B．磷酸与磷酸之间的化学键中
C．磷酸基 D．腺苷与磷酸之间的化学键中
【例4】三磷酸腺苷的分子简式和18个三磷酸腺苷所含的高能磷酸键数目分别是（ C ）
A．A—P—P和18个 B．A—P～P～P和18个
C．A—P～P～P和36个 D．A—P～P—P和36个
3．ATP与ADP之间的相互转化
化学中讲到可逆反应的特点是：正逆反应都能在同一条件下同时进行。那么，上述反应真的是可逆反应吗？
⑴从反应条件上看：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶应属水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶应属合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。
⑵从能量来源上看：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能；而合成ATP的能最主要有化学能和太阳的光能。因此能量的来源是不同的。
⑶从ATP合成与分解的场所上看：ATP合成的场所是
，而ATP分解的场所较多。因此其合成与分解的场所不尽相同。很显然上述反应并不是同时进行的。
综上所述，ATP与ADP相互转变的反应并不是可逆的。但是我们不能单纯地利用化学上的观点来判断该反应是否可逆，因为ATP与ADP在活细胞中永无止境地循环着，该反应能够明确的表示二者在一定条件下的循环过程，所以该循环使ATP不会因能量的不断消耗而用尽，从而保证了生命活动的顺利进行。
【例5】在植物根尖细胞内可以形成ATP的细胞结构是 （ D ）
①高尔基体 ②核糖体 ③线粒体 ④叶绿体 ⑤细胞质基质
A．①②③ B．②③ C．③④⑤ D．③⑤
【例6】根据下列反应式回答问题：
ATP ADP+Pi+能量
⑴在光合作用的光反应中，反应方向向 左 ，能量来自 光能 。在光合作用的暗反应中，反应方向向 右 ，能量用于 还原三碳化合物 。
⑵在呼吸作用中，反应方向向 左 ，能量来自 能源物质的氧化分解 。
⑶根吸收矿质离子过程中，反应方向向 右 ，能量用于 主动运输 。
植物对水分的吸收和利用
一、植物细胞吸水的方式：
1．吸胀作用吸水
⑴细胞结构特点：未成熟的植物细胞，没有形成 大型液泡 。如 干 种子、根尖的 分生区 、顶芽的 顶端分生组织 、茎的 形成层 等。
⑵原理：细胞壁和细胞质中含有较多的亲水性物质，如 蛋白质、淀粉、纤维素 （按亲水性由大到小填写）。
2．渗透作用吸水——植物吸水的主要方式
⑴细胞结构特点： 具有大型液泡 。
⑵原理： 渗透作用 。
Ⅰ．在右图渗透作用装置中，开始时透析袋(半透膜制成下同)中液面与烧杯中液面持平。过一段时间后，透析袋中液面上升，最后液面静止
问题：①液面上升过程中和最后液面静止时，水分渗透方向和速率如何？ 上升过程中从清水中进入透析袋的远多于出来的。静止时进出相等
②最后液面静止时，若将透析袋中高出烧杯中液面的部分吸出，透析袋中液面如何变化？ 还将会上升
③如果将蔗糖溶液更换成NaCl溶液，做此实验，现象如何？
与蔗糖相类似.
Ⅱ．在下图两渗透作用装置中。透析袋的体积相同。玻璃管的直径也相同，溶液浓度：溶液A＞溶液B＞溶液C。开始时三者液面高度相同
问题：①溶液A的液面与溶液B的液面，哪一个上升较快？
②液面静止时，溶液A的液面与溶液B的液面哪一个较高？
Ⅲ．如右图两渗透作用装置中，透析袋的体积大小不同，溶液B的透析袋体积大于溶液A的透析袋体积。两装置中玻璃管的直径相同，溶液浓度：溶液A=溶液B＞溶液C，开始时三者液面高度相同
①溶液A的液面与溶液B的液面，哪一个上升较快？ A
②液面静止时，溶液A的液面与溶液B的液面哪一个较高？A
⑶发生渗透作用的条件：一是具有_________。二是半透膜两侧的溶液具有______ __。一个完整的渗透系统由两个溶液体系(A和B)，以及隔在二者中间的半透膜这三者构成。
当溶液浓度A＞B时，水分就通过半透膜由
B流向A；当溶液浓度A＜B时，水分就通
过半透膜由______ __；当溶液浓度
A=B时，则处于________________。
⑷具有大液泡的___________ __是一
个渗透系统。当细胞内外存在浓度差时，就
会发生渗透_____________。见图
⑸验证：植物的质壁分离与质壁分离复原现象
①质壁分离的概念： 。
②质壁分离复原： 。
③植物细胞发生质壁分离的原因
内因（结构基础）： 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 。
外因： 外界溶液浓度大于细胞液的浓度 。
④细胞发生质壁分离后会自动复原的原因是溶质通过主动运输（如 K离子 等）或自由扩散（如
乙二醇 等）等方式进入细胞液，增大了细胞液的浓度，细胞吸水。
二、水分的运输利用和散失过程
1．根吸收的水分通过_____运输。
2．根吸收的水分一般只有________保留在植物体内,参与_____________等生命活动；其余的水分几乎都通过_______________________散失。
3． 植物吸收水分和运输水分的动力是____________________和____ _。
4．蒸腾作用的意义是：________________________________________________ 。
四、合理灌溉是指：根据植物的需水规律，__________的灌溉，达到_________其中不同植物的需水量__________，同一种植物在不同的生长发育时期,需水量____________。
【例1】下图是研究植物水代谢的4个实验装置。判断实验开始后，玻璃管内的水是否流动及流动方向(无流动以×表示，流动方向以十、0、—、—表示)，下面四个选项中的符号依次表示4个装置中用括号标示的玻璃管内水分流动现象，正确的是 （ B ）
A．↑↓×× B．×↑×→ C．↓↓→→ D．↓↑×←
【例2】如图所示，把体积与物质的量浓度相同的葡萄糖与蔗糖溶液用
半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开，开始和一段时间液面情况是 （ C ）
A．甲高于乙 B．乙高于甲
C．先甲高于乙、后乙高于甲 D．先乙高于甲、后甲高于乙
观察植物细胞的质壁分离与复原
一、实验原理
1．原生质层伸缩性比细胞壁伸缩性__大__。
2.当外界溶液浓度__大于_细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离。
3．当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，使质壁分离复原。
二、实验步骤
三、实验过程注意事项
1．选择有大的 液泡且最好细胞液中有色素的细胞做实验材料。选择材料必须都是活细胞，因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离及其复原现象。
2．观察洋葱表皮细胞临时装片时，要先用低倍镜观察，后用高倍镜观察。在高倍物镜下看到的细胞比在敌倍物镜下看到的细胞 体积大、 数目少 、 颜色深。
3．滴加蔗糖溶液和清水时，必须在实验桌上进行，不能在显微镜的载物台上进行。
4．本试验选用0.3g／mL的蔗糖溶液,浓度过高，质壁分离速度虽快，但不久就将细胞杀死，不能再进行质壁分离复原；浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。此外，如果使用甘油或质量浓度为0.1g／mL的硝酸钾溶液做，细胞质壁分离之后又会自动复原。原因是这些物质中的溶质也能通过细胞膜，仅仅是比水的速度慢。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。
5．显微镜下观察可以看到细胞首先从角部出现质壁分离，最后原生质层缩成圆球。这与细胞膜的表面张力有关。
【例1】在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中，之所以用已经成熟的洋葱表皮细胞做实验材料，是因为这样的细胞具有 ( D )
A．伸缩性很小的细胞壁 B．功能完善的细胞膜
C．能够流动的细胞质 D．大而醒目的液泡
【例2】将洋葱表皮放入一定浓度的硝酸钾溶液甲，其细胞便发生质壁分离，不久这些细胞又逐渐发生质壁分离的复原。其原因是 ( C )
A．细胞液的溶质透出细胞 B．质壁分离后的细胞只允许水分子进入
C．K+ 和NO—3离子通过细胞膜进入细胞质D．水分和溶质自由地进出细胞
【例3】下列哪组是植物细胞发生质壁分离的原因 ( B )
①外界溶液浓度大于细胞液浓度 ②细胞液浓度大于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 ④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A．②④ B．①④ C．②③ D．③④
【例4】 一种浸于5％蔗糖溶液中会膨胀破裂的细胞它的细胞液的浓度必定是（ C ）
A．小于5％的蔗糖溶液浓度 B．等于5％的蔗糖溶液浓度
C．大于5％的蔗糖溶液浓度 D．细胞液浓度值为零
四、质壁分离与质壁分离复原实验拓展
1．只有活的成熟的植物细胞才能发发质壁分离和复原，故可用此实验验证分析植物细胞的_死活。
2．当植物细胞置于_与细胞液是等渗溶液中时，不会失水也不会吸水，即没有质壁分离或膨胀等现象，利用此原理可分析质壁分离或膨胀等现象，还可大体测定细胞液的浓度；细胞液浓度在刚发生质壁分离后的外界溶液浓度和刚发生质壁分离前的外界溶液浓度之间。
3．质壁分离时，原生质层的最外层与细胞壁分开，清晰可见。因此，该实验可作为在光学显微镜下观察_细胞膜的方法。
植物的矿质营养
一、植物必需的矿质元素：
（一）什么是矿质元素 __通过植物的根从土壤溶液中以离子形式被吸收的元素_。
①主动运输的特点：消耗代谢能量；需要载体
(1)关于主动运输
皤》以下是某同学证明镁是植物必需元素的设
想，你认为最合理的一个是 ( )
八分别用完全营养液和除去镁元素的完全营养液
浇灌用沙土培养的植物
B．分别用蒸馏水和用蒸馏水配置的镁盐溶液无土
栽培植物
C．分别用蒸馏水和用蒸馏水配置的镁盐溶液浇灌
用沙土培养的植物
D．分别用完全营养液和除去镁元素的完全营养液
无土栽培植物
二、植物对矿质元素的吸收：
（一）主要吸收部位是什么？_成熟区。
（二）以什么形式被吸收的？_离子_。
（三）根细胞吸收矿质元素的过程是
主动运输。
（四）根吸收矿质元素与什么生理作用密切相关
呼吸作用。
促进根吸收矿质元素的途径是什么？ 改善土壤的透气性。
设计实验证明植物体对矿质元素的吸收与呼吸作用有关。
方案一：如由图所示
一段时间后，发现甲生长正常，乙植株枯黄，测量甲、乙培养液离子浓度发现，甲中有些离子量减少，乙中相应离子浓度不降低
方案二：与方案一基本相同。只是乙中不通氮气，放入适量呼吸抑制剂。
（五）矿质元素吸收的特点是什么？ 选择吸收。
这种特点与什么有关？ 细胞膜的选择透过性。
特点是：对离子的吸收种类和速度与细胞膜上运输离子的载体的种类和数量有关。表现在：
1．同一种植物，对_不同的矿质元素离子的吸收量不同。
2．不同的植物，对_同种矿质元素离子的吸收量也不同。
右图中a点表示在氧气浓度为零时矿质元素的吸收速度（此时不进行有氧呼吸，但无氧呼吸能产生一部分用于矿质元素吸收的能量），b点矿质元素吸收速度达到最大值（原因是运输该离子的载体已饱和）。图中ab段限制离子吸收的主要因素是氧气浓度，bc段限制离子吸收的主要因素是 温度等其它因素 。
（六）矿质元素吸收与吸收水分有何关系 两个相对独立的过程 。
将盆栽的番茄从阳光下移到暗处后发现，番茄对水的吸收量明显减少了，而对K的吸收量却不减少而有所增多。这说明_吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程 。
比较根吸收矿质元素和根渗透吸水的过程
水分的吸收 矿质元素的吸收
区别 进入细胞的方式 自由扩散 主动运输(需载体和能量)
吸收的动力 ①蒸腾拉力②根压(根细胞和环境之间的浓度差产生) 呼吸作用产生的能量
吸收数量与外界浓度的关系 有关 无直接关系
联系 ①矿质元素一定要 溶解于 水中以 离子 的形式才能被根吸收。②矿质元素是随着 水分的运输 而到达植物的各部分。③矿质元素被根细胞吸收后，根细胞的 细胞液的浓度变大，所以会影响细胞内外溶液的 浓度差 ，从而增强细胞的 吸水 能力。④吸收部位相同，都主要发生在根尖成熟区。
（七）矿质元素功能⑴_某些大分子物质的组成成分。⑵_维持生物体的生命活动 。
植物生活的作用 代谢中的作用举例 缺乏时表现出的特征
N 促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂 组成蛋白质、核酸的重要物质（是组成叶绿素的重要物质） 植株矮小，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色
P 促进幼苗发育和开花，使果实和种子提早成熟 组成ATP和NADPH的重要物质，构成生物膜的重要成分 植株特别矮小，叶片呈暗绿色，并出现紫色
K 使茎杆健壮，并促进淀粉的形成和运输 茎杆软弱，易倒状，叶片边缘和尖端呈褐色，焦枯
B 促进花粉的萌发和花粉管伸长 花而不实
Mg 参与叶绿素的形成 老叶失绿症
（八）矿质元素的运输
1．途径：矿质元素离子被根尖的 成熟区 吸收后，随着水分最终进入根尖的导管 ，通过
导管 运输到各个器官。
2．动力：主要来自 蒸腾 作用。
3．运输方向：纵向运输、横向运输。
（九）矿质元素的利用
存在形式 离子 不稳定化合物 稳定化合物
移动情况 容易移动 可以转移 不能转移
利用情况 反复 多次 一次
集中部位 大多数分布于分生区和幼叶等代谢较旺盛部位 同左 往往在越老的器官中含量越多
缺乏时病症部位 老叶 老叶 幼叶
举例 K+ Mg+ Fe3+ Ca2+
（十）合理施肥：根据需肥规律，_适时_施肥，达到_适量不同植物对各种_矿质元素_的需要量_不同_，同一种植物在_不同的发育时期的K、P等各种_矿质元素_的需要量也不同。
（十一）无土栽培原理：根据需要配制营养液，栽培植物。
优点：__自动化、大批量地生产____。
光合作用（一）
一、光合作用的概念：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能量的有机物，并且释放氧的过程。
1．范围： 绿色植物
2．场所： 叶绿体
3．动力： 光能
4．原料： 二氧化碳和水
5．产物： 储存能量的有机物和氧 。
二、光合作用的发现过程：
次序 年代 科学家 实验材料 实验过程 实验现象 结论
l 1771 普里斯特利（英） 密闭玻璃罩、小鼠、绿色植物 ⑴将点燃的蜡烛与 植物 置于密闭玻璃罩内⑵将小鼠与 植物 置于密闭玻璃罩内 ⑴蜡烛正常燃烧 ⑵小鼠 正常生活 植物能更新空气
2 1864 萨克斯（德） 叶片 绿色植物暗处理后，一半 遮光 ，一半 曝光 ，后经 碘蒸汽 处理 ⑴遮光部分颜色 不变蓝 ⑵曝光部分颜色 变蓝 绿色植物在光合作用过程中 产生了淀粉
3 1880 恩吉尔曼（德） 水绵和好氧性细菌 把水绵和好氧性细菌的临时装片置于 黑暗 的 没有空气的环境中：⑴用极细光束照射水绵；⑵装片完全暴露于光下。 ⑴好氧细菌集中在 ⑵好氧细菌集中在 ⑴ ⑵
4 20世纪30年代 鲁宾和卡门（美） 绿色植物、氧的同位素H218O和C18O2 ⑴向第一组植物提供H218O和CO2；⑵向第二组植物提供H2O和C18O2 第一组释放的氧全是 第二组释放的氧全是
思考：1880年，德国科学家恩吉尔曼实验
1．之所以选用水绵做实验材料是因为水绵有 大型带状 叶绿体，且螺旋分布在细胞中，便于进行观察。
2．选用黑暗且没有空气的环境可排除实验前环境中 的影响，确保实验的准确性。
3．先选用极细的光束且用好氧细菌检测能准确判断水绵细胞中 ；
然后用完全曝光的水绵与之作 ，从而证明了实验结果完全是
引起的，并且 。
三、光合作用的场所——叶绿体
(一)叶绿体的结构
1．与光反应有关的酶存在于 叶绿体基粒 上，
与暗反应有关的酶存在于 叶绿体基质 中。
2．与光合作用有关的色素(光合色素)分布在 基粒类囊体的薄膜 上。
3．光合色素的作用是 吸收、传递、转化 光能。
(二)光合色素
1．种类
种类 色素的颜色 定性滤纸条上呈现的色素层析图谱
叶绿素 叶绿素a 绝大多数叶绿素a 色 位于中下层呈 色
极少数特殊状态的叶绿素a
叶绿素b 位于下层呈 色
类胡萝卜素 叶黄素 位于中上层呈 色
胡萝卜素 位于上层呈 色
思考：
1．为什么植物的叶片一般是绿色的？
绿叶几乎不吸收绿光，绿光被反射，因此植物的叶片一般是绿色的
2．叶绿素形成的条件是什么？为什么深秋很多树叶会发黄？
有光照和Mg等；叶绿素结构不稳定，深秋温度降低叶绿素被破坏而表现出类胡萝卜素的颜色。
3．植物体内含有色素的细胞器有哪些？
叶绿体和液泡
4．生产上，用何种颜色的塑料薄膜做顶棚产量高？无色
5．绿色植物在CO2等量时哪种光下光合产物最多？白光
6．用绿色、红色、蓝色、紫色玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O2最少的是哪种颜色的玻璃罩？为什么？绿色，因为植物几乎不吸收绿光。
7．为什么要用酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂来提取色素？
因为色素只溶于在机溶剂
四、光合作用的过程
（一）过程：见图解
思考：光合作用过程中进入叶绿体的是 水、二氧化碳和光能 ，
在叶绿体中形成的物质有
，
（CH2O）中的“O”来自从外界吸
收的 二氧化碳 。
（二）光反应和暗反应的比较
比较项目 光反应 暗反应
区别 部位 叶绿体基粒上 叶绿体基质中
条件 光能、酶等 酶
反应时间 短促，以微秒计 较缓慢
反应原料 水 二氧化碳
反应产物 [H]、ATP、O2 ADP、（CH2O）
与温度的关系 与温度关系不大 温度影响 酶 的活性，关系密切
与光照的关系 有光时方可进行 有光无光时均可进行
反应性质 光化学反应 与光无直接关系，光下与暗处都行
物质变化 ⑴水的光解：⑵形成ATP：⑶形成NADPH： ⑴CO2的固定：⑵C3的还原：
能量变化 光能→电能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
联系 ⑴光反应的产物[H](以NADPH形式存在)是暗反应中CO2的 光反应形成的ATP和NADPH为暗反应提供 ⑵暗反应产生的ADP和Pi(以及NADP+)为光反应形成ATP(和NADPH)提供
五、光合作用的实质
物质变化： 将无机物合成为有机物 ；
能量变化： 将光能转变为稳定的化学能 。
六、光合作用的意义
1．“绿色工厂”——合成有机物
2．“巨大的能量转换站”——将光能转变为稳定的化学能
3．“自动的空气净化器”——吸收二氧化碳释放氧气
4．在生物进化方面：制造氧气为需氧型生物的出现提供条件
【例1】如下图为光反应、暗反应联系示意图，根据图回答下列问题：
⑴填出图中字母所表示的物质：a ；b ；c ；d 。
⑵光反应为暗反应提供了 和 。
⑶光合作用中的能量转变是：光能→ → → 。
⑷如小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物含量会突然减少，其原因是
；
若降低d的同时，又停止光照，则不会出现上述现象，其原因是 。
【知识拓展】
（一）影响叶绿素生物合成的因素
1．光照：光是影响叶绿素形成的主要条件，一般植物在暗中生长都不能合成叶绿素，叶片发黄。例如根不见光的质体为无色素的白色体，故根为无色。然而，藻类、蕨类和松柏科植物在黑暗中也可合成叶绿素，但比在光照下合成要少。
2．温度：叶绿素的生物合成过程，绝大部分都有酶的参与。一般来说，叶绿素形成的最低温度是2～4℃，最适宜温度30℃上下，最高温度40℃，秋天叶片变黄和早春寒潮过后水稻秧苗变白等现象，都与低温抑制叶绿素形成有关。
3．矿质元素：植物缺N、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn等元素时，就不能形成叶绿素，呈缺绿病。N、Mg都是组成叶绿素的元素，不可缺少。Fe、Mn、Cu、Zn等可能是叶绿素形成过程中某些酶的活化剂，在叶绿素形成过程中起间接作用。
（二）高等植物叶片中的色素在叶片（叶绿体）内与被提取后形成色素溶液对光的吸收、利用、反射的区别
1．“在体”和“离体”两种情况下，吸收光谱相同。
2．利用方式不同。“在体”情况下，吸收的光能迅速转换为电能，继而用于水的光解和ATP的生成；而“离体（溶液中的色素）”情况下色素吸收光能后不能转换为电能，而是再以光的形式放出。
【例2】植物的叶大多是绿色的，说明 （ ）
A．绿叶主要吸收太阳光中的绿色光进行光合作用
B．绿叶能让其他颜色的光透过而留下绿色光
C．绿叶较少吸收绿色光，较多反射绿色光
D．绿叶吸收各种颜色的太阳光，然后再放出绿色光
光合作用（二）
【知识拓展】
（三）影响光合作用的因素：主要是指影响光合速率的因素，光合速率是光合作用强度的指标，它是指单位时间内、单位面积的叶片合成有机物的速率，影响因素包括植物自身内部因素（内因：如酶、色素含量、叶片厚薄、单位叶面积等），如处在不同生长阶段光合作用强度不一样，这里主要分析是外部因素（外因：如温度、CO2浓度、光照、水和矿质元素等）对光合速率的影响，如下表：
因素 对光合作用的影响 在生产上的应用
光 1．光照强度：光合作用随光照强度的变化而变化，光照弱时减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加（光饱和现象）2．光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强，单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差3．日变化，光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符合（炎热夏天的中午例外，原因是 ） 1．适当提高光照强度2．延长光合作用时间3．增加光合作用面积——合理密植4．对温室大棚用无色透明玻璃5．若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光吸收其它波长的光，光合能力较白光弱，但较其它单色光强
温度 光合作用的暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，影响叶片气孔开放，影响CO2供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率 1．适时播种2．温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降底温度3．植物“午休”现象的原因之一
二氧化碳浓度 二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳浓度的高低明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率是随CO2浓度增加，但到达一定程度时再增加CO2浓度，光合速率不再增加 温室栽培植物时，适当提高室内CO2的浓度，如释放一定量的干冰或多施有机肥，使植物吸收CO2增多大田中，要注意通风透气
矿质元素 矿物质元素直接或间接影响光合作用。N、Mg、Fe、Mn、Cu、P、Cl产生直接影响（N对酶的含量，N、Mg、Fe、Mn对叶绿素的组成或生物合成)。K、P、B对光合产物的运输和转化起促进作用，对光合作用产生间接影响 合理施肥
水 水分是光合作用原料之一，又是各种化学反应的介质，缺少时光合速率下降 合理灌溉
对上表的解读——影响光合作用速率的因素可分以下情况：
1．内因：
⑴植物种类不同：色素、酶
⑵同一植物在不同的生长发育阶段：开花前后，新陈代谢旺盛
⑶同一植物不同部位的叶片：老叶、嫩叶
⑷同一叶片的不同生长发育时期：
开始阶段，随着叶龄增加，叶面积增加，
光合作用增加；当叶龄达到一定阶段（叶成
熟时），叶面积达到最大，光合速率达到最
大；随后光合速率开始下降。
思考：叶面积大，光合速率就一定大吗？
用图表示叶龄与光合作用速率的关系：
2．外因：CO2浓度、温度、光照强度、含水量和矿质元素
⑴单因子变量对光合作用的影响
①光照强度与光合作用强度的关系
光补偿点：光合作用吸收CO2的速率与呼吸作用
释放CO2的速率相等时的光照强度。
光饱和点：光合作用吸收CO2的速率达到最大时
的光照强度。
规律：阳生植物的光补偿点、光饱和点大于阴生
植物的光补偿点、光饱和点
②CO2浓度与光合作用强度的关系
CO2补偿点：当植物光合作用吸收的CO2量与呼
吸作用放出的CO2量相等时的外界
CO2浓度。
CO2饱和点：当CO2浓度增至一定限度，植物的
光合速率不再增加时外界的CO2浓度。
限制因子：内因 ；外因 。
③温度和光合作用强度的关系
在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的
活性，促进光合作用的进行；同时也会促进呼吸作
用，所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植
物体内酶的最适温度。
温度对光合作用的影响主要影响光合作用的 过程，对 影响较小。
思考：光合作用酶的最适温度与呼吸作用酶的最适温度哪个大？
④温室内一天中CO2浓度
⑤盛夏：时间与光合作用强度的关系 ⑥春天：时间与光合作用强度的关系
⑦光合面积与光合作用产量的关系
⑵多因子（光照强度、CO2浓度）与光合作用强度之间的关系
曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。
应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的。
（四）光照、CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP、C6H12O6合成量的影响
条件 停止光照，CO2供应不变 突然光照，CO2供应不变 光照不变，停止CO2的供应 光照不变，CO2过量供应
C3
C5
[H]、ATP
葡萄糖的合成量
（五）光合作用中各种元素的来源和去路
（六）验证陆生植物是否进行光合作用的方法：一般是验证淀粉的存在
验证水生植物是否进行光合作用的方法：一般是验证氧气的产生
（七）光合作用与生态系统的能量流动和物质循环的关系
自然界中的无机碳（CO2）主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落，在生物群落内部是以有机碳的形式流动的。所以，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
（八）光能利用率：是指光合作用合成的有机物中的能量与照在单位地面上的光能的比值。
光合作用效率：是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量，与光合作用中吸收的光能的比值。
光合作用（三）
（九）光合作用的计算
1．物质计算：依据光合作用的总反应式为
CO2+H2O——→（CH2O）+O2或6CO2+12H2O——→C6H12O6+6H2O+6O2
①光合作用释放6O2来自光反应阶段原料水的分解。
②光合作用阶段12H2O，光解产生24个[H]，在暗反应中用于还原6CO2，并产生6H2O。
③光合作用产物C6H12O6中的碳和氧来自原料CO2，氢来自原料水。
④生成物6H2O中的氢来自原料水，氧来自原料CO2 。
2．能量计算：依据光合作用反应式进行计算。
3．与呼吸作用结合的计算：
在光下光合作用与呼吸作用同时进行：
光合作用实际产氧量＝实测的氧气释放量 + 呼吸作用耗氧量
光合作用实际二氧化碳消耗量＝实测的二氧化碳消耗量 + 呼吸作用二氧化碳释放量
光合作用葡萄糖净生产量＝光合作用实际葡萄糖生产量 - 呼吸作用葡萄糖消耗量
【典型例题】
【例1】右图是在一定CO2浓度和温度条件下，某阳生植
物和阴生植物叶受光强度和光合作用合成量（用CO2的吸收量表示）的关系图。根据图回答：
⑴曲线B所表示的是 阴生 植物的受光强度和光合 作用合成量的关系。
⑵a、b点表示 呼吸作用产生CO2 量等于光合作用消耗CO2 的量。
⑶叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为 4
mg。
⑷将该阳性植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间，然后放于暗处（光强度为Q时）12小时，要使此时叶的干物质量与照射前一样，则需光照 6 小时。
⑸在同等条件下，阳性植物呼吸作用的强度比阴生植物 强 。
【例2】将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中。研究在10℃、20℃的温度下，分别置于5000勒克斯、20000勒克斯光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。结果如图所示。
⑴该叶片的呼吸速率在20℃下是10℃下的 倍。
⑵该叶片在10℃、5000勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气量是
mg。
⑶该叶片在20℃、20000勒克斯的光照条件下，如果光合作用合成的有机物都是葡萄糖，每小时叶片积累的葡萄糖约为 mg。
【例3】将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg；如给予充足的光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，据实验测定上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg。回答：
⑴上述条件下，比较光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度； 。
⑵在光照时该植物每小时葡萄糖的净生产量是 mg；
⑶若一昼夜中先光照4小时，接着置于黑暗的情况下20小时，该植物体内有机物含量的变化是 。
【例4】温室中栽培农作物，在阳光充足及其他栽培条件均适宜的情况下，为了提高产量可采取的措施是可适当增加 （ B ）
A．空气流通以促进光合作用 B．空气中的CO2含量
C．空气中的氧气含量 D．空气中的水蒸气含量
细胞呼吸 （一）
一、概念：生物体内的有机物在细胞内经过一系列的 化学反应 ，最终生成 二氧化碳和水
或 其它物质 ，并且释放出能量的总过程。
二、有氧呼吸：
（一）概念：细胞在 氧 的参与下，通过酶的催化作用，把 能源物质 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。
（二）总反应式：
（三）过程及场所
阶段项目 第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜
反应物 1葡萄糖(C6H12O6) 2丙酮酸（CH3 COCOOH）+6H2O 24[H]+6O2
生成物 2丙酮酸+4[H] 6CO2+20[H] 12H2O
产生ATP数量 少量(2) 少量(2) 大量(34)
氧的关系 不需氧 不需氧 需要氧
填空：①有氧呼吸过程中，水的利用发生在 第二阶段 ，水的产生发生在 第三阶段 ，氧的利用发生在 第三阶段 ，CO2的产生发生在第二阶段。因此，CO2中的氧来自 葡萄糖 ，生成物水中的氧来自 氧气 。
②有氧呼吸过程中在线粒体内进行的有 第二、三两阶段 ，释放能量最多的是第三阶段。
③第一阶段和第二阶段产生的许多中间产物，可以脱离有氧呼吸过程而进入其他代谢，如通过 可产生新的氨基酸，因此说 中间产物 是联系三大有机物的桥梁。
④有氧呼吸过程中能产生[H]的步骤是 第一、二两阶段 ，产生的[H]的作用是还原 O2，
光合作用过程中能产生[H]的步骤是 光反应 ，产生的[H]的作用是还原 C3 。
（四）能量变化:1mol葡萄糖在体内彻底氧化分解所释放的能量是2870kJ，但只有l161kJ的能量转移到ATP中，能量转移率是40.5％。
三、无氧呼吸
（一）概念：细胞在 缺氧 的条件下，通过 酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成 乳酸或酒精与二氧化碳 ，同时释放出 少量能量的过程。
（二）过程及场所：
场所 反应物 生成物 产生能量 是否需氧
第一阶段 细胞质基质 C6H12O6 CH3COCOOH [H] 少量 不需
第二阶段 细胞质基质 CH3COCOOH [H] 酒精、CO2或乳酸 不产生 不需
填空：①无氧呼吸产生的能量主要在 细胞质基质中 产生的。
②不同的生物无氧呼吸产生不同的产物(如：酒精和CO2、乳酸)，原因是不同生物所含酶的种类不同 。
动物无氧呼吸生成物是 乳酸 ；一般植物组织无氧呼吸生成物是 酒精和二氧化碳 ，
但马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根无氧呼吸生成物是乳酸菌呼吸作用生成 乳酸 ，
马蛔虫呼吸作用生成 乳酸 ，酵母菌呼吸作用生成 水和二氧化碳或酒精与二氧化碳 。
③生物进行呼吸作用只要有CO2产生，就一定不是 乳酸发酵 ；只要有水产生，就一定是 有氧呼吸 。
（三）反应式：
① 。
② 。
（四）能量变化：1mol葡萄糖不彻底氧化分解形成乳酸，所释放的能量是196.65 kJ，但只有61.08 kJ能量转移到ATP中，能量转移率是31％。
填空：(1)无氧呼吸比有氧呼吸产生的能量少，原因是形成的 酒精或乳酸 中，仍贮存着大量能量。
(2)氧化分解相同数量的呼吸底物(主要是葡萄糖)释放的ATP数，无氧呼吸∶有氧呼吸=l∶19；产生相同数量的能量，所需葡萄糖量无氧呼吸∶有氧呼吸=19∶1；产生相同量的CO2 ，所需葡萄糖量无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1 。
四、有氧呼吸和无氧呼吸的比较
1．从进化的角度看，在无氧呼吸的基础上，进化出有氧呼吸
(1)在地球形成的初期，因原始大气中没有游离态的氧气，地球上最早诞生的生命的呼吸方式是 无氧呼吸 。
(2)随着地球上蓝藻和绿色植物的出现，大气中出现了游离的氧，通过突变和选择，逐渐进化出体内具有有氧呼吸酶系统的好氧型生物，但某些生物体内仍保留着无氧呼吸的能力（适应不利环境）。
2．有氧呼吸和无氧呼吸的比较
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所 主要在线粒体中 完全在细胞质基质中
条件(氧、酶) 需氧和酶 不需氧，需酶
物质变化 有机物彻底氧化分解形成 二氧化碳和水 有机物不彻底氧化分解形成 乳酸或酒精与二氧化碳
能量变化 释放出大量的能量 释放出少量的能量
相同点 联系 第一阶段 相同 ，都是在 细胞质基质中进行
实质 都是将 能源物质氧化分解释放能量 ，为各项生命活动提供动力
填空：①若某种生物吸收O2的量和放出CO2的量相同，则该生物进行 有氧呼吸 ；
若某种生物不吸收O2 ，但放出CO2，则该生物进行 无氧呼吸 。
②若某种生物吸收O2的量比放出CO2的量少，则该生物 一部分进行有氧呼吸另一部分进行无氧呼吸 。
五、呼吸作用与光合作用的关系
光合作用 呼吸作用
代谢类型 合成代谢 分解代谢
进行部位 叶肉细胞、幼嫩茎皮层细胞、叶保卫细胞 所有活细胞
反应场所 叶绿体 线粒体、细胞质基质
反应条件 光、色素、酶 酶、
物质转变 把无机物转变成有机物 分解有机物产生CO2和H2O，同时形成大量ATP
能量转变 将光能转变成储藏在有机物中的化学能 将有机物中的化学能释放出来，一部分转移到ATP中
实质 合成有机物，贮存能量 分解有机物，释放能量
联系 光合作用为呼吸作用提供用于分解的物质和O2，呼吸作用为光合作用提供原料和用于产物运出等的动力(能量)
意义 ①生物进行生命活动的物质来源和能量来源②维持大气中O2和CO2之间的平衡③对生物的进化有重要作用 ①为生物体的生命活动提供能量 ②为体内其它化合物的合成提供原料③是各种有机物相互转化的枢纽
光合作用和呼吸作用的等量关系：实际光合速率=可见光合速率 + 呼吸速率 = 从外界吸收的CO2 + 呼吸释放的CO2 = 释放到外界的O2 + 呼吸消耗的O2
六、影响植物呼吸速率的因素及在农业生产上的应用
(一)内部因素
1．不同种类的植物因遗传物质不同呼吸速率不同，一般来说陆生植物 快于 水生植物，阴生植物
慢于阳生植物。
2．同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，一般来说幼苗期和开花期呼吸速率 较快 ，成熟期呼吸速率 较慢 。
3．同一植物的不同器官呼吸速率不同，生殖器官快于营养器官，幼嫩组织 快于
衰老组织。
(二)环境因素
1．温度：如右图，细胞呼吸在最适温度(25℃～35℃)最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制，低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制。
应用：①在生产实践中，贮存蔬菜、水果时应降低温度。
②在大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。
填空：变温动物当外界温度降低时，体内的呼吸作用强度将 减弱；而恒温动物在外界温度降低时，为维持体温恒定，需分解更多的有机物，体内呼吸强度将 增强。
2．O2的浓度：(如上图)在O2浓度为零时只进行 无氧呼吸 ；浓度为10％以下，
进行 两种呼吸作用 ，浓度为10％以上，只进行 有氧呼吸 。
(1)绿色植物在完全缺氧条件下进行 无氧呼吸 。大多数陆生植物无氧呼吸的产物是 酒精和二氧化碳 ，而酒精对植物细胞有毒害作用，所以大多数陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，但水稻较适应生活在水生环境(为什么？)。本身耐受无氧呼吸的能力就较强，另外地上部分可将氧气部分运输至地下。
(2)在低氧条件下，植物能进行无氧呼吸，但氧气的存在对无氧呼吸有 抑制 作用。
应用：①生产中常利用降低 氧气浓度 ，能够抑制 有氧呼吸，减少 有机物的消耗。
这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间。从果蔬保鲜角度分析氧气的浓度应控制在5％左右，在5％左右时细胞呼吸强度较 弱 ，有机物消耗较 少 。即应将氧的浓度控制在呼吸作用最低点，原因是温度降得太低，植物组织进行无氧呼吸，产生酒精，而酒精对细胞有一定的毒害作用，影响蔬菜水果的贮藏保鲜。
②施肥后，适时中耕松土，有利于提高肥效，原因是：a．促进根的有氧呼吸，促进根对矿质元素的吸收；b．促进硝化细菌的作用；c．抑制反硝化细菌的作用。
③酵母菌发酵生产中，先通入空气，目的是 促进酵母菌的有氧呼吸，从而促进其快速繁殖；然后密封，目的是 抑制有氧呼吸，促进其无氧呼吸产生酒精。
思考：水体富营养化发生时，水中各类细菌的活动怎样？结果如何？(可用图表示)
(水中N、P等元素的增加，导致水中藻类植物急剧增加，好氧型细菌 大量增殖 ，水中溶氧减少。随着水中溶氧的降低， 需氧型细菌 减少，兼性厌氧型细菌增多。当水中无氧时，主要是厌氧型细菌活动，由于厌氧型细菌进行发酵分解有机物是不彻底的，这些不彻底的氧化产物使水质变黑变臭。水中溶氧的含量与水中细菌数量的关系如右图)
3．CO2的浓度
规律：①从化学平衡的角度可以分析得知C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量，CO2浓度增加，对呼吸作用有明显

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