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生物宝典之1——分子与细胞
内 容 要 求
1-1组成生物体的化学成分 水和无机盐离子的作用 I
糖类、脂质的种类和作用 Ⅱ
蛋白质、核酸的结构和功能 Ⅱ
水和无机盐离子的作用
组成细胞的水
细胞中的水有两种存在形式，分别为结合水和自由水。与其他物质结合在一起的是结合水，约占4.5%；能够自由移动，以游离态存在的是自由水，约占95.5%。自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。
水分子的生理作用
细胞和生物体的重要组成成分；维持细胞和生命体正常的生命活动；生物体内物质运输的主要介质；维持细胞正常的渗透压。
组成细胞的无机盐的存在形式以及其生理功能
存在形式：细胞中无机盐大多是以离子的形式存在。
主要的生理功能有：
无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分，例如碘是甲状腺素的重要组成成分，缺乏时患地方性甲状腺肿；铁是血红蛋白的主要成分，缺乏时患贫血。镁是叶绿素的主要成分。
无机盐对维持细胞和生物体的正常的生命活动、维持酸碱平衡有着重要的作用。血液中Ca+为此肌肉的兴奋性起着重要的作用；Na+、Cl—对于维持细胞正常的渗透压有重要的作用；HCO3—、HPO4+用于维持内环境正常的渗透压。
糖类、脂质的种类和作用
1．糖类
（1）元素组成：由C、H、O 3种元素组成。
（2）分类
概 念 种 类 分 布 主 要 功 能
单糖 不能水解的糖 核糖 动植物细胞 组成核酸的物质
脱氧核糖
葡萄糖 细胞的重要能源物质
二糖 水解后能够生成二分子单糖的糖 蔗糖 植物细胞
麦芽糖
乳糖 动物细胞
多糖 水解后能够生成多个单糖分子的糖 淀粉 植物细胞 植物细胞中的储能物质
纤维素 植物细胞壁的基本组成成分
糖原 动物细胞 动物细胞中的储能物质
附：二糖与多糖的水解产物：蔗糖→1葡萄糖+1果糖 麦芽糖→2葡萄糖 乳糖→1葡萄糖+ 1半乳糖
淀粉→麦芽糖→葡萄糖 纤维素→纤维二糖→葡萄糖 糖原→葡萄糖
（3）功能：糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。
（4）糖的鉴定：
淀粉遇碘液变蓝色，这是淀粉特有的颜色反应。
还原性糖(单糖、麦芽糖)与本尼迪特试剂（斐林试剂）在水浴条件下，能够生成砖红色沉淀。
2．脂质
（1）元素组成：主要由C、H、O组成（C/H比例高于糖类），有些还含P
（2）分类：脂肪、类脂（如磷脂）、固醇（如胆固醇、性激素、维生素D等）
（3）功能：脂肪：细胞代谢所需能量的主要储存形式。 磷脂：是构成生物膜的重要物质。固醇：生物膜的成分
（4）脂肪的鉴定：脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
（在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橘黄色脂肪颗粒）
蛋白质、核酸的结构和功能
1．蛋白质
（1）元素组成：主要含C、H、O、N，大多数蛋白质还含有S
（2）基本组成单位：氨基酸（组成蛋白质的氨基酸约20种）
氨基酸结构通式：：
氨基酸的判断： ①同时有氨基和羧基②至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。（组成蛋白质的20种氨基酸的区别：R基的不同）
（3）形成:许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键（-CO-NH-）相连而成肽链，多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白质
二肽：由2个氨基酸分子组成的肽链。
多肽：由n（n≥3）个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。
蛋白质结构的多样性的原因：组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同；构成蛋白质的多肽链的数目、空间结构不同
（4）计算：
一个蛋白质分子中肽键数（脱去的水分子数）＝氨基酸数 － 肽链条数。
一个蛋白质分子中至少含有氨基数（或羧基数）=肽链条数
（5）功能：生命活动的主要承担者。（注意有关蛋白质的功能及举例）
（6）蛋白质鉴定：与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应；双缩脲试剂：先加NaOH溶液（2mL），再加CuSO4溶液（3-4滴）。
2．核酸
（1）元素组成：由C、H、O、N、P 5种元素构成
（2）基本单位：核苷酸（由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成）
（3）种类：脱氧核糖核酸（DNA）和 核糖核酸（RNA）
1分子磷酸
脱氧核苷酸 1分子脱氧核糖
（4种） 1分子含氮碱基（A、T、G、C）
1分子磷酸
核糖核苷酸 1分子核糖
（4种） 1分子含氮碱基（A、U、G、C）
种类 英文缩写 基本组成单位 存在场所
脱氧核糖核酸 DNA 脱氧核苷酸（4种） 主要在细胞核中（在叶绿体和线粒体中有少量存在）
核糖核酸 RNA 核糖核苷酸（4种） 主要存在细胞质中
（4）生理功能：储存遗传信息，控制蛋白质的合成。（原核、真核生物遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。）
内 容 要 求
1-2细胞结构与功能 细胞的类型 I
膜系统的结构和功能 Ⅱ
细胞器的结构和功能 Ⅱ
细胞的类型
原核细胞：没有成形的细胞核，无核膜和核仁。如细菌、蓝藻、等原核生物的细胞。
真核细胞：有核膜包被的成形的细胞核。如动物、植物和真菌（酵母菌、霉菌、食用菌）等真核生物的细胞。
膜系统的结构和功能
细胞生物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等有膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体。
各种生物膜在结构上的联系
细胞内的各种生物膜在结构上存在着直接或间接的联系。内质网膜与外层核膜相连，内质网腔与内、外两层核膜之间的腔相通，外层核膜上附着有大量的核糖体 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )。内质网与核膜的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。在有的细胞中，还可以看到内质网膜与细胞膜相连。线粒体是内质网执行功能时所需能量的直接“供应站”，在合成旺盛的细胞里，内质网总是与线粒体紧密相依，代谢越旺盛相依程度越紧密，有的细胞的内质网膜甚至与线粒体的外膜相连。
高尔基体膜在厚度和化学组成上介于内质网膜和细胞膜之间。在活细胞中，这三种膜是可以互相转变的。内质网膜形成具膜小泡，小泡离开内质网，移动到高尔基体，与高尔基体膜融合，小泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体膜又可以突起，形成小泡，小泡离开高尔基体，移动到细胞膜，与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。细胞膜也可以内陷形成小泡，小泡离开细胞膜，回到细胞质中。由此可以看出，细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性，具膜小泡对细胞的内吞 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )和外排 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )作用有着十分重要的意义。
生物膜的化学组成细胞内的各种生物膜不仅在结构上相互联系，它们的化学组成也大致相同。与细胞膜类似，其他生物膜也主要由蛋白质 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )、脂类 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )和少量的糖类 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )（细胞膜上的糖类一般与蛋白质结合，以糖蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )的形式出现在细胞膜上，糖蛋白对细胞的生物识别 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )功用意义非凡）组成。但是在不同的生物膜中，这三种物质的含量是有差别的(如下表)。
生物膜 人红细胞膜 大鼠肝细胞核膜 内质网膜 线粒体外膜 线粒体内膜（质量分数 /%）
蛋白质 ...49.. .......59.......... 67 .......52 ..........76
脂类 .....43 .........35 ..........33 .......48 ..........24
糖类 .....8 ....... .2.9 .......含量很少 ..含量很少.... 含量很少
各种生物膜在功能上的联系
科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，曾经做过这样一个实验：他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中(如图)。这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→ 细胞膜的方向运输的。
在核糖体上合成的分泌蛋白，为什么要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜呢？进一步的研究表明，在核糖体上翻译出的蛋白质，进入内质网腔后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能成为比较成熟的蛋白质。然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，把蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步的加工。接着，高尔基体边缘突起形成小泡，把蛋白质包裹在小泡里，运输到细胞膜，小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要大量的能量，这些能量的供给，来自于细胞内的“动力站”——线粒体，线粒体内膜上含有大量的与有氧呼吸有关的酶 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )。由此可见，细胞内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确的分工，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、高效地运转。
细胞器的结构和功能
1．细胞膜
（1）组成：主要为磷脂双分子层（基本骨架）和蛋白质，另有多糖、胆固醇。
（2）结构特点：具有一定的流动性（原因：磷脂和蛋白质的运动）；
功能特点：具有选择透过性。
（3）功能：保护和控制物质进出
2．细胞壁：主要成分是纤维素，有支持和保护功能。
3．细胞质：细胞质基质和细胞器
（1）细胞质基质：为代谢提供场所和物质和一定的环境条件，影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。
（2）细胞器：
线粒体（双层膜）：内膜向内突起形成“嵴”，细胞有氧呼吸的主要场所（第二、三阶段），含少量DNA。
叶绿体（双层膜）：只存在于植物的绿色细胞中。类囊体上有色素，类囊体和基质中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。含少量的DNA。
内质网（单层膜）：是有机物的合成“车间”，蛋白质运输的通道。
高尔基体（单层膜）：动物细胞中与分泌物的形成有关，植物中与有丝分裂细胞壁的形成有关。
液泡（单层膜）：泡状结构，成熟的植物有大液泡。功能：贮藏（营养、色素等）、保持细胞形态，调节渗透吸水。
溶酶体（单层膜）：含丰富的水解酶，具有细胞内的消化功能。
核糖体（无膜结构）：合成蛋白质的场所。
中心体（无膜结构）：由垂直的两个中心粒构成，与动物细胞有丝分裂有关。
★小结：
双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体
单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
非膜的细胞器：核糖体、中心体；
含有少量DNA的细胞器：线粒体、叶绿体
含有色素的细胞器：叶绿体、液泡
动、植物细胞的区别：动物特有中心体；高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。
4．细胞核
（1）组成：核膜、核仁、染色质
（2）核膜：双层膜，有核孔（细胞核与细胞质之间的物质交换通道，RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔。）
（3）核仁：在细胞有丝分裂中周期性的消失（前期）和重建（末期）
（4）染色质：被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成
染色质和染色体的关系：细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态
（5）功能：是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
（6）原核细胞与真核细胞根本区别：是否具有成形的细胞核（是否具有核膜）
5.细胞的完整性：细胞只有保持以上结构完整性，才能完成各种生命活动。
内 容 要 求
1-3细胞增殖与分化 细胞周期 I
有丝分裂的过程、特征、意义 Ⅱ
细胞的分化 Ⅱ
细胞的全能性 Ⅱ
细胞的凋亡和衰老 I
细胞的癌变 I
细胞周期
指连续分裂的细胞从上一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。由分裂间期和分裂期组成。间期历时长，分为G1期（主要是蛋白质合成，核糖体增生）S期（主要发生DNA的复制）和G2期（主要发生有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成）；分裂期（M期）历时较短，人为分为前中后末四个时期。
有丝分裂的过程、特征和意义
有丝分裂的过程及特征：
植物细胞 动物细胞 主要特点
间期 完成DNA复制合成相关的蛋白质
前期 染色质形成染色体核膜解体，核仁消失细胞两极或中心体发出纺锤丝（星射线），形成纺锤体
中期 着丝粒排列在赤道板（面）上染色体形态稳定，数目清晰是观察染色体的最佳时期
后期 着丝点分裂，染色体数目暂时加倍纺锤丝牵引染色体移向细胞两极
末期（胞质分类） 染色体重新变成染色质状态纺锤体消失出现新的核膜和核仁植物：出现细胞板，延伸形成细胞壁动物：“赤道”凹陷，形成环沟，直至细胞分开
有丝分裂的意义：亲代细胞内的染色体经过复制后，平均分配到两个子细胞中，从而使细胞的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性
动植物细胞有丝分裂的主要不同？
植物细胞 动物细胞
前期纺锤体的来源 由细胞两极发出的纺锤丝直接产生 由中心粒周围发出的纺锤丝形成
末期细胞质的分裂 细胞中部出现细胞板发展成新的细胞壁将细胞隔开 细胞中部的细胞膜向内凹陷形成环沟使细胞溢裂
核DNA、染色体、每条染色体上DNA含量变化曲线？
细胞分化
细胞分化：细胞的后代在形态结构、功能上发生稳定性差异的过程。
本质：基因选择性的表达的结果（同一个体的不同细胞遗传物质是相同的）
特点：持久性；稳定性；普遍性
意义：使多细胞生物体的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的功率，生物个体发育就是通过细胞增殖分化来实现。
细胞的全能性
细胞的全能性：已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能
植物细胞的全能性：组织培养 脱分化 再分化
（外植体——愈伤组织——胚状体——完整植株）
动物细胞核的全能性：核移植
与分化程度的关系：细胞全能性表达与分化程度负相关，分化程度越大，全能性表达越困难。
同一生物体内全能性比较：受精卵＞生殖细胞＞体细胞
细胞的凋亡与衰老
细胞凋亡：原因：细胞凋亡是一种编程性细胞死亡，是由某种基因引发的，属于正常生命现象。
例如：蝌蚪的尾和鳃的消失，人手指形成。
细胞衰老特征：（1）细胞内多种酶的活性降低；（2）细胞呼吸变慢
（3）随细胞年龄增大，线粒体数量减少，体积增大
（4）细胞核体积增大
细胞的癌变
含义：由于受到致癌因素的作用，原癌基因和抑癌基因突变，成为不受控制而无限增殖的恶性增殖细胞。
特征：（1）有无限增殖的能力（2）能在体内转移，与正常细胞相比，癌细胞表面的糖蛋白很少或缺失。
致癌因素：各种射线，许多种无机或有机化合物，许多种病毒等
对比细胞的凋亡、衰老与癌变？
项目 细胞凋亡 细胞衰老 细胞癌变
与基因的关系 是基因控制的 受基因控制 受突变基因控制
细胞膜的变化 通透性功能改变，运输功能降低 糖蛋白等减少，黏着性降低
形态变化 线粒体数量减少，体积增大，细胞核体积增大，核膜内折 呈球形
影响因素 受严格的有遗传机制决定的程序性调控 遗传程序控制，同时受环境影响 分为物理、化学和病毒致癌因子
对机体的影响 对机体有利 尽头是机体死亡 对机体有害
内 容 要 求
1-4细胞代谢 物质出入细胞的方式 Ⅱ
酶的特性和作用 Ⅱ
ATP的特性和作用 Ⅱ
细胞呼吸（呼吸作用） Ⅱ
光合作用 Ⅱ
同化作用和异化作用 I
物质出入细胞的方式：
1．小分子物质跨膜运输的方式：
方式 浓度 载体 能量 举例 意义
被动运输 自由扩散 高→低 × × O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸 只能从高到低被动地吸收或排出物质
易化扩散 高→低 √ × 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 √ √ 各种离子，小肠吸收葡萄糖、氨基酸，肾小管重吸收葡萄糖 一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要。
2．大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式：
大分子和颗粒性物质通过内吞作用进入细胞，通过外排作用向外分泌物质。
实验：观察植物细胞的质壁分离和复原
实验原理：原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜，
当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。
反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。
材料用具：紫色洋葱表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等
方法步骤：
（1）制作洋葱表皮临时装片。
（2）低倍镜下观察原生质层位置。
（3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。
（4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。
（5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。
（6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。
实验结果：
细胞液浓度＜外界溶液浓度 细胞失水（质壁分离）
细胞液浓度＞外界溶液浓度 细胞吸水（质壁分离复原）
酶的特性和作用
1．概念：酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的有机物，绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。
2．特性： 催化性、高效性、特异性
3．影响酶促反应速率的因素
（1）PH: 在最适pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。（PH过高或过低，酶活性丧失）
（2）温度: 在最适温度下酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
（温度过低，酶活性降低；温度过高，酶活性丧失）
另外：还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。
ATP的特性和作用
1．功能：ATP是生命活动的直接能源物质
注：生命活动的主要的能源物质是糖类（葡萄糖）；
生命活动的储备能源物质是脂肪。
生命活动的根本能量来源是太阳能。
2．结构：
中文名：腺苷三磷酸
构成：腺嘌呤—核糖—磷酸基团～磷酸基团～磷酸基团
简式： A-P～P～P（A ：腺苷； T ：3； P：磷酸基团；~ ： 高能磷酸键，外侧高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂）
3．ATP与ADP的相互转化：
酶
ATP ADP＋Pi＋能量
注：（1）向右：表示ATP水解，所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。
向左：表示ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。
（在人和动物体内，来自细胞呼吸；绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用）
（2）ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。
细胞呼吸
1．有氧呼吸
概念：有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳水，同时释放大量能量的过程。
过程：三个阶段
① C6H12O6 酶 2丙酮酸 + [H]（少）+ 能量（少） 细胞质基质
② 丙酮酸 + H2O 酶 CO2 + [H] + 能量（少） 线粒体
③ [H] + O2 酶 H2O + 能量（大量） 线粒体
（注：3个阶段的各个化学反应是由不同的酶来催化的）
总反应式：
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 酶 6CO2 + 12H2O + 能量
2．无氧呼吸
概念：无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸, 同时释放少量能量的过程。
过程：二个阶段
①:与有氧呼吸第一阶段完全相同 细胞质基质
② 丙酮酸 酶 C2H5OH（酒精）＋CO2 细胞质基质
（高等植物、酵母菌等）
或 丙酮酸 酶 C3H6O3（乳酸）
（动物和人）
总反应式：
C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
C6H12O6 酶 2C3H6O3（乳酸）+能量
3．细胞呼吸的意义
为生物体的生命活动提供能量，其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽。
4．应用：
（1）、储存粮食时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸。
（2）、果蔬保鲜时，采用降低氧浓度、充氮气或0上降低温度等方法，抑制细胞呼吸，注意要保持一定的湿度。
光合作用
1．光合作用的发现
1648 比利时，范·海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。
1771 英国，普利斯特莱：植物可以更新空气。
1779 荷兰，扬·英根豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。
1880美国，恩吉(格)尔曼：光合光合作用的场所在叶绿体。
1864 德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉
1940美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自水。（糖类中的氢也来自水）。
1948 美国，梅尔文·卡尔文：用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。
2．实验：提取和分离叶绿体中的色素
（1）、原理：叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精等）。
叶绿体中的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上扩散得快；反之则慢。
（2）、结果：色素在滤纸条上的分布自上而下：
胡萝卜素（橙黄色） 最快（溶解度最大）
叶黄素 （黄 色）
叶绿素a （蓝绿色） 最宽（最多）
叶绿素b （黄绿色） 最慢（溶解度最小）
（3）、注意：
丙酮的用途是提取（溶解）叶绿体中的色素，
层析液的的用途是分离叶绿体中的色素；
石英砂的作用是为了研磨充分，
碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏；
分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中；
（4）、色素的位置和功能
叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；
胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。Mg是构成叶绿素分子必需的元素。
3．光合作用
（1）概念：
指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
（2）过程：
光反应
条件：有光 场所：叶绿体类囊体薄膜
过程：① 水的光解： NADPH的合成：NADP++H++2e→NADPH
② ATP的合成：（光能→电能→ATP和NADPH中活跃的化学能）
暗反应
条件：有光或无光 场所：叶绿体基质
过程：①CO2的固定：
② C3的还原：
（ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
（3）总反应式：
（4）实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能
4．影响光合作用的环境因素：光照强度、CO2浓度、温度等
5．农业生产中提高光能利用率采取的方法:
延长光照时间 如：补充人工光照、多季种植；
增加光照面积如：合理密植、套种
增强光合作用效率 适当提高CO2浓度：施农家肥；适当提高白天温度（降低夜间温度） 必需矿质元素的供应
同化作用和异化作用
新陈代谢包括同化作用和异化作用 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )。
1.同化作用(又叫做合成代谢 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank ))是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )。即生物体 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )利用能量将小分子合成为大分子 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )的一系列代谢途径 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank ). 简单说，同化作用就是把非己变成自己。
生物学上根据同化作用的方式可以将生物分为自养生物和异养生物。
自养生物 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )：能够利用无机物 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )合成自身的有机物的生物属于自养生物。如蓝藻 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )，硝化细菌 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )，绿色植物 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )等。
异养生物 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )：只能从外界摄取现成有机物的生物属于异养生物。如绝大多数动物、真菌 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )等。
2.异化作用（又叫分解代谢）,是生物体 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )将体内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程。呼吸作用是异化作用中重要的过程。
根据生物的呼吸作用是否需要氧气，可将生物分为需氧生物、厌氧生物和兼性厌氧生物。

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