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1、,必修一 分子与细胞 第(一)章 走近细胞第一节 从生物圈到细胞 & 第二节 细胞的多样性和统一性一、细胞的生命活动离不开细胞1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞病毒:分类:DNA病毒;RNA病毒 遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，是地球上最基本的生命系统。2.单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动。3.多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,完成复杂的生命活动。二、 生命系统的结构层次细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈（种群.群落.生态系统三者实例的判断，看以前练习）三、观察细胞(高倍显微镜
2、的使用)1、重要结构光学结构： 镜头 目镜长，放大倍数小 物镜长，放大倍数大 反光镜 平面调暗视野 凹面调亮视野机械结构： 准焦螺旋使镜筒上升或下降（有粗、细之分） 转换器更换物镜 光圈调节视野亮度（有大、小之分）2、步骤：取镜 安放 对光 放置装片 使镜筒下降 使镜筒上升 低倍镜下调清晰,并移动物像到视野中央 转动转换器，换上高倍物镜 缓缓调节细准焦螺旋,使物像清晰注意事项：(1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,侧面观察物镜与装片的距离;(2)首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像,将物像移到视野中央(粗准焦螺旋不动),然后换上高倍物镜;(3) 换上高倍物镜后,“不准动粗”.(4)物像移动的方向
3、与装片移动的方向相反。物像大小看到细胞数目视野亮度物像与装片的距离视野范围高倍镜大少暗近小低倍镜小多亮远大3、高倍镜与低倍镜观察情况比较(右表：)四、原核细胞和真核细胞及病毒的比较(下表:)原核细胞真核细胞病毒大小较小较大最小本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的真正的细胞核无细胞结构细胞壁主要成分是肽聚糖植物:纤维素和果胶;真菌:几丁质;动物细胞无细胞壁无细胞核有拟核.无核膜.核仁.DNA不与蛋白质结合有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合成染色体无细胞质仅有核糖体，无其他细胞器有核糖体线粒体等复杂的细胞器遗传物质DNA DNA或RNA举例蓝藻、细菌等真菌，动、植物HIV.H1N1误区警示
4、-正确识别带菌字的生物:凡是菌字前面有“杆”字.“球”字.“螺旋”及“弧”字的都是细菌。如破伤风杆菌葡萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例,它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物。五、细胞学说建立的过程从人体的解剖的观察入手:维萨里.比夏;显微镜下的重要发现:虎克.列文虎克;理论思维和科学实验的结论:施旺.施莱登1.细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;2.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;3.新细胞可以从老细胞中产生。 在修正中前进:细胞通过分裂产生新细胞。注:现代
5、生物学三大基石1.1938-1839年,细胞学说;2.1859年,达尔文的进化论;3.1866年,孟德尔的遗传学第（二）章组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物 元素 基本元素:C、H、O、N（90%） （20种）大量元素:C、H、O、N、P、S（97%）K、Ca、Mg等物质基础 微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 最基本元素:C,占细胞干重的48.8%,生物大分子以碳链为骨架 说明生物界与非生物界的统一性和差异性。 化合物 无机化合物 水：主要组成成分，一切生命活动都离不开水。 无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用 有机化合物 蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者（体现者
6、） 核酸:携带遗传信息;糖类:主要的能源物质;脂质:主要的储能物质第2节 生命活动的承担着-蛋白质蛋白质（占细胞鲜重的7%-10%，占干重的50%）结构元素组成C、H、O、N，有的含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、I等单体氨基酸（约有20种，必需氨基酸8种，非必需氨基酸12种）化学结构由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽，多肽呈链状结构，叫肽链，一个蛋白质分子含有一条或几条肽链高级结构多肽链形成不同的空间结构结构特点由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，于是肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构式极其多样的功能连接两个氨基酸分子的键（NHCO）叫肽键。 氨
7、基酸结构通式 每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；各种氨基酸的区别在于R基的不同。 变性：高温、强酸、强碱（熟鸡蛋）蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性 1.构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;2.有些蛋白质有催化作用:如酶;3.有些蛋白质有调节作用:如胰岛素.生长激素;4.有些蛋白质有免疫作用:如抗体,抗原;5.有些蛋白质有运输作用:如红细胞中的血红蛋白。 备注计算由N个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水=肽键=N个；N个氨基酸形成一条肽链时，产生水=肽键=N1个；N个氨基酸形成M条肽链时，产生水=肽键=NM个；N个氨基酸形成M条肽链时，每个氨基酸的
8、平均分子量为，那么由此形成的蛋白质的分子量为N（NM）18；第3节 遗传信息的携带者-核酸核酸:是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。元素组成 C、H、O、N、P分类脱氧核糖核酸（DNA双链） 核糖核酸（RNA单链）单体脱氧核糖核苷酸o核糖核苷酸成 磷酸 五碳糖分 碱基 H3PO4 脱氧核糖 核糖A(腺嘌呤)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶)T(胸腺嘧啶)A、G、C、U(尿嘧啶)功能主要的遗传物质,编码.复制遗传信息,并决定蛋白质的生物合成将遗传信息从DNA传递给蛋白质。 存在主要存在于细胞核,少量在线粒体和叶绿体中。主要存在于细胞质中。第4节 细胞中的糖类和脂质元素类别存在生理功
9、能糖类C、H、O单糖核糖（C5H10O5）主细胞质核糖核酸的组成成分；脱氧核糖C5H10O4主细胞核脱氧核糖核酸的组成成分六碳糖:葡萄糖果糖(C6H12O6) 主细胞质是生物体进行生命活动的重要能源物质二糖C12H22O11麦芽糖、蔗糖 植物乳糖动物多糖 淀粉、纤维素植物细胞壁的组成成分，重要的储存能量的物质； 糖原（肝细胞、肌细胞）动物脂质C、H、O有的还有N、P脂肪； 动植物储存能量、维持体温恒定类脂、磷脂脑.豆类构成生物膜的重要成分；固醇胆固醇动物动物细胞膜的重要成分； 性激素性器官发育和生殖细形成维生素D促进钙、磷的吸收和利用；每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许
10、多单体连接成多聚体。第5节 细胞中的无机物 存在方式生理作用水 结合水4.5% 部分水和细胞中其他物质结合。细胞结构的组成成分，不易散失，不参与代谢。自由水95.5%绝大部分的水以游离形式存在，可以自由流动。1.细胞内的良好溶剂；2.参与细胞内许多生物化学反应；3.水是细胞生活的液态环境;4.水的流动,把营养物质运送到细胞,并把废物运送到排泄器官或直接排出； 无机盐多数以离子状态存， 如K+ 、Ca2+、Mg2+、Cl-、PO42-等1.细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分；2.持生物体的生命活动,细胞的形态和功能;3.维持细胞的渗透压和酸碱平衡 第三章 细胞的基
11、本结构化学元素 化合 化合物 有机组合 生原质 分化 细胞 原生质:1.泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁； 2.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）； 3.动物细胞可以看作一团原生质。 细胞质：指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。 原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。第1节细胞膜-系统的边界细胞壁（植物）：纤维素+果胶，支持和保护作用 细胞膜 成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10% 作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流； 细胞质:细胞质基质:有水.
12、无机盐.脂质.糖类.氨基酸.核苷酸和多种酶等是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 细胞器的分工:线.内.高.核.溶.中.叶.液泡;协调配合:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统:1细胞核:核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质;核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流;核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体 第二节细胞器-系统内的分工合作差速离心：美国克劳德 细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位。 1.线粒体:是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体。分布:动植
13、物;形态:球形、棒形2叶绿体:是绿色植物进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换车间”。分布:叶肉细胞中.形态:扁平的梭形.颜色:绿色3.内质网:是膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。类型:粗面内质网(上有核糖体).滑面内质网. 分布:动植物; 形态:网状结构5.高尔基体:主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”.功能:与动物细胞分泌物形成有关;与植物细胞细胞壁形成有关.分布:动植物;形态:大小囊泡、扁平囊泡6.核糖体功能:是生产蛋白质的机器分布:有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中.形态:椭球形
14、粒状小体7.溶酶体:是“消化车间”.内部含多种水解酶,能分解衰老.损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。分布:动植物 ；形态:囊状结构 8.液泡：调节植物细胞内的环境,充盈着的液泡还可以使植物细胞保持坚挺,主要存在于植物细胞中。9.中心体：由两个互相垂直的中心里及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关,分布于动物和某些低等植物的细胞中。 分布:动物、低等植物； 形态:两个中心粒相互垂直排列10.细胞质的组成:主要包括细胞器和细胞质基质。存在状态:胶质状态.成分:含有水.无机盐.脂质.糖类.氨基酸.核酸和多种酶.功能:是多种化学反应进行的场所.细胞骨架是由蛋白质纤维围成的网架结构,与细胞运动
15、.分裂.分化以及物质运输.能量转换.信息传递等生命活动密切相关。分泌蛋白：有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外气作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白。分泌蛋白合成途径：核糖体（合成肽链）内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质）囊泡高尔基体（进一步修饰加工）囊泡细胞膜细胞外 分泌蛋白在形成过程中，要发生不同膜的融合，膜融合的原理是膜的流动性。分泌蛋白的形成过程中需要能量，能量主要由线粒体提供。生物膜的组成：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构细胞器归类分析 植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡从分布 动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体 原核细胞与真核细胞共有的细胞器：核糖体 不具膜结构的细胞器：核糖体、
16、中心体 从结构 具单层膜结构的细胞器：内质网、液泡、高尔基体、溶酶体 具双层膜结构的细胞器：线粒体、叶绿体 含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体从成分 含色素的细胞器：叶绿体、液泡从功能上分析: 线粒体（供能）与主动运输有关的细胞器 核糖体（合成载体蛋白）核糖体：间期合成蛋白质参与细胞有丝分裂的细胞器： 中心体：动物（低等植物）细胞分裂前期发出星射线成纺锤体 高尔基体：植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关 线粒体：供能 注：根细胞不含叶绿体，根尖分生区细胞不含大液泡。协调配合(分泌蛋白合成与分泌)放射性同位素示踪法：罗马尼亚帕拉德能量、CO2 叶绿体 有机物、O2 线粒体 供能基因调控分泌 加工 修饰
17、初步合成 细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 胞外 氨基酸 肽链 一定空间结构 生物膜系统：细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系 第3节 细胞核-系统的控制中心(详见教材P31)细胞核=核膜（双层）+核仁+染色质+核液 美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验 细胞核功能：是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。树立观点(基本思想) 1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在； 结构和功能相统一 2任何功能都需要一定的结构来完成 1各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互
18、依存； 分工合作 2细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。 生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。 总结 细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。 第四章细胞物质的运输 第1节物质跨膜运输的实例1.细胞的吸水和失水条件浓度细胞外液细胞内液细胞外液细胞内液 现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至胀破植物质壁分离质壁分离复原 原理外因水分的渗透作用内因原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同结论细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程 渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势
19、低的系统移动的现象。 半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。 质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁） 1.证明成熟植物细胞发生渗透作用;2.证明细胞是否是活的;3.作为光学显微镜下观察细胞膜的方法;4.初步测定细胞液浓度的大小； 2.无机盐等其他物质:1.不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，与膜上载体蛋白的数量有关;2.物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。 3.选择透过性膜:可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。 生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。 2.物质跨膜运输的
20、实例1、细胞的吸水和失水原理：渗透作用 条件：具有半透膜；膜两侧溶液具有浓度差。2、动物细胞的吸水与失水 当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞失水皱缩；当外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出细胞处于动态平衡。3、植物细胞吸水与失水 细胞壁 具有全透性（伸缩性小） 细胞膜 细胞质 原生质层具有选择透过性（伸缩性大） 液泡膜 （相当于半透膜） 细胞壁伸缩性小 原因 内因：原生质层具有选择透过性细胞渗透失水 质壁 外因：外界溶液的浓度大于细胞液浓度 原生质层伸缩性大 分离宏观上：植物由坚挺萎蔫 表现 液泡：（大小） 微观上： 细胞液颜色：（浅深）原生质层与细胞壁分离第2节 生物膜的流动镶嵌模型 磷脂双分
21、子层：构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有一定的流动性。 蛋白质：镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。 糖蛋白：蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等 第3节跨膜运输的方式 例子方式浓度梯度载体能量作用水气体、脂溶性物质自由扩散顺被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运葡萄糖进入红细胞协助扩散顺无机盐离子主动运输逆能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质运输方式运输方向是否需要载体蛋白是否消耗能量图例模型举例自由扩散高浓度低浓度不需要不消耗O2、CO2
22、、H2O、甘油、乙醇、苯协助扩散高浓度低浓度需要不消耗红细胞吸收葡萄糖主动运输低浓度高浓度需要消耗无机盐、小肠吸收葡萄糖、氨基酸1、影响主动运输的因素：（1）载体蛋白：载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同；载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体已经达到饱和，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。（2）能量2、胞吞和胞吐胞吞：大分子附着在细胞膜的表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜上，与细胞膜融合，将大
23、分子排出细胞，这种现象叫胞吐。结构基础：细胞膜的流动性。 第5章 细胞的能量供应和利用 第一节 酶降低反应活化能 新陈细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 1.发现:1.巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关;2.巴斯德(法,微生物学家)发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞;3.利比希(德.化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用;4.比希纳(德.化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样;5.萨姆纳(美.科学家):从刀豆种子提
24、纯出来的脲酶是一种蛋白质;6.许多酶是蛋白质;7.切赫与奥特曼(美.科学家):少数RNA具有生物催化功能. 2.定义：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。 注:1.由活细胞产生(与核糖体有关)2.催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度B.反应前后酶的性质和数量没有变化;3.成分：绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。3.特性:1.高效性:催化效率很高,使反应速度很快;2.专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应;3.需要合适的条件(温度和pH值)温和性易变性特异性。 酶的催化作用需要适宜的温度,pH值等,过酸.过碱.高温都会破坏酶分子结构
25、.低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。图例V 酶浓度 V 底物浓度S V 温度解析在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。在S在一定范围内，V随S增加而加快，近乎成正比；当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应几乎不再改变。 在一定温度范围内V随T的升高而加快在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，称最适温度；当温度升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。 第2节 ATP（三磷酸腺苷）-细胞的能量通货ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。 1
26、结构简式 APPP 合成酶水解酶 腺苷 普通化学键 高能磷酸键 磷酸基团 （13.8KJ/mol） （30.54KJ/mol）2ATP与ADP的转化 ATP ADP+Pi+能量ATP 糖类主要能源物质 热能散失太阳光能 脂肪主要储能物质 氧化分解（直接能源） 蛋白质能源物质之一 化学能ATP 第三节ATP的主要来源细胞呼吸 呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。 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 出能量并生成ATP的过程,分为：有氧呼吸无氧呼吸 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CO2和H2O释
27、放能量，生成许多ATP的过程指细胞在无氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。 过程酶C6H12O6 酶 2丙酮酸+H(少)+能量（少）酶2丙酮酸+6H2O6CO2+20H+少能 24H+6O212H2O+大量能量 C6H12O62丙酮酸+4H+少能 2C3H6O3乳酸 2丙酮酸 2C2H5OH+2CO2 反应式C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量酶 酶C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 2C2H5OH+2CO2+少能不同点场所：细胞质基质线基质线内膜始终在细胞质基质条件：除外，需分子氧、酶不需分子氧、
28、需酶 产物：CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量：大量、合成38ATP（1161KJ）少量、合成2ATP(61.08KJ) 相同点联系：从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同实质：分解有机物，释放能量，合成ATP意义：为生物体的各项生命活动提供能量植物在O2浓度为0时只进行无氧呼吸，大多数植物无氧呼吸的产物是酒精和CO2；O2浓度在010%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；在O2浓度5%时，呼吸作用最弱；在O2浓度超过10%时，只进行有氧呼吸。有氧环境对无氧呼吸起抑制作用，抑制作用随氧浓度的增加而增强，直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内，有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强。四、影响细胞
29、呼吸作用的因素1、内部因素遗传因素（决定酶的种类和数量）温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间，呼吸酶活性低，呼吸作用受抑制，呼吸速率随温度的升高而加快。超过最适点，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受到抑制，呼吸速率则会随着温度的增高而下降。2、环境因素（1）温度 （2）O2的浓度 呼吸强度呼吸强度（3）CO2浓度从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。含水量%CO2浓度（4）含水量在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增强，随含水量的减少而减弱五、光合作用 光合作用是指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着能量的有机物，并释放出氧气的过程。1
30、发现 内容时间过程结论普里斯特1771年蜡烛、小鼠、绿色植物实验植物可以更新空气 萨克斯1864年叶片遮光实验绿色植物在光合作用中产生淀粉 恩格尔曼1880年水绵光合作用实验叶绿体是光合作用的场所释放出氧鲁宾与卡门1939年同位素标记法光合作用释放的氧全来自水2、场所 双层膜 叶绿体 基质：DNA，多种酶、核糖体等 基粒 多个类囊体（片层） 堆叠而成 胡萝卜素 （橙黄色）1/3 类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光 色素 叶绿素A （蓝绿色）3/4 叶绿素（3/4） 叶绿素B （黄绿色）1/4 吸红橙和蓝紫光 3过程光反应暗反应 条件光、H2O、色素、酶CO2、H、ATP、C5、酶时间
31、短促较缓慢场所类囊体的薄膜上叶绿体的基质 过程 水的光解2H2O4H+O2ATP的合成：ADP+Pi+光能ATPCO2的固定：CO2+C52C3 C3/CO2的还原：2C3+H（CH2O）实质光能叶绿体光能化学能，释放O2光能叶绿体同化CO2，形成（CH2O） 总式CO2+H2O（CH2O）+O2 或CO2+12H2O（CH2O）+6O2+6H2O 物变无机物CO2、H2O有机物（CH2O）能变光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能 光合作用的实质 通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。 4、光合作用的
32、意义制造有机物，实现物质转变，将CO2和H2O合成有机物，转化并储存太阳能；调节大气中的O2和CO2含量保持相对稳定； 生物生命活动所需能量的最终来源；注：光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用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的因素，如处在不同生育期等，以及多种外部因素。(1)单因子对光合作用速率影响的分析光照强度(如图所示)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表明此时的呼吸强度。AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部
33、分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，称C点为光饱和点。应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。 光照面积(如图所示)曲线分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下。
34、OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。 CO2浓度、含水量和矿质元素(如图所示)曲线分析：CO2和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，CO2、水和矿质元素越多，光合作用速率越快，但到A点时，即CO2、水、矿质元素达到饱和时，就不再增加了。应用：“正其行，通其风”，温室内充CO2，即提高CO2浓度，增加产量的方法.合
35、理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。 温度(如图所示)曲线分析：光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在1035下正常进行光合作用，其中AB段(1035)随温度的升高而逐渐加强，B点(35)以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，50左右光合作用完全停止。应用：冬天温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用：晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。(2)多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）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，随着因子的不断加强，光合速率不
36、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6、总结:光合作用在现实生活中提高农作物产量：延长光合作用时间、增大光合作用面积：合理密植 ， 改变植物种植方式：轮作、间作、套作 提高光合作用速度使用温室大棚;使用农家肥.化肥;“正其行
37、,通其风”:大棚中适当提高二氧化碳的浓度;补充人工光照7、计算 真光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸作用速率CO2吸收DB真光合作用=净光合作用+呼吸作用净光合作用O A C呼吸作用 光照强度ECO2释放光合作用制造的有机物=光合作用积累的有机物+细胞呼吸消耗的有机物解析：制造的就是生产的总量，其中一部分被储存起来，就是积累的，另一部分被呼吸消耗光合作用利用二氧化碳的量=从外界吸收的二氧化碳的量+细胞呼吸释放的二氧化碳的量解析：光合作用利用CO2的量有两个来源，一个是外界吸收的，另一个是自身呼吸放出的，二者都被光合作用利用。六、比较光合作用和细胞呼吸作用 光合作用呼吸作用反应场所绿色植物（
38、在叶绿体中进行）所有生物（主要在线粒体中进行）反应条件光、色素、酶等酶（时刻进行）物质转变无机物CO2和H2O合成有机物（CH2O）分解有机物产生CO2和H2O能量转变把光能转变成化学能储存在有机物中释放有机物的能量，部分转移ATP实质合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量、产生ATP联系有机物、氧气能量、二氧化碳 光合作用 呼吸作用 五、化能合成作用自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。下图为硝化细菌的化能合成作用 进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生