2022年高中生物必修一知识点总结 8.pdf

高中生物必修一总结分子与细胞元素细胞膜细胞质基质化学成分结构与功能细胞质化合物细胞核细胞器细胞生物膜系统有丝分裂无丝分裂细胞分裂细胞分化细胞工程减数分裂高一生物内容构成细胞的多样性和统一性从生物圈到细胞组成细胞的成分系统的边界细胞膜系统内的分工细胞器系统的控制中心细胞核物质的输入和输出能量代谢：光合作用和细胞呼吸细胞增殖、细胞分化细胞衰老和凋亡、癌变（一）走近细胞一、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生活方式：寄生在活细胞病毒分类： 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）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结构层次概念举例细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位心肌细胞组织由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起心肌组织、血液器官不同的组织按照一定的次序结合在一起皮肤、心脏系统能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起循环系统、呼吸系统个体由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。草履虫、树、龟细胞是最基本的生命系统细胞的种类组成和结构功能增殖和分化精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 21 页种群在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群（彼此间可以进行基因交流）该区域内同种龟的所有个体群落在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落该区域内所有生物生态系统生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体水生生态系统生物圈由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成地球除病毒以外，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。三、高倍显微镜的使用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) 物像移动的方向与装片移动的方向相反。3、高倍镜与低倍镜观察情况比较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四、病毒、原核细胞和真核细胞的比较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无精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 21 页遗传物质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、细胞学说的内容（统一性）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：现代生物学三大基石1、19381839 年，细胞学说 ; 2、 1859 年，达尔文，进化论; 3、 1866 年，孟德尔，遗传学（二）组成细胞的分子元素基本元素： 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）核酸：携带遗传信息糖类：主要的能源物质脂质：主要的储能物质一、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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 21 页功能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 =N M 个；N个氨基酸形成M 条肽链时，每个氨基酸的平均分子量为 ，那么由此形成的蛋白质的分子量为N （ NM） 18 ；二、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核糖核苷酸成分磷酸五碳糖碱基 H3PO4 脱氧核糖核糖A、G、C、T A、G、C、U 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。 （甲基绿）主要存在于细胞质中。 （吡罗红）o 连接两个氨基酸分子的键（NHCO ）叫肽键。 氨基酸结构通式：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）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 21 页三、糖类和脂质元素类别存在生理功能糖类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、肌）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，由许多单体连接成多聚体。四、鉴别实验试剂成分实验现象常用材料蛋白质双缩脲试剂A: 0.1g/mL NaOH 紫色大豆 、蛋清B: 0.01g/mL CuSO4 脂肪苏丹橘黄色花生苏丹红色还原糖菲林试剂、 班氏（加热）甲: 0.1g/mL NaOH 砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜乙: 0.05g/mL CuSO4 淀粉碘液I2 蓝色马铃薯 具有还原性的糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖五、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；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 21 页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；六、小结化学元素化合物原生质细胞 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。(三)细胞的基本结构细胞壁（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；真核基质： 有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。细胞器分工：线、内、 高、核 、溶、中、叶、液协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质细胞核核孔：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 是遗传信息的载体一、 细胞器差速离心：美国克劳德线粒体叶绿体高尔基体内质网溶酶体液泡核糖体中心体分布动植物植物动植物动植物动植物植物和某些原生动物动植物动物、低等植物形态球 形 、棒形扁 平 的球 形 或椭球形大小囊泡、扁平囊泡网 状 结构囊状结构泡状结构椭 球 形粒 状 小体两 个 中 心粒 相 互 垂直排列结构双层膜少量 DNA 单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔没有膜结构嵴 、 基粒 、 基质基粒、基质片层结构外 连 细胞 膜 内连核膜含丰富的水解酶水、离子和营养物质蛋 白 质和 RNA 两个中心粒功能有 氧 呼吸 的 主场所进 行 光合 作 用的场所细 胞 分 泌及 细 胞 壁合成有关提 供 合成 、 运输条件细胞内消化贮存物质，调节内环境蛋 白 质合 成 的场所与有丝分裂有关化合有机组合分化精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 21 页备注与高尔基体有关在 核 仁形成 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。二、各种细胞器的归纳总结1、分布特点：（1）高等动植物细胞共有的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体（2）动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器：中心体（3）高等植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡2、功能特点：（1）与能量转换有关的细胞器：叶绿体和线粒体（2）与蛋白质合成、分泌相关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体（3）与细胞有丝分裂相关的细胞器：中心体、核糖体、高尔基体、线粒体（4）增大细胞内膜面积的细胞器：内质网、线粒体、叶绿体3、结构特点：（1）具有双层膜结构的细胞器：线粒体、叶绿体（2）具有单层膜结构的细胞器：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡（3）无膜结构的细胞器：中心体、核糖体三、协调配合分泌蛋白合成与分泌放射性同位素示踪法：罗马尼亚帕拉德叶绿体线粒体供能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四、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。DNA组蛋白染色体五、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。有机物、 O2 能量、 CO2 基因调控初步合成加工修饰分泌精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 21 页六、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。（四）细胞物质的运输 科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用成分：脂质、蛋白质和糖类结构：单位膜（三明治） 流动镶嵌模型细胞膜特性结构特点：具有一定的流动性功能特性：选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）将细胞与外界环境隔开功能控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流一、物质跨膜运输的实例1.水分条件浓度细胞外液 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）证明成熟植物细胞发生渗透作用；证明细胞是否是活的；作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；初步测定细胞液浓度的大小；2. 无机盐等其他物质 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。 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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 21 页二、流动镶嵌模型磷脂双分子层：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、润滑和细胞识别等三、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 大分子或颗粒：胞吞、胞吐不是跨膜运输，不穿过膜四、小结磷脂分子 +蛋白质分子结构功能（物质交换）具有运动性流动性物质交换正常选择透过性成分组成结构，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可以流动的，因此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把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性 。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。(五)细胞的能量供应和利用H2O 外界水H2O O2 光叶绿体的色素CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2 组成决定导致保证体现矿质元素ATP ADP+Pi C6H12O6 C5 原生质热能ATP ADP+Pi H C3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 21 页一、 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 发现巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。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。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。萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。许多酶是蛋白质。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： 由活细胞产生（与核糖体有关）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。成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 。3特性高效性：催化效率很高，使反应速度很快 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 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。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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 21 页二、 ATP （三磷酸腺苷） 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结构简式A P P P腺苷普通化学键高能磷酸键磷酸基团（13.8KJ/mol） （30.54 KJ/mol ）2ATP 与 ADP 的转化 ATP ADP + Pi + 能量ATP 放能呼吸作用每一个细胞的生命活动（线粒体、 吸能细胞质）Pi Pi ADP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 三、 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C6H12O6 2 丙酮酸 +4 H + 少能 2 丙酮酸 + 6H2O 6CO2 +20 H+ 少能 24H + 6O2 12H2O + 大量能量C6H12O6 2 丙酮酸 + 4H + 少能 2C3H6O3 乳酸 2 丙酮酸 2C2H5OH + 2CO2 水解酶动态平衡合成酶合成酶水解酶精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 21 页反应式C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2 + 12H2O +大量能量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、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四、影响细胞呼吸作用的因素1、内部因素遗传因素（决定酶的种类和数量）(1) 不同植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物。（2）同一植物不同生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高（3）同一植株不同的器官，呼吸速率也有很大的差异，如生殖器官大于营养器官。2、环境因素（1）温度（2）O2的浓度（3）CO2浓度从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。（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酶酶酶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。呼吸强度呼吸强度CO2浓度含水量 % 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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 21 页五、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（1/4）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 2H2O 4H + O2 ATP 的合成： ADP + Pi + 光能 ATP CO2的固定： CO2 + C5 2C3 C3/ CO2的还原： 2C3 + H （CH2O）实质光能 化学能，释放O2同化 CO2，形成（ CH2O）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 21 页总式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 同位素示踪14C 2C3 （14CH2O）3H2O 3H （C3H2O）H218O 18O2 人为创设条件，看物质变化：（1）光照 强弱H C3还原减弱C3 （CH2O）CO2供应不变ATP CO2固定仍正常进行 C5 合成量（2） 光照不变CO2固定减弱C3 H （CH2O）减少 CO2 供应C3还原仍正常进行C5 ATP 合成量 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 )光能叶绿体光反应暗反应固定还原光光反应减弱暗反应暗反应光能叶绿体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 21 页曲线分析 ：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。 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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 21 页应用：“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10 35下正常进行光合作用，其中AB 段(10 35)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。叶龄 (如图所示 )曲线分析 ：OA 段为幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。AB 段为壮叶，叶片的面积、叶绿体的叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。BC 段为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，降低其细胞呼吸消耗有机物。(2)多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 21 页曲线分析 ：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覆盖地膜使用温室大棚使用农家肥、化肥“正其行，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吸收光照强度CO2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 的有机物呼吸作用净光合作用真光合作用 =净光合作用 +呼吸作用O A C B D E 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 21 页解析 ：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（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物 ；而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是异养型生物 。（六）细胞的生命历程癌变 增殖 分化 衰老和凋亡一、细胞增殖表面积 /体积 物质运输速率体积增大 细胞生长细胞核 / 细胞质 控制与必需生长减数分裂数目增多 细胞分裂有丝分裂无丝分裂：特点：分裂中无纺锤丝和染色体的变化1、 细胞周期连续分裂的细胞，从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。有机物、氧气能量、二氧化碳精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 21 页分裂间期： DNA 复制与蛋白质的合成，分为G1期、 S期、 G2期分裂期 M：前期：核膜核仁消失；染色质变成染色体，纺锤丝变成纺锤体；形态散乱中期：染色体排成一个平面，叫赤道板；纺锤体清晰可见；便于观察后期：着丝点一分为二裂开；染色体数加倍，平均分配并向两极移动末期：核膜核仁出现；染色体变成染色质，纺锤体消失；细胞壁重建记忆口诀：膜仁消失现两体，形定数晰赤道齐，点裂数增均两极，两消两现重开始2、 细胞分裂的过程（动物细胞）3、 着丝点、染色体、染色单体和DNA 的数量变DNA 1 2 2 染色体1 1 2 染色单体0 2 0 注意： 染色体数= 着丝点数DNA 数= 线条数染色体复制后才有染色单体，着丝点分裂后又无染色单体4、假定某生物体中一个体细胞内的染色体和DNA 的含量为 2N，填写下表：间期前期中期后期末期染色体数目2N 2N 2N 4N 2N DNA 数目 2N4N 4N 4N 4N 2N 染色单体数 04N 4N 4N 0 0 前期中期后期末期复制分裂精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 21 页5、染色体、DNA 、染色单体的变化曲、4N4 4NDNA2N间期前期中期后期末期二、细胞分化1、细胞分化在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构和生理功能上发生稳定性的差异的过程称为细胞分化。实质 ：细胞中遗传信息的执行情况不同（基因选择性表达）主要特点：持久性 :细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎期达到最大程度稳定性和不可逆性:一般来说 ,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡普遍性 :生物界普遍存在,是生物个体发育的基础意义：细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。2、细胞全能性：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体 的潜能。特点：高度分化的植物体细胞具有全能性，植物细胞在离体的情况下，在一定营养的物质，激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性。动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性。在多细胞生物中每个体细胞的细胞核具有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体。三、细胞衰老和凋亡1、细胞衰老的特征 .在衰老的细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速度减慢。 .衰老的细胞内，有些酶的活性降低。 .细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。 .衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深。 .细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。2、细胞凋亡细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种正常的自然生理过程，如蝌蚪尾消失，它对于多细胞生物体正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。染色体、DNA 、染色单体的变化曲染色体染色单体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 21 页四、细胞癌变1、概念：有的细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，而变成了不受机体控制的恶性增殖细胞。2、特征：能够无限增殖。癌细胞的形态结构发生了变化.癌细胞易扩散易转移（原因：癌细胞的表面糖蛋白数量减少）3、致癌因子的种类物理致癌因子，主要是辐射致癌化学致癌因子，如砷、苯、煤焦油等。病毒致癌因子，能引起细胞癌变的病毒，叫做肿瘤病毒或致癌病毒。4、原因：原癌基因或抑癌基因发生基因突变。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 21 页