2025届高三一轮复习生物：细胞代谢专题复习（教学课件）

细胞的代谢 二轮复习 苹果是甘肃天水市的主打产业。在外打工的小李今年选择了回家创业，他承包了100亩苹果果园。但对于小李来说苹果种植是一个全新的事业。 让我们一起跟着小李开始吧！ 水与苹果生长 小李已筹措资金把水引到果园 ①苹果生长为什么需要水？水到底有何作用？ 1.细胞重要组成成分 P3 2.作为良好的溶剂，帮助溶解和运输营养物质及代谢产物 P3 3.作为细胞中某些代谢的反应物和产物 P4 4.调节温度变化，维持渗透压 P4 苹果生长需要水，主要有以下几个原因： **一、细胞结构和生理功能方面** 1. **细胞组成成分** - 水是苹果细胞的主要组成成分之一。细胞中的原生质体含有大量的水分，它使细胞保持一定的形状和张力。例如，苹果树的叶片细胞，充足的水分可以让叶片保持坚挺的状态，有利于光合作用的进行。当细胞缺水时，原生质体会收缩，细胞就会出现萎蔫现象，就像苹果树的叶片在干旱条件下会下垂一样。 2. **物质运输介质** - 水是细胞内物质运输的载体。苹果树从土壤中吸收的矿物质（如氮、磷、钾等元素）需要溶解在水中，通过木质部向上运输到树体的各个部位。例如，氮元素是合成蛋白质的重要原料，它溶解在水中后，能够从根部向上运输到叶片、茎和果实等部位，参与苹果生长过程中的各种代谢活动。同时，光合作用产生的有机物质（如葡萄糖）也会溶解在水中，通过韧皮部运输到果实等储存器官，为苹果果实的生长提供能量和物质基础。 3. **生化反应介质** - 许多生化反应需要在水环境中进行。在苹果树的光合作用过程中，水是光反应阶段的原料之一。水分子在叶绿体的类囊体膜上被光解，产生氧气、氢离子和电子。氢离子和电子用于合成三磷酸腺苷（ATP）和还原型辅酶Ⅱ（NADPH），这两种物质是暗反应中合成葡萄糖等有机物的能量和还原力来源。此外，苹果细胞内的呼吸作用等代谢过程也需要水作为介质，来保证酶的活性和反应的正常进行。 **二、植物生长过程方面** 1. **种子萌发阶段** - 对于苹果种子来说，水是萌发的必要条件。当苹果种子吸收足够的水分后，种子的种皮会膨胀，使氧气更容易进入。同时，种子内部的营养物质（如淀粉、蛋白质等）会溶解在水中，被胚吸收利用。例如，苹果种子中的淀粉在吸水后会逐渐分解为可溶性糖，为胚的生长提供能量，使胚根和胚芽能够突破种皮，长成幼苗。 2. **幼苗生长阶段** - 在苹果幼苗期，水对于根系的生长至关重要。充足的水分可以保持土壤的疏松和透气性，有利于根系向土壤深处和周围生长。同时，幼苗的茎和叶也需要水分来维持正常的生长姿态。例如，幼苗的茎在水分充足时能够保持直立，叶片能够充分展开进行光合作用。而且，水还能帮助幼苗调节温度，避免因高温而受到伤害。 3. **开花结果阶段** - 在苹果开花期间，水对于花器官的发育很重要。花的各个部分（如花瓣、雄蕊、雌蕊等）都需要水分来维持其正常的形态和生理功能。例如，花瓣需要水分来保持鲜艳的颜色和挺立的状态，以便吸引传粉昆虫。在果实发育过程中，水是果实膨大的重要因素。苹果果实中的水分含量很高，随着果实的生长，细胞不断吸收水分，使果实体积增大。同时，水也参与果实内部物质的合成和运输，保证果实品质的形成。 **三、调节植物生理状态方面** 1. **温度调节** - 水的比热容较大，能够吸收和释放较多的热量。在苹果树生长过程中，当外界温度较高时，苹果树通过叶片的蒸腾作用散失水分。这个过程可以带走大量的热量，降低叶片和树体的温度。例如，在炎热的夏季，苹果树叶片的蒸腾作用就像一个天然的空调系统，使叶片温度不会过高，从而避免光合作用等生理过程受到高温的抑制。 2. **维持细胞渗透压** - 水的进出可以调节苹果细胞的渗透压。当细胞外的溶液浓度较低时，水会进入细胞，使细胞内的渗透压保持相对稳定，细胞保持膨胀状态。这种稳定的渗透压环境有利于细胞内各种生理活动的正常进行。例如，在苹果果实发育过程中，细胞渗透压的稳定有助于维持果实内部物质的平衡，促进果实的正常生长。 水与苹果生长 小李已筹措资金把水引到果园 ②细胞吸水的方式是什么？影响细胞吸水的外界因素有哪些？ 渗透 P81 浓度差 细胞膜的通透性 细胞代谢速率 温度、pH 水通道蛋白是一类高度选择性的膜通道蛋白家族,负责转运水分子，是脑内最丰富的水通道蛋白，对于确保脑内水分平衡及促进水分子在胶质细胞､间质液､血液与脑脊液间的有效转运至关重要。 易化扩散 水与苹果生长 小李已筹措资金把水引到果园 ③灌溉是为了满足苹果树的水分供应，但传统农业灌溉是看土壤中是否缺水，较先进的方式是根据细胞汁液浓度。你能设计实验，测定细胞汁液浓度，为小李的果树灌溉提供理论依据吗？ 1、制备细胞样品：将叶片或苹果果实切成小块，放入不同浓度的蔗糖溶液中浸泡一段时间。 2、 观察质壁分离：将浸泡后的细胞样品制成临时装片，在显微镜下观察细胞是否发生质壁分离。若细胞发生质壁分离，则说明细胞液浓度小于该蔗糖溶液浓度；若细胞不发生质壁分离，则说明细胞液浓度大于或等于该蔗糖溶液浓度。 3、确定细胞液浓度范围：通过观察不同浓度蔗糖溶液中的细胞质壁分离情况，确定细胞液浓度所在的范围。 或估测发生初始质壁分离的细胞数 材料：不同浓度的蔗糖溶液，苹果果实，小刀，载玻片，盖玻片，滴管，显微镜等 P84 水与苹果生长 小李已筹措资金把水引到果园 ④灌溉有沟灌、喷灌和滴灌。你会推荐哪种灌溉方式，为什么？ 优点 沟灌 喷灌 滴灌 缺点 湿润土壤均匀，灌水量损失小，能减少土壤板结。 用水量较大，开沟劳动量大，坡地易造成土壤冲刷。 节水效果较好，能够控制喷水量，且可在起伏不平的地面上进行，适应性强。还能调节果园小气候，增加空气湿度，降低温度。 对风力等因素较为敏感，可能会导致喷洒不均匀，且设备投资和维护成本相对较高。 节水效果显著，可以结合施肥，提高养分利用率。 设备投资成本相对较高，且需要定期维护，防止管道堵塞。 沟灌是指在果树的行间挖沟，将水引入沟中，通过渗透作用供给果树水分。喷灌是将水通过喷头喷洒到空中，形成细小的水滴，均匀地喷洒到果树上。滴灌则是将水通过滴头缓慢地滴入果树根系附近的土壤中，这种方法用水量较少，但需要一定的设备和安装技术。 所以需要综合考虑果园的地形、土壤类型、气候条件、水资源状况以及经济成本等因素。 施肥与苹果生产 施肥是果园管理的重要方式之一，施肥实际上是补充N、P、K等矿质元素。 ②植物的细胞如何吸收矿质元素？物质进出细胞的方式有哪些？有何特点？ 主动转运 扩散 易化扩散 主动转运 (1)土壤矿质养分(离子)向根表的迁移; (2)离子吸附在根部细胞膜表面: (3)离子跨膜运输进入根细胞质(根细胞内部) 扩散 易化扩散或主动转运 主动转运 扩散或易化扩散 主动转运 扩散 易化扩散或主动转运 囊泡上的蛋白质物质会与目标细胞膜上的特定蛋白质之间发生结合，从而让囊泡可以在正确的位置上释放其所运载的特殊“分子货物”。 胞吞胞吐需要能量！不需要载体蛋白，但可能需要受体蛋白 也就是说被胞吐的物质需要在特定的位置与细胞膜蛋白结合，胞吐出去的位置也不是随机的。 施肥与苹果生产 施肥是果园管理的重要方式之一，施肥实际上是补充N、P、K等矿质元素。 ③施肥后为什么要浇水？ 1.促进肥料溶解和吸收。 烧苗 失水过多 2.浇水可以稀释土壤溶液浓度，使其低于植物细胞液浓度，从而避免烧苗。 水浇得越多越好吗？为什么？ 1.影响根系呼吸 2.造成肥料流失 3.引发根部病害 肥料中的营养元素只有溶解在水中呈离子状态，才能被植物根系吸收。浇水可以使肥料更好地溶解并渗透到土壤中，从而提高肥料的利用率。 施肥后浇水并不是越多越好，原因如下： - **影响根系呼吸**：如果浇水过多，土壤中的氧气会被排挤，导致植物根系缺氧，影响根系的正常呼吸作用，进而影响植物的生长。 - **造成肥料流失**：过量浇水可能导致肥料随水流失，尤其是在沙质或疏松的土壤中，这不仅浪费肥料，还可能对环境造成污染。 - **引发根部病害**：长期积水的土壤容易滋生细菌和真菌，引发根部病害，如根腐病等，对植物健康造成威胁。 施肥与苹果生产 施肥是果园管理的重要方式之一，施肥实际上是补充N、P、K等矿质元素。 ④大水漫灌或暴雨都会导致土壤板结。为什么土壤板结不利于苹果树的生长？ 暴雨冲刷使有机质流失，土壤空隙会被细小微粒或水分填满，导致土壤透气性和透水性下降 影响果实品质 影响根系呼吸 降低养分吸收能力 施肥与苹果生产 施肥是果园管理的重要方式之一，施肥实际上是补充N、P、K等矿质元素。 ⑤隔壁老张去年由于经济拮据没有使用化肥，而是拉了几车鸡粪猪粪，结果他家的苹果不但产量高，而且品质好，卖了好价钱。为什么？针对施肥，你会提出怎样的建议？ 有机肥：能提供全面营养，可以改善土壤结构，增强土壤肥力，增强苹果树的抗逆性，减少病虫害的发生。 避免使用未腐熟的有机肥，关注土壤状况，注意土壤酸碱度 合理搭配化肥，可适当补充其他矿质元素 为什么要发酵后再施肥？ 有机肥中跟多有机大分子，植物不能完全吸收，植物吸收的是无机离子，所以要先对肥料进行腐熟，通过微生物的分解和转化，最终变成适合植物吸收利用的稳定状态，（微生物分解会释放少量热量和氨气，破坏土壤生态） 光合作用与苹果产量 花牛苹果中的葡萄糖等有机物主要来源于叶片光合作用产生的有机物。 ①果园里有几棵果树叶色较淡，可能是什么原因？ 可能是缺铁或缺镁 叶脉仍是绿色，叶脉间出现黄化 有机肥中跟多有机大分子，植物不能完全吸收，植物吸收的是无机离子，所以要先对肥料进行腐熟，通过微生物的分解和转化，最终变成适合植物吸收利用的稳定状态，（微生物分解会释放少量热量和氨气，破坏土壤生态） 花牛苹果中的葡萄糖等有机物主要来源于叶片光合作用产生的有机物。 ②如何测定叶片中叶绿素含量？ 光合作用与苹果产量 去大叶脉后剪碎 加入少许SiO2和CaCO3，再加入2—3mL95%的酒精 充分、迅速研磨成匀浆 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中用单层尼龙布过滤 收集滤液,封口。 有机肥中跟多有机大分子，植物不能完全吸收，植物吸收的是无机离子，所以要先对肥料进行腐熟，通过微生物的分解和转化，最终变成适合植物吸收利用的稳定状态，（微生物分解会释放少量热量和氨气，破坏土壤生态） 花牛苹果中的葡萄糖等有机物主要来源于叶片光合作用产生的有机物。 ②如何测定叶片中叶绿素含量？ 制备滤纸条 画滤液细线 纸层析法 分离色素 光合作用与苹果产量 有机肥中跟多有机大分子，植物不能完全吸收，植物吸收的是无机离子，所以要先对肥料进行腐熟，通过微生物的分解和转化，最终变成适合植物吸收利用的稳定状态，（微生物分解会释放少量热量和氨气，破坏土壤生态） 滤纸条上有几条不同颜色的色带？ 其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？ 讨论： ①色素带的条数-色素的种类。 ②色素带的宽窄-色素的含量。 ③色素带的位置-色素的溶解度。 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（黄色） 叶黄素（黄色） 绿叶中的色素 含量最多： 叶绿素a， 含量最少： 胡萝卜素。 胡萝卜素， 叶绿素b。 溶解度最大： 溶解度最小： 叶绿体中含有的主要色素有叶绿素a和叶绿素b，它们都是含镁的有机分子 除叶绿素外，叶绿体中还有许多种黄色、橙色和红色的色素，合称类胡萝卜素，其中最多的是胡萝卜素和叶黄素，它们都是由碳氢链组成的分子（P101） 花牛苹果中的葡萄糖等有机物主要来源于叶片光合作用产生的有机物。 ②如何定量测定叶片中叶绿素含量？ 分光光度计 叶绿素含量测定仪 ③叶绿素有什么作用？ 吸收、传递、转化光能 光合作用与苹果产量 提取叶绿素后放在分光光度计里测定它的吸光度，根据吸光度和浓度的比值公式计算出准确的浓度 叶绿素含量测定仪可以直接测定叶绿素含量 光系统Ⅱ 光系统Ⅰ 质体醌 质体蓝素 细胞色素b6f复合体 ATP合成酶 铁氧化蛋白 黄素蛋白 光系统是叶绿素、类胡萝卜素、脂和蛋白质组成的复合物 光反应： 列出光反应的三个反应式 概括光反应中的能量变化 光能→电能 电能→NADPH中的活跃的化学能 电化学势能→ATP中的活跃的化学能 同位素示踪法研究氧气中的O的来源 氢受体 氢载体 ATP和NADPH用于碳反应，那碳反应产生的第一个产物是？怎么指导的？通过不断的缩短时间，缩短到只有一个化合物产生的时候，那这个化合物就是第一个产物，如何检测到这个化合物？你怎么指导它是光合作用的产物？（同位素示踪，标记C）利用双向纸层析 双向纸层析如右图所示。通过放射自显影分析放射性上面的斑点，并与已知化学成份进行比较，鉴定出20余种带有14C标记的化合物，包括糖磷酸酯、有机酸和氨基酸等。 光合作用中CO2转变成糖类的具体过程？ 三碳酸 （3-磷酸甘油酸） 画出光合作用的总过程 类囊体膜 叶绿体基质 科学家们发现含有放射性的物质除了糖还有蛋白质脂质等，说明什么 细胞溶胶 花牛苹果中的葡萄糖等有机物主要来源于叶片光合作用产生的有机物。 ③为什么碳反应过程只能在叶绿体的基质中进行？ 光合作用与苹果产量 叶绿体基质中有碳反应相关的酶 ④生长在向阳环境中的苹果颜色更红甜度更高为什么？ 光照越强，花青素合成越多 昼夜温差大，光合作用强，呼吸作用消耗糖分少，糖分积累多 花牛苹果中的葡萄糖等有机物主要来源于叶片光合作用产生的有机物。 ⑤你有什么建议可以提高花牛苹果的产量和品质？ 光合作用与苹果产量 提高光合作用速率，降低呼吸速率 光合作用速率的指标如何表示？ 书写光合作用速率的指标的规范： 单位时间单位叶面积的O2释放量、 单位时间单位叶面积的干物质积累量、 单位时间单位叶面积的CO2吸收量 常用单位有：μmol CO2·m-2·s-1、 μmol O2·dm-2·h-1 和mgDW(干重)·dm-2·h-1。 上述用仪器测得的数据是否是植物真正的光合速率呢？说明理由。 光合作用速率 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。 表观（净）光合速率 将植物置于黑暗环境中,实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量 呼吸作用速率 在光照条件下，植物从外界环境中吸收的CO2的量，加上呼吸作用释放的CO2的量，即植物实际所同化的CO2的量。 真正（总）光合速率 ＋ = ⑴一定量的叶绿体在单位时间内： 产生O2量： 叶绿体的 释放O2量： 叶绿体的 吸收CO2量：叶绿体的 消耗CO2量：叶绿体的 产生、制造三碳糖（有机物）量： 叶绿体的 ⑵一定量的叶片在单位时间内： 产生O2量： 叶片的 释放O2量： 叶片的 吸收CO2量：叶片的 消耗CO2量：叶片的 产生、制造三碳糖（有机物）量： 叶片的 ⑶一定量的植物在单位时间内： 产生O2量： 植物的 释放O2量： 植物的 吸收CO2量：植物的 消耗CO2量：植物的 产生、制造三碳糖（有机物）量：植物的 光合作用速率 表观（净）光合速率 真正（总）光合速率 依次判定下列表示属于哪种光合速率？ 真正光合速率 真正光合速率 真正光合速率 真正光合速率 真正光合速率 表观光合速率 真正光合速率 表观光合速率 真正光合速率 真正光合速率 真正光合速率 真正光合速率 真正光合速率 表观光合速率 表观光合速率 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 哪些因素会影响光合作用速率？ 光照、温度、CO2浓度、O2浓度、水、无机盐等等。 内部因素 外部因素 植物种类、叶片结构 色素含量及种类 酶的含量及活性（Rubisco酶含量、Rubisco酶活性) RuBP含量、光合产物输出 影响光合作用速率的因素 1.内部因素 ⑴植物种类（或品种） 原因：在同样条件下，不同植物（或品种）的光合速率不同，这是由其固有的遗传特性决定的。 1.内部因素 影响光合作用速率的因素 ⑵叶片 ①叶龄 描述现象并思考原因？ 主要原因：①叶组织发育未健全，气孔尚未完全形成或开度小，细胞间隙小，叶肉细胞与外界气体交换速率低；②叶绿体小，片层结构不发达，光合色素含量低，捕光能力弱；③光合酶，尤其是Rubisco的含量与活性低。④幼叶的呼吸作用旺盛，因而使表观光合速率降低。 现象：新长出的嫩叶，光合速率很低。随着幼叶的成长，光合速率不断上升；当叶片长至面积和厚度最大时，光合速率通常也达到最大值，以后，随着叶片衰老，光合速率下降。 叶片成长，叶绿体的发育，叶绿素含量与Rubisco酶活性的增加 叶片衰老，叶绿素含量与Rubisco酶活性下降以及叶绿体内部结构的解体 1.内部因素 影响光合作用速率的因素 ⑵叶片 ②叶的结构  原因：叶的结构如叶厚度、栅栏组织与海绵组织的比例、叶绿体和类囊体的数目等都对光合速率有影响。 1.内部因素 影响光合作用速率的因素 ⑶光合产物输出 原因： 光合产物积累到一定的水平后会影响光合速率的原因有 ①反馈抑制 ②淀粉粒的影响。叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中淀粉的合成与淀粉粒的形成，过多的淀粉粒一方面会压迫与损伤类囊体，另一方面，由于淀粉粒对光有遮挡，从而直接阻碍光合膜对光的吸收。 例：(15年浙江)30、植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。图中叶绿体内膜上磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi（无机磷酸）。 （3）若蔗糖合成或输出受阻，则进入叶绿体的_________数量减少，使三碳糖磷酸大量积累于______________中，也导致了光反应中合成的__________数量下降，卡尔文循环减速。 此时过多的三碳糖磷酸将用于___________，以维持卡尔文循环运行。 淀粉合成 Pi 叶绿体基质 ATP 2.外部因素 影响光合作用速率的因素 是光合作用的能源； 是是形成叶绿素、叶绿体以及正常叶片的必要条件； 光调节着光合酶的活性和气孔开度。 （1）光照 光照因素中有光照时间、光质(光的波长)与光强度。 ①光质（光波长） 原因：主要通过影响光能吸收来影响光合速率。 （20.01浙）27(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯,用于探究________________________。在相同时间内，用 玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。 光质对光合作用的影响 绿色 2.外部因素 影响光合作用速率的因素 （1）光照 ②光强度 原因：主要影响光反应ATP和NADPH的产生，进而影响碳反应和光合速率。 怎么分析是真正光合速率还是表观光合速率？ 怎么理解光补偿点和光饱和点？ 2.外部因素 影响光合作用速率的因素 （1）光照 ②光强度 当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于CO2释放量，表观光合速率为零，这时的光强度称为光补偿点(B)。 当达到某一光强时，光合速率就不再增加，而呈现光饱和现象。开始达到光合速率最大值时的光强度称为光饱和点（C） 左图是在最适状态下的植物光合作用速率与光强度关系曲线，如果发生下述情况，图中B、C、D点如何移动？ ①温度下降 ②气孔导度下降 ③减少Mg2+含量 D A B C 条件好，两边跑 B左移 C右移 D 上移 条件不好，往回跑 B右移 C左移 D下移 2.外部因素 影响光合作用速率的因素 （2）CO2浓度 原因：影响碳反应阶段三碳酸的生成，从而影响光合速率。 当光合速率与呼吸速率相等时，环境中的CO2浓度即为CO2补偿点，； 当达到某一浓度(S)时，光合速率便达最大值(PM)，开始达到光合最大速率时的CO2浓度被称为CO2饱和点 当前大气的CO2是否让植物达到CO2饱和点？ 没有 光合作用中物质含量、合成速率、消耗速率的变化 （19.04浙）30⑴在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0.1%CO2的溶液培养小球藻一段时问。当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会__________。若停止CO2供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会___________。 增加 增加 ⑴条件骤变，物质在短时间的变化要从来源和去路两个方向综合分析。 光合作用中物质含量、合成速率、消耗速率的变化 （20.01浙）27、某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动,以黑藻、 NaHCO3溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题: 若将烧杯口密封,持续一段时间,直至溶液pH保持稳定,此时RuBP和三碳酸的含量与密封前相比分别为 。 下降、下降 ⑴条件骤变，物质在短时间的变化要从来源和去路两个方向综合分析。 ⑵较长时期后，含量或速率的相对变化要从整体水平进行考虑。 2.外部因素 影响光合作用速率的因素 （3）温度 原因：温度导致酶活性改变、叶绿素的合成、分解速率的变化等影响光合速率。 分析表观光合速率、真正光合速率并找出最适温度？ ①光照下ＣＯ２吸收量反映了表观光合速率 ②黑暗下ＣＯ２释放量反映了呼吸速率， ③真正光合速率是两条曲线的值相加。 ④25℃时真正光合作用最强。 2.外部因素 影响光合作用速率的因素 （4）水   (1)气孔导度下降 叶片光合速率与气孔导度呈正相关，当水分亏缺时，叶片中脱落酸量增加，从而引起气孔关闭，导度下降，进入叶片的CO2减少。开始引起气孔导度和光合速率下降的叶片水势值因植物种类不同有较大差异：水稻为－0.2～－0.3MPa；玉米为－0.3～－0.4MPa；而大豆和向日葵则在－0.6～－1.2MPa间。   (2)光合产物输出变慢 水分亏缺会使光合产物输出变慢，加之缺水时，叶片中淀粉水解加强，糖类积累，结果会引起光合速率下降。 (3)光合机构受损 缺水时叶绿体的电子传递速率降低且与光合磷酸化解偶联，影响同化力的形成。严重缺水还会使叶绿体变形，片层结构破坏，这些不仅使光合速率下降，而且使光合能力不能恢复。   (4)光合面积扩展受抑 在缺水条件下，生长受抑，叶面积扩展受到限制。有的叶面被盐结晶、被绒毛或蜡质覆盖，这样虽然减少了水分的消耗，减少光抑制，但同时也因对光的吸收减少而使得光合速率降低。   水分过多也会影响光合作用。土壤水分太多，通气不良妨碍根系活动，从而间接影响光合；雨水淋在叶片上，一方面遮挡气孔，影响气体交换，另一方面使叶肉细胞处于低渗状态，这些都会使光合速率降低。 2.外部因素 影响光合作用速率的因素 （5）矿质元素 原因： ①叶绿体结构的组成成分：N、P、S、Mg是叶绿体中构成叶绿素、蛋白质（酶）、核酸以及片层膜不可缺少的成分。 ②磷酸基团的重要作用：ATP和NADPH成分，含有磷酸基团的前体物。 ③活化或调节因子：Rubisco等酶的活化需要Mg2+ ；Fe、Cu、Mn、Zn参与叶绿素的合成；K+ 和Ca2+调节气孔开闭；K和P促进光合产物的转化与运输等。 2.外部因素 影响光合作用速率的因素 （6）氧气浓度 例：光呼吸过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成(如下图所示)，过程中O2被消耗，并且会生成CO2。光呼吸损耗能量大约抵消了30%的光合作用储备能量，因此降低光呼吸速率曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一。但是后来研究者发现，光呼吸其实对细胞有着很重要的保护作用。 ⑴夏季中午，水稻出现“光合午休”现象，有机物的积累速率明显下降，其原因可能是因为叶片气孔的大量关闭使CO2浓度下降进而导致____________________________________________________________。（从两方面回答） ⑵有观点指出，光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下，因为温度高，蒸腾作用强，气孔大量关闭，CO2供应减少,而光呼吸产生的_______可以作为碳反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义。 光合速率下降，有机物合成速率减慢；光呼吸增强有机物消耗加快 RuBP CO2 O2 Rubisco（酶） 三碳酸 三碳酸 C2 + 卡尔文循环 线粒体 糖类 CO2 高 O2 含量环境下的光呼吸 CO2 拓展知识 花牛苹果中的葡萄糖等有机物主要来源于叶片光合作用产生的有机物。 ⑤你有什么建议可以提高花牛苹果的产量和品质？ 光合作用与苹果产量 光照、温度、CO2浓度、O2浓度、水、无机盐等等。 内部因素 外部因素 植物种类、叶片结构 色素含量及种类 酶的含量及活性（Rubisco酶含量、Rubisco酶活性) RuBP含量、光合产物输出 引进优良品种 科学施肥 疏花疏果 整形修剪，合理密植，采用人工光源，调整光照时间 大棚内可增大昼夜温差，适度提高CO2浓度 合理灌溉 ⑥苹果叶既然是光合作用的主要器官,为什么还要进行修剪？ 提高通风透光条件，减少病虫害，改善树形提高树体的整体健康状况，调节营养分配 提高产量和品质除了提高光合速率，还要适当降低呼吸速率，但是又不能过低影响健康，那么苹果树全身谁的呼吸最重要？（呼吸目的是提供能量，最重要的是根吸收矿质元素和水分），所以要时常进行松土 对苹果中耕松土,每年都要花费很多劳动力。 ①细胞呼吸的本质是什么？ 细胞呼吸与苹果生产 在下图基础上，默写需氧呼吸和厌氧呼吸的过程 酸性重铬酸钾 澄清石灰水或溴麝香草酚蓝 对苹果中耕松土,每年都要花费很多劳动力。 ②如果用含18O的H2O灌溉苹果园，苹果树周围的空气中含有那些18O的气体？ 细胞呼吸与苹果生产 水蒸气、二氧化碳、氧气 需氧呼吸 光合作用 对苹果中耕松土,每年都要花费很多劳动力。 ③细胞呼吸对细胞的生命活动有什么作用？ 细胞呼吸与苹果生产 1.提供能量 P95 2.为合成反应提供碳骨架 P95 中间产物也可以参与细胞信号传导 是生存的基础，通过呼吸可以适应不同的环境 但是无论如何呼吸都是在消耗有机物，所以 对苹果中耕松土,每年都要花费很多劳动力。 ④众所周知，细胞呼吸要消耗有机物。是不是在栽培和采摘后呼吸作用越弱越好呢？ 细胞呼吸与苹果生产 呼吸作用为细胞提供维持基本生理功能所需的能量（如细胞的修复、物质的运输等），适当的呼吸有助于有机物的转化（如淀粉转化为糖分）。 ⑤花牛苹果成熟后采摘时要轻拿轻放，防止磕碰，运输时要套泡沫网袋，有何作用？ 受损更容易感染病虫害，同时细胞内酶和代谢产物泄漏，会加速呼吸作用，增加有机物消耗 调节袋内气体成分，适当增加二氧化碳浓度；减少乙烯积累，延长保鲜期；减少表面水分蒸发，保持适宜湿度 ，从而保持细胞活性 对苹果中耕松土,每年都要花费很多劳动力。 ⑥小李如果反季节销售花牛苹果会增加收入，但如何存放花牛苹果才能保证其品质？ 细胞呼吸与苹果生产 1.内因 酶：冷藏保存 2.外因 CO2/O2：木箱保存/水缸保存 其实无论是呼吸还是光合，改变速率的有一个共同的方法就是，和酶有关，酶参与苹果生长发育成熟的各个阶段 花牛苹果在每年9月中下旬将成熟上市 ①花牛苹果在成熟过程中会颜色变红、甜度增加、酸味消失，为什么？ 果树代谢与酶 叶绿素降解，花青素含量增加 淀粉逐渐转化为可溶性糖 有机酸被分解或转化为其他物质，或与矿物质结合形成盐类 淀粉体外需加热分解 ②为什么这些反应能在常温常压发生？ 酶降低了反应的活化能 高效性 探究酶催化的高效性 ①和②对照能得出什么结论？ 无机催化剂具有催化作用 ①和③对照能得出什么结论？ 酶具有催化作用 ①②③对照能得出什么结论？ 酶的催化效率比无机催化剂高 酶只能缩短达到平衡的时间，不能改变平衡点 花牛苹果在每年9月中下旬将成熟上市 ③催化光合作用的酶、呼吸作用的酶与淀粉水解的酶一样吗？光合作用能否在线粒体中进行？为什么？ 果树代谢与酶 酶具有专一性 花牛苹果在每年9月中下旬将成熟上市 ④果树生长离不开正常的呼吸作用，光合作用必须大于呼吸作用。催化两种反应的酶不同。如何解决这一矛盾？ 果树代谢与酶 酶受许多因素影响 若测得的氧气体积偏小？ 因变量？ ①滤纸片提前接触溶液②量筒口曾露出水面③实验装置气密性差④肝脏不新鲜⑤过氧化氢溶液轻微变质 ①实验前量筒内还有气体存留；②重复实验过程中未冲洗反应小室或者冲洗不干净 若测得的氧气体积偏大？ 酶受许多因素影响 如何改进该实验？ 底物和酶分别在设定的温度中放置一段时间 X X 当然也受酶的量和底物的量的限制 花牛苹果在每年9月中下旬将成熟上市 ①苹果的栽培、管理、贮藏用到了哪些所学知识(基础知识、基本原理？这些知识之间有什么关联？ 花牛苹果 ③如果小李想要发展衍生产业，可以往哪个方向考虑？ ②如何在短期内快速大量的得到苹果苗以实现产量的大幅提升？ $$