分子与细胞 知识总结 2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

专题一 走近细胞 一、细胞学说 1、建立者：主要由两位德国科学家施莱登和施旺。 2、建立过程：从器官到组织→认识细胞→形成理论→修正前进 维萨里--------器官水平 比夏--------组织水平 罗伯特·虎克（英）--------发现并命名细胞（观察木栓组织，死细胞） 列文·虎克（荷兰）--------观察活细胞（细菌、红细胞、精子） 马尔比基--------观察细胞壁、细胞质，未归纳和概括 施莱登--------植物体由细胞构成（运用了不完全归纳法） 施旺-------动物体由细胞构成（运用了不完全归纳法） 耐格里-------发现新细胞的产生是细胞分裂的结果 魏尔肖-------------细胞学说的修正，提出细胞通过分裂产生新细胞 3、基本内容 （1）细胞是一个有机体，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 生命起作用。 （3）新细胞是由老细胞分裂产生的。 4、意义 （1）揭示了动物和植物的统一性。（细胞学说前两点） （2）阐明了生物界的统一性。（细胞学说第三点） 二、生命系统的结构层次 1、系统：指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。 2、生命系统：生命系统能独立地完成一定的生命活动。 3、生命系统的结构层次由小到大依次是： 细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈 4、地球上最基本的生命系统是细胞，最大的生命系统是生物圈。 5、生物繁殖和进化的基本单位是种群，生态系统是由群落及其所处的无机环境构成。 6、单细胞生物既属于生命系统的细胞层次，也属于生命系统的个体层次。地球上最早的生命 形式：单细胞生物。 7、植物没有“系统”这一层次，直接由器官组成个体。其中，根、茎、叶属于营养器官，花、 果实、种子属于生殖器官。 8、一个分子、一个原子、一个化合物各属于一个系统，但它们不是生命系统。 9、病毒属于生物，但不能独立完成一定的生命活动，因此不属于生命系统。 三、细胞是基本的生命系统 原因： 1、单细胞生物依赖单个细胞独立完成各种生命活动。 2、多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成各项复杂的生命活动。（如缩手反射） 3、细胞的代谢、增殖、分化、以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异以及生态系统 的能量流动和物质循环都必需以细胞为基础。因此，无论从结构还是功能上看，细胞这个 生命系统都属于最基本的层次。 4、病毒作为一种生物，没有细胞结构，只有依赖活细胞才能进行正常的生命活动, 病毒利用 寄主细胞的化学成分和细胞器合成自身的组成物质。 总结：生命活动都离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单位，在细胞基础上建立起生命系统的结构层次。 四、病毒——非细胞形态生物 1、成分：一般由核酸和蛋白质组成（特例：朊病毒只由蛋白质组成；类病毒只由RNA组成）（有些病毒有囊膜结构，通过膜融合（胞吞）将遗传物质释放到宿主细胞内，且病毒只通过膜蛋白的识别和特异性结合，寄生在特定细胞中） 2、遗传物质：DNA或RNA 3、生活方式：寄生（必须依赖活细胞才能生存）（不能用培养基直接培养病毒） 4、增殖过程：吸附→注入→合成→组装→释放，在增殖过程中，病毒一般只提供模板，氨基酸、核苷酸、核糖体、tRNA都由宿主细胞提供。（用放射性同位素标记病毒时，先用含有放射性物质的普通培养基培养宿主细胞，再用宿主细胞培养病毒） 5、分类： ①按遗传物质分 DNA病毒：T2噬菌体（只寄生于大肠杆菌中）、乙肝病毒、天花病毒 RNA病毒：流感、SARS、HIV、烟草花叶病毒、脊髓灰质炎病毒、新冠肺炎病毒等 ②按宿主类型分 植物病毒、动物病毒 噬菌体（细菌病毒） 6、变异方式：基因突变 7、属于生态系统的成分：消费者 8、应用： ①作为载体，将目的基因导入受体细胞 ②灭活病毒促进动物细胞融合 ③制备疫苗（提供抗原蛋白） 9、杀死病毒的方式：高温高压处理，使蛋白质变性，失去感染能力 五、显微镜的结构与使用方法 1、显微镜的结构 2、显微镜的使用方法 （1）用低倍镜观察 对光（看到白亮视野）→放置装片（标本正对通光孔中心）→侧面观察降低镜筒（转动粗准焦螺旋）→左眼观察找到物像（转动粗准焦螺旋，缓慢升高镜筒）→转动细准焦螺旋将物像调清晰。 （2）高倍镜使用的“四字诀” ①“找”：在低倍镜下找到目标 ②“移”：移动装片，使目标位于视野中央 ③“转”：转动转换器，换高倍镜（不能动物镜，不能升镜筒，直接转动转换器即可） ④“调”：调节光圈，使视野亮度适宜，调节细准焦螺旋，使物像清晰。 3、显微镜的使用原理 （1）显微镜放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。放大的是长和宽，而非面积或体积。 （2）目镜的放大倍数与镜头长度呈负相关；物镜的放大倍数与镜头长度呈正相关，且物镜的 放大倍数越大，距载玻片距离越近。 （3）显微镜下所成的像是放大的倒立的虚像，即上下、左右是颠倒的。例如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。细胞在显微镜视野中的像偏右上方，实际在玻片上细胞是偏左下方，要将其物像移到视野的中央，应将玻片向右上方移动。（偏哪移哪，同向移动）细胞质环流：在显微镜下观察到视野中细胞质顺时针方向转动，实际的转动方向还是顺时针。 4、高倍镜与低倍镜观察情况的比较 物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与玻片的距离 视野范围 高倍镜 大 少 暗 近 小 低倍镜 小 多 亮 远 大 5、使用显微镜的注意事项 （1）必须先用低倍镜观察，找到要观察的物像，移到视野中央，然后再换用高倍镜，换用高 倍镜后，不能再转动粗准焦螺旋，只能用细准焦螺旋来调节。 （2）换用高倍镜后，若视野太暗，应先调节遮光器(换大的光圈)或反光镜(用凹面反光镜)， 使视野明亮，再调节细准焦螺旋。 （3）若观察的材料颜色为浅色或无色，视野应适当调暗，即用小光圈和反光镜的平面镜, 观察颜色深的材料，视野应适当调亮。 （4）若视野中出现一半亮一半暗则可能是反光镜（遮光器或转换器）的调节角度不对，使光 线没有对准通光孔；若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊，则可能是由切片厚薄 不均匀造成的。如果发现黑边圆圈（气泡）,可能是盖盖玻片时操作不规范或者是载玻片 上滴的清水太少。 （5）若镜头脏了，应用专门的擦镜纸来擦拭镜头。 （6）普通光学显微镜下能看到的细胞结构有：细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体（需 染色）、染色体（需染色） 6、视野中细胞数目的相关计算 （1）若视野中细胞成单行，计算时只考虑长度，可根据看到的细胞数目与放大倍数成反比 的规律进行计算。如：在显微镜放大倍数为40倍时看到m个细胞，放大倍数变成400 倍时看到的细胞数目＝m÷()＝m/10(个)。 （2）若视野中细胞均匀分布在整个视野，可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比 的规律进行计算。如：在显微镜放大倍数为40倍时看到m个均匀分布的细胞，放大倍 数变为400倍时看到的细胞数目＝m÷()2＝m/100(个)。 7、判断污物存在的位置 污物可能存在的位置：物镜、目镜或装片。 判断方法如下： 六、细胞的多样性和统一性 原核细胞 真核细胞 不同点 细胞大小 较小 较大 本质区别 无以核膜为界限的细胞核 （没有核的细胞不一定是原核细胞） 有以核膜为界限的真正的细胞核 细胞壁 主要成分是肽聚糖，原核生物中支原体无细胞壁 （肽聚糖可被溶菌酶分解） 植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶（可被蜗牛消化道提取液中的酶分解）；真菌的细胞壁主要成分是几丁质；动物细胞无细胞壁 细胞核 拟核，有一个环状双链DNA分子；无核膜、核仁，没有染色体 有核膜和核仁 DNA与蛋白质结合成染色体 细胞质 仅有核糖体，无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器 DNA的存在形式 拟核存在大型环状DNA 质粒是小型环状DNA （均为裸露） 细胞核：染色体（质） 细胞质：在线粒体、叶绿体 （裸露） 是否遵循遗传规律 不遵循 核基因有性生殖时遵循，质基因及核基因无性生殖中不遵循 变异类型 基因突变（广义上包括基因重组） 基因突变、基因重组、染色体变异 细胞分裂形式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 举例 蓝细菌（念珠蓝细菌、颤蓝细菌、色球蓝细菌、发菜）、大肠杆菌等细菌、放线菌；支原体（最小）、衣原体、立克次氏体（均为单细胞生物） 动物、植物、真菌（包括酵母菌、霉菌、食用真菌如蘑菇、木耳、灵芝等） 1、原核细胞和真核细胞的区别 2、原核、真核生物的判断 （1）“藻”类的判断：红藻（如紫菜）、褐藻（如海带）、绿藻（如团藻、衣藻、小球藻、水绵）等都是真核生物； （2）“菌”类的判断：凡“菌”字前面有“杆”“球”“螺旋”“弧”字的都是细菌，此外蓝细菌（念珠蓝细菌、颤蓝细菌、色球蓝细菌、发菜）、乳酸（杆）菌、醋酸菌、破伤风杆菌根瘤菌、放线菌等也为原核生物，酵母菌和霉菌(如：青霉、根霉、毛霉、曲霉等)、食用菌属真核生物。 （3）变形虫、草履虫、疟原虫等原生生物均属于真核生物； 3、细胞多样性的表现：细胞的形态、大小、结构和功能各不相同，细胞多种多样。 原因：①直接原因：构成细胞的蛋白质分子结构不同。 ②根本原因：不同个体的细胞中的DNA不同，同一个体不同类型细胞的形成是基因选择性表达的结果。 4、原核细胞与真核细胞的统一性 ① 化学组成——组成细胞的化学元素基本一致，化合物（水、无机盐、氨基酸、核苷酸等）种类基本相同。 ② 结构——都具有细胞膜、细胞质、核糖体、遗传物质集中存在的区域（细胞核或拟核）。 ③ 增殖方式——主要通过细胞分裂的方式进行细胞增殖。 ④ 遗传物质——都以DNA作为遗传物质，且共用一套遗传密码。 ⑤ 能源物质——均以ATP作为直接能源物质。 ⑥ 细胞中某些生命活动相似——DNA复制、蛋白质合成等。 5、常见的两种原核细胞 ①结构：细胞壁：肽聚糖 ①结构：细胞壁：肽聚糖 细胞膜：脂质、蛋白质、糖 细胞膜：脂质、蛋白质、糖 细胞质：核糖体、质粒 细胞质：核糖体、叶绿素和藻蓝素 ②拟核：DNA ②拟核：DNA ③特殊结构：荚膜、鞭毛、纤毛等 ③特殊物质：藻蓝素、叶绿素（光合） ④代谢类型：大多为腐生或寄生的异养型生物， ④代谢类型：自养型生物 少数为自养型生物 ⑤呼吸类型：有氧呼吸或无氧呼吸 （场所：细胞质） ⑤呼吸类型：有氧呼吸（场所：细胞质基质和细胞膜内侧进行） 硝化细菌、醋酸杆菌（有氧呼吸）乳酸菌、破伤风杆菌（无氧呼吸） ⑥生态系统中的成分：生产者、消费者、分解者 ⑥生态系统中的成分：生产者 专题二 细胞的元素组成和细胞中的无机物 【专题知识框架】 一、生物界与非生物界的统一性和差异性1、统一性：组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，没有一种元素是细胞特有的。 2、差异性：组成细胞的元素在细胞内和无机自然界中相对含量大不相同。 正确理解： （1）生命是物质的，在细胞内不存在非物质的“活力”因素，也没有特殊的“生命元素”。 （2）细胞中的元素实际上都是从无机自然界有选择地吸收而来，在细胞内大多以化合物的 形式存在。 （3）组成细胞的化合物有特殊性，如蛋白质、核酸、多糖等生物大分子具有复杂的结构， 是生物特有的，它们既是生命赖以存在的物质，也是生命活动的产物。 （3）构成细胞的元素种类和相对含量与无机自然界大不相同。如无机自然界能找到元素周 表中的118个元素，而细胞中的元素常见的只有20多种。 二、组成细胞的元素 组成细胞的常见化学元素有20多种。按照含量多少可以分为： 1、大量元素：占生物体总重量万分之一以上的元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 2、微量元素：含量很少，是维持生命活动不可缺少的元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 在大量元素中，根据含量及作用的不同，又分为： （1）基本元素：C、H、O、N （无论干重还是鲜重，C、H、O、N都是含量最多的） （2）主要元素：C、H、O、N、P、S （共占细胞总量的97%以上） （3）最基本元素：C （在干重中C的含量达到55.99%，生物大分子以碳链为基本骨架） 总结： （1）在组成细胞的元素中，占鲜重（有水）百分比前四位的依次是O>C>H>N；占干重（无水）百分比前四位的依次是C>O>N>H。 （2）大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素。 （3）不同种生物含有的元素种类大体相同，但含量相差很大，同一生物不同组织细胞中各元素的含量也不相同。 （4）几种重要化合物的元素组成 （5）S是蛋白质的特征元素，P是DNA/RNA的特征元素。 三、组成细胞的化合物 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。 总结： （1）含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。 （2）占细胞鲜重最多化合物的是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。 （3）不同生物组织的细胞中，各种化合物的含量是有差异的。如梨的果实中含糖类和水多，而叶片中糖类较少。 （4）应控制无机盐、糖类、脂质的过量摄入（它们在细胞中含量极少），膳食中适当添加必需氨基酸。 四、细胞中的水 1、水在细胞中的含量 （1）生物体内水分的含量一般为60%～95%，是各种化学成分中含量最多的。 （2）不同种生物，体内含水量不同。水生生物体内的含水量比陆生生物多，如水母的含水量可达97%。 形式 自由水 结合水 定义 细胞中绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水 一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水 含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5% 特点 流动性强，有溶解性，可参与物质代谢 与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性， 功能 （1）细胞内良好的溶剂；（2）参与生物化学反应；（3）为细胞提供液体环境；（4）运送营养物质和代谢废物。 细胞结构的重要组成成分 （3）同一生物，不同器官、组织含水量不同。如心肌含水79％，血液含水82%，且代谢旺盛的器官、组织含水量较多。 （4）同一生物，不同生长发育阶段含水量不同。幼儿期＞成年期＞老年期；幼嫩部位＞成熟部位 （5）病毒基本不含水，一切生物都离不开水。 2、水在细胞中的存在形式 3、自由水和结合水的关系 （1）自由水和结合水相互转化 一般与温度有关，温度升高，结合水转化为自由水，温度降低，自由水转化为结合水。 实例： ①水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。 ②越冬作物在冬天来临前，部分自由水转化为结合水，防止气温过低导致胞内结冰。 ③鸡蛋清液态胶状--------结合水，变质流出水--------自由水。 （2）水分与新陈代谢、生物抗逆性的关系 细胞中自由水含量越高，新陈代谢越旺盛，抗逆性越小；细胞中结合水含量越高，抗 逆性越大，新陈代谢越缓慢。（自由水主生长，结合水主抗性）。 实例： ①将种子晒干便于储藏--------减少自由水使其新陈代谢减弱。 ②晒干的种子浸泡后可以萌发--------种子吸入自由水，新陈代谢加强。 ③将晒干的种子放在试管中烘干，试管内壁出现水珠--------部分结合水转化为自由 水散失掉。 ④烘干的种子浸泡吸水不能萌发--------结合水是细胞结构的重要组成成分。 4、自由水的产生与利用 （1）产生水的生理活动及场所（多为合成反应） 有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）； 暗反应（叶绿体基质）；（合成淀粉） ATP的合成（叶绿体类囊体薄膜、线粒体内膜、线粒体基质、细胞质基质）； 单糖合成多糖（肝脏细胞、肌肉细胞、植物细胞）； 氨基酸脱水缩合（核糖体）； DNA分子的复制、转录（主要是细胞核、其次是线粒体、叶绿体）。 （2）利用水的生理活动及场所（多为分解反应） 有氧呼吸第二阶段（线粒体基质）； 光反应（叶绿体类囊体薄膜）；（水的光解） ATP的水解（叶绿体基质、细胞质基质）； 肝糖原水解（肝脏细胞）； 淀粉、蛋白质、脂肪的消化（消化道）； DNA、RNA的水解。 五、细胞中的无机盐 1、含量：占细胞鲜重的1%－1.5% 2、存在形式：多数无机盐以离子形式存在，少数与化合物结合（结合后的无机盐仍是离子）。 阳离子：Na＋、K＋、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等 3、生理功能 （1）细胞和生物体内某些复杂化合物的重要组成成分。如Mg2+是叶绿素的重要组成成分，Fe2+ 是血红蛋白（的血红素分子）的重要组成成分、PO43-组成ATP、DNA、RNA、磷脂。 （2）对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。 ①静息电位：K＋外流，动作电位：Na＋内流，Na＋缺乏神经、肌肉细胞兴奋性降低，无力。 ②血液Ca2+含量低→抽搐，Ca2+含量过高→肌无力； 骨骼Ca2+含量低→佝偻病（幼儿）、骨质疏松（成年人） ③幼儿缺I→呆小症，成人缺I→地方性甲状腺肿 （3）维持细胞的渗透压。 细胞外液的渗透压90%以上来自Na＋、Cl-，细胞内液渗透压由K＋维持。 （4）维持细胞的酸碱度。 无机盐作为缓冲物质，调节酸碱平衡，如NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4 血浆中NaHCO3含量减少会造成酸中毒，H2CO3含量减少会造成碱中毒。 4、确定无机盐X是否是植物必需的实验方案 ①用完全培养液培养植物，作对照组（不能用土壤或沙土等基质） ②用缺乏无机盐X的“完全培养液”培养植物，作为实验组 ③为增强实验说服力，可设置为实验组加入无机盐X，使实验组自身形成前后对照。实验 组处理前为对照组，处理后为实验组。 六、检测组织中的糖类、脂肪、蛋白质 1、实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关化合物发生特定的颜色反应。 2、还原糖：分子结构中一般具有游离醛基，具有还原性的糖，如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳 糖、半乳糖（蔗糖不是还原糖，甘蔗、甜菜块根不可作为鉴定还原糖的材料） 3、双缩脲与双缩脲试剂的区别 双缩脲（NH2-CO-NH-CO-NH2）是两个分子尿素经180℃左右加热，放出一个分子 氨（NH3）后得到的产物。（可与双缩脲试剂反应呈紫色，至少两个肽键） 双缩脲试剂是由双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液两种试剂组成。 4、斐林试剂与双缩脲试剂的比较 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分 0.1g/mlNaOH溶液 0.05g/mlCuSO4溶液 0.1g/mlNaOH溶液 0.01g/mlCuSO4溶液 鉴定物质 还原糖 蛋白质 反应原理 新配制的蓝色Cu(OH)2溶液被还原糖还原为Cu2O沉淀 肽键在碱性环境下与双缩脲试剂中的Cu2+发生反应生成紫色络合物，因此双缩脲试剂可检测蛋白质和多肽。 使用方法 甲乙液等量均匀混合后使用 先加A液1ml，摇匀，再加B液4滴，摇匀 反应条件 50-65℃水浴加热 （若不加热则无转红色沉淀） 不需加热 反应现象 蓝色→砖红色沉淀 蓝色→紫色 5、选材： （1）材料本身颜色浅，以免对实验结果产生干扰。 （2）材料应含有丰富的相关物质，使现象更显著。(所检测物质含量越多，颜色越明显) 6、对照组的设置与否 物质检测实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。 三、蛋⽩质是⽣命活动的主要承担者 （⼀）蛋⽩质的组成 1、元素组成：主要是 C、H、O、N，有的还含有 Fe、S 等 2、基本组成单位：氨基酸 3、氨基酸的结构通式： 4、氨基酸的结构特点： 1.每种氨基酸至少都含有一个氨基（－NH2）和一个羧基（-COOH），R 基中也可能含有氨基或羧基。 2.并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 3.不同的氨基酸分子，具有不同的 R 基，这是将氨基酸进行分类的依据。例如：甘氨酸的 R 基是－H,丙氨的 R 基是—CH3 5、氨基酸的种类 组成生物体中蛋白质的氨基酸有 21 种（ R 基有 21 种），包括必需氨基酸和非必需氨基酸。 （1） 必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界直接获取的氨基酸，有 8 种。 （缬异亮苯蛋色苏赖 婴儿比成人多一种组氨酸 “携一两本单色书来”） （2） 非必需氨基酸：人体细胞能合成，也可以从食物中获取，有 13 种。 ★相对分子量最大的氨基酸是色氨酸，最小的是甘氨酸。 ★并不是所有的蛋白质都是由 21 种氨基酸组成。 （⼆）蛋⽩质的结构 1、氨基酸的脱水缩合 场所：核糖体 过程：一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水。 a.二肽：两个氨基酸分子经脱水缩合形成的化合物。（由几个氨基酸缩合就是几肽） b.H2O 中的 H 一个来自氨基，一个来自羧基，O 来自羧基。 c. 肽键为—NH—CO—(或—CO—NH—)中 C 和 N 之间的化学键 2、蛋白质的结构层次 多肽：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物称为多肽。多肽通常呈链状结 构，叫作肽链（平面结构）。多肽无生物活性，必须经盘曲、折叠形成一定的空间结构才 有生物活性。 蛋白质：组成肽链的氨基酸之间能形成氢键、离子键等，使肽链盘曲、折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质分子（场所：内质网、高尔基体），许多蛋白质由两条或多条肽链通过二硫键相互结合。 结构层次：一级→二级→三级（亚基）→四级（有些蛋白质无） 3、蛋白质结构多样性的原因 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。 组成蛋白质多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。 蛋白质结构多样性的根本原因是遗传物质的多样性。 决定蛋白质结构的四个方面只要有一个不同，就不属于同一种蛋白质。 c.生物多样性的直接原因：蛋白质的多样性，根本原因：基因的多样性。 4、相关计算 假设氨基酸的平均相对分子质量为 a，由 n 个氨基酸分别形成 1 条肽链或 m 条肽链 形 成 肽链数 形 成 肽键数 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对分子质量 （不考虑二硫键） 1 n－1 n－1 至少 1 个 至少 1 个 na－18(n－1) m n－m n－m 至少 m 个 至少 m 个 na－18(n－m) ①氨基数＝肽链数＋R 基上的氨基数（至少含有的游离氨基数＝肽链数） ②羧基数＝肽链数＋R 基上的羧基数（至少含有的游离羧基数＝肽链数） ③N 原子数＝各氨基酸中 N 的总数＝肽键数＋肽链数＋R 基上的 N 原子数 ④O 原子数＝各氨基酸中 O 总数－脱去水分子数＝肽键数＋2×肽链数＋R 基上 O 原子数 ⑤肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数＝水解需要的水分子数 若形成的多肽是环状：氨基酸数＝肽键数＝失去的水分子数。（可能不含有氨基或羧基） ⑥在蛋白质相对分子质量的计算中，若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时， 要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去 2 个 H，相对分子质量减少 2。 ⑦关于蛋白质的计算中，要特别注意题中设问的是“氨基酸的数量”还是“氨基酸的种类 基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基（核苷酸）数目的对应关系 假若有 A、B 和 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情形分析 ①A、B、C 三种氨基酸，每种氨基酸数无限的情况下，可形成肽类化合物的种类形成三肽的种类：3×3×3＝33＝27 种 形成二肽的种类：3×3＝32＝9 种 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：3×2×1＝6 种 形成二肽的种类：3×2＝6 种 （三）蛋⽩质的功能 1、结构蛋白 构成细胞和生物体结构的重要物质，如细胞膜上的蛋白质、组成核糖体、中心体、染色体的蛋白质；此外、肌肉、头发、羽毛、蛛丝的成分主要是蛋白质。 2、功能蛋白 催化：催化细胞中各种化学反应的顺利进行，如绝大多数的酶（少数酶是 RNA）。 运输：红细胞中的血红蛋白能运输 O2，同时运输 H＋和 C02，细胞膜上有完成物质跨膜运输的转运蛋白，包括载体蛋白和通道蛋白。 信息传递：调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素等。 防御：抗体能清除侵入体内的病菌和病毒等抗原 （四）⼏种常⻅蛋⽩质的分布和功能 名称 分布或来源 功能 大多数酶 细胞内或细胞外 催化作用 转运蛋白 生物膜上 运输某些物质（如水、离子等） 抗体 由浆细胞合成并分泌至内环境中 免疫作用 淋巴因子 有辅助性 T 细胞合成并分泌至内环境中 促进 B 细胞和细胞毒性 T 细胞的增殖、分化 血红蛋白 红细胞内 主要运输 O2 和部分 C02 糖蛋白 细胞膜表面 细胞识别、信息传递 （五）蛋⽩质的盐析、变性、⽔解 1、蛋白质的盐析 概念：向蛋白质溶液中加入某些高浓度无机盐溶液，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出 的现象。如向鸡蛋清中加食盐。 实质：蛋白质在溶液中溶解度下降，其空间结构并未改变，加水还可以使蛋白质溶解。 2、蛋白质的变性 概念：指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理 化性质和生物活性丧失的现象。如鸡蛋、肉类煮熟后蛋白质变性。 实质：蛋白质的空间结构破坏，变得伸展、松散，肽键暴露，容易被酶水解，但肽键未 断裂。（鸡蛋煮熟容易消化） 变性原因：高温、重金属盐、强酸、强碱、加酒精、紫外线等。 注：变性后的蛋白质一般不能再恢复其原有空间结构，但也有特例，如：在尿素或巯基 乙醇的作用下，变性的蛋白质还可恢复其原有构象。 3、蛋白质的水解 概念：指蛋白质在蛋白酶等的催化作用下，肽键断裂而水解的过程。 分类：①完全水解：水解得到的产物为各种氨基酸的混合物； ②不完全水解：水解得到的水解产物是各种大小不等的肽段和单个氨基酸。 水解方式：酶水解和化学水解（酸、碱） 蛋白酶的种类：①内肽酶：水解蛋白质中间部分的肽键 ②外肽酶：从蛋白质分子的游离氨基或羧基的末端逐步水解。 专题四 细胞的基本结构 【专题知识框架】 一、细胞膜的功能 1、将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。 2、控制物质进出细胞。 a、行使控制物质进出细胞的物质主要是蛋白质； b、细胞膜的控制作用是相对的； c、物质进出细胞方式：被动运输(自由扩散、协助扩散)、主动运输、胞吞和胞吐； d、实验验证 ①染色剂进入实验 ②色素透出实验 3、进行细胞间的信息交流。 a、多细胞生物体中的细胞并不是孤立存在的，而是需要互相协调配合； b、细胞之间的协调配合不仅依赖物质和能量的交换，还依赖信息的交流； ①通过化学物质传递信息，如激素、神经递质、细胞因子。 激素的受体有些位于细胞膜上，有些位于细胞内，神经递质的受体只位于细胞膜上。 ②通过细胞膜直接接触传递信息，如精子与卵细胞的识别与结合、抗原呈递细胞与辅助性T细胞、辅助性T细胞与B细胞、细胞毒性T细胞与靶细胞的识别与结合。 ③通过细胞通道交流信息，如高等植物细胞间的胞间连丝。 二、细胞膜成分与结构的探索 1、成分探索 年份 科学家 实验 结论（假说） 1895年 欧文顿 脂溶性物质更易通过细胞膜 细胞膜是由脂质组成的 20世纪初 ／ 将哺乳动物成熟红细胞的细胞膜提纯（无核、无细胞器，吸水涨破法）并进行化学分析 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，磷脂含量最多。 1925年 戈特和格伦德尔 红细胞膜中脂质在空气－水界面上铺成单分子层后的面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层 1935年 丹尼利和戴维森 细胞膜表面张力低于油水界面的表面张力 细胞膜中除了脂质还有蛋白质 2、结构探索 年份 科学家 实验 结论（假说） 1959年 罗伯特森 电镜下细胞膜呈清晰的暗－亮－暗三层结构 细胞膜是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成（静态统一结构）（不能解释细胞生长、变形现象） 1970年 ／ 人－鼠细胞融合实验及其他实验 细胞膜具有流动性 1972年 辛格和尼科尔森 ／ 流动镶嵌模型 三、细胞膜的组成 （1）不同细胞膜的成分种类相同，但各组分的含量不同，这与细胞膜的功能有关。 （2）细胞膜的组分并不是一成不变的，如细胞癌变过程中，糖蛋白含量减少。 （3）用磷脂酶或蛋白酶处理细胞，细胞膜将被破坏。 四、流动镶嵌模型的基本内容 1、细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成。 2、磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子 或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。 3、蛋白质分子以镶在表面、嵌入内部、贯穿整个磷脂双分子层三种方式分布于细 胞膜上。（蛋白质的分布是不对称、不均匀的） 常考的四种“膜蛋白” (1)受体蛋白：与信号分子（如激素、细胞因子、神经递质）特异性结合的糖蛋白。 (2)膜转运蛋白：是用于协助扩散（载体＋通道）和主动运输（载体）的转运蛋白。 (3)催化蛋白：（酶）如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酸（催化ATP水解，释放的能量用于主动运输等P88）。 (4)识别蛋白：是用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白（如精卵间的识别，免疫细胞对抗原的特异性识别等）。 (5)粘连蛋白：促使细胞粘连，如细胞癌变时，容易分散和转移。 4、细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性。（所有磷脂分子和大部分蛋白质分 子可以运动） 五、细胞膜的结构特性与功能特性 1、结构特性：具有一定的流动性 ①原因：构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都能进行运动。 ②实例：质壁分离与复原、动植物细胞融合、白细胞吞噬病菌，受精作用，动物细胞分裂、变形虫的变形运动、胞吞和胞吐 ③影响因素：温度，一定温度范围内，温度越高，膜流动性越快。 ④验证实验： 方法：荧光标记法 现象及结论：采用荧光标记法标记人与小鼠细胞膜上的蛋白质分子，然后诱导其融合， 37℃保温一段时间后，两种颜色的荧光均匀分布，说明细胞膜具有一定的流动性。 2、功能特性：选择透过性 ①表现：水分子可以自由通过，被选择吸收的离子和小分子物质也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 ②原因：主要是由载体蛋白的种类和数量决定 ③验证实验： 3、二者联系 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，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基础上，通过完成物质交换才能体现出来。 六、糖被 1、概念 在细胞膜的外表面，糖类分子与蛋白质、脂质结合形成糖蛋白和糖脂，这些糖类分子叫作糖被。 2、分布 主要在细胞膜外表面（不在内表面），在其他生物膜外也有少量分布。 3、功能 细胞识别、信息传递 专题五 物质的输入和输出 【专题知识框架】 一、渗透装置及渗透作用 （一）渗透装置 半透膜：水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过。 渗透装置的组成：两种浓度不同的溶液以及两者之间的半透膜 问题：1、漏斗内液面为什么会升高？2、液面会无限升高吗？（不会，静水压作用） 3、当液面停止升高时，漏斗内浓度和烧杯内浓度哪个高？（漏斗内）4、若用纱布代替半透膜，还会有液面升高的现象吗？（渗透条件之一：半透膜）5、如果烧杯中是同浓度蔗糖溶液，结果会怎样？（渗透条件之二：浓度差） （二）渗透作用 1、概念：指水分子(或者其他溶剂分子)透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。（扩散：以某物质为研究对象，该物质从高浓度向低浓度方向运输，渗透专指水分子或其他溶剂分子的扩散，扩散包括渗透）（若半透膜两侧没有浓度差，则不发生渗透作用） 2、渗透作用发生的条件： ①半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 3、渗透方向 从水分子相对含量高的一侧（低浓度溶液）向水分子相对含量低的一侧（高浓 度溶液） 4、说明： ①在渗透作用发生过程中，水分子的运动是双向的，但结果是单向的。 ②渗透作用达到平衡时，半透膜两侧水分子仍是双向移动，只不过由于静水压的 作用，水分子进出速率相同。渗透平衡时，上图S1溶液浓度仍然大于S2。 ③溶液浓度指物质的量浓度，而非质量浓度，即溶质微粒的个数。 0.1g/mL的葡萄糖溶液溶质微粒个数大于0.1g/mL的蔗糖溶液溶质微粒个数 ④当溶质也能通过半透膜时，有溶质一侧液面先升后降，最终高度相等。 ⑤液面高度差的大小可反应最初两种溶液的浓度差，液面高度差越大，两溶液的 浓度差越大。 5、渗透作用原理的应用 ①比较不同溶液浓度大小 漏斗内 烧杯内 溶液浓度 M N 现象及 结论 ①若漏斗内液面上升，则M>N ②若漏斗内液面不变，则M＝N ③若漏斗内液面下降，则M<N ②验证渗透作用发生的条件 ③探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例，也可是其他能发生颜色反应的) 烧杯内盛淀粉溶液 漏斗内盛碘液 结论 变蓝 不变蓝 碘能通过半透膜，而淀粉不能 不变蓝 变蓝 淀粉能通过半透膜，而碘不能 变蓝 变蓝 淀粉和碘都能通过半透膜 不变蓝 不变蓝 淀粉和碘都不能通过半透膜 二、水进出动物细胞 1、现象：红细胞细胞内液的渗透压＝生理盐水的渗透压（0.9% NaCl） （5%葡萄糖溶液） 当外界溶液浓度大于细胞内液浓度时，细胞失水，皱缩。 （达到平衡时，细胞内外浓度相等） 当外界溶液浓度小于细胞内液浓度时，细胞吸水膨胀，甚至胀破。 当外界溶液浓度等于细胞内液浓度时，水分进出平衡，细胞形状不改变。 2、原理：（渗透作用） 动物细胞膜相当于半透膜，细胞质与外界溶液存在浓度差。 三、水进出植物细胞 1、选用植物细胞特点： ①成熟植物细胞，有中央大液泡。 ②细胞壁是全透性的，允许水分子和其他溶质分子通过 ③液泡将细胞质挤为一薄层，细胞膜、液泡膜及中间的细胞质称为原生质层。 ④液泡中的液体称为细胞液，细胞液中有许多溶质分子，因此是有一定浓度的。 ⑤原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 2、现象： ①当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞发生质壁分离现象； ②将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水的浓度，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象 3、原理： 植物原生质层相当于半透膜，细胞液与外界溶液存在浓度差。 注意：原生质层与原生质体的比较 ①原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两层 膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的 植物细胞中。 ②原生质体是去除了植物细胞壁（纤维素酶和果胶酶）后所剩下的具有生物活性的 植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分。 4、实验：探究植物细胞的失水和吸水 （1）材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮（内表皮也可，但现象不如外表皮明显），也 可以选择黑藻叶片。 （2）试剂：0.3g/mL蔗糖溶液（或30%蔗糖溶液或0.6mol/L KNO3）、清水 （3）步骤： （4）现象：（先从角隅处发生质壁分离） （5）过程：细胞壁和原生质层一起收缩，有失水但无质壁分离现象→质壁分离从角隅处先发生→质壁分离更明显。 （6）质壁分离的内因与外因 内因：原生质层的伸缩性大于细胞壁。 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。 （7）注意事项： ①材料必须为活的、成熟的植物细胞；（不能用根尖分生区细胞） 下图为观察黑藻细胞质壁分离 ②不能用0.5g/mL蔗糖溶液，会使植物细胞失水过多而死亡； ③发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，原因是细胞壁具 有全透性。 ④质壁分离与复原过程中水分移动是双向的，总结果是单向的。 ⑤本实验用低倍显微镜观察了三次，第二次与第一次形成对照，第三次与第二 次形成对照，该对照方法为自身对照，前一次为对照组，后一次为实验组。 ⑥使用物质的量浓度为1 mol/L的KNO3溶液，因为K＋和NO3—可被细胞吸收， 使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。(尿素、甘油、 葡萄糖、NaCl、乙二醇等现象同上) a：清水， b：0.3g/mL尿素溶液， c：0.3g/mL蔗糖溶液， d：0.5g/mL蔗糖溶液 m：滴加不同浓度溶液，吸水纸引流， n：滴加清水，吸水纸引流 ⑦质壁分离过程中，植物细胞吸水能力逐渐增大，质壁分离复原过程，植物细 胞吸水能力逐渐减小。 （8）质壁分离实验的拓展应用 ①判断成熟植物细胞是否有生物活性 ＋ ⇓ 　 镜检 ②测定细胞液浓度范围 ＋ 镜检⇓ 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 （下图a-d之间） ③比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 ＋ 镜检⇓ 刚刚发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大 ④比较未知浓度溶液的浓度大小（假设未知浓度均大于细胞液浓度） 同一植物的成熟细胞＋未知浓度的溶液→刚刚发生质壁分离所需时间→比较所 用时间长短→判断溶液浓度的大小→时间越短，未知溶液的浓度越大。 ⑤鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) ＋ ⇓ 镜检 四、细胞吸水与失水原理的应用 ①对农作物进行合理灌溉，既满足了作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于细胞对水分的吸收。 ②盐碱地中植物不易存活或一次施肥过多造成的“烧苗”现象，都是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞的细胞液浓度，导致根不易吸水甚至失水。 ③糖渍或盐渍食品不易变质。糖渍或盐渍食品的外面和内部是浓度很高的溶液，微生物不能在其中生存和繁殖，所以能较长时间地保存。 五、物质进出细胞的方式 （一）被动运输 1、概念：像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 2、分类：自由扩散和协助扩散。 （1）自由扩散 ①概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫自由扩散，也叫简单扩散。 ②运输方向：高浓度→低浓度。（该物质的浓度） ③条件：不需要能量、不需要转运蛋白。 ④实例：水、O2、C02、尿素、脂溶性小分子有机物如甘油、乙醇、脂肪酸、苯、固醇类激素、维生素D。 ⑤影响因素：细胞膜内外物质的浓度差。 （2）协助扩散 ①概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫协助扩散，也叫易化扩 散。 ②转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，前者与被运输物质发生结合后，构象改变， 具有较强的特异性，后者不与被运输物质结合，也具有特异性，构象可能改变 （如突出后膜兴奋性递质导致Na＋通道打开）。 ③运输方向：高浓度→低浓度。 ④条件：不需要能量、需要转运蛋白。 ⑤实例：水（主要方式）、葡萄糖进入红细胞、神经细胞的K＋外流和Na＋内流。 ⑥影响因素：细胞膜内外物质的浓度差；细胞膜上转运蛋白的数量。 （二）主动运输 1、概念：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗 细胞内化学反应释放的能量，这种方式叫作主动运输。 2、运输方向：低浓度→高浓度（一般是） 3、条件：需要能量（ATP）、需要载体蛋白 载体蛋白的特性：①特异性（转运一种或一类离子或分子，具有特异性）。 ②饱和性：当细胞膜上的载体蛋白全部参与物质的运输时，细 胞吸收该载体蛋白运输物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。 4、分类：原发性主动运输与继发性主动运输 原发性主动运输：依赖载体蛋白，且消耗的能量由ATP直接提供。 继发性主动运输：依赖载体蛋白，但能量不是由ATP直接提供，而是靠原发性 主动运输形成的一个细胞内外的势能差。 H+进入液泡是主动运输，出液泡是协助扩散，Na＋进入液泡是主动运输，但不消耗ATP， O2对Na＋的运输速率有影响。 5、实例：K＋、Na＋等离子，小肠吸收葡萄糖（葡萄糖进入红细胞之外的其他细胞 均为主动运输）、氨基酸、核苷酸等。 6、意义：普遍存在于动植物和微生物细胞中，使细胞有选择性地吸收所需物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，保证细胞和个体生命活动的需要。 项目 离子和小分子物质 一般为大分子和颗粒性物质 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐 运输 方向 高浓度→ 低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→ 高浓度 细胞外→细胞内 细胞内→细胞外 运输 动力 浓度差 浓度差 能量 (ATP) 能量(ATP) 能量(ATP) 载体 蛋白 不需要 需要 需要 不需要 不需要 实例 水、C02、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素等 红细胞吸收葡萄糖 K＋、Na＋等离子，小肠吸收氨基酸、葡萄 糖等 白细胞吞噬病菌、变形虫摄取食物颗粒等 各种分泌蛋白，如抗体、消化酶、蛋白质类激素等 7、影响因素：细胞膜上载体蛋白的数量；能量的多少（影响呼吸强度的因素如O2 含量、温度、pH）。 （三）胞吞和胞吐 1、胞吞 ①过程：大分子物质或颗粒物与膜上蛋白质结合，细胞膜内陷形成小囊，包裹着大分子物质形成囊泡，进入细胞内。（囊泡可被溶酶体降解） ②运输方向：细胞外→细胞内 ③条件：需要消耗能量，需要细胞膜上特定蛋白质的识别，同时依靠细胞膜的流动性（细胞膜的结构特性） ④实例：变形虫吞噬单细胞生物、白细胞吞噬病原体。 2、胞吐 ①过程：大分子物质在细胞内被囊泡包裹，移动至细胞膜处，与膜融合而排出。 ②运输方向：细胞内→细胞外 ③条件：不需要载体，需要消耗能量 ④实例：消化酶、部分激素、抗体、细胞因子、神经递质（小分子） （四）温度、酸碱度等对物质进出细胞的影响： 1、酸碱度影响膜的稳定性进而影响各种跨膜运输方式。 2、温度影响膜的流动性进而影响各种跨膜运输方式。 3、温度影响酶的活性，进而影响呼吸速率和ATP的释放 六、物质进出细胞的方式比较 补充知识： 1、生物膜的功能特性 (1)细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 (2)生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。 2、半透膜与选择透过性膜的比较 区别：①半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。 ②选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。 共性：都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质自由通过。 专题六 降低化学反应活化能的酶 【专题知识框架】 1、 酶在细胞代谢中的作用 1、细胞代谢概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 2、比较过氧化氢在不同条件下的分解 （1）实验现象 试管编号 加入物质 处理 现象 1 2mL H2O2溶液 不处理 基本无气泡产生 2 2mL H2O2溶液 90℃水浴加热 有气泡产生 3 2mL H2O2溶液 加2滴FeCl3溶液 有较多气泡产生，点燃的卫生香复燃不明显 4 2mL H2O2溶液 加2滴新鲜肝脏研磨液 有大量气泡产生，点燃的卫生香复燃明显 （2）实验分析 自变量：1号与2号（温度），1号与3号、4号（催化剂的种类） 因变量：过氧化氢的分解速率（O2的产生速率）（通过观察气泡和卫生香复燃） 无关变量：过氧化氢溶液浓度、体积、反应时间、催化剂的浓度、体积等 1号试管为对照组，2、3、4号试管为实验组； （3）对照组与实验组的区分 对照组：实验结果已知的一组（或未对实验对象进行处理的一组） 实验组：实验结果未知的一组（或对实验对象进行人为处理的一组） （4）对照实验的分类 ①空白对照：对照组不做任何处理或加入清水、蒸馏水或生理盐水 ②自身对照：对照组和实验组在同一研究对象上进行，不另设对照组，如研究动物内分泌腺的作用时，先摘除，后移入或补充相应激素。 ③条件对照：给对照组施以某种实验因素的处理，但这种处理是作为对照因素 的，不是所要研究的实验因素。如验证“甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中，以蝌蚪为研究对象，实验组饲喂甲状腺激素，条件对照组饲喂甲状腺抑制剂。空白对照组不做任何处理。 ④相互对照：不另设对照组，而是几个实验组之间相互对照，如探究酵母菌细胞呼吸作用的方式，设置有氧和无氧进行相互对照，也称对比实验。 （5）对照实验的设计原则 单一变量原则、等量原则、对照原则 3、酶的作用机理 ①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。③该反应为放能反应。 总结： （1）酶在细胞代谢中具有催化作用。 （2）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 （3）常态变成活跃状态时需要先吸收其他反应产生的能量，反应物分子能量增加， 图示纵坐标表示总反应物与总产物的能量。 （4）酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能。 （5）与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高，以保证细胞内的反应在常温、常压下高效进行。 （6）化学反应前后，酶的理化性质和总量不变。 （7）加热、加压等会为反应物提供能量，但不能降低化学反应的活化能。因此常温下和加热条件下，反应所需的活化能相等。 项目 内容 解读 化学本质 绝大多数是蛋白质， 少数是RNA 合成原料为氨基酸或核糖核苷酸 产生部位 活细胞 (1)由活细胞产生(哺乳动物成熟的红细胞除外) (2)合成场所：核糖体或细胞核（真核） (3)作用场所：细胞内、细胞外或体外 生理功能 催化作用 反应前后其本身的量和化学性质不变 酶可重复利用，但体内酶也需时常更新 作用机理 降低化学反应的活化能 使反应在温和条件下快速进行 二、酶的本质 1、探索历程 2）解读： （3）酶与无机催化剂的相同点： ①改变化学反应速率，本身不被消耗；②只能催化热力学允许进行的反应； ③加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点；④降低活化能， 使化学反应速率加快 （4）酶与激素的比较 项目 酶 激素 来源及 作用场所 活细胞产生；细胞内或细胞外 专门的内分泌腺或特定部位细胞产生； 作用于靶细胞或靶器官 化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物等 生物功能 催化作用（无调节作用） 调节作用（与受体结合） 发挥作用后去向 理化性质不变，可重复利用，但细胞也能源源不断合成新酶 作为信号分子，发挥作用后被灭活 共性 均具有高效性，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少 2、酶的本质概述 （1）定义：酶是由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， 少数酶是RNA。 三、酶的特性 1、高效性： 与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。 ①图中只有a、b曲线相比较才可以说明酶催化的高效性，a、c曲线的对比只能说明酶具有催化作用。 ②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。因此，酶不能改变最终生成物的量。 2、专一性： 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ①图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B分解后的物质，C、D表示不 能被该酶催化的物质。②酶和被催化的底物分子都有特定的空间结构。酶与底物 结合，会发生空间结构的改变，形成产物后，酶的空间结构恢复。 ①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是明显加快，说明酶A能催化该反应。 ②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应。 3、作用条件温和 酶一般在比较温和的条件下发挥作用，在高温、过酸或过碱的条件下，酶的空间结构遭到破坏，酶会永久失活。低温只是使酶的活性下降，并没有破坏酶的空间结构，适宜温度下酶活性还可恢复。（绝大多数酶是蛋白质，能使蛋白质空间结构改变的因素都有可能使酶失活。蛋白质类酶变性失活，肽键未断裂） （1）在低温下，酶的活性受到抑制，因此在低温下保存酶。 （2）由图丙和图丁可知，反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度，同样，不同温度环境中，同一种酶的最适pH也不发生改变。 （3）由图甲和图乙可知，存在不同温度或不同pH下，酶促反应速率相同的情况。但酶促反应速率相同时，酶活性不一定相同。 （4）酶的空间结构改变一般不可逆，因此若将酶从高于最适温度（pH）的环境中移到最适温度(pH)下，其空间结构的改变不能恢复，活性不变。 （5）酶促反应速率随反应进行，逐渐降低直至为0，或先增大后降低为0（常为放能反应） （6）中等高温下，酶不是立即失活，而是缓慢失活，重度高温下，酶立即失活。 （7）酶在最适条件下催化反应达到化学平衡时，底物的剩余量大多数不为0，任何化学反应都有一定程度的化学平衡。 四、影响酶促反应速率的因素 1、底物 （1）底物浓度 甲图：在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快（OP段酶促反应速率的限制因素是底物浓度），但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性（P点之后的限制因素）限制，酶促反应速率不再增加。 2、酶 （1）酶浓度 乙图：在底物充足、其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 注意：温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的，而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。 （2）酶活性 ①温度和pH （影响酶活性）（酶活性指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示） ②激活剂和抑制剂（无机盐离子或小分子通过改变酶的空间结果而影响酶活性） 五、酶相关实验设计 1、探究酶的本质 （1）“试剂鉴定法”： （2）“酶解鉴定法”： 2、验证酶的催化作用 对照组：底物＋蒸馏水 实验组：底物＋等量相应酶溶液 检测底物是否被分解或分解速率来说明酶是否具有催化作用。 3、探究酶的高效性 对照组：底物＋无机催化剂 实验组：底物＋等量酶溶液 检测底物的分解速率来说明酶是否具有高效性。 4、探究酶的专一性 （1）思路一：换底物不换酶（温度、pH处于最适） 对照组：底物＋相应酶溶液 实验组：另一底物＋等量相同酶溶液 检测底物是否被分解来说明酶是否具有专一性。 如：用淀粉酶分解淀粉和蔗糖，然后选择斐林试剂检测有无还原糖来说明淀粉酶的专一性。（不能用碘液检测） （2）思路二：换酶不换底物（温度、pH处于最适） 对照组：底物＋相应酶溶液 实验组：同一底物＋等量另一种酶溶液 检测底物是否被分解来说明酶是否具有专一性。 如：用淀粉酶和蔗糖酶分解淀粉，然后选择斐林试剂检测有无还原糖（或选择碘液检测有无淀粉）来说明酶的专一性。 5、探究酶作用的适宜条件 （1）探究温度对酶活性的影响 将底物与酶分别置于一系列温度梯度下保温一定时间，待各自达到相应温度 后再将其混匀，一定时间后，检测底物的分解速率或剩余量或产物的生成量 来确定酶的最适温度。 如用淀粉酶分解淀粉来探究温度对酶活性的影响，检测试剂为：碘液。（不能用婓林试剂，因本实验需严格控温，也不能选过氧化氢为研究对象，因为过氧化氢高温下会分解）（100℃高温下，直链淀粉的螺旋结构被破坏，不能与碘形成蓝色络合物，遇碘不变蓝。因此，100℃反应完，应冷却至室温再加入碘液，同时也能防止碘挥发。） （2）探究pH对酶活性的影响 将底物与酶混合之前，先使酶（或底物）处于不同pH的环境中一定时间， 然后再与底物（或酶）混匀，一定时间后，检测底物的分解速率或剩余量或 产物的生成量来确定酶的最适温度。 如用过氧化氢酶分解过氧化氢来探究pH对酶活性的影响。 （淀粉在酸性条件下会水解，故不能选淀粉）（碱性条件下淀粉不分解） 设计实验考虑：单一变量、检测手段、无关变量、操作合理 专题七 ATP与细胞呼吸 【专题知识框架】 一、ATP的结构与功能 1、ATP的结构 （1）全称：腺苷三磷酸 （2）元素组成：C、H、O、N、P （3）结构简式：A—P～P～P，“A”：腺苷，“T”：三个，“P”：磷酸基团，“—”： 普通的化学键，“～”：特殊的化学键。（末端磷酸基团有较高的转移势能） （4）化学组成：1分子腺苷（腺嘌呤＋核糖）和三分子磷酸基团 AMP：RNA的基本组成单位之一。 （5）特点：远离A的那个特殊化学键容易断裂、也容易形成。 2、ATP的功能 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。（但不是唯一直接能源物质，GTP、CTP、UTP等也是直接能源物质）见左侧 说明：ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量相关的物质，ATP不等于能量。 二、ATP与ADP的相互转化 1、总结 （1）从反应条件上看：ATP的分解是一种水解反应（反应物还需要水，反应方程式未体现出来），催化该反应的酶属于水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。 （2）从能量上看：ATP水解释放的能量来自于储存在特殊化学键内的化学能；而合成ATP的能量主要来自呼吸作用产生的化学能和光合作用吸收的光能。因此能量的来源是不同的。 （3）从ATP合成与分解的场所上看：ATP合成的场所是细胞质基质（细胞呼吸第一阶段、化能合成作用）、线粒体和叶绿体（类囊体薄膜）；而分解ATP的场所较多，如细胞膜、叶绿体基质、细胞质基质、细胞核等，因此其合成与分解的场所不尽相同，很显然ATP与ADP的相互转化并不是同时进行的。 （4）综上所述，ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。（物质是可循环利用，能量不可循环利用）。 2、ATP与ADP相互转化的特点： （1）ATP与ADP在细胞内的含量均很少。 （2）无论剧烈运动还是安静，无论饱食还是饥饿，ATP与ADP的相互转化总是处于动态平衡中，二者的含量均不会明显增加或减少，但剧烈运动相对于安静状态，ATP与ADP的转化速率加快，以满足细胞对能量的需求。 （3）ATP与ADP的相互转化在所有细胞中都是一样的，体现了生物界的统一性。 三、ATP的形成和利用 1、ATP的形成途径 2、ATP的利用 如：DNA复制、转录、翻译等 说明：淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解为麦芽糖并最终水解为葡萄糖的过程不消耗ATP，也不产生ATP。 ATP为主动运输供能的过程： 1、Ca2+载体蛋白同时是ATP水解酶； 2、Ca2+先与载体蛋白结合，激活其ATP水解功能； 3、ATP与水解酶结合，末端磷酸基团携能量与该载体蛋白结合，并把能量转移给 载体蛋白；（此过程称为载体蛋白磷酸化） 4、得到能量的磷酸化的载体蛋白发生空间结构改变，将Ca2+通过主动运输的方式 运出细胞（空间结构改变已经将能量消耗） 5、载体蛋白恢复其原有结构。（载体蛋白去磷酸化，此时不会合成ATP） 3、总结 4、ATP产生和消耗的生理过程及场所 场所 生理过程 细胞膜 产生ATP：部分原核生物有氧呼吸第三阶段 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐， 细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段 消耗ATP：各种需能的代谢反应 叶绿体 产生ATP：光反应（只能用于暗反应） 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录等。（所需ATP也可来自线粒体） 线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段（该ATP可被多种生理过程利用） 无氧呼吸只在第一阶段产生ATP,第二阶段不产生ATP 消耗ATP：自身DNA复制、转录等 核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成 细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等 5、ATP产生量与O2供应量的关系 ①A点表示在无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物产生少量ATP。 ②AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量逐渐增多。 ③BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。 ④针对动物，若横轴改为呼吸强度，则曲线应从0开始。 四、ATP是细胞中能量的“货币” （1）吸能反应：与ATP水解反应相联系，由ATP水解提供能量。如蛋白质的合成。 （2）放能反应：与ATP合成反应相联系，释放的能量储存在ATP中。如葡萄糖氧化分解。 （3）能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应间循环流通，ATP是细胞内流通的能量“货币” （4）糖类、脂肪等能源物质相当于“银行卡”，ATP相当于“现金”。糖类等物质中含有的稳定的化学能需要转化成ATP中活跃的化学能后，才能为细胞的生命活动供能。 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1、实验材料：酵母菌 （1）生物类型：一类单细胞真菌的统称，真核生物 （2）细胞结构：细胞壁（成分：主要为几丁质）、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、液泡 （3）呼吸类型：有氧呼吸和无氧呼吸 （4）代谢类型：异养兼性厌氧型 2、实验原理 （1）酵母菌在有氧和无氧条件下均能生存，属于兼性厌氧菌，酵母菌进行有氧呼吸能产生大量C02，进行无氧呼吸能产生酒精和少量C02，因此酵母菌可用来研究细胞呼吸的不同方式。 （2） C02可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中C02的产生情况。 （3）橙色的重铬酸钾溶液，在酸性（浓硫酸）条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。 3、实验流程 （1）配制酵母菌培养液：取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A(500mL)和锥形瓶B(500mL)中。分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。 （2）实验装置的组装： （有氧装置） （无氧装置） 说明： ①装置甲中，质量分数为10%的NaOH溶液作用是除去空气中的C02，保证检测出的C02都是酵母菌呼吸的产物。（为检测是否彻底去除，可在A瓶前加检测装置）②装置甲中，橡皮球或气泵需要间歇性地泵入空气，以保证空气中的C02被充分吸收，同时为A瓶提供稳定的有氧环境。 ③装置乙B瓶需要封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，目的是让酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，确保是无氧呼吸产生的C02通入澄清石灰水中。 ④装置乙B瓶也可以不用放置，而是立即加入石蜡油或植物油以隔绝空气，或者持续通入氮气。 ⑤两个装置中的澄清石灰水可以换成溴麝香草酚蓝溶液。 ⑥检测有无酒精产生时，需从A、B瓶中各取2mL酵母菌培养液进行过滤（过滤是因为酵母菌培养液颜色不透明，可能对后续颜色反应产生遮盖和干扰），再滴加酸性重铬酸钾检测酒精的有无。 （3）细胞呼吸产物的检测： ①C02的检测：（有无和多少） a、甲、乙装置澄清石灰水都变混浊，且甲装置混浊快且程度高，说明酵母菌有氧和无氧条件下都产生C02,且有氧比无氧时产生的C02多且快。 b、甲、乙装置溴麝香草酚蓝溶液都由蓝变绿再变黄，但甲装置变化所需要的时间比乙装置短。 ②酒精的检测： 乙装置B中取样检测酒精，发现样液颜色由橙色变成灰绿色，甲装置A中的样液颜色不变色，说明无氧时酵母菌分解葡萄糖产生酒精。 （4）实验变量分析： 自变量：有氧或无氧的环境 因变量：产物的区别 无关变量： 温度、葡萄糖的浓度（葡萄糖也可与酸性重铬酸钾反应）、酵母菌的活性甲乙两组均为实验组，该实验为对比实验。 二、细胞呼吸 1、细胞呼吸（呼吸作用）与呼吸 （1）区别：呼吸指生物体与外界之间进行气体交换的过程。细胞呼吸指有机物在细胞内进行氧化分解，生成二氧化碳或其他产物的过程。 （2）细胞呼吸分为：有氧呼吸和无氧呼吸 2、有氧呼吸 （1）主要场所：线粒体 结构：外膜、内膜、嵴、基质 ( 酶 ) 特点：内膜向内折叠形成嵴，增大了酶附着的膜面积，有助于加快有氧呼吸速率。 （2）总反应式：C6H12O6+6O2+6H2O 6C02＋12H2O＋能量 （3）过程 ①第一阶段：葡萄糖的分解 ( 酶 ) 场所：细胞质基质 反应式：C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸)＋4［H］＋少量能量 注：［H］是NADH的简写，即还原型辅酶Ⅰ ②第二阶段：丙酮酸的分解 场所：线粒体基质（葡萄糖不能直接进入线粒体，必须分解为丙酮酸后在有O2 ( 酶 ) 的条件下，丙酮酸通过主动运输方式进入） 反应式： 2C3H4O3＋6H2O 6C02+20［H］＋少量能量 ( 酶 ) ③第三阶段：水的生成 场所：线粒体内膜 反应式：24［H］＋6O2 12H2O＋大量能量 （4）总反应式及各元素的来源和去路 ★若给细胞提供18O标记的O2，则首先会在H2O中检测到18O，一段时间后在C02中也可以检测到18O。 ★若给细胞提供18O标记的葡萄糖，则最终只在C02中可以检测到18O，产物H2O中没有。 （5）概念 有氧呼吸是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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 （6）有氧呼吸能量的变化 葡萄糖中稳定的化学能，绝大部分（66%）转化为热能散失，一小部分（34%）储存在ATP中，是活跃的化学能，这些能量可通过ATP水解释放出来，用于各项生命活动。（特别注意，线粒体中合成的ATP可以离开线粒体，到细胞质基质、细胞核或叶绿体中分解供能） （7）有氧呼吸与燃烧的区别 在细胞内进行，过程温和，有机物中的能量逐步释放，并有一部分储存在细胞内的ATP中，有利于维持细胞的相对稳定状态。 （8）能进行有氧呼吸的生物 真核生物（除哺乳动物成熟红细胞、蛔虫）、少数需氧型原核生物如蓝细菌、硝化细菌、醋酸杆菌等。（有氧呼吸第三阶段的酶在细胞膜上） 3、无氧呼吸 （1）场所：细胞质基质 （2）过程 ( 酶 ) ①第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段完全相同。 反应式：C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸)＋4［H］＋少量能量 ②第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或转化 为乳酸。（不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是酶的不同，根本原因是控 ( 酶 ) 制酶合成的基因不同。酵母菌细胞同时存在控制有氧呼吸和无氧呼吸相关酶 的基因） ( 酶 ) 反应式： 2C3H4O3＋4［H］ 2C02+2C2H5OH(酒精) ( 酶 )或 2C3H4O3＋4［H］ 2C3H6O3(乳酸) （3）总反应式： ( 酶 ) C6H12O6 2C02+2C2H5OH(酒精)＋少量能量 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)＋少量能量 （4）概念 在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量 的过程，就是无氧呼吸。 （5）无氧呼吸能量的变化 葡萄糖中稳定的化学能，因为是不彻底、不完全分解，所以只释放出少量能量，大部分能量没有释放出来，储存在酒精或乳酸中，释放出来的少量能量，绝大部分（69%）转化为热能散失，一小部分（31%）储存在ATP中，是活跃的化学能，无氧呼吸只在第一阶段释放能量，部分用于合成ATP，第二阶段不释放能量（实际上还吸能）。 （6）能进行无氧呼吸的生物 产酒精生物：酵母菌无氧发酵、植物细胞缺氧 产乳酸生物：乳酸菌、高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚。 （7）细胞呼吸中［H］和ATP的来源和去路 项目 ［H］ ATP 来源 有氧呼吸：C6H12O6和H2O 无氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：三个阶段 无氧呼吸：只有第一阶段 去路 有氧呼吸：与O2结合生成水 无氧呼吸：还原丙酮酸 用于各项生命活动 （8）比较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 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 条件 需O2、酶和适宜的温度 不需O2、需酶和适宜的温度 产物 C02、H2O 酒精和C02或乳酸 能量 1 mol葡萄糖释放能量2870kJ,其中1161kJ转移至ATP中 1 mol 葡萄糖释放能量 196.65 kJ(生成乳酸）或225kJ(生成酒精）,其中均有61.08kJ转移至ATP中 特点 有机物彻底氧化分解，能量完全释放 有机物没有彻底分解，能量没有完全释放 相同点 1.葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同。 2.分解有机物，释放能量，合成ATP供生命活动利用。 3.为生物体的各项生命活动提供能量，为体内其他化合物的合成提供原料。 4.有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化而来的。 4、细胞呼吸的概念及意义 （1）概念：有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物， 释放出能量并生成ATP的过程。 （2）意义： ①所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量 ②生物体代谢的枢纽 三、细胞呼吸的影响因素 1、遗传因素 取决于酶的种类和数量，不同种类、不同器官、不同生长发育时期细胞呼吸速 率不同。 2、温度 （1）曲线解读 ①温度通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。 ②在一定范围内，呼吸作用强度随温度升高而增强。 最适温度时，呼吸作用最强。 ③超过最适温度后，呼吸酶活性下降，呼吸作用受抑制。 （2）应用 ①零上低温下贮存蔬菜、水果。 ②温室栽培过程中，夜间适当降低温度，抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，可提高产量。 3、O2浓度 （1）曲线解读 ①O2浓度低时，无氧呼吸占优势。 ②随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。 ③当O2浓度达到一定值后，只进行有氧呼吸，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强。 （2）氧气浓度与细胞呼吸间关系的曲线图分析： 曲线ADB：无氧呼吸释放的C02量； 曲线ODCE：有氧呼吸释放的C02量； 曲线AFCE：细胞呼吸释放的C02总量； A点：O2浓度为0，细胞只进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度最大，此时细胞呼吸场所只有细胞质基质，没有线粒体； B点：无氧呼吸消失点，该点之后，细胞只进行有氧呼吸； C点：与B点横坐标相同，该点向右的CE段释放的C02全部来自有氧呼吸； D点：无氧呼吸与有氧呼吸释放的C02量相同，但葡萄糖消耗速率不同（葡萄糖消耗量为有氧呼吸：无氧呼吸＝1:3），即有氧呼吸强度＜无氧呼吸强度 CE段某点：有氧呼吸强度不再随着O2浓度的增大而增大，这可能与呼吸酶的数量或温度有关。 AOC的面积表示：无氧呼吸产生的C02总量 F点：细胞呼吸产生的C02总量最小，该点的氧气浓度一般作为贮存水果、蔬菜的最佳氧气浓度。（但该点不一定是葡萄糖总消耗量的最低值，如右图d条件下消耗葡萄糖总量最少） （2）应用： ①贮藏水果、蔬菜、种子时，降低O2浓度，以减少有机物消耗，但不能无O2， 否则产生酒精过多，导致腐烂。 ②中耕松土，防止土壤板结； ③稻田定期排水，防止幼根无氧呼吸产生酒精对细胞有毒害作用。 ④玉米种子烂胚原因是无氧呼吸产生乳酸对细胞有毒害作用。 4、含水量 （1）曲线解读 在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减弱。 （2）应用： ①种子晒干贮藏，使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。 ②作物栽培中，合理灌溉。 ③干种子萌发前要进行浸泡处理。 5、C02浓度 （1）曲线分析 C02是细胞呼吸的产物，从化学平衡的角度分析，增加C02浓度会抑制细胞呼吸。 （2）应用： 在蔬菜、水果保鲜中，增加C02浓度(或充入N2)可以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 ★蔬菜、水果与种子储藏条件的区别： 蔬菜和水果应放置在零上低温、湿度适中、低氧的条件下，而种子应储藏在零上低温、干燥、低氧条件下，其目的都是降低呼吸作用，减少有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度，故造成它们在储藏条件上的差异。 四、细胞呼吸原理的应用 1、对有氧呼吸原理的应用 (1)提倡慢跑等有氧运动，使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸。 (2)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。 (3)利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。 2、对无氧呼吸原理的应用 (1)粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。 (2)破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，包扎伤口应选用透气的敷料，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸；较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。 五、细胞呼吸类型的判断 1、理论判断 ★在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，C02释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下： （1）无C02释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。 （2）不消耗O2，但产生C02，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，此种情况下容器内气体体积增大，如酵母菌的无氧呼吸。 （3）当C02释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将C02吸收，可引起气体体积减小。 （4）当C02释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸，如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸，此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下： ①若＝，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。 ②若>，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，无氧呼吸占优势。 ③若<，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸，有氧呼吸占优势。 注：以上数量关系是以葡萄糖为底物的细胞呼吸，若C02释放量小于O2消耗量时，则可能存在脂肪的氧化分解。（脂肪含氢量高，含氧量低，氧化分解时耗氧量高，因而产生的二氧化碳量小于消耗氧气量） ★依据酒精与C02生成量判断： （1）产生酒精量等于C02释放量，只进行产生酒精的无氧呼吸。 （2）产生酒精量小于C02释放量，两种呼吸方式同时进行，多余C02来自有氧呼吸。 （3）有H2O生成一定是有氧呼吸，有C02生成一定不是乳酸发酵。 ★根据曲线图判断 （1）O2浓度为0时，只进行无氧呼吸。 （2）O2消耗曲线与C02生成曲线重合以后（图中P点以后）,只进行有氧呼吸。 （3）O2消耗曲线与C02生成曲线重合之前（图中P点之前，不包括0点）,既进行有氧呼吸又进行产生酒精的无氧呼吸。 （4）阴影部分的相对值表示不同氧浓度下无氧呼吸中C02的释放量。 2、实验探究 选用下面对照装置，可以根据红色液滴移动方向来探究细胞的呼吸类型。 （1）实验原理：组织细胞进行有氧呼吸吸收O2,释放C02,C02被NaOH溶液吸收，使容器内的气体压强减小，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示有氧呼吸速率。装置二作为对照。 （2）实验结果分析： 装置一 装置二 结果 红色液滴左移 红色液滴不动 只进行有氧呼吸 红色液滴不动 红色液滴右移 只进行无氧呼吸 红色液滴左移 红色液滴右移 既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 红色液滴不动 红色液滴不动 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 （3）物理误差的校正：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照组，将所用的物材料灭活（如将种子煮熟或将酵母菌加热杀死），其他条件均不变。 （4）该装置也可用于测定细胞呼吸速率，装置中可以放置萌发的种子或幼苗，若是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对种子进行消毒处理。若是幼苗，整个过程应遮光处理，防止光合作用的干扰。 （5）探究细胞呼吸第二阶段场所的方法 常见的方法是用离心法将动物细胞的细胞质基质和线粒体分开，分别加入丙酮酸，检测C02的产生。 专题八 光合作用 【专题知识框架】 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 1、实验原理 （1）光合色素位于叶绿体中，要提取出来必须破坏细胞，因此需要研磨使色素流出，再使色素溶于有机溶剂无水乙醇或丙酮中来提取色素。 （2）不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度也不同，溶解度高的扩散快；反之，扩散慢，据此可将各种色素分离开来。 2、实验步骤 （1）提取色素 取5g新鲜绿叶→剪碎→同时加入少许碳酸钙、二氧化硅，10mL无水乙醇，进行研磨→过滤→收集滤液→棉花塞住试管口。（为了过滤充分， 漏斗基部应放一块单层尼龙布，不能放滤纸） SiO2作用：有助于研磨充分。 CaCO3作用：中和细胞破碎后释放出的酸性物质，防止叶绿素被破坏。 （2）制备滤纸条 取干燥的定性滤纸→剪成细条→剪去一端两角→距剪角一端1cm处用铅笔画一条横线。 （3）画滤液细线 用毛细吸管蘸取滤液→沿铅笔细线画一条细、直、齐的滤液细线→待滤液干 燥后，再重复画1-2次。 （4）分离色素（方法：纸层析法） 滤纸条有滤液细线一端朝下，插入层析液中，注意层析液不能触及滤液细线， 防止色素溶解于层析液中，分离色素过程中，层析缸应处于密封状态。 3、结果分析 4、注意事项 （1）光合色素不溶于水，易溶于有机溶剂，因此，乙醇中若含水会降低色素的溶解度和提取量，如果实验室中没有无水乙醇，也可以用体积分数为95%的乙醇，但需加入适量的无水Na2CO3,以除去水分。 （2）加入CaCO3只用于保护叶绿素，不需保护类胡萝卜素。 （3）盛放滤液的试管口加棉塞，是为了防止乙醇挥发和色素氧化。 （4）滤纸干燥是为了使层析液在滤纸上快速扩散，剪去两角是为了防止边沿效应。 （5）滤液细线保持细、直、齐是使分离出的色素带平整不重叠。重复画1-2次是为了增加色素含量，使最终分离的条带清晰。 （6）滤纸上色素条带的位置表示在层析液中的溶解度，条带宽窄表示色素的含量。 5、异常结果分析 异常现象 原因分析 色素带颜色较浅 (1)未加石英砂（二氧化硅）,研磨不充分； (2)一次加入过量的无水乙醇，提取浓度太低（正确做法：分多次加入少量无水乙醇，如5~10mL); (3)画滤液细线时次数太少 (4)选取的叶片色素部分分解 滤纸条下面两条 色素带较浅 (1)未加碳酸钙或加入过少，叶绿素被破坏； (2)实验材料中叶绿素的含量较少（如泛黄的叶片） 色素带重叠 (1)滤液细线不直；(2)滤液细线过粗（3）层析缸口没有密封，层析时，滤纸上的层析液挥发掉了 无色素带 (1)没有加无水乙醇 (2)忘记画滤液细线； (3)滤液细线接触或浸没于层析液，色素全部溶解到层析液中 二、捕获光能的色素和结构 1、光合色素的种类和作用 （1）种类 叶绿素（含量约占3/4） 叶绿素a（蓝绿色） 化学特性： 不溶于水，易溶于有机溶剂无水乙醇、丙酮、石油醚等 叶绿素b（黄绿色） 类胡萝卜素（含量约占1/4） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） （2）分布：叶绿体类囊体的薄膜上 （3）功能 吸收、传递光能：叶绿素a和叶绿素b主要吸收可见光中的红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，它们对绿光的吸收量很少，所以太阳光中的绿光大量被反射进入人眼，叶片呈绿色。 转换光能：少数处于特殊状态下的叶绿素a能将光能转换成电能。 （4）叶片颜色与色素的关系 叶片绿色：一般是叶绿素：类胡萝卜素＝3:1。 叶片黄色：低温、缺镁等因素导致叶绿素被破坏或合成受阻，主要呈现类胡萝卜素的颜色。 叶片红色：植物为适应寒冷，体内积累很多可溶性糖，有利于形成红色的花青素。 （5）影响叶绿素合成的三大因素 ①光照：光是影响叶绿素合成的主要因素。一般情况下，植物在黑暗环境中不能合成叶绿素，叶片会发黄。（如蒜黄、韭黄） ②温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，从而影响叶绿素的合成。低温时叶绿素容易被破坏，叶片变黄。 ③矿质元素：有些矿质元素是叶绿素合成的必需元素，如N、Mg等；有些矿质元素是叶绿素合成的辅助成分，如Fe等。 2、叶绿体的结构和功能 （1）结构 a.双层膜：内膜、外膜 b.基粒：由许多类囊体堆叠而成，类囊体膜上分布有色素和酶。类囊体极大地扩展了受光面积 c.基质：含有光合作用所需的酶、少量DNA、RNA和核糖体。 （2）功能：光合作用的场所 （3）功能验证：恩格尔曼实验验证了叶绿体的功能，得出叶绿体是光合作用的场所，光合作用过程能产生O2的结论。 a.实验过程及现象 b. 本实验的巧妙之处： I. 实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。好氧细菌便于确定产生O2多的部位； Ⅱ. 排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。 III. 用极细的光束照射，叶绿体可分为光照多的部位和光照少的部位，相当于一组对照实验；（自身对照） IV. 临时装片暴露在光下的实验，再次验证实验结果。 三、光合作用的原理及过程 1、光合作用的概念 ( 叶绿体 )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，并释放氧气的过程。（蓝细菌等原核生物也可进行光合作用） ( 光能 ) C02+H2O (CH2O)+O2 2、光合作用的原理 （1）探究原理的实验 a.19世纪末，科学界普遍认为氧气来自于二氧化碳。 b.1937年，希尔反应证明水的光解可以产生氧气。但未排除其他物质的干扰，也未观察到氧元素的转移。希尔反应也同时说明水的光解与糖类的合成并非同一个化学反应，而是可以分为不同阶段进行。（希尔反应加入氢受体，用于接受水光解产生的还原氢，不进行暗反应，没有糖类产生） c.1941年鲁宾和卡门通过同位素标记实验证明了光合作用释放的氧气中的氧全部来自水而不是二氧化碳。 d.1954年阿尔农发现水的光解的同时伴随着ATP的合成。 （2）总结：光合作用释放的氧气来自水，氧气与糖类的产生不是同一个化学反应， 是分阶段进行的十分复杂的一系列化学反应的总和。 3、光合作用的过程 （1）光反应阶段 ①概念：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行。 ②场所：叶绿体类囊体的薄膜上。 ③条件：需要色素、水、酶、光、ADP、Pi、NADP+ ④物质变化： ⑤能量变化 光能转化成ATP和NADPH（或［H］，还原型辅酶Ⅱ）中活跃的化学能暂时储存起来。 （2）暗反应阶段 ①概念：光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都能进行，又称卡尔文循环。 ( 酶 ) ②场所：叶绿体基质。 ( ATP、NADPH ) ③条件：不需要色素，需要多种酶、ATP、NADPH、C02 ( 酶 ) ④物质变化：（卡尔文用小球藻进行14C02追踪实验）C02的固定：C02＋C5 2C3 C3的还原：2C3 （CH2O)+C5 C3是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)。 ⑤能量变化 ATP和NADPH中活跃的化学能转化成（CH2O）中稳定的化学能。 （3）光反应与暗反应间的联系 ①物质联系：光反应阶段产生的ATP和NADPH用于暗反应阶段C3的还原；暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。 ②能量联系：光反应阶段为暗反应阶段提供了活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能。 光反应为暗反应提供NADPH和ATP,因此没有光反应，暗反应不能进行。在暗反应不能进行时，光反应产生的NADPH和ATP会不断积累，最终光反应也会停止。 4、光合作用过程中的物质变化 5、化能合成作用 （1）概念：某些细菌利用体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的过程，它们属于自养生物。 （2）举例：硝化细菌的化能合成作用。 ①硝化细菌不能利用光能，但能将土壤中的氨（NH3)氧化成亚硝酸（HNO2),进而将亚硝酸氧化成硝酸（HNO3),并释放出能量。 ②硝化细菌利用这两个反应释放的化学能，将二氧化碳和水合成糖类，供自身利用。 6、环境骤变时光合作用各物质含量的变化 （1）“过程法”分析 提示：当白光改为光照强度相同的绿光，实则光照减弱；当白光改为光照强度相同的红光，实则光照增强。 （2）“模型法”表示 四、影响光合作用强度的因素 1、光合作用强度（速率） （1）含义：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 （2）表示方法：单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量 2、影响因素——外部因素 （1）光照强度 原理：影响光反应阶段，制约ATP及NADPH的产生，进而制约暗反应 ①曲线解读 A点：光照强度为0,此时只进行细胞呼吸，释放的C02量可表示细胞呼吸的强度。 AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强；C02释放量逐渐减少，因为细胞呼吸释放的C02有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。 B点: 细胞呼吸释放的C02全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度。B点所示光照强度称为光补偿点。（光补偿点时，光合作用产生的ATP量大于呼吸作用产生的ATP量） BC段：随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强；到C点以后不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和酶的活性，外部因素是C02浓度、温度等环境因素。 ②生产应用 适当增加光照强度：温室大棚栽培时选无色透明塑料以便透过各色光。 延长光合作用时间：如阴天或夜间给温室人工补光，选用红光或蓝紫光；轮作可延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间。 增加光合作用面积：合理密植（植物正常生长，光照强度要大于光补偿点。） （2）C02浓度 原理：影响暗反应阶段，制约C3的生成。 ①曲线解读 图1和图2都表示在一定范围内，光合速率随C02浓度的增加而增大，但当C02浓度增加到一定范围后，光合速率不再增加； A点：表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的C02浓度，即C02补偿点； A'点：表示进行光合作用所需C02的最低浓度，A'点< A点。 B和B'点：都表示C02饱和点，限制因素是酶的数量和酶的活性，外部因素是光照强度、温度等环境因素。 注意：C02含量很低时，光合作用不能进行 ②生产应用 大田生产“正其行，通其风”，温室栽培时施用有机肥可提高C02浓度，或使用C02发生器，以增加产量； （3）温度 原理：通过影响酶活性进而影响光合作用（主要制约暗反应） ①曲线解读 低温导致酶的活性降低，引起植物的光合作用速率降低，在一定范围内随着温度的升高酶活性升高进而引起光合速率也增强；温度过高会引起酶活性降低，植物光合速率降低。 ②生产应用 大田中适时播种；温室中，增加昼夜温差，晚上适当降低温度，降低酶的活性，以降低细胞呼吸强度，保证植物有机物的积累。 （4）必需矿质元素的含量 原理：对光合作用产生直接或间接的影响（如K+可影响光合产物的运输和积累） ①曲线解读 在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合速率，但当超过一定浓度后，会由土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水萎焉。 ②生产应用 合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率；施用有机肥，被微生物分解后既可补充C02,又可提供各种矿质元素。 3、影响因素——内部因素 （1）与植物自身的遗传特性（如植物品种不同）有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。 说明：阴生植物的光（或C02）补偿点和光（或C02）饱和点均低于阳生植物。 （2）植物叶片的叶龄，如图所示。 ①曲线解读 OA：随着幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，光合速率不断增加。 AB：壮叶时，叶面积、叶绿体基本稳定，光合速率稳定。 BC：老叶时，随叶龄增加，叶绿素被破坏，光合速率下降。 ②生产应用 农作物、果树管理后期应适当摘除老叶、残叶。 （3）植物叶片的叶面积指数，如图所示。 叶面积指数：单位土地面积上，叶片的层数。 ①曲线解读 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点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照不足。 OB段：表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用强度不再增加，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)。 ②生产应用 合理密植，适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免枝叶徒长。 3、多因子因素的影响 ①曲线解读 P点之前：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。 Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，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。 （只要是斜线，影响因子就是横坐标所表示的因子） ②生产应用 温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同时增加C02浓度，进一步提高光合速率，当温度适宜时，可适当提高光照强度和C02浓度以提高光合速率。 注意：温度改变对光合作用的影响。温度改变时，不管是光反应还是暗反应均会受影响，但主要影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多 ( 呼吸 Ⅱ ) ( 呼吸 Ⅰ ) ( 暗反应 )五、光合作用与呼吸作用的综合分析及应用 1、物质联系 ( 呼吸 Ⅲ ) ( 光反应 )C：C02 (CH2O) C3H4O3 C02 ( 呼吸 Ⅲ ) ( 呼吸 Ⅰ 、 Ⅱ ) ( 暗反应 ) ( 光反应 )O: H2O O2 H2O H: H2O NADPH （CH2O） ［H］ H2O 2、能量联系 3、“三率”判定方法 （1）呼吸速率的测定方法：将植物置于黑暗环境中或选用非绿色组织，测定实验容器内C02增加量、O2减少量或有机物减少量（A点）。 （2）净光合速率和真正光合速率。 ①净光合速率：常用单位时间内单位面积的叶片O2释放量、C02吸收量或有机物积累量表示。 ②真正（总）光合速率：常用单位时间内单位面积的叶片O2产生量、C02固定量或有机物产生量表示。 （3）光合速率与呼吸速率的关系：真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。 若用O2、C02或葡萄糖的量表示可得以下关系式。 ①光合作用产氧量=O2释放量+细胞呼吸消耗的O2量。 ②光合作用固定C02量=C02吸收量+细胞呼吸释放的C02量。 ③光合作用葡萄糖产生量=葡萄糖积累量（增重部分）＋呼吸消耗的葡萄糖量。 4、“三率”表述方法 植物“三率” 表述方法 真正光合速率 (又称实际光合速率) O2的产生量；C02的固定量、利用量、消耗量；有机物的制造量、产生量。 净光合速率 (又称表观光合速率) 光照下：O2的释放量、C02的吸收量、有机物的积累量 呼吸速率 黑暗中（光照强度为0）：O2的吸收量、C02的释放量、有机物的消耗量 5、真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的实验测定方法 （1）利用装置法测定 ①将植物（装置甲）置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动（左移）的距离，计算呼吸速率。 ②将同一植物（装置乙）置于光下一定时间，记录红色液滴移动（右移）的距离，计算净光合速率。 ③根据呼吸速率和净光合速率可计算出真正光合速率。 （2）叶圆片称重法 ①呼吸速率=(x-y)/2S; ②净光合速率=(z-y)/2S; ③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。 6、分析：开放或密闭环境中C02或 O2含量昼夜变化情况分析 1、自然环境中一昼夜植物C02吸收或释放速率的变化曲线分析 a.积累有机物时间段：CE段（不包括C、E两点）。 b.制造有机物时间段：BF段（不包括B、F两点）。 c.消耗有机物时间段：OG段。（进行呼吸作用） d.一天中有机物积累最多的时间点：E点。 e.气孔关闭引起“光合午休”：D点 f.气温降低导致呼吸速率减慢：A点 g.一昼夜有机物的积累量：Sp-SM-SN(SP、SM、SN分别表示P、M、N 的面积）。 2、在相对密闭的环境中，一昼夜C02含量变化曲线图和O2含量变化曲线图的比较 一昼夜密闭环境中 C02的含量变化 一昼夜密闭环境中 O2的含量变化 (1)光合速率等于呼吸速率的点是C、E。 (2)图甲中N点低于M点，该植物一昼夜内表现为生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜内密闭容器中C02浓度降低，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。（若N点高于M点，则一昼夜植物体内有机物总量减少） (3)图乙中N点低于M点，该植物一昼夜内不能生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜内密闭容器中O2浓度减小，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。 专题九 细胞增殖 【专题知识框架】 【核心考点归纳】 细胞的生长和增殖的周期性 1、生物体生长的原因：一是细胞的生长，二是细胞的分裂。 2、细胞不能无限长大的原因： （1）受细胞表面积与体积关系的制约：细胞体积越大，其相对表面积(表面积／体积)就越小，细胞物质运输的效率就越低。 （2）受细胞核大小的制约：细胞核内所含的DNA是有限的，其能控、制的细胞质的范围也是有限的。 二、细胞增殖 1、细胞增殖的概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。 2、细胞增殖的意义：是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 3、细胞增殖的阶段：包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。 4、细胞增殖的表达方式：“物质准备－分裂－物质准备－分裂”可见细胞增殖具有周期性。 三、细胞周期 1、前提条件：连续分裂的细胞。 2、起止点：起点是一次分裂完成时；止点是下一次分裂完成时。 3、一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。 分裂间期在前，经历时间较长，占整个细胞周期的90%～95%。 分裂期在后，经历时间较短。 4、表示方法： 5、分裂间期 （1）概念：从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前。 （2）特点：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。 （3）阶段：G1期：进行RNA和蛋白质的合成，S期：主要进行DNA的复制。（也叫染色体的复制）G2期：进行RNA和蛋白质的合成， （4）意义：为分裂期进行活跃的物质准备 6、真核生物细胞分裂方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂，原核生物为二分裂。 7、关于细胞周期的4个易错点 （1）并非所有的细胞都有细胞周期。 ①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如受精卵、植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞、胚胎干细胞、造血干细胞、原始生殖细胞、癌细胞（细胞周期比正常细胞短）。 ②不再分裂的细胞没有细胞周期，如高度分化的细胞：如神经细胞、表皮细胞等。生殖细胞：发生减数分裂的细胞无细胞周期，如精子、卵细胞。无核细胞：哺乳动物成熟的红细胞，植物的筛管死细胞：角质层细胞、植物的导管等 （2）细胞分裂产生的子细胞有3种去向： ①继续分裂 ②暂不分裂：仍具分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如T细胞、B细胞、记忆B细胞、记忆T细胞等。③细胞分化 （3）不同生物，细胞类型不同，其细胞周期的长短也不同，但都是分裂间期的持续时间远远长于分裂期。 （4）同一生物不同组织细胞的细胞周期有所不同。如人肝细胞和宫颈癌细胞。 四、有丝分裂 有丝分裂是一个连续的过程，根据染色体的行为，把它分为：前期、中期、后期、末期四个时期。 五、动植物细胞有丝分裂的主要区别 五、动植物细胞有丝分裂的主要区别（包括间期） 注意： (1)观察染色体最好的时期是有丝分裂中期。 (2)姐妹染色单体形成于间期（只是呈染色质形态），出现于前期（染色体形态），消失于后期。 (3)有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在，但不配对也不分开。 (4)赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。 (5)间期DNA的复制也可以称为染色体复制，但DNA数量加倍，染色体数量不变。 (6)后期着丝粒（DNA与蛋白质的复合体）是自动分裂（酶的作用），与纺锤丝的牵引无关。若用秋水仙素抑制纺锤体的形成（作用于前期），没有纺锤丝的牵引，细胞中的染色体数目仍可加倍。 (7)动物和低等植物间期有中心粒的复制，高等植物无中心体。 （8）细胞质中的细胞器在间期（如线粒体可以分裂）也会增加数量，只不过不是平均分配到两个子细胞。 六、有丝分裂过程中相关结构的规律性变化 1、细胞周期中几种结构的变化 ①纺锤体的变化：形成(前期)→解体(末期) ②核膜、核仁的变化：解体(前期)→重建(末期) ③中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞) 复制→分开移向两极→平均进入子细胞 (间期) (前期) (末期) 1～2个 2个 1个 ④染色体形态的变化 ⑤染色体行为的变化 2、染色体、染色单体、DNA三者之间的关系： 细胞器 细胞类型 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 整个时期 （间期为主） 各种蛋白质的合成 中心体 动物、低等植物 前期 与纺锤体的形成有关 高尔基体 植物 末期 与细胞壁（板）的形成有关 线粒体 动物、植物 整个时期 提供能量 ①染色体复制后，形成了两条姐妹染色单体，两条染色单体由一个着丝粒相连，还是一条染色体，此时染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2。 ②具有两条染色单体的染色体着丝粒分裂后，染色单体消失，成 为两条染色体，此时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶0∶1。 3、与有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用 4、与有丝分裂有关的成分或结构“加倍”时期及原因 5、有丝分裂的意义 将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 七、有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体等的变化曲线分析 八、根据直方图判断细胞有丝分裂时期（以二倍体生物为例） 九、无丝分裂 1.过程：细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核。接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。 2.特点：分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。（无丝分裂过程中DNA也要复制） 3.实例：蛙的红细胞、人的肝细胞、肌细胞、腱细胞、软骨细胞、多处上皮细胞、部分干细胞、一些腺体里高度分化的细胞等。 4.注意：无丝分裂是真核细胞的分裂方式，原核生物不存在无丝分裂。 十、实验：根尖分生组织细胞的有丝分裂 1、实验原理： ①高等植物的分生区细胞有丝分裂较旺盛。 ②细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(甲紫溶液)染成深色。 ③细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微 镜观察细胞内染色体的存在状态。 2、实验步骤：见右图 3、注意事项： ①选材时应选分裂期占细胞周期比例相对较大的材料，取材时，剪取根尖应为2～3 mm，过长会包括伸长区，无细胞分裂。 ②解离液中的酒精可以杀死细胞，固定染色体的形态和位置，盐酸可以破坏细胞壁的果胶层，易于分离，解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏。动物细胞的分散用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。 ③漂洗是为洗去细胞内部的盐酸，防止解离过度，因此要保证足够的时间。 ④压片时要掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。 ⑤显微镜下观察到的都是死细胞，不能观察到有丝分裂的动态变化，若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动玻片在邻近的区域中寻找。 ⑥在显微镜下观察到间期的细胞数目最多，因为间期历时最长。 ⑦分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密。 专题十 细胞的分化、衰老与死亡 【专题知识框架】 【核心考点归纳】 一、细胞的分化及其意义 (1)概念：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差异的过程。 (2)时间：发生在整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。 (3)结果：①分子水平变化：mRNA种类不同→蛋白质种类不同②细胞水平变化：产生形态、结构、生理功能不同的细胞。 (4)实质：在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的表达情况不同即基因的选择性表达，转录出不同的mRNA，控制合成不同的蛋白质。（管家基因和奢侈基因） (5)特点：普遍性、持久性、稳定性和不可逆性、遗传物质不变性。 (6)意义：①细胞分化是生物个体发育的基础。 ②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。 (7)细胞分化的变与不变 ①不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞数目 ②变：mRNA、蛋白质种类、细胞的形态、结构和功能。 二、细胞的全能性 （1）概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 （2）具有全能性的原因：生物体的每一个体细胞都是由受精卵通过有丝分裂增殖而来，都含有一套与受精卵完全相同的遗传物质。 （3）具有全能性的细胞 ①已分化细胞：植物：体细胞、生殖细胞（植物组织培养） 动物：体细胞核（高度分化体细胞全能性受限） ②未分化细胞：受精卵、动物和人体早期胚胎细胞、植物分生组织细胞 （4）全能性的大小 一般情况下，分化程度越高全能性越低。受精卵＞生殖细胞＞体细胞 植物细胞＞动物细胞 （5）全能性表达的条件：离体状态，一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸、糖类等)和激素，适宜的条件(适宜的温度、pH等)。 （6）注意 ①植物种子发育成植株不叫全能性的表现。（胚后发育）但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性。 三、干细胞 （1）概念：动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 （2）分类：胚胎干细胞、成体干细胞 四、细胞分裂与分化的比较 项目 细胞分裂 细胞分化 结果 数量增多，产生相同的细胞 细胞的形态、结构、生理功能发生稳定性变化，且这种变化是不可逆的 特点 从受精卵开始，有些部位的细胞终生保持分裂能力，有的细胞发育到一定的时期就停止分裂 发生于整个生命进程中：胚胎早期开始出现细胞分化，是一种持久性的变化，在胚胎期达到最大限度 意义 保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性 没有细胞分化，生物体就不能进行正常的发育 联系 细胞分化不是单个细胞的少数变化，细胞必须经过细胞分裂达到一定数目才可以分化，也就是细胞分化是以细胞分裂为基础的；两者相伴相随，常常是边分裂边分化，随着细胞分化，大部分细胞的分裂能力逐渐下降，最后大部分高度分化的细胞失去分裂能力。但也有特例，如造血干细胞、性原细胞、肝细胞等高度分化的细胞仍有分裂能力。在细胞分裂和分化过程中，遗传物质不改变。 六、细胞的衰老 1、衰老细胞的特征 “一大”：细胞核的体积增大；“一小”：细胞体积变小； “一多”：色素增多； “三低”：代谢速率（线粒体体积增大，呼吸变慢）、多种酶的活性（不是所有）、物质运输功能降低。 2、细胞衰老的原因 （1）自由基学说：自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。 ①自由基攻击磷脂分子，产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。 ②自由基攻击DNA，可能引起基因突变。 ③自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。 （2）端粒学说 ①端粒：染色体两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。 ②特点：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。 ③结果：在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。 3、个体衰老与细胞衰老的关系 (1)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 (2)多细胞生物体的细胞总是不断更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。个体的衰老有利于种群的发展，细胞的衰老有利于细胞的更新。 七、细胞的死亡 细胞死亡包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。 1、细胞凋亡 （1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡。 （2）凋亡过程 （3）类型如小肠上皮细胞的自然更新 （4）意义 注意：①细胞凋亡过程中，凋亡相关基因选择性表达；②凋亡过程中既有新蛋白的合成，又有蛋白质的水解，体现了基因的选择性表达。③在溶酶体中水解酶的作用下，细胞发生凋亡。凋亡细胞最终被吞噬细胞清除。 2、细胞坏死 （1）概念：指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 （2）举例：烫伤后皮肤的脱落、骨折时部分细胞死亡、高温导致酵母菌代谢中断。 3、凋亡与坏死的区别 细胞凋亡 细胞坏死 结束生命的方式 主动结束（生理性） 被动结束（病理性） 对机体的利弊 有利 有害 4、细胞自噬 动物：溶酶体 植物、酵母菌：液泡 细胞自噬一般不会导致细胞凋亡，激烈的细胞自噬才诱导细胞凋亡。 意义：获得营养物质、维持细胞内部稳定、诱导凋亡，维持机体稳定。 四、细胞衰老、凋亡和坏死的比较 项目 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死 与基因的关系 可能有关 受基因控制 不受基因控制 细胞膜形态变化 细胞萎缩，体积变小 细胞膜内馅，形成凋亡小体 细胞膜破裂，细胞内容物流出 影响因素 内外因共同作用 受基因严格控制，也受外界环境的影响 电、热、冷、机械等各种不利因素 第1章 走近细胞 1.下列关于生命系统结构层次的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①生物圈是地球上最基本的生命系统和最大的生物系统。（ x ） ②生物大分子如蛋白质、核酸，不是生命系统的结构层次。（ √ ） ③病毒不属于生命系统，因此不是生物。（ x ） ④各层次的生命系统层层相依，具有相同的组成、结构和功能。（ x ） ⑤植物没有系统这一层次。（ √ ） ⑥并不是所有的生物都具有生命系统的八个层次。（√ ） 2.下列有关原核细胞和真核细胞的叙述，正确的打“√”,错误的打“×”。 ①原核细胞组成的是原核生物，真核细胞组成的是真核生物。（ √ ） ②没有细胞核的细胞一定是原核细胞。（ x ） ③没有叶绿体的细胞一定不能进行光合作用。（ x ） ④只有真核细胞才可以进行有丝分裂和减数分裂。（ √ ） ⑤原核细胞内都含叶绿体，但不能合成与有氧呼吸有关的酶。（ x ） ⑥真核细胞有染色体，原核细胞有染色质。（ x ） ⑦原核细胞没有核膜、核仁，转录和翻译能够同时进行。（ √ ） ⑧原核生物的遗传物质是DNA或RNA。（ x ） ⑨原核生物的性状遗传也遵循孟德尔的遗传规律。（x） ⑩原核细胞都没有生物膜系统。（ √） 3. 下列有关细胞的多样性和统一性的叙述， 正确的打“√”，错误的打“×”。 ①细胞学说揭示了细胞的统一性和多样性（ x ） ②各种生物细胞共用一套遗传密码。（ √ ） ③细胞都是以分裂的方式增殖的。（ x ） ④不同细胞内的直接能源物质不同。（ x ） ⑤不同细胞内的元素和化合物的种类基本相同。（ √ ） ⑥组成不同细胞的生物大分子是相同的。（ x ） ⑦细胞都能进行分裂和分化。（ x） 4．判断下列关于病毒、细胞及生命系统的叙述： ①烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖 (　x 　) ②H7N9(致病性禽流感病毒)是由5种碱基和8种核苷酸组成的 (　 x　) ③病毒的遗传符合基因分离定律，不符合自由组合定律 (　 x　) ④用35S和32P标记的噬菌体去侵染大肠杆菌后，预计在大肠杆菌体内测出的放射性元素是35S和32P(　x 　) ⑤长江里的全部鱼构成生命系统结构层次中的种群；芜湖天门山上所有的生物构成生命系统结构层次中(　x 　) 5.下列是关于高倍镜使用的叙述，正确的打“√”,错误的打“×”。 ①使用高倍镜前应先提升镜筒，以免镜头破坏玻片标本。（ x ） ②使用高倍物镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再使用细准焦螺旋调节使物像清晰。（ x ） ③为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用最大的光圈或凹面镜反光。（ x ） ④标本颜色浅或无色时可将视野调暗观察。（ √ ） ⑤由低倍镜转换成高倍镜，细胞变大，细胞数目变少，视野变亮。（ x ） ⑥向右移动载玻片，视野中的物像会向左移动。（ √ ） 第2章组成细胞的分子 组成细胞的元素和化合物 1.下列关于组成细胞的化学元素的叙述，正确的打“√”,错误的打“×”。 ①同一生物体不同组织细胞中所含的化学元素的种类和含量大体相同。（ √ ） ②细胞中一种元素的作用能被其他元素替代。（ x ） ③C是组成生物体的最基本元素。（ √ ） ④组成细胞的主要元素中含量最多的是C. （ x ） ⑤细胞中的微量元素因含量极少而不不如大量元素重要。（ x ） ⑥在自然界中能找到组成生物体的所有化学元素（ √ ） ⑦相同的元素在生物体内组成相同的化合物。（x ） ⑧不论鲜重还是干重，组成细胞的元素中C、 H、0、N的含量最多。（ √） 2.下列是与水相关的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①水以游离形式存在于细胞中。( x ) ②水是活细胞中含量最多的成分。（ √ ） ③细胞发生癌变后其自由水含量较正常细胞的低。（ x ） ④生物体内水的含量因生物种类不同而不同。（ √ ） :⑤正在萌发的种子中结合水与自由水的比值上升。（ x ） ⑥含水量下降是人体衰老的特征之一。（ √ ）. ⑦自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化。（ √ ） ⑧同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同。（ x ） 3.下列是有关无机盐离子的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①贫血症患者的病因是体内缺少Fe2+. （ x ） ②细胞中的无机盐多以化合物形式存在。（ x） ③生物体内保持一定量的无机盐有利于维持细胞的PH。（ √ ） ④离子态的无机盐是细胞结构物质之一。（ x ） ⑤植物在缺Mg的环境中生长叶片会发黄。（ √ ） ⑥细胞合成ATP、核酸、核糖等物质时均需要磷酸盐。（ x ） 4.下列是细胞中有 机物检测的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①斐林试剂与双缩脲试剂用法相同。（ x ） ②斐林试剂可用于检测生物组织中的各种糖。（ x ） ③斐林试剂在使用时可用酒精灯直接加热。（ x ） ④体积分数为50%的酒精可洗去花生子叶表面的苏丹III染液。（ √ ） ⑤有颜色变化的检测实验中，原料最好选无色或白色的。（ √ ） ⑥用蛋清作检测蛋白质的原料时需稀释。（ √ ） ⑦进行还原糖鉴定实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用。（ x ） ⑧还原糖鉴定实验中在组织样液内加入斐林试剂后试管中液体呈现无色，加热后变成砖红色。（ x ） 蛋白质的结构、功能及相关计算 1. 下列是关于氨基酸的说法，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。（ √ ） ②分子式中只要含有氨基和羧基，就可以肯定其为构成蛋白质的氨基酸。（ x ） ③人体内能合成的氨基酸有20种。（ x ） ④人体内合成蛋白质的氨基酸是通过基因的转录和翻译而来。（ x ） ⑤氨基酸遇双缩脲试剂出现紫色反应。（ x ） ⑦甲硫氨酸的R基是一-CH2 -CH2-S- CH3, 则它的分子式是C5H11O2NS. （ √） ⑧氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位。（ x ） ⑨分子量最小的氨基酸为甘氨酸，分子量为75。（ √ ） 2.下列是关于蛋白质结构的说法，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①蛋白质中S元素存在于氨基酸的R基中。( √ ) ②每种蛋白质都是由20种氨基酸组成的。( x ) ③一个蛋白质分子只能由一条肽链构成。( x ) ④蛋白质的氨基酸序列及空间结构都是基因表达的结果。( √ ) ⑤相同种类和数量的氨基酸只能构成同一种类的蛋白质。( x ) ⑥蛋白质中的氮原子数目与肽键数目相等。( x ) ⑦在m个氨基酸参与合成的n条肽链中，至少含有m十n个氧原子。( √ ) ⑧蛋白质区别于脂质的特有元素是N. ( x ) ⑨血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。( x ) ⑩蛋白质中的N主要存在于氨基上，核酸中的N存在于碱基中。( x ) 3．下列是关于蛋白质功能的说法，正确的打“√”,错误的打“×”。 ①抗体、酶和部分激素的化学本质都是蛋白质。( x ) ②蛋白质也可氧化分解释放能量( √ ) ③组成肌肉细胞的有机物中蛋白质含量最多。( √ ) ④有些蛋白质具有调节生物体的新陈代谢的作用。( √ ) ⑤蛋白质分子中的肽链的盘曲折叠和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。( x ) ⑥有些蛋白质是染色体的组成成分。( √ ) ⑦载体蛋白和血红蛋白都属于具有运输功能的蛋白质。( √ ) ⑧有些蛋白质具有传递信息的功能。( √ ) ⑨胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关。( x ) ⑩所有细胞器均含有蛋白质。( √ ) 细胞中的核酸 1.下列有关核酸的说法，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①只有细胞中的核酸才是遗传物质。( x ) ②病毒体内只有一种核酸。( √ ) ③细胞中的DNA和RNA都是遗传物质。( x ) ④核酸的组成元素只有5种。( √ ) ⑤核糖核苷酸和脱氧核糖的区别在于五碳糖不同。( x ) ⑥核酸彻底水解的产物是核苷酸。( x ) ⑦DNA一般是双链的，RNA 一般是单链的。( √ ) ⑧绝大多数生物的遗传信息贮存在DNA分子中。( √ ) ⑨核酸能控制蛋白质的生物合成。( √ ) ⑩脱氧核苷酸的排列顺序的多样性决定了遗传信息的多样性。( √ ) 分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息-定相同。( x ) 2.下列是有关“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①DNA主要分布在细胞核内，RNA 大部分存在细胞质中。( √ ) ②甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力相同。( x ) ③甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。( √ ) ④50%的酒精能使染色质中的DNA与蛋白质分离。( x ) ⑥用盐酸处理细胞有利于染色剂进入细胞。( √ ) ⑥人的口腔上皮细胞既可用于观察DNA和RNA,也可用来观察线粒体。( √ ) ⑦实验中0.9%的NaCl溶液的作用是使口腔上皮细胞脱水。( x ) ⑧显微镜下可观察到细胞核为绿色，细胞质为红色。( √ ) 细胞中的糖类和脂质 1.下列是关于细胞中的糖类的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①糖类是细胞中含量最多的能源物质。( x ) ②糖类和脂肪的组成元素都是C、H、0. ( √ ) ③糖类比其他能源物质更易彻底水解分解为C02和H20。( √ ) ④细胞内的能量主要储存在糖类物质中。( √ ) ⑤细胞生命活动所需的能量直接来自糖类。( x ) ⑥葡萄糖和麦芽糖可被水解。( x )。 ⑦多糖和二糖必须水解成单糖才能被吸收。( √ ) ⑧蔗糖、麦芽糖和乳糖水解的产物中都有葡萄糖。( √ ) ⑨构成纤维素、淀粉和糖原的基本单位都是葡萄糖。( √ ) ⑩植物细胞壁的主要成分是多糖。( x ) 多糖在细胞中不与其他分子相结合。( x ) 2.下列关于细胞中脂质的叙述，正确 的打“√”，错误的打“×”。 ①脂质的组成元素都是C、H、0。( x ) ②脂质分子中的氧含量远远少于糖类，而氢的含量更多( √) ③脂质分子通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂。 (√ ) ④同等质量的糖原和脂肪氧化分解，糖原释放的能量更多。( x ) ⑤脂肪具有保温、隔热和缓冲减压的作用( √ ) ⑥磷脂和胆固醇都是细胞膜的组成成分。( √ ) ⑦有的脂质能够参与人的生命活动调节。( √ ) ⑧所有细胞中都存在脂质。( √ ) ⑨脂质中的胆固醇是对生物体有害的物质。( x ) ⑩脂肪和多糖、蛋白质、核酸都属于生物大分子。( x ) 11.脂肪只存在于动物的脂肪细胞中，其他部位和植物细胞中没有。( x ) 12.生物膜上脂质的种类和数量决定生物膜的功能。( x ) 第3章细胞的基本结构 细胞膜的结构和功能 1.下列有关细胞膜的叙述，正确 的打“√”，错误的打“×”。 ①蛙成熟的红细胞适合作制备细胞膜的实验材料。( x ) ②细胞膜由蛋白质、磷脂和糖类组成，主要成分为脂质。( x ) ③构成膜的脂质包括磷脂、脂肪和胆固醇。 ( x ) ④功能越复杂的细胞膜，其所具有的蛋白质种类和数量越多。( √ ) ⑤利用动物细胞制备细胞膜比利用植物细胞容易。( √ ) ⑥细胞膜与其他生物膜的结构组成完全相同。(x ) ⑦不同种类的细胞、细胞膜的成分及含量不完全相同。( √ ) ⑧细胞膜的结构特点是具有选择透过性。( x ) ⑨细胞膜的组分是不可变的。( x ) ⑩温度能影响细胞膜的流动性。( √ ) 2.下列关于细胞膜功能的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①细胞膜能使细胞内部环境相对稳定。( √ ) ②在细胞膜的控制下，环境中的有害物质不能进入细胞。( x ) ③细胞膜能提高细胞内的化学反应速率。( x ) ④细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构和功能有关。( √) ⑤动物细胞表面的糖被起到细胞间相互识别的作用。( √ ) ⑥只有活细胞的细胞膜才能控制物质进出细胞。( √ ) ⑦细胞产生的激素与靶细胞膜上的相应受体的结合可实现细胞间的信息传递。( √ ) ⑧细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。( x) 主要细胞器的结构和功能 1.下列有关细胞器结构和功能的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①原核细胞和真核细胞都含有核糖体。( √ ) ②线粒体和叶绿体都是双层膜结构的细胞器，且都与能量转换有关。( √ ) ③小麦细胞的有丝分裂与中心体密切相关。( x ) ④可能含有色素的细胞器有叶绿体和液泡。( √ ) ⑤溶酶体不能分解细胞自身的结构。( √) ⑥含有遗传物质的细胞器有叶绿体、线粒体和核糖体。( x ) ⑦核糖体是蛋白质的合成场所，不是加工场所。( √ ) ⑧性激素在内质网中合成。( √ ) ⑨分离细胞器的方法是密度梯度离心法。( x ) ⑩细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含有的化学成分不同，所具有的生理功能也不同。( √ ) 2.以下是有关观察线粒体和叶绿体实验的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①观察叶绿体时，装片需随时保持有水状态。( √ ) ②观察线粒体实验中，虽经染色处理，但显微镜下观察到的仍是生活状态的线粒体( √ ) ③健那绿染液能将细胞中的细胞质和线粒体染成绿色。( x ) ④观察叶绿体和线粒体可使用相同的实验材料。( x ) ⑤低倍镜下即可观察到叶绿体的形态和分布。( x ) ⑥高倍镜下，可看到叶绿体内部有许多基粒。( x ) ⑦藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体。( √ ) ⑧用盐酸处理细胞有利于健那绿染液对线粒体染色。( x ) 细胞核的结构和功能 1.下列有关细胞核结构和功能的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①所有真核细胞都有细胞核。( x ) ②细胞核的主要结构有核膜、核仁和核孔。( x ) ③生物大分子可以通过核孔自由进出细胞核。( x ) ④不同细胞的细胞核的核孔数量不同。( √ ) ⑤细胞核是mRNA合成和加工的主要场所。( √ ) ⑥蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状。( x ) ⑦核膜是真核细胞中除线粒体、叶绿体外唯一的双层膜结构。( √ ) ⑧没有细胞核的细胞既不能生长也不能分裂。( x ) ⑨核孔是核质之间物质交换和信息交流的通道。( √ ) ⑩细胞核中物质代谢所需的原料都要依赖于细胞质。（ √ ) 2.以下有关染色质的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①染色质是真核细胞中DNA的唯一载体。 ( x ) ②染色质仅由DNA和蛋白质组成。( x ) ③细胞分裂间期只有染色质，没有染色体。( √ )[来源:学④染色质和染色体是同种物质在不同时期的不同存在状态。( √ ) ⑥硝化细菌无染色体，只能在DNA水平上产生可遗传变异。( √) ⑥碱性染料易将染色质着色，不易将细胞中的其他结构着色。( √ ) ⑦基因可能在染色体上,也可能存在于其他场所。( √ ) 生物膜系统 1.下列有关细胞器间协调配合的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①内质网将肽链加工成具有一定空间结构的蛋白质。( √) ②核糖体与肉质网之间靠囊泡间接相连。( x ) ③蛋白质进步加工过程中内质网膜膜面积减小。（ √ ） ④高尔基体在蛋白质分泌中起到交通枢纽的作用。( √ ) ⑤分泌蛋白的合成、加工和运输过程离不开线粒体供能（ √ ） ⑥参与抗体合成、分泌的具膜细胞器有内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜。（ x ） ⑦细胞内的核糖体都能合成分泌蛋白。（ x ） 2.以下有关生物膜的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①分泌蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关。（ √ ） ②生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。( √ ) ③生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现就实现膜成分的更新。（ √ ） ④生物膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递中起决定作用。（ √ ） ⑤生物膜保证了细胞生命活动能够高效、有序地进行。( √ ) ⑥所有生物膜都具有流动性和选择透过性。（ √ ） ⑦不同生物膜中蛋白质分子的种类、数量和排列顺序大体相同。( x ) ⑧生物膜面积越大，其蛋白质含量越高。（x) ⑨用蛋白酶处理后的生物膜的通透性不会发生改变。（ x ） ⑩组成膜的各种化学成分在膜上是均匀分布的。( x ) 第4章细胞的物质输入和输出 物质跨膜运输的实例 1. 下列有关半透膜的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①具有半透性的膜必然具有选择透过性。( x ) ②具有选择透过性的膜必然具有半透性。( √ ) ③活的生物膜具有选择透过性。( √ ) ④成熟的植物细胞的原生质层相当于半透膜。( √ ) ⑤死细胞膜的细胞膜相当于半透膜。( x ) ⑥动物细胞的细胞膜相当于半透膜。( x ) ⑦只要细胞内的液体浓度大于细胞外的液体浓度，细胞就会不停地吸水。( x ) ⑧水分子只能通过半透膜从溶液浓度低的一侧扩散到溶液浓度高的一侧。( x ) 2.以下有关“植物细胞质壁分离与质壁分离复原”实验的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①细胞在发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐增大。( x ) ②质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐增强。( √ ) ③浓度越大的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间越长。( x ) ④滴加清水后，质壁分离的细胞又发生质壁分离复原，说明此细胞是活细胞。（ √ ） ⑤“植物细胞质壁分离与质壁分离复原”实验中没有设计对照实验。( x ) ⑧用任何浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液都不能引起细胞发生质壁分离。( x ) ⑦在不同浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的细胞，滴加蒸馏水后都能复原。（ x ） ⑧只有紫色洋葱外表皮细胞才能发生质壁分离。( x ) ⑨实验材料必须是成熟的植物活组织细胞。( √ ) ⑩实验所用的外界溶液必须对细胞无害。( √ ) 物质跨膜运输的方式 1．以下是有关跨膜运输方式的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①被动运输都是顺浓度梯度的运输。（ √ ） ②被动运输需要膜两侧存在浓度差。（√ ） ③离子的跨膜运输都是主动运输。（ x ） ④主动运输的前提是保证生命活动的需要。（ √ ） ⑤顺浓度梯度的运输都是自由扩散，逆浓度梯度运输的都是主动运输。（ x ） ⑥被动运输和主动运输的区别为是否需要消耗能量。（ √ ） ⑦需要载体的跨膜运输都需要消耗能量。（x ） ⑧胞吞和胞吐不属于物质跨膜运输的方式。（ √ ） ⑨胞吐过程充分体现了细胞膜上载体蛋白的专一性。（ x） ⑩细胞吸收不同矿质元素离子的速率都相同。（x ） 第5章 细胞的能量供应和利用 酶的本质与特性 1.下列有关酶的概念的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①细胞内的酶可以来自食物，也可以自身合成。( x ) ②酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。( x ) ③酶水解的产物是氨基酸或脱氧核糖核苷酸。( x ) ④酶在细胞代谢中起着重要的调节作用。( x ) ⑤酶的合成和加工都与核糖体、内质网、高尔基体等细胞器有关。( x ) ⑥蛋白酶可以作为药品治疗某些疾病。( √ ) ⑦酶分子在催化反应完成后立即被降解。( x ) ⑧酶只能在细胞内发挥作用。( x ) ⑨同一个体内各类细胞中的酶种类有差异，数量也不同。( √ ) ⑩酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。( √ ) 有酶参与的反应能释放出更多的能量。( x ) 2.以下有关酶的特性的叙述，正确的打“√”,错误的打“X”。 ①蛋白酶可以水解所有肽键。( x ) ②大多数酶都能改变化学反应的平衡点。( x ) ③温度能改变酶的活性，不能改变酶的结构。( x） ④酶的空间结构被改变，酶的活性也会受影响。( √ ) ⑤酶的高效性是针对无机催化剂而言的。( √ ) ⑥酶具有专一性和多样性。 ( x )[来源:学。科。网Z。X。X。K] ⑦线粒体中不存在催化丙酮酸形成的酶。( √ ) ⑧能催化ATP合成的酶，也能催化它的水解。( × ) ⑨同一个体不同种类的酶具有相同的适宜PH。( √ ) ⑩酶所所催化的反应-般是在比较温和的条件下进行的。( √ ) 11.低温降低分子运动速度，抑制酶的活性。( √ ) 与酶有关的实验探究 1.下列有关关实验中对照实验的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①自变量是实验中人为改变的变量。( √ ) ②因变量一般是可测量、可观察的变量。( √ ) ③自交量与无关变量是因果关系。( × ) ④实验过程中实验组与对照组之间的无关变量始终相同。( √ ) ⑤对照组中自变量是唯一的。（ √ ） ⑥对照实验的目的在于获得和解释自变量和因变量的关系。（ √ ） 2.以下有关酶特性实验设计的叙述，正确的打“√”，错误的打“×” ①验证酶的专一性时，自变量是酶的种类。（ ×） ②探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度。（ √ ） ③探究酶催化作用的最适PH时，应设置过酸、过碱、中性三组。（× ） ④探究PH对过氧化氢酶活性的影响时，可选择可溶性淀粉溶液为底物。（ × ） ⑤探究过氧化氢酶高效性时，可选择无机催化剂作为对照组。（ √ ） ⑥探究温度对淀粉酶活性的影响时，可选择斐林试剂对实验结果进行检测。（ x： ） ⑦利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响。（ × ） ⑧利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液来验证酶的专一性。（ × ） ⑨随着温度降低，酶促反应的活化能降低。（× ） ⑩如果某种淀粉酶在PH=5和8时活性相同，则该酶的最适PH介于5和8之间。（ √ ） ATP 1.下列有关ATP组成的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①ATP作为细胞中贮存能量的物质，化学性质稳定。（ × ） ②三磷酸腺苷可简写为A一P～P～P。（√ ） ③ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。( × ) ④ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中。( × ) ⑤ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物。( × ) ⑥ATP和DNA具有相同的五碳糖。(× )。 ⑦ATP分子中的两个高能磷酸键稳定性不同。(√ ) ⑧ATP与核酸、磷脂的组成元素相同。( √) ⑨ATP脱掉2个磷酸基团后就是构成DNA的单体。（ × ） ⑩ATP是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是细胞内唯一的直接能源物。（√ ） 2.以下是有关ATP的转化和利用的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①细胞内ATP与ADP相互转化的功能机制是生物界的共性。( √ ) ②能使细胞中ADP含量增加的过程就是消耗ATP的过程。( √) ③黑暗条件下，叶肉细胞产生ATP的场所只有线粒体。( √ ) ④所有生物体内ADP转化成ATP所需的能量都来自呼吸作用。(× ) ⑤ATP与ADP在活细胞中无休止地相互转化。( √ ) ⑥有机物氧化分解释放的能量只有转移到ATP中才能在生命活动中被利用。( √ ) ⑦ATP与ADP相互转化伴随着吸能或放能反应的发生。( √ ) ⑧植物细胞产生的ATP均可用于一切生命活动。( √ ) ⑨蓝藻内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体以及叶绿体。( ×) ⑩ATP的合成总是伴随着有机物的氧化分解。(× ) ATP的主要来源—细胞呼吸 细胞呼吸的类型和过程 1.下列有关细胞呼吸类型的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①细胞呼吸的过程就是有机物氧化分解释放能量的过程。( √ ) ②有氧呼吸能将有机物氧化成无机物，无氧呼吸的产物中没有无机物。(× ) ③消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP比无氧呼吸产生的ATP多。( √ ) ④真核生物都进行有氧呼吸，原核生物都进行无氧呼吸。(× ) ⑤葡萄糖是有氧呼吸的主要能源物质，不是无氧呼吸的主要能源物质。(× ) ⑥有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量。( × ) ⑦有氧呼吸和无氧呼吸都能产生还原氢，(√ ) ⑧细胞中ATP/ADP的值下降可促进细胞呼吸。( √ ) ⑨细胞呼吸过程中产生C02的场所是线粒体基质。(× ) ⑩人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供。( × ) 11.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量，( √ ) 2.下列有关有氧呼吸过程的叙述，正确的打“√”，错误的打“×” ①线粒体是有氧呼吸的唯一场所。( × ) ②有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都有[H]的生成。( √ ) ③有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生，其中第三阶段产生的最多。( √ ) ④有氧呼吸的第二阶段中水是反应物，第三阶段中水是产物。( √ ) ⑤有氧呼吸的第三阶段可在生物膜上进行。( √ ) ⑥有氧呼吸的第一阶段与无氧呼吸的第一阶段相同。( √ ) ⑦线粒体中产生的C02来自葡萄糖。( × ) 3.下列是关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，正确的打“√”，错误的打“×” ①质量分数为10%的NaOH溶液的作用是吸收酵母菌产生的C02。× ②通过检测C02产生与否可判断酵母菌的呼吸方式。( × ) ③C02能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。( √ ) ④重铬酸钾在任何条件下与酒精反应都能由橙色变成灰绿色× ⑤酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量葡萄糖时，有氧呼吸产生的C02多。( √ ) ⑥无氧呼吸装置中，培养酵母菌的锥形瓶应密闭放置一段时间再与装有澄清石灰水的锥形瓶相通。(√ ) ⑦根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短可检测C02的产生速率。(√ ) ⑧酵母菌和乳酸菌无氧呼吸产物不同的直接原因是细胞内催化无氧呼吸的酶不同。( √ ) 细胞呼吸的影响因素和原理应用 1.以下是有关细胞呼吸原理的应用的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①中耕松土”有利于根细胞的有氧呼吸。(√ ) ②选用透气性好的“创可贴”，是为了保证人体细胞的有氧呼吸( × ) ③酿醋和酿酒的通气条件不同(√ ) ④贮存水果、蔬菜时需要0℃以下低温和无氧条件( × ) ⑤种子风干脱水后呼吸强度增强。( × ) ⑥慢跑可以促进人体细胞的有氧呼吸，使细胞获得较多的能量。( √)。 ⑦及时排除农田的积水可减少无氧呼吸的产物对根细胞的毒害。 ( √ ) ⑧酸奶的制作充分利用了乳酸菌的无氧呼吸。( √ ) ⑨高等生物保留无氧呼吸的能力，有利于其对不良环境的适应。( √ ) ⑩皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清。(√ ) 2.以下是有关C02释放量和02消耗量与细胞呼吸状况关系(以（C6H1206）为底物)的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①只释放C02,不消耗O2,则细胞只进行无氧呼吸。( √ ) ②若C02的释放量多于02的消耗量，则细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。( √ ) ③若C02的释放量等于02的消耗量，则细胞只进行有氧呼吸。( √ ) ④若既不吸收02也不释放C02,则说明该细胞已经死亡。( × ) ⑤若C02的释放量少于02的消耗量，则细胞呼吸的底物可能是脂肪。( √ ) ⑥若C02的释放量与O2的消耗量的体积之比为4/3，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。( √ ) ⑦若C02的释放量与O2的消耗量的体积之大于4/3，则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸。( × ) 能量之源光与光合作用 光合作用的场所 1.下列有关叶绿体的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①叶绿体是光合作用的唯一场所。( √ ) ②叶绿体普遍存在于植物细胞中。( × ) ③叶绿体的内膜和外膜都具有选择透过性。( √ ) ④叶绿体的内膜上附着有与光合作用有关的酶。( √ ) ⑤叶绿体的类囊体扩大了受光面积。( √ ) ⑧叶绿体基质与细胞质基质、线粒体基质成分相同。( × ) ⑦叶绿体是细胞遗传物质的载体之一。( × ) ⑧叶绿体中的基粒由多个类囊体堆叠而成。( √ ) ⑨叶绿体中含有一种无膜结构的细胞器。 ( × ) ⑩叶绿体基质中含有DNA和RNA. ( √ ) 2.下列有关叶绿体中色素的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①叶绿体中的色素只分布在类囊体薄膜上。( √ ) ②叶绿素是光合作用中重要的物质，能吸收光能。( √ ) ③叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈黄绿色，叶绿素b呈蓝绿色。( × ) ④类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光。( × ) ⑤黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在。( √ ) ⑥液泡中色素吸收的光能用于光合作用。( × ) ⑦Mg2+等无机盐离子能影响叶绿素的合成。( √ ) ⑧叶绿素吸收的绿光很少，因此叶片呈现绿色。( √ ) ⑨叶绿体中的色素与02和[H]的形成有关。( √ ) ⑩叶绿体中的色素能吸收和传递光能。( × ) 3.下列是关于“叶绿体色素的提取和分离”实验的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂。( × ) ②色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度也不同。( √ ) ③研磨时加入Si02,可防止色素被破坏。( × ) ④研磨时要用滤纸过滤，盛放滤液的小试管要及时用棉塞塞紧。( √ ) ⑤利用纸层析法可分离四种叶绿体色素。( √ ) ⑥画滤液细线前可在相应位置用钢笔先画一条细线。( × ) ⑦滤纸条上的滤液细线不能触及层析液。( √ ) ⑧实验中使用的滤纸必须是干燥的。( √ ) ⑨在“色素的提取与分离”实验中，滤纸条上的色素带从上到下最宽的是第3条。（ √ ） ⑩在“色素的提取与分离”实验中，滤纸条上叶绿素a比叶绿素b扩散得慢。( × ) 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度最大的是叶绿素a 。（× ） 光合作用的基本过程 1.下列有关光合作用的探究历程的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①恩格尔曼实验的结论是是氧气是叶绿体释放出来的。( √ ) ②卡尔文实验的结论是氧气来自于水的光解。( × ) ③鲁宾和卡门实验和卡尔文实验都利用了同位素标记法。( √ ) ④萨克斯实验中曝光的半叶片为实验组，遮光的一半为对照组。( × ) ⑤梅耶指出植物在进行光合作用时将光能转化成化学能。( √ ) ⑥普利斯特利实验证明植物在光下可释放氧气。( × ) ⑦英格豪斯证明了植物在光照条件下可以改变空气成分的实验。( √ ) ⑧用极细的光束和乳酸菌处理黑暗中的水绵证明叶绿体在光合作用中产生氧气。( × ) ⑨分别用H2180和C18O2作原料研究光合作用的产物02的来源。( √ ) ⑩用14C02研究光合作用中碳的转移途径为C02→C3→C5→(CH20) 。( √ ) 2.下列有关光合作用过程的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①光反应为暗反应提供[H］和H20。( √ ) ②暗反应在细胞质基质中进行。( × ) ③光反应产生的ATP可以用于暗反应，也可用于其他生命活动。( × ) ④光反应只进行能量代谢，不进行物质代谢:暗反应则刚好相反。( × ) ⑤破坏叶绿体外膜后，02不能产生。( × ) ⑥离体叶绿体基质在适宜条件下添加ATP、[H］和C02后，可完成暗反应。( √ ) ⑦光合作用光反应阶段产生的[H］可在叶绿体基质中作为还原剂。( √ ) ⑧光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。( √ ) ⑨类囊体上的反应需要光，不需要酶，叶绿体基质中的反应不需要光，需要多种酶。( × ) ⑩光反应的产物有02、还原氢和ATP等。( √ ) 影响光合作用的因素 1.以下是有关影响光合作用因素的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①关照强度直接影响光反应，间接影响暗反应。(√ ) ②二氧化碳浓度直接影响光合作用的暗反应。( √ ) ③当超过一定温度时，光合速率随温度升高而降低。( √ ) ④温度主要是通过影响酶活性来影响光合速率的。( √ ) ⑤干早条件下，植物光合作用速率降低。( √ ) ⑥缺镁时植物表现黄化，光合作用并不发生变化。( × ) ⑦农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度相同。( × ) ⑧在相同光照条件下，各种植物的光合作用相同。( × ) 光合作用与细胞呼吸的综合应用 1.以下是有关光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的打“√”,错误的打“X”。 ①在光合作用进行的同时，呼吸作用也在进行。( √ ) ②光合作用形成糖类和02可在细胞呼吸中被利用。( √ ) ③促进植物的光合作用，同时抑制其细胞呼吸有利于高产。( √ ) ④温度对光合作用和细胞呼吸影响的原理是一样的。( √ ) ⑤叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等。( √ ) ⑥随C02浓度的增大，叶绿体的光合速率增大，线粒体的呼吸速率减小。( × ) ⑦线粒体产生的C02在光照时全部打散到叶绿体中，黑暗时全部扩散到细胞外。( × ) ⑧同一叶片在不同生长发育时期，其光合作用速率和细胞呼吸速率都有差异。( √ ) ⑨冬季连续雾天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降温，可以提高农作物产量。( √ ) ⑩干旱对植物的光合作用和细胞呼吸都会产生影响。( √ ) 第6章细胞的生命历程 细胞周期与有丝分裂 1.下列有关细胞周期的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①进行有丝分裂的细胞具有细胞周期。( √ ) ②细胞周期的大部分时间处于分裂期。( × ) ③胚胎细胞和癌细胞都有细胞周期。( √ ) ④具有特定的形态、结构和功能的成熟细胞没有细胞周期。( √ ) ⑤细胞周期是一个与代谢有关的过程，温度越高所需时间越长。( × ) ⑥细胞的种类不同，一个细胞周期的时间可能相同。( √ ) ⑦一个新细胞通过有丝分裂形成两个新细胞所需的时间为一个细胞周期。( √ ) ⑧用显微镜观察细胞内染色体变化可以看到一个细胞完整的细胞周期。( × ) 2.下列有关有丝分裂的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①真核生物细胞只进行有丝分裂，原核生物细胞只进行无丝分裂。( × ) ②真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。( × ) ③在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体。( × ) ④同源染色体联会通常发生在有丝分裂前期。( × ) ⑤在有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒。( × ) ⑥染色体数目加倍发生在有丝分裂间期。( × ) ⑦植物细胞在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞。( × ) ⑧有丝分裂末期形成的核膜与内质网相连。( √ ) ⑨姐妹染色单体就是同源染色体。( × ) ⑩体细胞有丝分裂完成后，两个正常子细胞的DNA序列相同。( √ ) 3.下列是关于“观察植物细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①装片的制作顾序是解离一染色一漂洗制片。( × ) ②看到的分生区细胞大多具有完整的细胞核。( √ ) ③解高的目的是将组织细胞杀死，以利于固定细胞的形态。( × ) ④漂洗的目的是为了洗去根尖上的盐酸避免与减性染料发生中和。( √ ) ⑤用龙胆紫溶液染色是为了将染色体染成紫色。( √ ) ⑥压片可将根尖细胞压成单层，使之不互相重叠。( √ ) ⑦高倍镜下视野明亮，看到的细胞数目少。( × ) ⑧实验中使用的解离液为醋酸洋红液。( × ) ⑨分生区细胞呈正方形，排列紧密。( √ ) ⑩观察分裂期细胞时，可先找分裂中期的细胞，再找其他时期的细胞。( √ ) 细胞的分化与全能性 1．下列有关细胞分化的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①细胞分化的实质是基因的选择性表达。( √ ) ②细胞分化后，细胞中的DNA均相同，RNA 均不相同。( × ) ③细胞凋亡与基因选择性表达有关，属于细胞分化过程。( × ) ④分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能。( √ ) ⑤分化一般是不可逆的，一旦细胞发生分化，正常情况下便不会再脱分化到原先的状态。√ ⑥细胞分化不能使细胞数目增加。( √ ) ⑦细胞分化发生在生物体的整个生命过程中。( √ ) ⑧所有生物的细胞都会发生分化。( × ) ⑨细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。( √ ) ⑩神经元是已经高度分化的细胞，不会再有基因表达。( × ) 2.下列有关全能性的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①只有植物的体细胞才具有发育成完整个体的潜能。( × ) ②发育成完整个体所需的基因都存在于细胞核中。( × ) ③已分化的动物体细胞也具有全能性。( × ) ④生物体内的细胞由于分化，全能性不能表达。( √ ) ⑤植物细胞在一定的条件下离体培养能表现出全能性。( √ ) ⑥离体细胞分化成不同的组织、器官，说明该细胞具有全能性。( × ) ⑦分化程度高的细胞其全能性一定低。( × ) ⑧玉米种子萌发长成新植株体现了植物细胞的全能性。( × ) 细胞的衰老、凋亡与癌变 1.下列有关细胞衰老的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①幼年个体中没有衰老的细胞，老年个体中没有新产生的细胞。( × ) ②细胞的衰老会引起个体的衰老。( × ) ③在衰老细胞内水分减少，细胞萎缩，体积减小。( √ ) ④衰老细胞的代谢速度减慢。( √ ) ⑤衰老细胞的形态、结构和功能都发生变化。( √ ) ⑥衰老细胞的通透性改变，物质运输功能增强。( × ) ⑦衰老细胞内的色素会妨碍细胞内的物质交流。( √ ) ⑧衰老细胞内酶的活性降低。( √ ) ⑨人体各种组织细胞的衰老是同步进行的。( × ) ⑩个体发育过程中细胞的衰老过程对于生物体发育产生消极影响。( × ) 细胞普遍衰老会导致个体衰老。( √ ) 2.下列有关细胞凋亡的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①细胞凋亡是生理性的，细胞坏死是病理性的。( √ ) ②细胞凋亡与极端的物理、化学等因素的关系十分密切。( × ) ③放射性治疗可以引发癌细胞凋亡。( × ) ④细胞凋亡对机体有利，细胞坏死对机体有害。（ √ ） ⑤细胞凋亡是主动的，细胞坏死是被动的。( √ ) ⑥细胞凋亡是由基因调控的，细胞坏死是由外界因素引起的。(√ ) ⑦细胞调亡能确保机体正常生长发育，清除多余的细胞。(√ ) ⑧细胞凋亡是积极防御功能，如对病毒感染的细胞的清除。( √ ) ⑨人体内癌变细胞的清除属于细胞凋亡。( √ ) ⑩细胞凋亡，细胞周期变短。( × ) 3.下列是关于癌细胞和细胞癌变的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①癌细胞是细胞畸形分化的结果。( √ ) ②细胞癌变，膜黏着性增强。（ × ） ③细胞癌变，细胞周期延长。( × ） ④各种致癌因子可改变正常细胞的遗传物质进而诱发癌变。( √ ) ⑤癌变的实质是原癌基因和抑癌基因发生突变。( √ ) ⑥吸烟、酗酒等不良生活习惯是引发癌症的危险因素。( √ ) ⑦正常人如果长期接触癌症患者，那么其细胞癌变的概率会增加。( × ) “三段论”作答高考生物学“原因解释类”问题 学生在“原因解释类”问题的作答上普遍失分较多，主要原因是逻辑混乱或不严谨。从学生的角度来看，关于这类问题的生物学知识、原理明明都懂,但拿不到满分，自我分析通常以“答不到点上”来解释，久而久之对此类问题产生畏惧心理。对此情形，需要教师及时引导，科学分析，剖析“原因解释类”问题的逻辑本源，以科学的逻辑体系破解此类问题的作答模式,进而让学生掌握以不变应万变的作答方法。 此类问题的答题依据是逻辑推理的“三段论”，“三段论”是由亚里士多德创立的，是演绎推理的第一个逻辑体系,是由三个命题组成的逻辑推理形式，这三个命题被称为大前提、小前提和结论。 例如：甲状腺激素能促进细胞代谢，给小鼠注射甲状腺激素，则小鼠的细胞代谢会增强。 上述的三个命题中，“甲状腺激素能促进细胞代谢”是大前提，“给小鼠注射甲状腺激素”是小前提，“小鼠的细胞代谢会增强”是结论。在生物学学科的高考试题中，大前提一般是生物学概念、原理或规律，小前提是一个特殊陈述，结论是基于大前提到小前提所推导的推论。 根据三段论的逻辑推理,在考试试题中，分别可以对结论、小前提、大前提进行考查。 例1、（ 2017年全国I卷第30题节选）植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，回答下列问题： （1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养,培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低。 （2）若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加，原因是甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中。O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当。O2增多时，有氧呼吸会增加。 解析：第（1）题中小前提是密闭小室中光照培养的处理,该小前提并不能与光合速率降低相对接，所以需要对其转化，即该处理会引发何种变量的变化。通过光合作用的原理可知，该处理会导致变量即密闭小室中CO2的降低，但只根据此小前提并不能推导得出光合速率降低的结论，还需要一个大前提做支撑，即CO2是光合作用的原料或参与暗反应中CO2的固定,高考的标准答案中并没有此大前提，这一点是不妥当的。但结合此空的分值（至少3分）和作答空格可知，对小前提的转化不能只写密闭小室中CO2浓度降低，还需要将此原因进行详细化描述，即光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,或净光合大于零。所以，根据以上分析,此问题的答案可以表述为：光照下，植物的净光合速率大于零，使得小室中CO2浓度降低，而CO2是光合作用的原料,使得光合速率降低。第（2）题中小前提是密闭小室无O2光照培养，该小前提并不能与有氧呼吸增加相对接,需要对其转化。该处理会引发小室内O2增多,再加上O2是有氧呼吸的原料或参与有氧呼吸第三阶段的大前提，方可得出有氧呼吸会增加。同样对小前提的转化需要详细化描述,即光合大于呼吸速率，使O2增多。所以，根据以上分析,此问题的答案可以表述为：甲的净光合速率大于零，使小室中O2浓度增高，而O2是有氧呼吸的原料，使得有氧呼吸会增加。 通过对此题的分析可以看出，高考命题者在命制答案过程中的不严谨之处，同一题目背景中，第（1）问的答案没有大前提，而第（2）问中的答案却有大前提,而且是很详细的大前提“O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节”，在这一个题目中出现双重标准是不合适的。 总的来说，此类问题的作答模式需要兼顾大、小前提和结论，若大、小前提中的某个前提较为复杂时（一般是小前提），还需要对其详细化描述，其最终落脚点一定要能与大前提和结论顺利对接，但详细化过程的详略程度还要结合试题分值及作答空格的长短来判断，进而对所要回答的内容进行增或减，即“看菜吃饭，量体裁衣”，通过多加分析高考真题，体会分析答题技巧和答题模式，尽可能做到“运用之妙，存乎一心”。 1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶能降低化学反应的活化能，某些酶的成分是RNA，故有的核酸可以降低某些化学反应的活化能。 2、在一般低温条件下，蛋白质的空间结构稳定。蛋白质的变性：受热、酸碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛等）、紫外线等 作用时蛋白质可发生变性，失去其生理活性；变性是不可逆过程，是化学变化过程。 3、DNA多样性的原因之一是其碱基对的排列顺序千变万化。DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定 了DNA分子的多样性（n对碱基可形成4n种）。 4、精子中含有染色体组，本物种全套遗传信息，但其属于高度分化的细胞。 5、细胞衰老过程中，端粒会变短，但不是所有的酶活性都下降。 6、用黑藻作实验材料，观察到细胞质的环流方向与实际方向相同。细胞质环流为顺时针或逆时针，通过显微镜观察细胞环流方向与实际方向一致。 7、用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片，观察不到细胞中的纺锤丝。用洋葱根尖细胞分生区观察细胞的有丝分裂时，用龙胆紫染液染色，但龙胆紫是让 染色体着色的，不能让纺锤丝着色，因此观察不到。 1、自由水是生化反应的介质，有些水还直接作为反应物参与生物化学反应，如有氧呼吸。液泡中的水属于自由水。 2、人体内组织细胞的更新包括组织细胞的产生和凋亡，新组织细胞的形成需要金国细胞分裂、分化。造血干细胞是已分化的细胞，但仍能继续分化形成血细胞和淋巴细胞。细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不变。凋亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫。 3、胰岛素与细胞膜上的胰岛素受体结合后，葡萄糖通过载体蛋白的协助进入细胞内。 4、液泡是植物细胞中储存 Ca2+的主要细胞器。 1、组成荧光蛋白的各种氨基酸之间的差异是种类、数目、排列顺序不同。荧光蛋白质因为特殊的荧光，可作为标签蛋白，监测活细胞中的蛋白质运输等问题。高温破坏荧光蛋白的空间结构，但不会破坏肽键。 2、成熟红细胞没有细胞核和细胞器，不能合成蛋白质。组成血红蛋白和心肌蛋白的化学元素中，都有C、H、O、N，血红蛋白还含有Fe，因此组成血红蛋白和心肌蛋白的化学元素不完全相同。 3、着丝点分裂不会导致DNA数目加倍，但会导致染色体数目加倍。 1、检测还原糖用斐林试剂，斐林试剂使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，且需水浴加热。检测蛋白质用双缩脲试剂，双缩脲试剂使用时先加A液（NaOH溶液）再加B液（CuSO4溶液）。检测脂肪用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液，染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色。 2、酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝溶液鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 3、自由水与结合水的含量影响种子的新陈代谢，代谢越旺盛自由水含量越多，种子储存需要降低新陈代谢，减少有机物的消耗，含氧量很低的时候，会使无氧呼吸增加，反而会使有机物的消耗速率增加，温度会影响酶的活性，但高温才会破坏酶的空间结构。自由水与代谢的强弱有关，入库前干燥处理主要是除去大量的自由水，降低细胞呼吸，利于储存。冷库中-18℃的低温通过抑制酶的活性来降低呼吸速率，不会破坏酶的空间结构，不会变性失活。密封包装袋中需要降低氧气浓度，减弱细胞呼吸，以利于种子的保存。 9、大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，胞吞或胞吐不需要载体蛋白，需要消耗能量。 10、观察植物细胞有丝分裂实验： 解离：剪取根尖2-3mm（最好每天的10-14点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3-5min。解离是使细胞彼此分离，未解离细胞会相互重叠，因此实验结果很可能是无法清晰观察到分生区细胞。解离时细胞已经死亡，无法观察到动态变化过程。 漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。漂洗的作用是洗去解离液，防止解离过度，便于染色。 染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲（龙胆）紫溶液的培养皿中，染色3-5min。延长染色的时间，染色体太深，妨碍观察。 制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片，即制成装片。 观察：（1）低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。（2）高倍镜观察找到分生区的细胞后，把低倍镜移走，直接换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮，直到看清细胞物象为止。 ( 第 1 页 共 3 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $