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01 细胞中的元素和化合物 组成细胞的元素(常见的有20多种)
组成细胞的化合物 1．细胞中水的存在形式和生理功能
(1)一般来说，水是细胞和生物体中含量最多的物质。 (2)含水量： 水生＞陆生； 幼年＞成年＞老年； 代谢旺盛的细胞＞代谢缓慢的细胞； 幼嫩细胞＞衰老细胞。 (1)自由水与结合水含量比值的大小决定了细胞或生物体的代谢强度，比值越大，表明细胞或生物体中自由水含量越多，代谢越强；反之，代谢越弱。但生物体的抗逆性（如抗旱性、抗寒性等）与此相反，即二者比值越小，抗逆性越强。 (2)在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，温度升高时，自由水增多，反之，结合水增多。 水的存在形式与代谢、温度的关系 1．存在形式：大多以离子形式存在，如Na+、K+、Cu2+、Mg2+、Fe2+、Cl－、HCO3－、SO42－等。少部分以化合物的形式存在。 2．生理功能
1．氨基酸及其种类 2．蛋白质的结构及其多样性
(1)蛋白质的结构 ①蛋白质的基本组成单位是氨基酸。
2．核酸的基本组成单位：核苷酸 3．核酸的形成 (1)DNA：由脱氧核苷酸连接而成的2条长链构成 (2)RNA：由核糖核苷酸连接而成的1条长链构成 4．DNA与RNA的比较
6．核酸与蛋白质的联系 1．糖类 (1)糖类的元素组成：C、H、O (2)糖类的分类及功能
2．脂质 (1)脂质的元素组成：主要是C、H、O，磷脂还含有P和N (2)脂质的分类及功能
1．实验原理：某些化学试剂能够与生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。 2．实验方法和步骤 (1)还原糖的检测和观察 (2)淀粉的检测和观察
(3)脂肪的检测和观察 方法一：花生种子匀浆 + 3滴苏丹Ⅲ染液样液变成橘黄色 方法二：
斐林试剂与双缩脲试剂的比较
实验原理 (1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同：甲基绿能使DNA呈现绿色，吡罗红能使RNA呈现红色。 (2)盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时可使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合。 方法步骤
02 细胞的结构和功能 1生命活动离不开细胞 1．细胞是生物体结构和功能的基本单位。 2．没有细胞结构的病毒，只有依赖活细胞才能生活。 3．单细胞生物如细菌、单细胞藻类、单细胞动物等，依靠单个细胞就能完成各种生命活动。 4．多细胞生物如许多植物和动物等，依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。 2生命系统的结构层次 1．生命系统的结构层次由小到大依次为：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 2．同一生命系统的各个层次之间是密切联系而不是彼此孤立的。 1细胞学说的建立和内容 施莱登、施旺提出的细胞学说的主要内容： 1．细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，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。 2细胞的多样性和统一性 1．不同细胞的形态、大小、生理功能千差万别，体现了细胞的多样性。 2．细胞都有相似的细胞结构（如细胞膜和细胞质），均含有DNA，体现了细胞的统一性。 3原核细胞与真核细胞的差异性和统一性 原核细胞与真核细胞的比较
4根据细胞结构进行的生物分类
1细胞膜 体验细胞膜的制备
方法步骤： (1)将红细胞稀释液制成临时装片。 (2)在高倍镜下观察：待观察清晰时，在盖玻片一侧滴加蒸馏水，另一侧用吸水纸吸引；随后可看到红细胞凹陷消失，细胞体积增大，最后导致细胞破裂，内容物流出。 (3)如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后采用不同转速离心的方法，就获得较纯的细胞膜 细胞膜的成分：主要是脂质和蛋白质（蛋白质种类和数量与细胞膜功能复杂程度有关），还有少量糖类，与蛋白质形成糖蛋白，与脂质构成糖脂。 细胞膜的功能 (1)将细胞与外界环境分隔开：使细胞成为一个相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对稳定。 (2)控制物质进出细胞：有选择性地允许物质进出，保证细胞代谢正常进行。但是控制能力是有限的。 (3)进行细胞间的信息交流：保持生物体内各细胞之间功能的协调。
方式一：一些细胞如分泌细胞分泌一些信息分子如激 素，通过血液的传递运送到作用部位的细胞(靶细胞)，被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白等)识别，引起靶细胞生理反应。
方式二：相邻两个细胞的细胞膜直接接触，通过受体识 别，将信息从一细胞传递给另一细胞。
方式三：通过相邻两个细胞之间形成的通道，携带信息 的物质进入另一个细胞而实现信息交流。
 细胞膜的结构特点与功能特性
2细胞核 细胞核的结构及各部分的功能
3细胞器 各种细胞器的结构和功能 (1)双层膜结构的细胞器
(2)单层膜结构的细胞器
(3)无膜结构细胞器
多角度比较各种细胞器
用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的实验实验原理： ①呈绿色的叶绿体散布于细胞质中，不需染色。 ②健那绿染液能专一性地使线粒体呈蓝绿色，而细胞质接近无色。 ③用高倍显微镜可以观察到叶绿体和染色后的线粒体的形态和分布。 方法步骤：
注意事项： ①用高倍显微镜可观察到叶绿体和线粒体的形态和分布，但不能观察到叶绿体和线粒体的亚显微结构。 ②制作的临时装片要始终保持有水状态，保证细胞的活性。 ③实验材料的选择应以取材方便、制片简单、观察效果好为原则。由于藓类植物的叶子薄而小，叶绿体清晰，可取整个小叶制片，作为观察叶绿体的实验材料。含叶绿体的或其他颜色鲜艳的植物细胞，不能用来观察线粒体，因为原有的颜色会遮蔽键那绿染色后的颜色变化，影响观察。观察线粒体的实验材料一般选用人的口腔上皮细胞。要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。 ④用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮的原因：靠近下表皮的叶为栅栏组织，叶绿体大而排列疏松，便于观察；稍带些叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。 生物膜系统的概念： 真核细胞内，由细胞膜、核膜以及细胞器膜（内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等）共同构成的膜系统。
3．生物膜的结构——流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容： ①磷脂双分子层构成了生物膜的基本支架。 ②蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。 ③糖类与细胞膜外表面上的某些蛋白质构成糖蛋白，可形成一层糖被，糖蛋白有保护、润滑、识别作用。 4．各种生物膜之间的联系 (1)在结构上的联系：
(2)在功能上的联系：
生物膜系统的功能： ①细胞膜使细胞具有相对稳定的内部环境，并对细胞与外部环境进行物质交换、能量转换和信息传递起决定性作用。 ②广阔的膜面积为多种酶提供了大量附着位点，是许多重要化学反应进行的场所。 ③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞能同时进行多种化学反应且互不干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行。 03 物质出入细胞的方式 01 渗透作用的原理和实验 扩散作用的概念： 物质分子从相对含量多的地方向相对含量少的地方转移的现象。
注意事项： (1)水分子的移动方向：双向移动，但最终结果是单位体积内水分子数多（低浓度）的溶液流向单位体积内水分子数少（高浓度）的溶液。 (2)上图中，在达到渗透平衡后，只要存在液面差△h，Sl溶液的浓度就仍大于S2溶液的浓度。此时液柱抑制水分渗入的作用力与浓度差促进水分渗入的作用力达到平衡。 (3)若S1和S2为不同浓度的葡萄糖溶液，因为葡萄糖分子可以透过半透膜，所以△h=0。 02 植物细胞的吸水和失水实验 实验原理 (1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； (2)细胞液具有一定的浓度，可与外界溶液形成浓度差而渗透吸水或失水。 (3)原生质层比细胞壁的伸缩性大，故前者收缩幅度较后者大。 方法步骤
注意事项： (1)正确选择实验材料：一般选用成熟的活的植物细胞(如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞)，因为成熟的植物细胞具有中央大液泡，质壁分离及复原现象明显；液泡最好带有颜色，更便于观察；动物细胞没有细胞壁，故不发生质壁分离。 (2)实验试剂的使用： ①若使用浓度过高的蔗糖溶液，质壁分离现象明显，但不能发生质壁分离复原，因为溶液浓度过高，导致细胞过度失水而死亡。 ②若使用质量浓度为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，所以细胞先发生质璧分离后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等溶液发生的现象同上） ③若使用质量浓度为1 mol/L的醋酸溶液，则细胞不发生质璧分离及复原现象，因为醋酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。 (3)该实验中存在两次自身对照：第一次是自然状态与质壁分离状态对照，第二次是复原后状态与质壁分离状态对照。 03 物质出入细胞的方式
自由扩散的概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞。 协助扩散的概念：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。 主动运输的概念：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。 自由扩散、协助扩散与主动运输三者的比较
胞吞的概念：大分子(或颗粒)附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成包围着大分子(或颗粒)的小囊，然后小囊从细胞膜上分离下来形成囊泡，进入细胞内部。 胞吐的概念：大分子(或颗粒)在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子(或颗粒)排出细胞。 胞吞与胞吐的比较
04 酶与ATP 01 酶 细胞代谢的概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 酶的本质和作用：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 酶的作用机理 (1)酶在细胞代谢中具有催化作用，其作用机理是降低化学反应的活化能。 (2)与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，两者的比较如图：
酶的特性 1．高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。 2．专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应。 3．作用条件较温和：在最适宜的温度、pH条件下，酶的活性最高。若温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低；若过酸过碱或温度过高，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 1．表示酶高效性的曲线 ①催化剂可加快化学反应速率；与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶只能缩短达到化学平衡所需时间，但不能改变化学反应的平衡点。 2．表示酶专一性的图像和曲线 (1)图像:
①图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B分解后的产物，C、D表示不能被酶催化的物质。 ②酶和被催化的底物分子都有特定的结构。 (2)曲线： ①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A对反应物A具有催化作用。 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对反应物B不具有催化作用。
3．表示温度、pH对酶活性影响的曲线
(1)甲、乙曲线表明： ①在一定温度(或pH)范围内，随温度(或pH)的升高，酶的催化作用增强，超过最适温度(或pH)，酶的催化作用随温度(或pH)的升高而逐渐减弱。 ②过酸、过碱和高温都会使酶失活；低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，随温度升高可使酶活性逐渐恢复。 (2)丙图曲线表明:反应溶液pH的变化，不影响酶作用的最适温度。 4．表示底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
(1)图甲：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 (2)图乙：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 注： ①温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。 ②底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。 ●变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。 ●对照实验：指除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。
1．酶本质的验证实验 (1)设计思路：绝大多数酶的本质为蛋白质，少数为RNA；蛋白质的鉴定常用双缩脲试剂，RNA的鉴定常用吡罗红染液。 (2)实验方案：
2．酶催化作用的验证实验 (1)设计思路：蒸馏水对底物没有催化作用，酶对相应的底物有催化作用。 (2)实验方案：
3．酶高效性的实验探究——比较过氧化氢酶和Fe3+（无机催化剂）的催化效率 (1)实验原理： ①2H2O22H2O＋O2↑ ②通过对过氧化氢酶与Fe3+对过氧化氢反应速率的催化效率进行比较，从而得出结论。 (2)实验方案：
注意事项： ①肝脏的新鲜程度：必须是新鲜的刚从活体动物中取出的。因为过氧化氢酶是蛋白质，放置久了，会受到细菌分解作用使组织中的酶分子数量减少，或活性降低。 ②滴加FeCl3和肝脏研磨液的滴管不能混用。否则，由于酶的高效性，少量的酶带入FeCl3溶液中，会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误判断。 ③将肝脏研磨成液，目的是使细胞内的过氧化氢酶充分释放出来。 ④观察实验现象时，注意观察两试管中产生气泡的先后、相同时间内产生气泡的多少、卫生香的燃烧情况、冒泡时间的长短，说明酶的催化效率的高低。
4．酶专一性的验证实验 (1)设计思路：用两种不同的酶作用于同一种底物，或用同一种酶作用于两种不同的底物。通过观察反应是否发生得出结论。 (2)实验方案：
5．探究不同环境因素（温度和pH）对酶活性影响的实验 (1)设计思路： ①设置一系列不同温度梯度（或pH）的实验组进行相互对比，最后根据实验现象得出结论； ②酶促反应所需时间最短的一组所对应的温度（或pH）最接近最适温度（或pH）；相邻组之间的差值（即梯度值）越小，测定的最适温度（或pH）就越精确。 (2)实验方案：
6．对影响酶促反应速率因素的理解 酶的催化活性的表示方法：单位时间内底物的减少量或产物的生成量（即酶促反应速率）。
02 ATP
(2)结构示意图：
1．A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AIP，ATP产生量仍然有一定数值。
2．AB段表示随O2供给量逐渐增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生量随之增加。 3．BC段表示当O2供给量达到一定值后，ATP产生量不再增加，因为有氧呼吸过程还受其他条件的限制，此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。 1．直接能源：ATP。 2．能源物质：糖类、脂肪、蛋白质。 3．主要能源：糖类。 4．储备能源：脂肪（主要），植物细胞内还有淀粉， 动物细胞内还有糖原。 5．根本能源：太阳光能。
05 细胞呼吸
02 有氧呼吸
3．有氧呼吸的总反应式及相关元素的转移
03 无氧呼吸
3．无氧呼吸的总反应式
注： ①高等植物和酵母菌等生物的无氧呼吸一般产生酒精。 ②高等动物、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根等)或乳酸菌等的无氧呼吸一般产生乳酸。 04 有氧呼吸与无氧呼吸的比较
注意： 1．有氧呼吸与无氧呼吸产物最大区别是无氧呼吸没有水生成，且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。 2．真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。 3．原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸（如蓝藻、硝化细菌等），因为这些生物的细胞质和细胞膜上分布有与有氧呼吸有关的酶。 05 细胞呼吸方式的判断 以C6H12O6作为细胞呼吸的底物，以CO2释放量和O2消耗量为重要依据，则判断方法可总结为： 1．无CO2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CO2，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可增大，如酵母菌的无氧呼吸。 3．当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸(或同时进行产生乳酸的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式)，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小。 4．当CO2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两种方式，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，可如下分析： (1)若 (2)若 (3)若 实验原理 (1)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此常用来研究细胞呼吸的不同方式。 (2)CO2的检测：CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑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过程中CO2的产生情况。 (3)酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。 探究过程
注意事项： (1)将装置（甲）连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过含NaOH溶液的锥形瓶，去除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生CO2所致。 (2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧消耗完后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2进入澄清的石灰水。 影响细胞呼吸的外部因素(环境因素)：温度、O2浓度、CO2浓度、含水量等
06 光合作用 06 捕获光能的色素和结构 1．捕获光能的色素（即光合色素）的分布、种类和功能 (1)分布：叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上。 (2)种类和功能：
(2)叶绿体的功能：是真核生物进行光合作用的场所。 叶绿体适于光合作用的结构特点： ①叶绿体内有许多类囊体及其堆叠成的基粒，极大地扩展了受光面积；类囊体的薄膜上还分布着许多吸收光能的色素分子，便于吸收光能。 ②类囊体的薄膜以及叶绿体的基质中，分布着多种光合作用所必需的酶，有利于光合作用的进行。 02 光合作用的探究历程
(1)本实验缺少对照实验，实验结果说服力不强。应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于密闭的玻璃罩内，作为空白对照。 (2)没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因子植物的生长。 (3)限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。
(1)该实验设置了自身对照，自变量为光的有无，因变量是颜色变化（有无淀粉生成）。 (2)该实验的关键是饥饿处理，使叶片中原有的营养物质(淀粉)通过呼吸作用消耗掉，以增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘蒸气处理之前应用热酒精对叶片进行脱色处理。 (3)本实验结论是：光合作用的产物有淀粉；光是光合作用的必要条件。
(1)实验中的自变量为光照的有无，因变量为好氧菌聚集的部位。 (2)本实验的结论是：叶绿体是光合作用的场所；光合作用过程能产生氧气。 (3)该实验的巧妙之处： ①选择水绵和好氧细菌，便于观察和确定产生O2多的部位。 ②无空气和黑暗的环境，排除了O2和光的干扰。 ③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。 ④临时装片暴露在光下的实验，再次验证实验结果。
(1)该实验设置了对照，自变量是标记物质(H218O和C18O2)，因变量是释放O2的放射性。 (2)本实验的结论是：光合作用释放的氧气全部来自水。 03 光合作用的过程
1．影响光合作用的环境因素有：光照强度、CO2浓度、温度、水分和必需矿质元素供应等。 2．光合作用的强度，常用光合作用速率来表示，即以单位叶面积在单位时间内CO2的同化量或者有机物的生成量等表示光合作用的强度。 (一)单因子环境因素对光合作用影响的曲线分析及运用 1．光照强度：通过直接影响光反应速率来影响光合速率。
曲线分析： ①A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度； ②AB段：随着光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2的释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸产生的CO2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； ③B点：细胞呼吸产生的CO2量刚好满足光合作用的需要，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点对应值以上时，植物才能正常生长)，此时B点所示光照强度称为光补偿点； ④BC段：随着光照强度不断增强，光合作用强度不断增强，C点以后光合作用强度不再增加了(主要受细胞内酶的数量、酶的活性、C3和C5的含量的限制)，此时C点所示光照强度称为光饱和点。 实践应用： ①阴天，温室大棚适当补充光照强度可以增加光合作用强度； ②不同作物对光照强弱的要求不同，故阳生植物要种植在向阳处，阴生植物要种植在背阴处； ③间作套种时农作物的种类搭配。 2．CO2浓度：通过直接影响暗反应速率来影响光合速率。
曲线分析： ①图1和图2都表示在一定范围内，光合作用随CO2浓度增加而增强，但当CO2浓度增加到一定程度后，光合作用不再增强； ②图1中的A点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度，此时的CO2浓度称为CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度； ③图1和图2中的CO2浓度分别达到B点和B′点后，光合作用强度就不再增加，此时B点和B′点的CO2浓度称为CO2饱和点。 实践应用： ①温室栽培农作物时，应增施有机肥或使用CO2发生器等，以增大温室中的CO2的含量 ②大田种植的农作物应合理密植，“正其行，通其风”，确保良好的通风透光 3．环境温度：主要是通过影响相关酶的活性来影响光合速率。
曲线分析： ①AB段：随温度的升高，光合作用强度逐渐增加； ②B点：所对应的温度为光合作用的最适温度； ③BC段：当温度超过B点对应温度时，与光合作用有关的酶活性下降，光合作用强度也开始下降， 50℃左右时光合作用几乎停止 4．必需矿质元素供应：矿质元素直接或间接影响光合作用。N是构成叶绿素、酶、 ATP等的元素；P是构成ATP等的元素，参与叶绿体膜的构成；Mg是构成叶绿素的元素；K影响糖类的合成和运输。
曲线分析： 在一定浓度范围内，增加N、P、K、Mg等必需矿质元素的供应，可提高光合速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高，导致植物渗透失水而萎蔫, 光合速率下降。 5．土壤中水分：水分是光合作用的原料之一，缺水时可直接影响光合作用，但缺水更主要的是导致叶片气孔关闭，阻断CO2供应间接影响光合作用强度；此外缺水时叶片淀粉水解减弱，糖类堆积，光合作用产物输出缓慢，使光合作用强度下降。
曲线分析： 在一定范围内，光合作用随土壤含水量的增加而增强，随着土壤含水量的减少而减弱。 (二)多因子环境因素对光合作用影响的曲线分析及应用 光合作用往往同时受到光照强度、温度、CO2浓度等环境因素的制约。
05 光合作用与呼吸作用的关系
光合速率与呼吸速率的关系 (1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。 (2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。 (3)真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。用02、CO2或葡萄糖的量表示如下： ①光合作用产生O2量＝实测的02释放量＋细胞呼吸消耗O2量。 ②光合作用固定CO2量＝实测的C02吸收量＋细胞呼吸释放CO2量。 ③光合作用产生的葡萄糖量=葡萄糖的积累量（增重部分）＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。 光合速率与植物生长的关系 (1)当净光合速率＝0时，植物不能生长。 (2)当净光合速率＞0时，植物因积累有机物而生长。 (3)当净光合速率＜0时，植物不能生长；长时间处于此种状态，植物将死亡。 06 绿叶中色素提取和分离的实验 【实验原理】 1．提取原理：绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇中，所以，可用无水乙醇提取绿叶中的色素。 2．分离原理：绿叶中各种色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢，这样可以用纸层析法将不同色素分离开来。 【实验程序】
实验中几种试剂或化学物质的作用 (1) 无水乙醇：可溶解和提取绿叶中的色素 (2) 层析液：使滤纸条上滤液细线的色素分离开 (3) 二氧化硅：增大摩擦力，破坏细胞结构，使研磨更充分 (4) 碳酸钙：中和研磨过程中释放出的酸性物质，防止绿叶中的色素被破坏 注意事项 (1)提取色素： ①选取的绿叶要新鲜，颜色要深绿，以保证提取液含有较多色素。 ②研磨一要迅速，因为无水乙醇易挥发；二要充分，使色素更多地释放出来。 ③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。 (2)制备滤纸条： ①定性滤纸需经干燥处理，以吸收更多的滤液(色素)。 ②将一端剪去两角，以保证色素在滤纸条上的扩散均匀、整齐，便于观察实验结果（否则会形成弧形色素带）。 (3)画滤液细线： ①要画得细、直、齐。 ②待滤液干后再重画1～2次，既增加了滤液细线上的附着量，同时又使滤液细线中的各种色素扩散起点相同。 (4)分离绿叶色素： ①滤液细线不能触及层析液，否则滤液细线中的色素将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。 ②要用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。 3．绿叶色素提取和分离实验可能出现的异常现象及原因分析 滤纸条上色素带重叠：①滤液细线过粗；②滤纸条上的滤液细线接触到层析液。 滤纸条看不见色素带：①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 07 细胞的生命历程 01 生物体的生长与细胞的生长 1．生物体生长的概念：指生物体体积的增大。 2．生物体生长的原因：一是细胞的生长；二是细胞分裂。
02 细胞增殖与细胞分裂 1．细胞增殖的方式：细胞分裂 2．真核细胞的分裂方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 3．细胞增殖的意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础 03 细胞的有丝分裂
有丝分裂的重要意义： 1．核糖体：间期有关蛋白质的合成场所。 2．中心体：动物和低等植物细胞分裂过程中与纺锤体的形成有关，并决定细胞的分裂方向；在间期复制，前期移向两极。 3．高尔基体：植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关。 4．线粒体：为DNA、蛋白质的合成及纺锤丝(星射线)牵引染色体运动等提供能量。 04 与细胞的生长和增殖相关的实验 实验原理： (1)用含有酚酞的琼脂块模拟细胞，以NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。 (2)由于酚酞遇NaOH显红色，可以通过测量NaOH扩散进入琼脂块“细胞”的深度，获得相应数据，从而计算、比较不同体积琼脂块“细胞”吸收物质的速率，进而探究细胞表面积与体积之比与物质运输效率的关系。 实验流程： (1)制备琼脂块：用塑料餐刀将琼指块切成边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体。 (2)浸泡：将3块琼指块放在烧杯内，加入质量分数为0．1％的NaOH溶液，将琼脂块淹没，浸泡10分钟，用塑料勺不时翻动琼脂块。(注意：不要将琼脂块切开或挖动表面) (3)切割：戴上手套，用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出来，用纸巾把溶液吸干，用塑料刀把琼脂块切成两半。 (4)测量、记录、计算：观察切面，测量每一块上NaOH扩散的深度，记录测量结果，进行计算，并填表。 制约细胞体积增大的因素： (1) 细胞的表面积与体积的关系：细胞体积越小，其相对表面积就越大，细胞与周围环境交换物质的能力就越大。 (2) 细胞核和细胞的体积有一定的比例关系，一个核内所含的遗传信息是一定的，控制细胞活动也就有一定的限度，这就决定了细胞体积不能够太大。如果细胞太大，细胞核的“负担”就过重，影响了细胞的正常生理功能。 观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验 实验原理： 1．植物体内有丝分裂常见于根尖、茎尖等分生区细胞。 2．各个细胞的分裂独立进行，因此在同一分生组织中可看到处于不同分裂时期的细胞。 3．观察各个时期细胞内染色体的存在状态，可判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期。 4．细胞核内的染色体(质)易被碱性染料着色。 方法步骤： 1．洋葱根尖培养：课前3～4 d ，将洋葱放在盛满清水的广口瓶上，让底部接触水，放置温暖处培养，待根长至5 cm时取用 2．装片制作：
注意事项： 1．应选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料做实验。 2．解离时间过短，则细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散；时间过长，则解离过度而影响染色。 3．漂洗时间要充分，否则会影响下一步染色体(质)着色。 4．染色时间过短，染色体(质)着色不明显；时间过长，染色体(质)周围结构也被染上深色，无法辨认染色体(质)。 5．压片过轻，细胞未分散而相互重叠；过重会使组织压烂。两者都影响观察效果。 6．显微镜观察到的都是死亡细胞，不能看到细胞连续分裂的过程，因为在解离时细胞已死亡。 7．显微镜观察到的间期的细胞数目最多，原因是在细胞周期中分裂间期历时最长。 08 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 01 细胞的分化与细胞的全能性 细胞分化的特点：普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。 细胞分化的实质：细胞内基因的选择性表达。因同一个体不同类型细胞内的DNA相同，但由于选择性表达的基因不同，因而转录生成的mRNA和翻译生成的蛋白质不同，这是不同类型细胞出现形态、结构和生理功能差异的根本原因。
1．细胞全能性的概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 2．细胞具有全能性的原因：生物体的每个细胞都含有本物种特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。 动、植物细胞全能性的区别： (1)高度分化的植物体细胞保持着全能性。 (2)已分化的动物体细胞全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。
03 细胞的衰老、凋亡和癌变 衰老细胞的特征 ①水分减少，体积变小，代谢减慢。 ②多种酶(如酪氨酸酶)活性降低。 ③色素逐渐积累，妨碍细胞内物质交流和传递。 ④细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。 ⑤细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 个体衰老与细胞衰老的关系 ①单细胞生物：个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡同步。 ②多细胞生物：个体衰老与细胞衰老有密切的关系。个体衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，但未衰老的个体内也有细胞衰老。 ③细胞衰老与个体衰老都是生物体正常的生命现象。 1．细胞凋亡的概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 2．细胞凋亡的实例：蝌蚪尾消失；人胚胎发育过程中指间细胞的消失；人的红细胞、白细胞、角质层细胞正常死亡更新；白细胞吞噬细菌后的死亡及效应T细胞诱导靶细胞裂解死亡等。这些都是细胞凋亡，对机体有利。 细胞凋亡与细胞坏死的区别： ①细胞凋亡：是由基因决定的细胞编程性死亡，是一种自然的生理过程，对机体有利。 ②细胞坏死：不受基因控制，而是在不利的因素(如病菌感染、缺O2、有毒物质毒害等)影响下的细胞非正常死亡，对机体不利。 癌细胞的主要特征： ①在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖。 ②癌细胞的形态结构发生显著变化。 ③癌细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 （1）细胞癌变的原因
(2)原癌基因和抑癌基因： ①原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程。②抑癌基因主要是阻止细胞的不正常生长。 (3)细胞癌变的机理 (如下图) ：
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