必修一

                            维持细胞内环境相对稳定

3

第四章 细胞的物质输入和输出

第一节 物质跨膜运输的实例

一、渗透作用

（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。

（2）发生渗透作用的条件：

①是具有半透膜

②是半透膜两侧具有浓度差。

二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）

1、动物细胞的吸水和失水

外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀

外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩

外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡

2、植物细胞的吸水和失水（质壁分离与复原）

外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离

外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原

外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡

（1）细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。

（2）原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质

（3）原生质体（protoplast）：脱去细胞壁的细胞叫原生质体，动物细胞也可算做原生质体。

（4）原生质：构成生活细胞的生活物质，细胞中有生命的部分是由原生质构成的，所以原生质是细胞结构和生命活动的物质基础。

（5）原生质体由原生质分化形成，具体包括细胞膜和膜内细胞质及其他具有生命活性的细胞器

3、质壁分离产生的条件：

（1）具有大液泡   

（2）具有细胞壁

（3）外界溶液浓度>细胞液浓度

4、质壁分离产生的原因：

内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性

外因：外界溶液浓度>细胞液浓度

5、植物吸水方式有两种：

（1）吸帐作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区

（2）渗透作用(形成液泡)

三、物质跨膜运输的其他实例

1、对矿质元素的吸收

逆相对含量梯度——主动运输

对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。

2、细胞膜是一层选择透过性膜，水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。

四、比较几组概念

扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）

   （如：O₂从浓度高的地方向浓度低的地方运动）

渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透

   （如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）

半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小

   （如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）

选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。

（如：细胞膜等各种生物膜）

第二节 生物膜的流动镶嵌模型

一、探索历程

二、流动镶嵌模型的基本内容

（1）、组成成分：磷脂双分子层和蛋白质。

（2）、基本支架：磷脂双分子层

（3）、蛋白质分布：有镶在表面、嵌入、横跨三种。

（4）、结构特点：一定的流动性。

（5）、功能特点：选择透过性。

三、流动镶嵌模型基本内容的总结

1、生物膜的组成：主要由蛋白质和脂质组成

2、生物膜的基本骨架：脂分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧磷双）。

3、蛋白质分子存在形态：有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）

4、生物膜的结构特点：一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）

第三节 物质跨膜运输的方式

一、被动运输：

物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。

(1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞

(2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散

二、主动运输：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，这种方式叫做主动运输。

三、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐

特别提醒：胞吞胞吐不属于跨膜运输方式，但与细胞膜的流动性有关，且需要能量。

巩固练习

1、下列现象中属于渗透作用的是（    ）

A．水分子通过细胞壁             B．葡萄糖分子通过半透膜

C．K+通过半透膜                 D．分子通过半透膜

2、如图，在U形管中部c处装有半透膜，在a侧加入红色的细胞色素(相对分子质量为13000的蛋白质)的水溶液，b侧加入清水，并使a、b 两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果将是 (     )

A．a、b 两液面高度一致，b侧为无色

B．a、b两液面高度一致，b侧为红色

C．a液面低于b液面，b侧为红色     

D．a液面高于b液面，b侧为无色

3、关于科学探究活动的叙述不正确的是 (     )

A．科学探究活动的正确顺序是提出问题→作出假设→设计实验→进行实验

B．所谓假设就是根据已有的知识和生活经验对提出的问题作出尝试性的回答

C．所谓提出问题就是对实验设计提出问题，对实验设计中有可能出现的问题作出判断

D．设计实验是紧紧围绕假设进行的，是对假设的检验。

4、放在O．3 g／mL的蔗糖溶液中，不会发生质壁分离的一组细胞是      (     )

①洋葱根尖分生区细胞   ②人的口腔上皮细胞    ③洋葱鳞片叶表皮细胞  

④干种子细胞           ⑤蛔虫卵细胞          ⑥洋葱根尖的根冠细胞  

A．①②④⑤        B．①④⑤⑥         C．①②④⑥       D．②③④⑤

5、植物细胞发生质壁分离复原时，水分子依次通过的结构是 (     )

A．细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜    B．细胞膜、细胞质、液泡膜

C．液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁    D．细胞膜、液泡膜、细胞质

6、对植物细胞质壁分离和复原实验进行分析，下列叙述中得不到证实的是        (     )

A．原生质层具有选择透过性    

B．细胞处于生活状态或已死亡

C．细胞液和周围溶液的关系      

D．溶质分子进出细胞的方式

7、下列实例中，最能体现植物细胞渗透失水和吸水原理的是（      ）

①将萎蔫的菠菜放入清水中，不久变得硬挺；②将大豆种子浸入清水后，种皮变软，体积膨大；③用糖拌西红柿，西红柿变软，渗出许多汁水；④洋葱鳞片叶的表皮细胞发生质壁分离和质壁分离复原

A．①                          B．②③                        C．④                           D．①④

8、用完全培养液在两个相同容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如图所示。该实验的结果不能说明（   ）

A．不同植物对各种离子的需要量是不同的

B．与番茄相比，水稻对Si^4＋需要量大，对Ca^2＋需要量小

C．不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的

D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关

9、（2008上海生物20）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将（    ）

A．不变          B．增大         C．减小       D．先增后减

10、（2006上海高考）将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液中，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是（   ）

A．Ⅰ的浓度最低               B．Ⅱ的浓度较Ⅲ低                                  

C．Ⅳ的浓度最高               D．Ⅳ可能是蒸馏水

11、（2010·新野高一检测）在观察植物细胞的质壁分离与复原的过程中，某同学在视野中看到如图所示的细胞，a b表示两处溶液的浓度，由此可推测(     )

A．此时a＞b，细胞渗透吸水

B．渗透系统保持动态平衡

C．此时a＜b，细胞渗透失水

D．上述三种情况都有可能存在

1

2、（2010·湛江高一检测）新鲜的叶类蔬菜表面常残留水溶性有机农药。现取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，将结果绘制成如图曲线。下列叙述正确的是（    ）

A．AB段细胞吸水，细胞体积明显增大

B．B点细胞液浓度与外界溶液浓度相等

C．BC段细胞质壁分离复原，原生质层恢复原来位置

D．此曲线说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收

13、（2010·古田高一检测）甲（〇）、乙（●）两种物质在细胞膜两侧的分布情况如下图（颗粒的多少表示浓度的高低），在进行跨膜运输时，下列说法正确的是（　　）

  〇●             ●

〇〇〇           ●●●

胞     〇●      细    〇●〇         胞

〇〇〇           ●●●

●〇     胞    ●〇

外    〇〇〇           ●●           内

●〇     膜    〇●●

〇〇●           ●●●

                     〇              ●●

A．甲进入细胞一定需要能量                 

B．甲运出细胞一定不需要能量

C．乙进入细胞一定要有载体蛋白的参与       

D．乙运出细胞一定要有载体蛋白的参与

14、（2010·淄博高一检测）将某植物细胞置于大于该细胞液浓度的硝酸钾溶液中，一段时间后在显微镜下发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞：   （　　）

① 是死细胞    ② 是根尖分生区细胞    ③ 大量吸水

④ 大量失水    ⑤ 质壁分离后又自动复原

A．①②③        B．①②⑤        C．②③⑤        D．②④⑤

15、（2010·武汉高一检测）将某植物细胞分为两组，分别浸于浓度1M的（Ⅰ）蔗糖溶液与（Ⅱ）尿素溶液中，然后每5分钟用显微镜观察，并测量原生质体（即仅有细胞膜包住细胞质的细胞部分，不含细胞壁）的相对表面积，其结果如图所示。则下列叙述错误的是（   ）

A．实验开始后20分钟，（Ⅰ）和（Ⅱ）两组的细胞均发生质壁分　离

B．实验开始后30分钟，（Ⅰ）的细胞中必含蔗糖

C．实验开始后30分钟，（Ⅱ）的细胞中必含尿素

D．此图显示尿素可通过细胞膜，而蔗糖却不能通过细胞膜

16、（2010·长沙高一检测）用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞做质壁分离的实验，若发生质壁分离前观察到的细胞如左下图所示，则发生质壁分离时所观察到的细胞是下边4幅图（　　）

17、（2010·杭州高一检测）右图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液内质壁分离的百分率，图中曲线表明这些植物细胞(    )                         

A．细胞液浓度>蔗糖溶液浓度

B．细胞液浓度<蔗糖溶液浓度

C．有不同浓度的细胞液  

D．细胞膜有不同的选择透过性

18、（2010·盐城高一检测）右图所示细胞对大分子物质“内吞”和“外排”的过程。下列与此有关的叙述错误的是（　　）

A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生

B．a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成

C．b在细胞分泌同时导致膜成分的更新

D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式

19、（2010·洛阳高一检测）某同学以生长健壮的小麦幼苗为材料进行研究，调查得到小麦培养前、后培养及小麦根尖细胞内的浓度变化，得到右图所示结果。本实验结果可以确定（　　）

A．根尖细胞吸收的方式是自由扩散

B．根尖细胞吸收的方式是主动运输

C．细胞在吸收的过程中合成大量的载体

D．细胞液的浓度一定大于培养液的浓度

20、（2010·合肥高一检测）用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下，72小时后原培养液中部分离子浓度发生了如下表的变化（表中数据为72小时后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比）。分析下表不能得出的结论是（    ）

A．不同植物对矿质元素的需要量是不同的

B．与番茄相比，水稻对SiO₃^2－需要量大，对Ca²⁺需要量小

C．不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的

D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关

21、（2010·杭州高一检测）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过而不允许蔗糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入一定浓度的蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是  （　　）

A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降

B．在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶

C．漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升

D．在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶

22、（2010·清远高一检测）下列表示正常情况下，某物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。若在X点加入了呼吸作用抑制剂（影响能量供应），下列曲线中将明显变化的是（　　）

A

23、（2010·福州高一检测）下列关于物质跨膜运输的描述，正确的是（　　）

A．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内

B．主动运输发生在细胞逆着浓度梯度吸收物质时，既要消耗细胞的能量，也需要依靠膜上载体蛋白

C．大分子有机物要通过载体蛋白的传动才能进入细胞内，并且要消耗能量

D．协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要膜上的载体蛋白

24、（2010·长春高一检测）右图有关概念的分析，正确的是（   ）

A．①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量

B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质

C．大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞

D．腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程①和②有直接关系

25、（2010·大连高一检测）某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中氨基酸、葡萄糖和尿素的含量，发现其发生了明显的变化（如图所示）。下列叙述错误的是（    ）  （　　）                     （    ）

A．培养液中三种成分含量的变化可说明肝细胞膜具有选择透过性

B．随着培养时间的延长，培养液中葡萄糖和氨基酸的含量逐渐减少

C．尿素含量由无到有是因为尿素是葡萄糖和氨基酸的代谢产物

D．肝细胞对氨基酸与葡萄糖吸收量的差异与膜上不同载体的数量多　　　

少有关

二、非选择题

26、（2010·南京高一检测）物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图为物质跨膜运输几种方式的示意图，请据图回答：  

⑴A

代表        　　　　      ，B代表         　　        。被大多数学者接受的细胞膜的结构模型是                  。

⑵细胞膜从功能上来说，它是一层                    膜。

⑶图中甲物质跨膜运输方式是自由扩散，甲、乙两种物质跨膜运输方式统称为               。丙物质跨膜运输方式是                。

⑷乙所示的运输方式与丙所示的运输方式相比较，其相同点__________________不同点              

27、（2010·深圳高一检测）右图a杯中放浓度为0．5g/mL的蔗糖溶液，b杯中放与a等量清水。将一块白萝卜条劈成“人”字形，分别放入两杯中，几十分钟后观察其变化，并回答：

⑴a杯中萝卜条的变化：萝卜条体积         ；解释：因为细胞液浓度             蔗糖液浓度，细胞就通过渗透作用           。

⑵b杯中萝卜条的变化：萝卜条体积         ；解释：因为细胞液浓度       外界清水，细胞就通过渗透作用           。

(3)显微镜下可观察到a杯中的萝卜细胞如上图中       图所示，

处于            状态；“⑧”处溶液是               。

(4)图B细胞中的原生质层是号                 。

28、(2011·滨州)如图为人体内某种细胞，膜外颗粒状物质为抗体。据图回答下列问题：

(1)细胞内合成抗体的场所是[③]____________，加工并分泌的过程是③→____________→____________→⑥→⑦，这一过程一方面说明生物膜在结构上具有____________性，另一方面也说明它们在结构和功能上是紧密联系的。

(2)抗体通过细胞膜的方式是____________。

(3)生物膜包括__               __________。它们在结构和化学组成上都很相似，都以______      ______为基本支架。实验证明⑤的内膜上蛋白质含量高于外膜，其原因是什么？                                                                        。

参考答案：

第一章

选择题1~~5 B、DBC、D、A、B、6~~10 D、C、B、D、B、11~~15C、B、A、D、B、16~~18 B、D、B

填空题1、答案：(1)长度或宽度　　(2A

(3)①用一块洁净纱布擦拭镜头(镜头应用擦镜纸擦拭，不能用纱布擦拭)

②未加盖盖玻片

③物镜降至距玻片标本约1 cm～2 cm处停止(应将物镜降至距玻片标本0．5 cm～1 cm处停止)

2、(1)①②③④⑤⑦⑨

(2)①A　B　D②大肠杆菌无以核膜为界限的细胞核，洋葱表皮细胞有以核膜为界限的细胞核　差异

第二章

32、 (1)氢  蛋白质  氨基酸     （2）糖类  细胞壁等 

（3）自由  大         （4）C、H、O、N、P

33、（1） ；脱水缩合；肽键；氨基酸；肽链 ；

氨基酸的种类、数目、排列顺序； 空间结构千差万别； 组成核酸的核苷酸的排列顺序不同 

（2）酶；抗体；血红蛋白；红细胞；Fe ；结构蛋白 

（3）核酸；DNA含有碱基T和脱氧核糖，RNA含有碱基U和核糖；

（4）糖原；淀粉和纤维素； 生命活动的主要能源物质；

（5）蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是遗传信息的携带者。

34、⑴ 羧基；氨基（写成—COOH、—NH₂不给分）

⑵ ⑥和⑦；核糖体；肽酶（或肠肽酶）    ⑶ 3；脱水缩合

第三章

二、填空题31、(1)A、D　(2)内质网→高尔基体→细胞膜　(3)4　叶绿体　(4)叶绿体通过类囊体垛叠成基粒的方式，而线粒体是通过内膜向内腔折叠形成嵴的方式　(5)胰液(消化酶)、胰岛素、胰高血糖素　 抗体  (6)内质网膜和高尔基体膜、高尔基体膜和细胞膜 （7）4、6、8   核DNA  （8）否  细胞高度分化，失去分裂能力 （9）抑制（或破坏）氨基酸的载体

32、答案：(1)有边界，有系统内各组分的分工、合作，有信息中心，起调控作用(2)控制物质进出　实现细胞间信息交流(3)分工　合作　细胞核(4)DNA和蛋白质　染色质　染色体　染色体　染色质

33、(1)②　线粒体　(2)附着核糖体　(3)④　结构　具有一定的流动性

34、（1）5，10（2）10（3） 1，5，10（4）1，2（5）3，6，9，1（6）2

 第四章

一、选择题1~5DDCCA  6~10DCDBA   11~15DDCBB   16~20ACDBD

21~25ADBBC

二、填空题26、（1）磷脂双分子层   载体蛋白   流动镶嵌模型

（2）选择透过性

（3）被动运输  主动运输

（4）相同点：都需要载体蛋白

不同点：乙是从高浓度一侧向低浓度一侧(或顺浓度梯度)运输，丙是从低浓度一侧向高浓度一侧（或逆着浓度梯度）运输 ；乙不消耗能量，丙消耗能量。

27、(1)缩小    小于    失水            (2) 增大    大于     吸水                                                                       

（3）B   质壁分离     蔗糖溶液      （4）13、12、11

28、(1)核糖体　②　④　一定的流动

(2)胞吐

(3)细胞器膜、细胞膜、核膜　磷脂双分子层　⑤的内膜上吸附着许多与有氧呼吸有关的酶，所以⑤的内膜蛋白质含量高于外膜

第5章   细胞的能量供应和利用

第1节 酶——降低反应活化能

 ◎ 新陈细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。 
◎ 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 
  1． 发现 ①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 
  ②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。 
  ③利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 
  ④比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 
  ⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。

  ⑥许多酶是蛋白质。 
  ⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。 
2．定义 ：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
 注： ①由活细胞产生（与核糖体有关）    

②催化性质：A．比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。  B．反应前后酶的性质和数量没有变化。

③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

  3．特性① 高效性：催化效率很高，使反应速度很快 

  ② 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

③ 需要合适的条件（温度和pH值） 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

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。

 腺苷   普通化学键  高能磷酸键    磷酸基团 
     （13．8KJ/mol） （30．54 KJ/mol）                       

2．ATP与ADP的转化 

         合成酶

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
第一阶段	酶 C6H12O6  —→2丙酮酸＋4[H]＋能量（少） 场所：细胞质基质	酶 C6H12O6  —→2丙酮酸＋4[H] ＋能量（少） 场所：细胞质基质
第二阶段	酶 2丙酮酸＋6H2O—→6CO2＋20[H]+能量少 场所：线粒体	2C2H5OH +  CO2 + 能量（少） 2C3H6O3 + 能量（少） 酶 2丙酮酸 —→   场所：细胞质基质
第三阶段	酶 24[H] ＋ 6O2—→ 12H2O ＋ 能量（大） 场所：线粒体
总反应式	酶 C6H12O6 ＋ 6O2 ＋6H2O—→6CO2 ＋ 12H2O ＋ 能量	酶 C6H12O6  —→2C2H5OH＋CO2＋能量（少）   酶   C6H12O6  —→2C3H6O3　＋　能量（少）
释放能量	释放大量能量（合成38个ATP）	释放少量能量（合成2个ATP）
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。
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）

2、环境因素

（1）温度

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

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 

2、场所  

          （1/4）       

3．光合作用的过程：

光 反 应 阶 段	条件	光、色素、酶
	场所	在类囊体的薄膜上
	物质变化	光   水的光解：2H2O →4 [H] + O2↑  酶     ATP的生成：ADP + Pi + 光能→ ATP
	能量变化	光能→ATP中的活跃化学能
暗 反 应 阶 段	条件	酶、ATP、[H]
	场所	叶绿体基质
	物质变化	酶   CO2的固定：CO2  +  C5   →  2C3 ATP   酶   C3的还原： 2C3  +  [H]  → （CH2O）+ C5
	能量变化	ATP中的活跃化学能→（CH2O）中的稳定化学能
总反应式		光能    叶绿体       CO2   +  H2O         O2   + （CH2O）

◎ 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

①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；

②调节大气中的O2和CO2含量保持相对稳定；  ③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

①光照强度(如图所示)

曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO₂量表明此时的呼吸强度。

AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO₂的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；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。

  ②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。

六、CO₂浓度、含水量和矿质元素(如图所示)

曲线分析：CO₂和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，CO₂、水和矿质元素越多，光合作用速率越快，但到A点时，即CO₂、水、矿质元素达到饱和时，就不再增加了。

应用：“正其行，通其风”，温室内充CO₂，即提高CO₂浓度，增加产量的方法．合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。

 ③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。

(2)多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）

曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。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

①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

②提高光合作用速度

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

l       真光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸作用速率

l       CO2吸收

                            光照强度

②光合作用制造的有机物=光合作用积累的有机物+细胞呼吸消耗的有机物

解析：制造的就是生产的总量，其中一部分被储存起来，就是积累的，另一部分被呼吸消耗

③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

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。

极采取防护措施。