必修1第五章总复习

第五章细胞的能量供应和利用=1\*ROMANI、知识系统网络图

=2\*ROMANII、本章关键词：（1）酶、细胞代谢、自变量、因变量、无关变量、额外变量、活化能、酶的特性——高效性、专一性、酶活性；（2）能量“通货”、ATP、三磷酸腺苷、高能磷酸键、ADP、吸能反应、放能反应；（3）细胞呼吸、有氧呼吸、有氧呼吸、酵母菌、兼性厌氧菌、溴麝香草酚蓝水溶液、重铬酸钾溶液、细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、丙酮酸、〔H〕、发酵——乳酸发酵+酒精发酵；（4）光合作用、色素——叶绿素+类胡萝卜素、纸层析法、叶绿体——类囊体薄膜+叶绿体基质、同位素标记法、光反应阶段、暗反应阶段、C5、C3、自养生物、异养生物、化能合成作用；=3\*ROMANIII、知识要点解析：一、降低化学反应活化能的酶1.什么是细胞代谢？——细胞中每时每刻进行的化学反应，是细胞生命活动的基础。（场所+实质+意义+条件）2.酶与细胞代谢有何关系？——在细胞代谢中的作用：催化细胞代谢实验例证：比较过氧化氢在不同条件下的分解试管编号1234实验原理第一步每支试管各加入2mL3%的H2O2溶液第二步90℃用滴管加2滴%FeCl3溶液用滴管加2滴质量分数为20%肝脏研磨液观察观察气泡冒出情况，并记录现象无较多较多很多将点燃的卫生香放在液面上没变化火头变亮火头变亮复燃原因没有生成氧气生成了少量氧气生成了少量氧气生成了大量氧气结论酶的催化效率比无机催化剂的催化作用更显著3.什么叫活化能？酶的作用原理是什么？为什么与无机催化剂相比，酶的催化效果更显著？=1\*GB3①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称为活化能；=2\*GB3②酶的作用原理：（酶不能为反应提供能量）但却可以降低化学反应所需的活化能=3\*GB3③与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。=4\*GB3④意义：使细胞代谢在温和条件下快速进行4.实验中的控制变量问题：（1）什么是自变量、因变量、无关变量、额外变量？它们之间是什么关系？变量：实验过程中可以变化的因素（以比较过氧化氢在不同条件下的分解为例说明）。自变量（又称实验变量）：实验中人为改变的变量，也就是要研究的变量，如催化剂种类不同。→因因变量（又称反应变量）：随着自变量的变化而变化的变量，如过氧化氢溶液分解的速度。→果无关变量：除自变量外，虽不是实验要研究，但可能对实验结果造成影响的变量，如过氧化氢的浓度、用量、卫生香的干燥程度等。额外变量：因无关变量的变化而导致的偏离预期的实验结果，例如卫生香潮湿，导致过氧化氢酶催化效果难以出现；因过氧化氢的浓度大小不一，可能会得出FeCl3与过氧化氢酶催化效率相同的结论。（2）什么是对照实验？一般要怎样设计？=1\*GB3①对照实验是一种常见的实验类型，是指除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。=2\*GB3②对照实验的设计：对照实验一般要设置对照组和实验组。对照组：指不接受自变量处理的对象组。实验组：指在对照组的基础上控制某自变量，以观察改变的结果（也就是指接受自变量处理的对象组）。以上述实验为例分析：1号试管为对照组；2、3、4号试管为实验组。（3）实验设计应注意哪些原则？=1\*GB3①单一变量原则：是处理实验中的复杂变量关系的准则之一，主要是对自变量与因变量的控制而言。它有两层意思:一是确保“单一变量”的实验观测,即不论一个实验有几个自变量,都应做到一个自变量对应观测一个因变量;二是确保“单一变量”的操作规范,即实验实施中要尽可能避免无关变量的干扰。实验设计、实施的全过程,都应遵循单一变量原则。=2\*GB3②对照原则：是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比,既可排除无关变量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力。=3\*GB3③科学性原则：即实验原理要正确，实验材料的选择要恰当，自变量的控制及因变量的检测方法都要正确。研究温度对酶的活性影响实验中，必须保证将淀粉酶与淀粉提前在设定温度下保温，然后混合。=4\*GB3④平行重复性原则：避免因操作失误等造成的系统误差=5\*GB3⑤随机性原则：减少实验结果的偶然性误差5.酶的概念: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，极少数是RNA。来源功能本质6.酶与无机催化剂相比有何共性？酶作为生物催化剂与一般催化剂相比，有相同之处如=1\*GB3①改变化学反应速率，但本身不发生改变（下左图）；=2\*GB3②都通过降低反应的活化能，使化学反应速率加快；=3\*GB3③加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点（下右图）。

7.酶与无机催化剂相比有何特性？可以通过哪些实验加以验证？=1\*GB3①高效性：一般酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍，与无机催化剂相比，酶降低活化能的效果更显著。=2\*GB3②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，如过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解；脲酶只能催化尿素分解；蔗糖酶只能催化蔗糖水解；蛋白酶只能催化蛋白质水解等。（———锁钥学说：如上左图）（知识链接：酶的命名——根据酶所催化的底物：如水解淀粉的酶称为淀粉酶，水解蛋白质的称为蛋白酶；有时还加上来源，以区别不同来源的同一类酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等）=3\*GB3③作用条件较温和：指酶活性的发挥需要适宜的温度、PH值等条件。a.温度对酶活性的影响——可利用淀粉酶催化淀粉水解进行探究实验方案序号实验内容试管1试管2试管31加可溶性淀粉1号2ml2号2ml3号2ml2水浴控制温度60℃沸水0℃3另取3支试管取等量淀粉酶置于水浴烧杯中1’号2ml2’号2ml3’号2ml4淀粉溶液与酶溶液混合保持在原温度保持在原温度保持在原温度5加碘液1滴1滴1滴6观察结果不变蓝变蓝变蓝值对酶活性的影响——利用过氧化氢酶催化H2O2分解进行探究实验步骤实验内容试管1试管2试管31加2%H2O22ml2ml2ml2控制PH值，并摇匀加入1ml蒸馏水加入1ml5%的HCl加入1ml5%的NaOH3加等量新鲜猪肝研磨液2滴2滴2滴4观察现象（气泡）大量气泡基本无气泡基本无气泡8.影响酶活性的因素有哪些？影响酶促反应速率的因素又有哪些？（1）影响酶活性（催化效率）的因素主要有三种：=1\*GB3①温度的影响每一种酶只能在一定限度的温度范围内起作用。酶表现最大活力时的温度叫最适温度。温度升高或降低，都会使酶的活性下降。但高温和低温对酶的影响不完全相同，低温使酶的活性降低，当条件恢复时，酶的活性可以恢复；高温使酶失活，酶的空间结构发生改变。温度与酶的催化效率的关系曲线如下左图：=2\*GB3②pH对酶活性的影响每一种酶只能在一定的pH范围内才表现活性，酶表现最大催化效率时的pH叫做最适pH，稍高或稍低于最适pH，酶的活力就降低。偏离最适pH越远，活力就越低。超过此范围，环境过酸或过碱，酶本身变性失活。即使再恢复适宜pH，酶的活性也不能恢复。pH对酶催化效率的影响及常见消化酶的最适pH，见下右图所示酶的名称适宜PH过氧化氢酶唾液淀粉酶胃蛋白酶—胰蛋白酶—肠脂肪酶=3\*GB3③酶的激活剂和抑制剂：酶的活性常受到某些物质影响，有些物质能增加酶的活性，称为酶的激活剂，如CI-是唾液淀粉酶的激活剂；另一些物质则降低酶的活性，称为抑制剂，CU2+是唾液淀粉酶的抑制剂。（2）影响酶促反应速率的因素主要有五种：=1\*GB3①温度=2\*GB3②pH=3\*GB3③酶的激活剂和抑制剂——影响酶活性必然影响速率=4\*GB3④底物浓度对酶促反应速率的影响在酶量一定的条件下，在一定范围内会随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后酶促反应的速率也就不再增加了，原因是酶饱和了，如下左图曲线所示：=5\*GB3⑤酶浓度对酶促反应速率的影响在底物量足够、温度、pH适宜的条件下，酶的数量越多，反应速率越快（成正比），如下右图曲线所示：

二、细胞的能量“通货”—ATP与细胞代谢是什么关系？细胞代谢中伴随着能量的供应和利用，ATP是能量的直接来源，为生命活动直接供能。的中文名称？分子结构简写式及各部分含义代表什么？为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？（1）ATP的中文名称为三磷酸腺苷。（2）ATP的结构简式：A—P~P~P（A代表腺苷——1个，P代表磷酸基团——3个，~代表高能磷酸键——2个，注意比较：）（3）ATP分子中的高能磷酸键水解释放的能量可以多达mol（﹥mol）——此处一般仅指远离腺苷的高能磷酸键水解，故被称作高能磷酸化合物。与ADP之间的相互转化是如何进行的？有什么重要意义？该反应是不是一个可逆反应？（1）在有关酶的作用下，ATP中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，于是远离A的那个P就脱离开来，形成Pi，同时释放出大量的能量，ATP就转化为ADP；在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，重新形成ATP。

（2）对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的相互转化，是时刻不停且处于动态平衡中的，保证了细胞能量供应，（保证了ATP含量“少而稳定”）这是是生物界的共性。（3）ATP合成与ATP分解的比较

反应ATP→ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量→ATP反应类型水解反应合成反应酶的类型ATP水解酶ATP合成酶场所活细胞各种需能部位（细胞膜、质、核）线粒体、叶绿体、细胞质基质等能量来源远离腺苷的高能磷酸键对于动物、人、真菌及大多数细菌来说均来自与细胞呼吸时有机物分解释放的化学能；对于植物来说除此之外还有光能。能量去向用于各项生命活动储存于高能磷酸键中结论：此反应中物质是可逆的，能量是不可逆的在细胞中是如何被利用的？细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供应的。细胞内的化学反应有些是吸能反应，有些是放能反应。吸能反应一般与ATP分解相联系，由ATP水解供能；放能反应一般与ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中。故ATP是细胞内在吸能反应和放能反应之间循环流通的“能量通货”。ATP水解释放的能量可转化为光能、电能、化学能、机械能、渗透能等。三、ATP的主要来源——细胞呼吸1.什么是细胞呼吸？有哪些方式？（1）细胞呼吸是指有机物（主要是葡萄糖）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）科学家通过大量的科学实验证实，细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。2.何为有氧呼吸？其过程分为几个阶段？每个阶段发生在什么场所？都发生了什么物质和能量变化？（1）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CO2和H2O，释放能量，生成大量ATP的过程。（2）总反应式：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+大量能量（3）有氧呼吸的主要场所——线粒体（为什么被称为主要场所？线粒体有哪些结构与功能相适应？）

=1\*GB3①具有内外双层膜，内膜向内折叠形成嵴，使内膜面积大大增加。=2\*GB3②嵴的周围充满了液态的基质。→创造液态环境=3\*GB3③内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。（4）有氧呼吸各阶段的反应式：

从以上过程分析可以看出：=1\*GB3①C6H12O6中各元素的去向：C全部进入产物中的CO2，H全部进入产物中的H2O，O最先进入中间产物丙酮酸中，后全部进入产物中的CO2；=2\*GB3②有氧呼吸过程中既有水参与，也有水生成：水在第二阶段参与反应，在第三阶段生成。=3\*GB3③O2是在第三阶段才参与反应，O全部进入产物中的H2O。（5）葡萄糖氧化分解释放的能量都储存在ATP中了吗？1mol的葡萄糖在细胞内完全氧化分解，释放出的能量是2870KJ，其中只有1161KJ被保留在ATP中，这才是可供生命活动利用的能量，其余的能量则以热能的形式散失了。这就是说，有氧呼吸的能量转换率约为40%。3.何为无氧呼吸？有氧呼吸和无氧呼吸有哪些异同点？（1）无氧呼吸是指细胞在缺氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解成为酒精和CO2或乳酸等，同时释放出少量能量的过程。酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵，根据产物的不同可分为酒精发酵和乳酸发酵。（2）反应式：（因酶不同产物不同）C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量（适用于绝大多数植物细胞，酵母菌等）C6H12O6→2C3H6O3+少量能量（适用于动物、乳酸菌、极少数数植物细胞——如玉米胚、甜菜根、马铃薯块茎等）（3）关于无氧呼吸过程中物质分解的不彻底性和释放能量的极少性：无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，葡萄糖中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中，如1mol葡萄糖分解成乳酸，释放出198kJ的能量，只有的能量储存在ATP中（得2molATP），其余近69%的能量都以热能形式散失了。（4）如何辩证地看待无氧呼吸？首先说长期的无氧呼吸所产生的酒精或乳酸均对细胞有毒害作用。如陆生植物在水涝的情况下，会因为无氧呼吸产生酒精，导致烂根；人在剧烈运动时，局部细胞会因无氧呼吸产生乳酸，导致肌肉酸痛；用酵母菌使葡萄汁发酵产生葡萄酒，当酒精含量达到12%-16%时发酵就停止了。但是从另一个角度来说，无氧呼吸也有其有利的一面：生物界最初的呼吸方式就是无氧呼吸，随着生物进化，开始形成了以有氧呼吸为主的呼吸方式，但是生物之所以保留了无氧呼吸，是因为在某些特殊情况下（水淹、高原缺氧等）必须进行无氧呼吸，用以“应急”，暂时度过不利状态，这也是生物适应性的表现。（5）有氧呼吸和无氧呼吸的异同点比较：项目有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质和线粒体始终在细胞质基质条件需要氧气、多种酶不需要氧气，但需要多种酶产物彻底分解得CO2、H2O不彻底分解得酒精和CO2或乳酸能量释放大量能量（合成38个ATP----产生ATP的一种高效途径）释放少量能量（合成2个ATP---产生ATP的一种低效途径）相同点过程从葡萄糖分解为丙酮酸的阶段相同实质分解有机物，释放能量意义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.影响呼吸作用的因素有哪些？人们是如何应用这些原理的？（1）温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。如右图曲线所示。根据温度对呼吸强度的影响原理，在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应适当该降低温度，以减少呼吸消耗。（2）氧气：氧气是有氧呼吸所必需的，氧气充足可以增强有氧呼吸，抑制无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生；氧气缺乏，细胞进行无氧呼吸代偿产能→可见氧气不仅直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。（右图适用于植物的非绿色器官、酵母菌等）根据氧对呼吸作用影响的原理，在贮存蔬菜、水果时就降低氧的浓度，一般降到无氧呼吸的消失点。如降得太低，植物组织就进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物(如酒精等)往往对细胞有一定的毒害作用，而影响蔬菜、水果的贮藏保鲜。（3）CO2的浓度：增加CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。（4）水分：水既是有氧呼吸的环境，也是有氧呼吸的原料。一般来说，细胞水分充足（自由水/结合水的大小），呼吸作用将增强。注：细胞呼吸应用实例（1）作物栽培：如中耕松土。疏松土壤使根细胞进行充分的有氧呼吸，有利于根系的生长和对无机盐的吸收。（过于板结或长期水淹，会导致土壤空气不足，根进行无氧呼吸产生酒精毒害根细胞，使根系腐烂。）（2）疾病防止：用“创可贴”等敷料包扎伤口，要为伤口创造疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。（3）水果保鲜：适度低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，可抑制呼吸作用，减少营养消耗。（例如常将某些果实和蔬菜放入冰箱中，以达到保鲜的目的，或降低空气中氧含量及增加二氧化碳的浓度，延缓老化。（4）粮油贮藏（“三低”状态）：要风干、降温，降低氧气含量，能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。，例如可以在干燥密闭的仓库里充CO2、N2）（5）微生物发酵：酵母菌是兼性厌氧微生物，在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠──味精。）（6）在食品防腐方面，调控细胞呼吸的因素，达到抑菌或杀菌的目的。5.细胞呼吸的计算规律：对于动植物、酵母菌等既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸的生物呼吸方式的判断以及细胞呼吸的计算存在如下规律：

（规律一）CO2释放量等于O2的吸收量只进行有氧呼吸。（规律二）CO2释放量大于O2的吸收量既有氧呼吸，又无氧呼吸；多余CO2来自无氧呼吸（规律三）酒精量等于CO2量只进行无氧呼吸（规律四）酒精量小于CO2量既有氧呼吸，又无氧呼吸；多余的CO2来自有有氧呼吸（规律五）消耗等量葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2的物质的量之比为。（规律六）消耗等量葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的ATP的物质的量之比为1:19。（规律七）产生等量的CO2时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖物质的量之比为3:1。四.能量之源——光与光合作用1.光合作用的物质基础------捕获光能的色素（色素种类及其对光的吸收）（1）《绿叶中色素的提取与分离》实验探究实验原理（关键词：提取液、层析液、色素在层析液中的溶解度不同（扩散速度不同））实验步骤：步骤操作方法学生思考（1）提取绿叶中的色素5g绿叶放入研钵中快速研磨研磨液①在研磨绿叶过程中加入二氧化硅，是为了使研磨充分。②在研磨过程中要加入碳酸钙，是为了缓冲研磨液的pH,中和释放出来的有机酸，防止破坏叶绿素分子。（2）制备滤纸条将干燥的定性滤纸剪成长与宽小于试管长与宽的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，放入试管下端，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线制备滤纸条时要将一端剪去两个角的目的是使色素在滤纸条上的扩散速度一致，色素在滤纸条上平行排列（3）画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后，再重复一两次划线要求细且直是因为这样可使扩散前的各种色素处于同一“起跑线”上，避免扩散后的色素带重叠；画滤液细线要重复2～3次，以便色素带清晰。（4）分离绿叶中的色素将3mL层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。注意：不能让滤液细线触及层析液一定不能让滤纸条的滤液细线触及层析液，否则，滤液细线中的色素分子将溶解在层析液中，使实验失败。（5）观察与记录观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色、排序和宽窄（2）色素的种类

色素的吸收光谱：将盛有四种色素溶液的试管放在阳光和三棱镜之间，在荧幕上的色带中，红光和蓝紫光区呈现暗带，这说明绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光。进一步研究发现，叶绿素a和叶绿素b吸收光谱的最强吸收区有二：一在波长为640～660nm的红光部分，另一在波长为430～450nm的蓝紫光部分；类胡萝卜素的最大吸收带在400～500nm的蓝紫光区，是能量较大的短波光。值得注意的是尽管叶片中的色素主要吸收红光和蓝紫光，但也能吸收其他光。为了提高大棚蔬菜的产量，应选择无色玻璃或透明薄膜。色素的吸收光谱：将盛有四种色素溶液的试管放在阳光和三棱镜之间，在荧幕上的色带中，红光和蓝紫光区呈现暗带，这说明绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光。进一步研究发现，叶绿素a和叶绿素b吸收光谱的最强吸收区有二：一在波长为640～660nm的红光部分，另一在波长为430～450nm的蓝紫光部分；类胡萝卜素的最大吸收带在400～500nm的蓝紫光区，是能量较大的短波光。值得注意的是尽管叶片中的色素主要吸收红光和蓝紫光，但也能吸收其他光。为了提高大棚蔬菜的产量，应选择无色玻璃或透明薄膜。（1）叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形，可以随光照变化改变方向，外表有无色透明的（1）叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形，可以随光照变化改变方向，外表有无色透明的双层膜。（2）每个基粒都由若干类囊体堆叠而成，其上分布有大量的光合色素和光反应酶，众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。（3）基粒周围充满了大量的液态基质，内含大量光合作用酶。------叶绿体的结构（叶绿体有哪些结构与功能相适应？）

3.认识光合作用的探究历程（体现了哪些经典的实验方法？怎样体现了科学的严谨性、传承性和创新性？）年代及科学家要解决的问题实验情况结论思考1648年[比利时]海尔蒙特植物个体增重的原因是否来自土壤？把一棵重2.5kg的柳树苗栽种到一个木桶里，每天只用纯净的雨水浇灌树苗，五年以后取出柳树，并把柳树和土壤分别称重。结果发现柳树增重80多千克，而土壤却只减少了。水是植物构建自身的原料海尔蒙特的实验设计忽略了什么？——未考虑阳光、空气等因素的影响。1771年[英国]普利斯特利植物在生长过程中有没有从空气中吸收或释放什么气体呢？密闭的玻璃钟罩内，同时放有植物和活小鼠（或蜡烛），一段时间后，小鼠不死（蜡烛不灭）植物可以更新空气为什么有人重复他的实验，却得到了植物也能使空气变得污浊？——在无光条件下实验1779年[荷兰]英格豪斯光在植物更新空气中起作用了吗？500多次植物更新空气实验。植物的绿叶在光下才可以更新空气英格豪斯的实验设计与前人相比，改进在什么地方？——重复对比人们怎样才知道了吸收或释放什么气体？1845年[德]梅耶植物吸收的光能到哪里去了？略植物在进行光合作用时把光能转变成了化学储存起来梅耶得出这个结论的依据是什么?——能量守恒定律1864年[德]萨克斯光能转化成的化学能储存在什么物质中了呢？暗处理后的叶片一半遮光，一半曝光，后经碘蒸气处理，曝光一半叶变蓝，遮光一半不变——半叶法光合作用的产物中有淀粉。为什么对天竺葵先进行一昼夜的暗处理？——避免原有淀粉的影响为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？——对照1880年[美]恩格尔曼光合作用的场所在哪里？将水绵放在暗处，然后用光束对水绵细胞的不同部位做点状投射，发现水中的好氧细菌明显聚集在投射到叶绿体上的光点处。叶绿体是光合作用的场所恩格尔曼实验的巧妙之处是什么？（选材好+环境好+对照好）20世纪30年代[美]鲁宾和卡门光合作用中生成的O2是来自CO2还是水？用同位素18O标记水（即H218O），进行光合作用实验，发现生成的氧全部是18O2；如用18O标记二氧化碳（即C18O2），生成的氧全部是O2光合作用中生成的O2来自水。鲁宾和卡门采用了什么先进方法来进行实验？——同位素标记法20世纪40年代[美]卡尔文光合作用产生的有机物是怎样合成的呢？用14C标记14CO2，供给小球藻做实验，追踪其放射性。卡尔文循环卡尔文用了什么先进方法来进行实验？——同位素标记法4.何为光合作用？你能用一个化学反应式表示吗？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，并且释放出氧气的过程。

4.光合作用的过程（结合教材中的示意图进行准确描述，列表比较光反应与暗反应）

光反应暗反应区别时间反应很快（以毫秒计）较缓慢反应场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质反应条件必须有光有光无光均可物质变化①水的光解：____________________②合成ATP：____________________①CO2的固定：_________________②C3的还原：能量变化光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。联系①光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供还原剂[H]和ATP；②暗反应是光反应的继续；暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi；总之，光反应和暗反应是两个既相互独立又同时进行、既相互制约又密切联系的两个生理过程5.当光照或CO2浓度骤然变化时，对植物细胞内C3、C5及(CH2O)含量的影响问题：（此种问题的解决切不可“死记硬背”，要善于将光反应与暗反应的关系“动态化”，抓住产生与消耗两个方面分析）

骤然变化C3含量变化C5含量变化直接影响的过程强光→弱光上升下降光反应CO2浓度降低下降上升暗反应（CO2固定）

6.影响光合作用的环境因素和应用=1\*ROMANI、光照：光是光合作用的能量来源，也是形成叶绿素的必要条件。光照直接决定光反应阶段［H］和ATP的的合成量，进而影响暗反应阶段。此处仅探讨光照强度的影响：（1）在黑暗中叶片无光合作用，只进行细胞呼吸释放CO2。（如图中的a、a’点）（2）随着光强的增高，光合速率相应提高，当达到某一光强时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，净光合速率为零，这时的光强称为光补偿点。（如图中的b、b’点）（3）在一定范围内，光合速率随着光强的增加而呈直线增加；但超过一定光强后，光合速率增加转慢；当达到某一光强时，光合速率就不再随光强增加而增加，这种现象称为光饱和现象。这时的光强称为光饱和点。（4）光补偿点和光饱和点是植物需光特性的两个主要指标。一般来说，光补偿点高的植物其光饱和点往往也高，阳生植物（如水稻、玉米、小麦）的光补偿点和光饱和点高于阴生植物（如人参、胡椒）。（5）农业生产中通常采用把不同光补偿点植物间作的方式提高对光能的利用率，例如玉米与大豆的间作。思考：（1）植物白天的光照在哪一点以上，才能正常生长？（2）当出现光饱和点后限制光合作用的因素是什么？=2\*ROMANII、CO2浓度CO2是光合作用的原料之一。（1）在光下CO2浓度为零时，叶片只有呼吸放出CO2。（如图中的a点）（2）随着CO2浓度增高光合速率增加，当光合速率与呼吸速率相等时，外界环境中的CO2浓度即为CO2补偿点。（如图中的b点）（3）当CO2浓度继续提高，光合速率随CO2浓度的增加变慢，当CO2浓度达到某一范围时，光合速率达到最大值，光合速率开始达到最大值时的CO2浓度被称为CO2饱和点。(如图中的c点)（4）CO2补偿点和CO2饱和点是植物利用CO2特性的两个主要指标。例如，当周围空气中CO2浓度较低时，玉米、甘蔗、高粱等对CO2的利用率明显比小麦、大豆、马铃薯等要高。（5）陆生植物所需的CO2主要是从大气中获得的，通常情况下大气的CO2浓度（%）达不到植物所需（%），因此常处于CO2饥饿状态，适当增加周围CO2浓度可提高光合速率。如合理密植，加强通风，增施CO2肥料等，均能显著提高作物光合速率。=3\*ROMANIII、温度：光合作用是由酶所催化的一系列化学反应过程（特别是暗反应），其反应速率受温度影响，因此温度也是影响光合速率的重要因素。一般植物可在10℃～35℃时正常地进行光合作用，其中