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必修一细胞的能量供应和利用知识点总结

分子与细胞
第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶细胞代谢
(1)概念：细胞中每时每刻都进行的化学反应统称为细胞代谢。
(2)特点：一般都需要酶催化，在水环境中进行，反应条件温和，一般伴随着能量的释放和储存。
(3)地位：是细胞生命活动的基础。对细胞代谢的理解
(1)从性质上看，细胞代谢包括物质代谢和能量代谢两个方面。细胞内每时每刻都在进行着化学反应，与此同时伴随着相应的能量变化。物质是能量的载体，而能量是物质运输的动力。物质代谢和能量代谢相伴而生，相互依存。
(2)从方向上看，细胞代谢包括同时进行、对立统一的同化作用和异化作用。同化作用和异化作用相互依存，同化过程中有物质的分解、能量的释放，异化过程中有物质的合成、能量的储存。同化作用为异化作用的进行提供物质和能量基础，而同化作用进行所需的能量又靠异化作用来提供。
(3)从实质上看，细胞代谢是生物体活细胞内所进行的有序的连锁的化学反应。应特别注意只有活细胞内进行的化学反应才是有序的，死细胞内虽然也进行着化学反应，但是无序的，所以不属于细胞代谢的范畴。
(4)从意义上看，细胞代谢的过程完成了细胞成分的更新，而细胞成分的更新正是生化反应造成的物质转化和能量转变的结果。在细胞代谢的基础上，生物体既进行新旧细胞的更替，又进行细胞内化学成分的更新，最终表现出生长、发育、生殖等生命活动。酶的作用原理
(1)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2）酶是一种生物催化剂，能改变反应途径，其作用是降低化学反应的活化能。
(3)酶在代谢中仅起到催化作用，本身化学性质和质量均不发生变化。酶在进行催化作用时，首先与底物（即反应物）结合，形成不稳定的中间产物，中间产物再分解成酶和产物，因此可反复起催化作用。酶的本质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。化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核（真核生物）实验验证实验组待测酶液 双缩脲试剂是否岀现紫色反应待测酶液 吡罗红染液是否呈现红色对照组已知蛋白液 双缩脲试剂岀现紫色反应已知RNA溶液 吡罗红染液岀现红色生理功能具有生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能酶与激素、蛋白质的关系
(1)凡是活细胞都可产生酶（哺乳动物的成熟红细胞等除外），只有内分泌细胞才可产生激素，所以能产生酶的细胞不一定能产生激素，但能产生激素的细胞一定能产生酶。
(2)绝大多数酶是蛋白质，但不是所有的蛋白质都是酶，只有具有催化作用的蛋白质才是酶。酶的特性酶具有高效性
(1)含义：酶的催化效率是无机催化剂的07-03倍。
(2)意义：保证细胞代谢顺利进行。酶具有专一性
(1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，这就像一把钥匙开一把锁一样。酶对它所作用的底物有着严格的选择，它只能催化一定结构或者一些结构近似的化合物，使这些化合物发生生物化学反应。
(2)意义：使细胞代谢有序进行。酶的作用条件温和
(1)酶在常温、常压、适宜的pH等温和条件下，具有很高的催化效率。酶对化学反应的催化效率也称为酶的活性。
(2)在最适的温度和pH条件下，酶的活性最高。
(3)温度偏高或偏低，pH过酸或过碱，酶的活性都会明显降低。胃蛋白酶较为特殊，能在强酸性条件下发挥作用。
(4)0C左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。由于酶具有专一性，而细胞内的化学反应及其繁多，不同的反应需要不同的酶来催化，这说明酶具有多样性。与酶有关的曲线解读
1.表示酶高效性的曲线八如入醇尢机催化剂
(1)催化剂可加快化学反应速率，与无极催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。
(3)酶只能催化已存在的化学反应。
2.表示酶的专一性曲线
(1)酶的专一性酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。反应前后酶的结构与性质不变
(2)表示酶专一性的曲线在反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物参加反应。在反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物参加反应。
3.酶活性的影响因素曲线PH
(1)在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。
(2)在最适温度（pH）时，酶的催化作用最强，高于或低于最适温度（pH），酶的催化作用都将减弱。
(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
(4)反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
4.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线
(1)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，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。pH、
(2)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。温度、pH是通过影响酶活性而底物浓度和酶浓度可影响酶促反应速率。不同的是温度和影响酶促反应的，而底物浓度和酶浓度不影响酶活性。第二节细胞的能量“通货”ATPATP的结构全称：三磷酸腺苷结构简式ATP分子的结构简式可以写成APPP,其中A代表腺苷,T代表3个，P代表磷酸基分子ATP中，含有团，代表高能磷酸键。“一”表示一般的共价键。可见，在个腺苷、2个高能磷酸键、3个磷酸基团。
(1)在ATP中，A代表腺苷，在碱基中，A代表腺嘌呤。
(2)ATP是一种物质，不是能量，当ATP的高能磷酸键断裂时，会释放出能量。ATP是细胞内的一中高能磷酸化合物。在动物细胞内除了ATP为高能磷酸化合物之外，还含有一种高能磷酸化合物，即磷酸肌酸。ATP的分子组成碟碟畤A常一P_P“P霹昔tA)一磷战眼fVAM卩)(r-!:祈战廉脣ATP)ATP命子旳站妁ta虛
(1)腺苷是腺嘌呤和核糖结合而成的，所以ATP去掉两个磷酸基团后，剩余的部分为腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA的基本组成单位之一。
(2)ATP的结构特点可用“一、二、三”来记忆：一个腺苷，二个高能磷酸键，三个磷酸基团。ATP与ADP相互转化的反应式结构基础ATP中远离A的那个高能磷酸键易断裂也易形成。ATP水解酶反应式ATPADP Pi 能量能量的来源和去路：能量来源于ATP中高能磷酸键的断裂，产生的能量用于各种需能的生命活动。ADP中含有两个磷酸基，叫ATP的水解一般是远离腺苷的那个高能磷酸键断裂，生成的做二磷酸腺苷。
(3)ATP的合成储存能量反应式：ADP Pi 能量4合成酶命ATP的形成途径植物动物呼吸作用：有机物色素吸收、传递、转化ATP氧化分解，有氧或无氧_能量热能散失细菌ATPATP与ADP的相互转化过程的比较反应式ATPADP Pi 能量ADP Pi 能量ATP类型水解反应合成反应条件水解酶合成酶场所细胞膜、叶绿体基质、细胞核等细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化放能储能能量去向各种生命活动消耗储存于ATP中磷酸肌酸与ATP的关系磷酸肌酸也是高等动物细胞内的高能化合物，在动物和人体的肌细胞内存在且储存量比ATP多，但不能作为生命活动的直接能源，只是能量的一种储存形式。
(1)当细胞内的有机物被氧化分解释放出能量，合成ATP数量过多时，部分ATP把能量转移到磷酸肌酸中，转化关系如下：ATP 肌酸-磷酸肌酸激酶ADP 磷酸肌酸
(2)细胞中的ATP大量减少时，磷酸肌酸与ADP反应生成ATP，维持细胞中ATP数量的相对稳定。转化关系如下:ADP 磷酸肌酸磷酸肌酸水解酶人丁尸 肌酸ATP是细胞中的直接能源物质糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用，这些稳定的化学能只能转化成ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，也很容易重新形成，因此，ATP是直接的能源物质。ATP是细胞内的直接供能物质，但并非所有的生命活动所需的能量都是由ATP提供的，如植物对水分子的吸收和运输，其动力来自叶片蒸腾作用产生的拉力。ATP中能量的转化
(1)渗透能：细胞的主动运势是逆浓度梯度进行的，物质跨膜移动所做的功消耗了能量，这些能量叫做渗透能，渗透能来自ATP。
(2)机械能：细胞各种结构的运动大都是机械运动，所消耗的是机械能。例如，肌细胞的收缩、草履虫纤毛的摆动、精子鞭毛的摆动、有丝分裂期间染色体的运动、腺细胞对分泌物的分泌等。
(3)电能：大脑的思考神经冲动在神经纤维上的传导，以及电鳐、电鳗等动物体内产生的生物电等，它们所消耗的就是电能。电能是由ATP提供的能量转化而来的。
(4)化学能：细胞内物质的合成需要化学能，如小分子物质合成大分子物质时，必须有直接或间接的能量供应。另外，细胞内的物质在分解的开始阶段，也需要化学能来活化，从而成为能量较高的物质（如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖）。可以说在细胞内的物质代谢中，到处都需要由ATP水解释放的化学能。
(5)光能：目前关于生物发光的生理机制还没有完全弄清楚，但是已经知道，生物体用于发光的能量直接来自ATP,如萤火虫的发光。
(6)热能：有机物的氧化分解释放的能量小部分用于生成ATP，大部分转化为热能，通过各种途径向外界散发，其中一小部分热能用于维持体温。通常情况下，热能的形成往往是在细胞能量转化和传递的过程中。第三节ATP的主要来源细胞呼吸细胞呼吸概念细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或者其他产物，释放能量并生成ATP的过程。细胞呼吸的本质细胞内有机物氧化分解，并释放能量。细胞呼吸的类型根据细胞氧化分解有机物时是否有氧气参与，把细胞呼吸分为两种，一种是需要氧气参与,为有氧呼吸；另一种是没有氧气参与，为无氧呼吸。对细胞呼吸的理解
(1)细胞呼吸发生的场所：活细胞内；
(2)反应底物：有机物；
(3)呼吸产物：二氧化碳或其他产物；
(4)反应类型：氧化分解反应；
(5)能量变化：释放能量；
(6)物质变化：分解有机物、生成ATP。酵母菌的细胞呼吸方式
(1)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。通过定性测序酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物，来确定酵母菌细胞呼吸的方式。酵母菌有氧条件：葡萄糖CO2 H2O 能量酵母菌无氧条件：葡萄糖一CO2 H2O 能量酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，完成细胞增殖，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，几乎不再增殖，因此，在酿酒的初期先通氧气，使酵母菌大量增殖，再密闭发酵产生酒精。
(2)CO2的检测使澄清的石灰水变混浊，混浊程度越高，产生的CO2越多。使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，变化所需时间越短，产生的CO2越多。
(3)酒精的检测：在酸性条件下，橙色重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应，变成灰绿色。探究酵母菌呼吸方式的实验过程提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧条件还是无氧条件下进行的？酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验（如酵母菌可用于酿酒、发面等）作出合理的假设设计并进行实验：
(1)配制酵母菌培养液，(2)检测C02的产生，装置如图所示，(3)检测酒精的产生：自A、B瓶中各取2mL滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中，分别滴加0.5mL溶有0.g重铬酸钾的浓硫酸溶液，振荡并观察溶液中颜色变化。质址分数为0%轉母曲澄淸的醉梅繭浇淸的的N“0H溶液培养液石灰水培养液石灰水装置甲装置乙实验现象：
(1)甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，但甲中浑浊程度高且速率快
(2)2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，号试管不变色实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸，在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。有氧呼吸的主要场所一一线粒体
(1)线粒体的结构外膜：表面光滑内膜：有多种与有氧呼吸有关的酶嵴：由内膜向内腔折叠而成，以扩大膜面积，为酶附着提供位点基质：含有许多种与有氧呼吸有关的酶
(2)功能：有氧呼吸的主要场所
(3)线粒体普遍存在于动植物细胞中，对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。线粒体时有氧呼吸的主要场所，因此，代谢越旺盛的细胞中含有的线粒体就越多。有线粒体的生物一定能进行有氧呼吸，但必须在有氧的条件下；无线粒体的生物中,有的也可以在细胞质基质中进行有氧呼吸，如具有有氧呼吸酶的原核生物。有氧呼吸的概念及实质
(1)概念：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。
(2)对概念的理解细胞：线粒体时有氧呼吸的主要场所，其次还有细胞质基质，所以细胞是有氧呼吸的场所。氧气：指有氧呼吸的条件，没有氧气，有氧呼吸不能进行。多种酶：有氧呼吸过程需要经过一系列复杂的化学反应，所以全过程有多种酶参与。有机物：指有氧呼吸的底物，有氧呼吸的底物不是只有葡萄糖一种，还包括其他的有机物，教材是以葡萄糖为例来讲述呼吸作用过程的。彻底：指底物氧化的程度，复杂的有机物经过有氧呼吸完全分解为无机物，能量完全释放。二氧化碳和水：是有氧呼吸的产物。
(3)实质：细胞在氧气的参与下氧化分解有机物，释放能量，供给生命活动的需要。有氧呼吸的过程EP_Pi_rr掘小礼融4|Hj _V Fi2WCO；_时嗨曙二軸田Ik空訂忑”厂7匕氧气的来源和去路GH2O6 6O2 6H2。
6CO2 2H2O 能量有氧呼吸过程中物质和能量的变化H20在第二阶段参与，02在第三阶段产各反应物参与的阶段：葡萄糖在第一阶段参与，生。各生成物产生的阶段：H在第一、二阶段产生，C02在第二阶段产生，H2O在第三阶段产生。能量变化的特点：三个阶段都能产生能量，但大量的能量在第三阶段产生。有氧呼吸的三个阶段进行的化学反应都需要不同的酶来催化，酶具有专一性，线粒体中的酶只能进行氧化分解丙酮酸，并且线粒体膜上也有运输葡萄糖的载体蛋白，因袭葡萄糖不会直接进入线粒体，只有转化成丙酮酸后，才能进入线粒体被氧化分解。无氧呼吸的概念细胞在无氧条件下，通过酶的作用，把糖类等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。从无氧呼吸的的概念可以看出，无氧呼吸有以下几个特点：
(1)细胞的无氧呼吸是在缺氧的条件下进行的，以适应不利的环境条件。
(2)细胞在无氧呼吸过程中，把有机物不彻底氧化分解，形成不彻底的氧化产物。所谓不彻底的氧化产物，是指有机物经过无氧呼吸分解后，仍然是一些小分子有机物，如酒精、乳酸等等。
(3)释放能量少。因为这个过程没有氧参与，只依靠细胞内的酶来分解有机物，形成的不彻底的氧化产物中仍储存着大量能量，所以无氧呼吸释放的能量很少。无氧呼吸的过程（以葡萄糖为底物）场所：细胞质基质中
(1)第一阶段：阶段完全相同）酶C6H2O62C3H4O3（丙酮酸） 4H 少量能量（与有氧呼吸的第一
(2)第二阶段：酶2C3H4O2C2H5OH（酒精） 2CO24H酶或2C3H4O32C3H6O3（乳酸）4H
(3)总反应式C6H2O6酶2C2H5OH（酒精） 2CO2 少量能量C6H2O6_2C3H6O3（乳酸） 少量能量由于酶的不同决定了丙酮酸被还原的产物也是不同的：大多数植物、酵母菌、苹果果实无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些植物的某些器官在进行无氧呼吸时产生乳酸，如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等；高等动物、人及乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸。有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O
2、酶和适宜的温度不需要O2,需要酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段在细胞质基质，第二、三阶段在线粒体中细胞质基质中分解产物CO2和H2OC0
2、酒精或乳酸释放能量mol葡萄糖释放能量2870kJ，其中6kJ转移至ATP中mol葡萄糖释放能量
9.665kJ（生成乳酸）或
2.594kJ（生成酒精和CO2），其中均只有
1.08kJ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氧化分解，能量没有完全释放相同点实质分解有机物，释放能量，生成ATP为生物体的生命活动提供能量意义细胞呼吸为生物体的生命活动提供能量；细胞呼吸为生物体内其他化合物的合成提供原料联系第一阶段（从葡萄糖到丙酮酸）完全相同，之后在不同的条件下、不同的场所和不同酶的作用下沿不同的途径形成不同的产物。影响细胞呼吸的因素
1.影响细胞呼吸的内因遗传因素遗传因素决定酶的种类和数量，进而影响呼吸的类型、速率等。
(1)生物的呼吸类型需氧型一一必须在氧气充足的条件下才能正常生活，如大多数动植物的细胞呼吸。厌氧型一一需要在无氧的条件下才能生活得好，有氧则呼吸作用受抑制，如常见的乳酸菌的呼吸。兼性厌氧型一一在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下则进行无氧呼吸，如酵母菌的呼吸类型。
(2)不同生理状态或生理期呼吸作用有差异(以植物为例)。不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。
2.影响细胞呼吸的外因一一环境因素
(1)温度温度影响呼吸作用，主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。呼吸速率与温度的关系如图所示。生产上常用这一原理在低温下储藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培过程章夜间适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。
(2)02的浓度在02浓度为零时只进行无氧呼吸，浓度为0%一下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，浓度为0%以上，只进行有氧呼吸。生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。
(3)C02浓度C02是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在C02浓度升高到%-0%时，呼吸作用明显被抑制。康
(4)含水量在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。呼吸强度细胞呼吸原理的应用类型应用原理有氧呼吸提倡有氧运动不会因剧烈运动时无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀无力作物栽培时及时松土透气利用根的有氧呼吸，促进水和无机盐的吸收稻田定期排水水稻的根比较适应无氧呼吸，但也需要进行有氧呼吸，定期排水避免根无氧呼吸产生大量酒精对细胞产生毒害作用，使其腐烂生产醋酸、味精等利用醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸利用酵母菌发面在馒头、面包的制作过程中，利用酵母菌的有氧呼吸，使馒头、面包变得松软可口无氧呼吸选用“创可贴“、透气消毒纱布包扎伤口为伤口创造有氧的环境，避免厌氧病菌的繁殖，有利于伤口的愈合伤口过深或被锈钉扎伤，需及时治疗避免破伤风芽抱杆菌进行无氧呼吸而大量繁殖，引发破伤风制作酸菜、酸奶、泡菜等利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸菌的过程呼吸作用的曲线分析等于零时，只进行无氧呼吸02浓度千大于等于D时，只进行有氧呼吸在0-D之间时，两种呼吸方式都存在当氧气浓度为B时，二氧化碳释放总量最少，即有机物的消耗最少，此时的氧气浓度有利于水果、蔬菜等的保存。有氧呼吸与无氧呼吸的相关计算
(1)根据反应式计算有氧呼吸-酶._C6H2O6 6O2 6H20CO2 2H2O 大量能量mol6mol6mol38molATP无氧呼吸（以产生酒精和C02的无氧呼吸为例）酶QH2O62C2H5OH 2CO2 少量能量mol2mol2molATP
(2)有氧呼吸与无氧呼吸中CO2产生量、葡萄糖的消耗量与ATP合成量的比较3:，在消耗相同葡萄糖的情况下，有氧呼吸与无氧呼吸中CO2产生量的比例为ATP合成量的比为9:
1.：3。在产生相同CO2的情况下，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为:
9.在合成相同ATP的情况下，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为在一个有氧呼吸与无氧呼吸同时进行的过程中，O2的吸收量与CO2的产生量的比为3:4时，说明此过程中有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等；若此比例小于3:4，说明此过程中无氧呼吸占优势；若此比例大于3:4，说明此过程中有氧呼吸占优势。根据CO2的释放量和O2的消耗量判断细胞呼吸的状况（以葡萄糖为呼吸底物）
(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02,但产生CO2时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)C02释放量等于02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02吸收,可引起气体体积减小。
(4)当C02释放量大于02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02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：若VC002=,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若VC002,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸。若VC002,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸。第四节能量之源光与光合作用绿叶中色素的提取和分离实验实验原理提取：有机溶剂（如无水乙醇）能溶解色素分离：因溶解度不同而扩散速度不同实验步骤：
(1)提取色素：将绿色叶片剪碎,加入少许二氧化硅、碳酸钙、0mL无水乙醇进行研磨,用纱布过滤,收集滤液。
(2)制备滤纸条：长0cm、宽cm,一端剪去两角,用铅笔画一条细的横线,等干燥后,重复一两次,将滤纸条轻轻插入层析液中,用培养皿盖住烧杯。实验现象：滤纸上呈现四条颜色宽度不同的色素带,从上到下分别是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）实验中的主意事项及操作目的过程注意事项操作目的提取色素
(1)选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高(2)研磨时加无水乙醇溶解色素
(3)加少量SiO2和CaC03研磨充分和保护色素
(4)迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素
(5)盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素
(1)滤纸预先干燥处理是层析液在滤纸上快速扩散
(2)滤液细线要直、细、匀是分离岀的色素带平整不重叠
(3)滤液细线干燥后再画一两次使分离岀的色素带清晰分明
(4)滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中叶绿体中的色素
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外线和紫外线等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
(3)叶绿素对绿光吸收量少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。叶绿体
(1)分布：叶绿体主要分布在真核绿色植物的叶肉细胞中。
(2)形态：扁平的椭球形或球形。
(3)结构：双层膜：内膜、外膜，包围着几个到几十个绿色基粒等细微结构。基粒:每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，扩大了内部膜的表面积，这些囊状结构成为类囊体，吸收光能的四种色素和光合作用有关的酶就分布在类囊体的薄膜上。基质：基粒与基粒之间充满了基质，基质中含有与光合作用有关的酶。
(4)功能：叶绿体时光合作用的场所。光合作用的过程
1.光合作用的概念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。
2.光合作用的反应式光能C02 H20H20） 02叶绿体
3.光合作用的过程OiT亢Hi”似瓷伫m一一叫卜_wzj光辰应阶段暗反向防用
(2)过程光反应
(1)条件：光、色素、酶；（光程：水的光解H2O光2H O叶绿体中-J色素、酶2）部位：叶绿体类囊体结构的薄膜上；（ATP的形成:ADP Pi光、酶ATP叶绿体中色素、酶3）过
(4)实质：将光能转变成活跃的化学能，释放出02暗反应
(1)条件：多种酶；
(2)部位：叶绿体基质；
(3)过程：C02的固定：酶酶ATPC02 C5PC3C3的还原：2C3 HH20） C
(4)实质：同化C02，将活跃的化学能转化成稳定的化学能储存在有机物中光合作用中各元素的去向6C02 2H20能6H206 602 6H20叶绿体I光反应与暗反应的比较项目光反应暗反应区别条件需叶绿体色素和光、酶、水不需要叶绿体色素和光，需要多种酶、ATP、H、C02场所类囊体薄膜叶绿体基质物质转化水的光解、ATP的形成C02的固定、C3的还原实质光能转变为活跃的化学能（ATP）,并放出02同化CO2，形成（CH2O），活跃的化学能转变为稳定的化学能联系
(1)光反应未暗反应提供H、ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi
(2)没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成，光反应因产物积累也无法继续总之，光反应是暗反应的物质和能量转化的准备阶段，暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。光合作用的强度表示
1.光合作用强度
(1)概念：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：单位时间内光合作用产生有机物的量，单位时间内光合作用吸收CO2的量，单位时间内光合作用放出O2的量
2.光合速率的表示方法
(1)表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O
2、（CH2O）等产物的生成量来定量表示。净光合速率，常用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。真正光合速率即实际光合速率，常用O2产生量、CO2固定量或有机物的产生量来表示。
(2)测定方法：呼吸速率：将植物置于黑暗中，测定容器内CO2的增加量、O2减少量或有机物减少量。净光合速率：将植物置于光下，测定容器中O2增加量、CO2减少量或有机物增加量。影响光合作用强度的因素
(1)影响光合作用强度的自身内部因素：植物种类不同，同一植物在不同的生长发育阶段，同一植物不同部位的叶片，同一叶片的不同生长发育时期
(2)影响光合作用强度的外部因素：光合速率与温度的关系（温度低，光合速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速率降低）光合速率与光照强度的关系（植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加）光合速率与CO2浓度的关系（在一定范围内，植物光合速率随CO2浓度增大而加快，但达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合速率也不再增加，甚至减弱（细胞呼吸受抑制）光合速率与必需元素供应的关系（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，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫)光合作用与水分的关系(水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制C02进入叶片，从而间接影响光合作用光合速率与叶龄的关系(随幼叶的不断生长，光合作用逐渐增强，至U壮叶后基本稳定，成为老叶后，光合作用逐渐下降，这与叶片内的叶绿素含量有关)化能合成作用
(1)硝化细菌的化能合成作用2NH3 3O硝化细菌2HN02 2H2O 能量硝化细菌2HNO2 022HNO3 能量CO2 H2O能量(CH2O) O2硝化细菌
(2)硫细菌的化能合成作用硫细菌2H2S O2H2O 2S 能量硫细菌2S 3O2 2H2OH2SO4 能量CO2 H2。能量硫细菌(CH2O) O2自养生物和异养生物
(1)自养生物特点：能够以光能或无机物氧化释放的化学能为能源，以环境中的二氧化碳为碳的来源，来合成自身的组成物质，并且储存能量。代表生物：光能自养生物(绿色植物)、化能自养生物(硝化细菌)
(2)异养生物特点：以环境中现成的有机物作为能量和碳的来源，将这些有机物转变成自身的组成物质，并且储存能量。代表生物：人和动物、真菌、大多数细菌。