2 无氧呼吸
⑴反应式： ①分解成酒精的反应式为：
②转化成酒精的反应式为：
⑵过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同。二阶段的产物是酒精和二氧化碳或乳酸，其全过
二、细胞呼吸的过程分析及影响因素 1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 (1)有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。
(2)有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部来自O2。 (3)不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于催化反应的酶不同。
(4)有氧呼吸中各元素来源去路
2．影响细胞呼吸的环境因素及应用 (1)呼吸速率与温度的关系(如图)
温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。 应用：温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度)，以减少夜间呼吸消耗有机物。
(2)呼吸速率与O2浓度的关系(如图)
O2浓度低时，无氧呼吸占优势 ；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。 应用：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，导致腐烂。 (3)呼吸速率与含水量的关系(如图)
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慢。
当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。
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程在细胞质基质中进行。
⑶概念：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，糖类等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时产生量能量的过程。
⑷实质：氧化分解有机物，释放能量
⑸意义：为生命活动提供能量，为体内其他化合物合成提供原料。
⑹原理应用：伤口包扎、作物松土、稻田排水、传统发酵产品的生产等
应用：作物栽培中，合理灌溉。 了解与关注：
①重铬酸钾可以用来检验汽车司机是否喝了酒。
②呼吸速率是指单位数量的活体组织，在单位时间内，消耗的氧气量或释放的CO2量。
③由于呼吸作用是由一系列酶催化的化学反应，所以温度对呼吸作用有很大影响。一般植物在0℃及以下时呼吸作用很弱或停止，温度升高则呼吸作用加快，温度太高则呼吸作用减弱甚至停止。
④作物栽培时要及时松土透气，利于根系的有氧呼吸，促进水和无机盐的吸收，稻田需定期排水，否则会因根进行无氧呼吸产生大量酒精对细胞有毒害作用，使根腐烂。
⑤储存水果和储存粮食都需在低温低氧(高氮、高CO2)中储存，但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜，减少水分散失。
第4节 能量之源——光与光合作用
一、“绿叶中色素的提取和分离”的实验分析 1．原理解读
(1)提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
(2)分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。
(1)选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。
(2)提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。
(3)制备滤纸条：剪去两角，以保证色素在滤纸条上扩散均匀、整齐，便于观察实验结果，否则，会形成弧形色素带。
(4)画滤液细线：用力均匀，快慢适中。滤液细线
要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。 (5)色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。 拓展深化
①液泡中的色素是水溶性色素，而叶绿体中的色素则是脂溶性色素。
②叶绿素中含Mg，缺Mg及在黑暗中都将导致叶绿素合成受阻。
③在滤纸条上，相邻两条色素带间距离最宽的是
3．实验中的注意事项
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胡萝卜素和叶黄素；相邻两条色素带间距离最窄的是叶绿素a和叶绿素b。
二、叶绿体中色素的种类及功能 1．叶绿体中色素的种类及其吸收光谱 色素吸收光 种类 叶绿 叶绿素a 素(约 (蓝绿色) 占 3/4) 类胡 萝卜 素(约 占 1/4) 2.色素的分布与作用 三、光合作用的过程分析 1．反应式及元素去向 光
CO2＋H2O――→(CH2O)＋O2
叶绿体→O2?H2O―
(1)氧元素?
→?CH2O??CO2―(2)碳元素：CO2―→C3―→(CH2O) (3)氢元素：H2O―→[H]―→(CH2O) 3.光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影响
物质 转化 2．光反应与暗反应的比较
光反应 暗反应 有光、无光都可以 叶绿体基质 主要吸收红光光 吸收光谱图示 (1)分布：基粒类囊体薄膜上。
(2)作用：吸收光能并将光能转变为储存于ATP中的化学能；同时还能将H2O分解为[H]和O2。
3．叶绿体功能的实验验证 (1)实验过程及现象
叶绿素b 和蓝紫(黄绿色) 胡萝卜素 (橙黄色) 叶黄素 (黄色) 主要吸收蓝紫光
(2)实验结论
①叶绿体是进行光合作用的场所。
②O2是由叶绿体释放的。
条件 必须在光下 场所 叶绿体类囊体薄膜
能量 光能―→ATP中活跃的化学能―→有机物 转化 中稳定的化学能 光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为 光反应提供ADP和Pi，如图： 联系
归纳总结
在以上各物质的含量变化@中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；[H]和ATP的含量变化是一致的，都增加，或都减少。
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四、影响光合作用的环境因素及应用 1．光照强度
(1)光照强度与光合作用强度的关系曲线分析
A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。
AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的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。
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长)，B点所示光照强度称为光补偿点。
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，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、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。 (2)应用
阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示。间作套种农作物，可合理利用光能。 2．CO2浓度
(1)CO2浓度与光合作用强度的关系曲线
曲线表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大， 但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。
A点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度，即CO2补偿点。
B点表示CO2饱和点。限制B点的因素是酶的数量和最大活性及光照强度等环境因素。
(2)应用：在农业生产中通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合作用强度。 3．温度对光合作用速率的影响
(1)温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。 (2)应用：冬季，温室栽培可适当提高温度；晚上可适当降低温度， 以降低细胞呼吸消耗有机物。 拓展深化
当外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律如下： ①若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。
②若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。 ③阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。 五、光合作用与细胞呼吸的关系 1． 区别 代谢类型 物质变化 光合作用 合成作用(同化作用) 合成无机物――→有 机物 细胞呼吸 分解作用(或异化作用) 能量变化 实质 场所 条件 29
光能―→化学能(储能) 合成有机物，储存能量 叶绿体 只在光下进行 化学能―→ATP、热能(放能) 分解有机物、释放能量，供细胞利用 活细胞(主要在线粒体) 有光、无光都能进行 分解有机物――→无机物
2.联系
(1)物质方面
暗反应呼吸Ⅰ呼吸Ⅱ
C：CO2――→(CH2O)――→C3H4O3――→CO2
光反应呼吸Ⅲ
O：H2O――→O2――→H2O
光反应暗反应呼吸Ⅰ、Ⅱ
H：H2O――→[H]――→(CH2O)――→[H]
呼吸Ⅲ――→H2O (2)能量方面
光反应暗反应细胞呼吸光能――→ATP――→(CH2O)――→
?热能
?
→各项生命活动?ATP―
3．光合作用速率与呼吸作用速率
(1)呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2
增加量、O2减少量或有机物减少量。 (2)净光合速率和真正光合速率
同位素标记法的实验应用 1．概述：用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程的方法。 2．方法应用：用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。 3．应用分析 (1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18O标记H218O，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2；证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自CO2。 (2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明了DNA是噬菌体的遗传物质。 (3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。 ①净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示；
②真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2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
①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。
②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。 ③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
探究影响光合作用的环境因素
1．实验设计思路分析 环境因素 控制自变量 因变量 光照(1)不同光照强度的灯泡 强度 (2)同一光照强度的灯泡距植物远近不同 (1)植物产生气泡(O2)的数量或快慢 (2)抽出气体后的叶片上浮的数量或快慢 (3)密闭环境中CO2减少量或O2增加量或有机物增加量 CO2浓度
提供不同浓度的NaHCO3溶液 30