◎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。影响因素有：光、温度、CO₂浓度、水分、矿质元素等。

1．发现

2．场所

　　　　　　 双层膜

叶绿体　　 基质　　　

基粒 　多个类囊体(片层)堆叠而成　

　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　胡萝卜素(橙黄色)1/3

　　　　 类胡萝卜素　　 叶黄素(黄色)　　 2/3　 吸蓝紫光

色素　 (1/4)　　　　 叶绿素A(蓝绿色)3/4

　　　 　　　　　　　　　　叶绿素(3/4)　 叶绿素B(黄绿色)1/4　 吸红橙和蓝紫光

3．过程

　◎ 同位素示踪

　　　　 ¹⁴C　 光反应　 　2C ₃　 暗反应　 (¹⁴CH₂O)

　　　 　³H₂O　　 固定　 　[³H] 　　还原　 (C³H₂O)

H₂¹⁸O　　 光　　 ¹⁸O₂

◎ 人为创设条件，看物质变化：

　 1． 光照　 →　 [H]和ATP　 →　 暗反应　 →　 (CH₂O)

　　　 ↓　　　　　 ↓　　　　　 ↓　　　　　 ↓

　　　 切断　 →　 不能生成　 → 不能进行 →　 不能生成

2．　 CO₂　 →　 C₅ →　 C₃ →　 (CH₂O)

　　　 ↓　　　 ↓　　 ↓　　　 ↓

　　　　 切断　 → 增多 → 减少 →不能生成

4．意义

(1)制造有机物，实现物质转变--“绿色工厂”；

(2)调节大气中O₂和CO₂的含量--“自动的空气净化剂”；

(3)生物生命活动所需能量的最终来源--“巨大的能量转换器”；

(4)对生物的进化具有重要的作用。

　　　 光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

6．比较同化作用的类型

(

◎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
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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。	指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
过程	① C6H12O6 　→ 2丙酮酸 + [H] + 2ATP ② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP ③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP	① C6H12O6 　→ 2丙酮酸 + [H] + 2ATP → 2C3H6O3 ② 2丙酮酸　 → 2C2H5OH + 2CO2
反应式	C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP	C6H12O6　 → 2C3H6O3 + 2ATP 　　 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
不同点	场所 ： ①②线粒体基质 ③内膜	始终在细胞质基质
条件 ： 除①外，需分子氧、酶	不需分子氧、需酶
产物 ： CO2 、H2O	酒精和CO2或乳酸
能量 ： 大量、合成38ATP(1161KJ)	少量、合成2ATP(61.08KJ)
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；为体内其他化合物合成提供原料

◎比较

	光合作用	呼吸作用
反应场所	绿色植物(在叶绿体中进行)	所有生物(主要在线粒体中进行)
反应条件	光、色素、酶	酶(时刻进行)
物质转变	把无机物CO2和H2O合成有机物(CH2O)	分解有机物产生CO2和H2O
能量转变	把光能转变成化学能储存在有机物中	释放有机物的能量，部分转移ATP
实质	合成有机物、储存能量	分解有机物、释放能量、产生ATP
联系	有机物、氧气 光合作用　　　　　　　　　 呼吸作用 能量、二氧化碳

◎ 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。

3．能产生ATP：　　 线粒体、叶绿体、细胞质基质

能产生水：　　　 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核

能碱基互补配对： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核

2．ATP与ADP的转化

ATP

(线粒体)　　　 吸　　　　　　　　　　 Pi

(细胞质基质)　 能　　　　　　　　　　　 　　　　　　吸收分泌(渗透能)

(叶绿体)　　　　　　　　　　　　　　 放　　　 肌肉收缩(机械能)

光合作用　　　 Pi　　　　　　　　　　　　 能　 神经传导、生物电(电能)

　　　　　　　　　　　　　　　 ADP　 (每个活细胞)　 合成代谢(化学能)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 体温(热能)

　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　萤火虫(光能)

　　　 ◎　　　　　　 糖类-主要能源物质　　　　　 热能　　　 散失

太阳光能　　　 脂肪-主要储能物质　　 氧化

(直接能源)　　 蛋白质-能源物质之一　 分解　 化学能　　 ATP

　　　　　　　 水解酶、放

◎　 ATP　　　　　　 ADP + Pi + 能量

　　　　　 合成酶、吸

　 　◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接

能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。

1．结构简式

A - P - P - P

腺苷　 普通化学键13.8KJ/mol　 高能磷酸键 30.54 KJ/mol　 磷酸基团

3．特性

① 高效性：催化效率很高，使反应速度很快，是一般无机催化集的10⁷--10¹³倍。

② 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 → 多样性 。

③ 需要合适的条件(温度和pH值) → 温和性 → 易变性 。

酶的催化作用需要适宜的温度、p^H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。

图例
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。	1.在S较低时，V随S增加而加快，近乎成正比； 2.在S较低时，V随S增加而加快，但不显著； 3.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，反应也几乎不再改变。	1.在一定T内V随T的 升高而加快； 2.在一定条件下，每一种酶在某一T时活力最大，称最适温度； 3.当T升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。 ◎动物T：35-40℃ PH　 ： 6.5-8.0

◎　　 酶工程

生产提取　　 制成　　 酶制剂　　 应用　　　 治疗疾病；加工和生产一些产品；

和分离纯化　　　　　 固定化酶　　　　　　 化验诊断和水质检测；其他分支。

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。

◎ 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。

(五)细胞的能量供应和利用

　　　　　 H₂O 　　　外界

水

　　　 　　H₂O　 　　　　　　　O₂矿质元素

　　　　　　　　　　　　　　　　 [H]

　　　 光　　　　　　　　　　　　 ATP　　　　　　　　　　　　　 原生质　　

　　　　　　　　　　　　　　　 ADP+P_I　热能

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ATP

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ADP+P_I

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　CO₂+H₂O　 C₃H₆O₃ C₂H₅OH+CO₂

　　　　 　　　　　　　　　组成　　　　　 决定

　　 磷脂分子+蛋白质分子 　　　　　结构　　　　　　 功能(物质交换)

具有

　　　　　　 导致　　　　　 保证　　　　　　　　 体现

　运动性　　　　　 流动性　　　　 物质交换正常　　　　 选择透过性

成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。