有氧呼吸:

1．线粒体的结构和功能
(1)形状：粒状、棒状。
(2)功能：有氧呼吸的主要场所。
(3)结构：

具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，大大增加了内膜表面积，嵴周围充满液态的基质，内膜上和基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶。

2．有氧呼吸的概念有氧呼吸是指细胞在O2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成C02和 H2O，并释放能量，生成大量ATP的过程。

3.有氧呼吸分为三个阶段：
①葡萄糖的初步分解：
场所：细胞质基质
C₆H₁₂O₆2CH₃COCOOH（丙酮酸：C₃H₄O₃）+4[H]+2ATP
②丙酮酸彻底分解：
场所：线粒体基质
2CH₃COCOOH（丙酮酸）6CO₂+20[H]+2ATP
③[H]的氧化：
场所：线粒体内膜
24[H]+6O₂12H₂O+34ATP
能量去向：以活跃的化学能形式储存在ATP中，以热能形式散失。

有氧呼吸过程三个阶段的比较:

阶段	第一阶段	第二阶段	第三阶段
场所	细胞质基质	线粒体基质	线粒体内膜
物质变化	C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸：C3H4O3）+4[H]+2ATP	2CH3COCOOH（丙酮酸）6CO2+20[H]+2ATP	24[H]+6O212H2O+34ATP
能量释放	少量能量	少量能量	大量能量
O2参与情况	不参与	不参与	参与

知识点拨：

1、反应中各原子的去向和来源

2、有氯呼吸中的能量利用率 1mol葡萄糖在体内彻底氧化分解和体外燃烧都能释放出2870kJ能量，但是体内氧化分解的能量是逐步释放的，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中（约38molATP），其余的能量以热能的形式散式，以维持体温的恒定。葡萄糖有氧分解时，能量利用率为 40.45%左右，还有59.55%左右的能量以热能形式散失。
3、细胞内有机物在氧气参与下，进行氧化分解，产生的能量合成ATP，这个过程即为有氧呼吸。 4、细胞内O2浓度为零时，细胞内的ATP含量不为零，因为无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
思维拓展：

1、同种生物的不同细胞往往含有线粒体的数量不同，生命活动旺盛，消耗能量多的细胞中线粒体数量越多。
2、各反应参与的阶段：葡萄糖在第一阶段参与， H2O在第二阶段参与，O2在第三阶段参与。 3、各生成物产生的阶段：[H]存第一、二阶段都产生，CO2在第二阶段产生，H2O在第三阶段产生。
4、1mol葡萄糖彻底氧化释放的总能量为 2870kJ，可记为“二爸70岁”；其中有1161kJ合成 ATP，1161可记为“爷爷61岁”。

光合作用过程：

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、光合作用图解：


3、光合作用的总反应式及各元素去向

光反应与暗反应的比较：

项目	光反应（准备阶段）	暗反应（完成阶段）
场所	叶绿体的类囊体薄膜上	叶绿体的基质中
条件	光、色素、酶、水、ADP、 Pi	多种酶、[H]、ATP、CO2、C5
物质变化
能量的变化	光能转变成ATP中活跃的化学能	ATP中活跃的化学能转变成（CH2O）中稳定的化学能
相互联系	光反应产物[H]、ATP为暗反应提供还原剂和能量；暗反应产生的ADP、Pi为光反应形成ATP提供了原料

 
易错点拨：

1、光合作用总反应式两边的水不可轻易约去，因为反应物中的水在光反应阶段消耗，而产物中的水则在暗反应阶段产生。
2、催化光反应与暗反应的酶的分布场所不同，前者分布在类囊体薄膜上，后者分布在叶绿体基质中。
知识拓展：

1、氮能够提高光合作用的效率的原因是：氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行；光合作用的第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。
2、玉米是C₄植物，其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反应。C₄植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。
①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO₂的结合，提高强光、高温下的光合速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。
②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C₃植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中；而C₄植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，维管束鞘细胞不含叶绿体。

3、光合细菌：利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。

细胞周期：

1、概念：一个细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次细胞分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。只有连续分裂的细胞才有细胞周期。起、止点：从一次分裂完成时开始一下一次分裂完成时结束。 分为间期与分裂期两个阶段。
（1）细胞分裂分为：DNA合成前期（G₁期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G₂期）。分裂期（M期）。G₁期、S期和G₂期共同组成间期。细胞要连续经过G₁→S→G₂→M。在一个细胞周期内，间期和有丝分裂期所占的时间相差较大，间期大约占细胞周期的90%～95%，分裂期大约占细胞周期的5%～10%。细胞经过一个细胞周期需要的时间要视细胞的类型而定。例如，年幼的海胆细胞完成一个周期约需2h，洋葱根尖细胞约需12h，而人的肝细胞则需要22h。细胞周期每一阶段所需的时间也因细胞类型不同而不同。
（2）细胞周期的调控：
细胞分裂是一个有序的和受到调控的过程。细胞周期的准确调控对生物的生存、繁殖、发育和遗传均是十分重要的。对简单生物而言，调控细胞周期主要是适应自然环境的需要，一遍根据环境状况调节繁殖速度，保证物种的繁衍。复杂生物的细胞则需面对来自自然环境和其他细胞、组织的信号，并作出正确的应答，以保证组织、器官和个体的形成、生长以及创伤愈合等过程的正常进行，因而需要更为精细的细胞周期调控机制。
在细胞周期中，如果细胞没有先复制DNA就发生分裂或是在细胞分裂之间DNA发生了复制，都将是灾难性的。细胞周期失调与多种人类疾病相关，其中最重要的莫过于与肿瘤和癌症的关系。肿瘤和癌症发生的主要原因是细胞周期失调后导致细胞无限制增殖。所以，许多抗肿瘤药物就是阻断细胞周期的一个或多个环节而发挥作用的。
2、过程图解

(1)如图中细胞周期的起点应为末期结束，终点也是该点。
(2)在整个细胞周期中，间期所占的时间远比分裂期长，占细胞周期的90%～95%，所以观察有丝分裂实验中，视野内间期的细胞数目多。
3、主要变化：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
细胞周期的不同表示方法：

方法名称	表示方法	说明
扇形图		A—B—C—A为一个细胞周期
直线型		a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图		a+b+c+d+e为一个细胞周期

知识拓展：

1、只有连续分裂的细胞才有细胞周期，减数分裂没有细胞周期。高度分化的细胞不再继续分裂，如神经细胞、精子和卵细胞等不具有细胞周期。
2、细胞的种类不同，一个细胞周期的时间也不同。
3、影响细胞周期长度的因素是温度，温度影响酶的活性。

细胞的分化及其意义:

1、细胞的分化的概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、细胞分化的基础和实质
(1)分化的基础：每个细胞都含有一套与受精卵完全相同的染色体，即携带有本物种的全部遗传信息。
(2)分化的实质：是在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即基因的选择性表达。
3、细胞分化的过程
（1）从细胞水平分析：细胞形态、结构和功能改变的结果。
（2）从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能改变的结果。
（3）从分子水平分析
①蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能改变的结果。
②基因角度：基因选择性表达的结果，这是细胞分化的根本原因。
4、细胞分化的特点
（1）持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命历程中，在胚胎期达到最大限度。
（2）不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
（3）普遍性：是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
（4）遗传物质不变性：细胞分化是伴随着细胞分裂进行的，亲代与子代细胞的形态、结构或功能发生改变，但细胞内的遗传物质却不变。
5、细胞分化的结果：形成形态、结构和功能不同的组织和器官。
6、细胞分化的意义
（1）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体内的细胞趋向专门化，有利于提高各种生物功能的效率。

 

细胞增殖与细胞分化的区别分析：

	细胞增殖	细胞分化
细胞变化	数量增多	细胞形态、结构、生埋功能发生了稳定性差异，且这种差异是不可逆转的
发生时间	从受精卵开始，有些部位的细胞终生保持分裂能力，有的细胞发育到一定时期停止分裂	持久性变化，胚胎时期达最大限度
在个体发育中的意义	保持了亲代和子代间遗传物质的稳定性	没有细胞分化，生物体不能进行正常发育

细胞分化与细胞全能性的区别与联系：

	细胞分化	细胞全能性
原理	细胞内基因的选择性表达	含本物种全套遗传物质
特点	持久性、不可逆性、普遍性	①高度分化的植物体细胞表达全能性需要一定的条件；②动物已分化的体细胞的全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性
结果	形成形态、结构、生理功能不同的细胞	形成新个体
大小比较	细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵	细胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖细胞>体细胞
关系		①两者的遗传物质都不发生变化 ②细胞的分化程度越高，全能性越小

知识点拨：

1、过程：受精卵→增殖为多细胞→分化为组织、器官、系统→发育为生物体
2、细胞分化程度由高至低的顺序是神经组织干细胞、骨髓造血干细胞、胚胎干细胞；造血干细胞还有可能分化成为其他组织的细胞，说明动物细胞也可能具有全能性，因为每个细胞都是由受精卵发育而来的，都具有全套的遗传物质。人们对干细胞的研究，可以对某些疾病进行治疗，可以进行医学上的组织修复，还可以帮助人们了解细胞的分化机制。

知识拓展：

1、细胞的分裂是细胞分化的基础。细胞的分裂与分化往往是相伴相随的，随着细胞分化程度的加深，细胞的分裂能力逐渐下降。
2、细胞分裂结束后，细胞生活有三种状态：一是继续分裂增殖，如根尖分生区细胞；二是暂不分裂增殖，如植株上受顶芽抑制的侧芽细胞；三是不再进入细胞周期而发生分化，如人体的红细胞、神经细胞等。 3、判断细胞全能性的表达与细胞分化的依据是二者的终点不同，细胞分化的终点是组织、器官；细胞全能性表达的终点是完整个体。
4、植物细胞的全能性易表现，动物细胞的全能性受限制，但动物细胞的细胞核仍具有全能性。
5、细胞全能性高低与分化的关系：细胞全能性高低与分化程度成负相关，分化程度越大，全能性越低。
6、管家基因与奢侈基因
（1）管家基因指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。
（2）奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因，其严物赋予不同细胞特异的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。