人教版高中生物必修I課本問題探討、旁欄思考題、實驗討論題、技能訓練以及練習答案與解析第三、四章　細胞的基本結(jié)構(gòu)――參考答案

1、人教版高中生物必修i課本問題探討、旁欄思考題、實驗討論題、技能訓練以及練習答案與解析第三、四章細胞的基本結(jié)構(gòu)參考答案第1節(jié) 細胞膜系統(tǒng)的邊界（一）問題探討1提示：氣泡是光亮的，里面只有空氣。細胞是一個具有細胞膜、細胞核和細胞質(zhì)的復雜結(jié)構(gòu)，而且是一個立體的結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下，通過調(diào)節(jié)焦距可以觀察到細胞的不同層面。光學顯微鏡下不能看見細胞膜，但是能夠觀察到細胞與外界環(huán)境之間是有界限的。2提示：在電子顯微鏡誕生之前，科學家已經(jīng)能夠確定細胞膜的存在了。依據(jù)的實驗事實主要有：進入活細胞的物質(zhì)要通過一道選擇性的屏障，并不是所有的物質(zhì)都能進入細胞；用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴散到

2、整個細胞，卻不能很快逸出細胞；在光學顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細胞內(nèi)，細胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細胞會死亡。（二）實驗提示：細胞破裂后細胞內(nèi)物質(zhì)流出，細胞膜和細胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量不一樣，可以采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細胞膜與其他物質(zhì)分開，得到較純的細胞膜。（三）練習 基礎(chǔ)題1c。 2a。 3c。拓展題1提示：把細胞膜與窗紗進行類比，合理之處是說明細胞膜與窗紗一樣具有容許一些物質(zhì)出入，阻擋其他物質(zhì)出入的作用。這樣類比也有不妥當?shù)牡胤?。例如，窗紗是一種簡單的剛性的結(jié)構(gòu)，功能較單純；細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能要復雜得多。細胞膜是活細胞

3、的重要組成部分，活細胞的生命活動是一個主動的過程；而窗紗是沒有生命的，它只是被動地在起作用。2提示：“染色排除法”利用了活細胞的細胞膜能夠控制物質(zhì)進出細胞的原理。臺盼藍染色劑是細胞不需要的物質(zhì)，不能通過細胞膜進入細胞，所以活細胞不被染色。而死的動物細胞的細胞膜不具有控制物質(zhì)進出細胞的功能，所以臺盼藍染色劑能夠進入死細胞內(nèi)，使其被染色。第2節(jié) 細胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作（一）問題探討1提示：一件產(chǎn)品是由多個零部件組成的，不同車間生產(chǎn)不同的零部件之后，要有組裝車間完成裝配工作，質(zhì)量檢測部門負責檢查產(chǎn)品的質(zhì)量。同時要有部門提供原材料，有部門提供設(shè)計圖，還要有部門負責動力供應(yīng)，等等。部門齊全，配合協(xié)調(diào)，才

4、能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。2提示：例如蛋白質(zhì)的合成。細胞核是遺傳信息庫，蛋白質(zhì)的合成要在遺傳信息的指導下進行，核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，同時內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器也在蛋白質(zhì)合成中起到重要的作用。這說明細胞的生命活動也是需要多個“部門”和“車間”協(xié)調(diào)配合完成的。（二）資料分析1分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成的。2提示：分泌蛋白從合成至分泌到細胞外，經(jīng)過了核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜等結(jié)構(gòu)。分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體內(nèi)初步合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工，由囊泡運輸?shù)礁郀柣w做進一步加工，再由囊泡運輸?shù)郊毎?，與細胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細胞外。3提示：需要，如核糖體在將氨基酸連接成肽鏈的過程中就需要能量

5、。這些能量是由線粒體進行有氧呼吸提供的。（三）旁欄思考題線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，能夠提供細胞生命活動需要的能量。鳥類飛翔、運動員運動需要大量能量，所以飛翔鳥類的胸肌細胞中、運動員的肌細胞中線粒體多。同樣道理，新生細胞的生命活動比衰老細胞、病變細胞旺盛，所以線粒體多。（四）練習基礎(chǔ)題1圖1中，注字的“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”應(yīng)是“高爾基體”，“高爾基體”應(yīng)是“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”。染色質(zhì)的注字指示線位置有誤。中心體還應(yīng)包括指示線下方的中心粒。圖2中，注字的“核仁”應(yīng)是“葉綠體”，“葉綠體”應(yīng)是“線粒體”，“核糖體”應(yīng)是“中心體”。2c。 3b。 4c。拓展題提示：溶酶體的膜在結(jié)構(gòu)上比較特殊，如經(jīng)過修飾等，不會被

6、溶酶體內(nèi)的水解酶水解。第3節(jié) 細胞核系統(tǒng)的控制中心（一）問題探討1提示：細胞核在細胞的生命活動中起控制作用，如細胞核內(nèi)貯存的遺傳物質(zhì)攜帶著遺傳信息，可以控制蛋白質(zhì)的合成，而蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者，所以細胞核可以比喻為部隊的司令部等。2不能。3不能。4提示：不能。細胞生長需要蛋白質(zhì)等多種物質(zhì)作基礎(chǔ)，細胞分裂需要遺傳物質(zhì)的復制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成，如果沒有細胞核，這些生命活動都不能進行。（二）資料分析1提示：美西螈皮膚的顏色是由細胞核控制的。生物體性狀的遺傳主要是由細胞核控制的，因為細胞核中有dna，dna是主要的遺傳物質(zhì)。dna上有許多基因，通過指導蛋白質(zhì)的合成，控制生物的性狀。2沒有細胞核，細

7、胞就不能分裂、分化。3細胞核是細胞生命活動的控制中心。4生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細胞核有關(guān)。5細胞核具有控制細胞代謝和遺傳的功能。（三）旁欄思考題提示：同一個生物體內(nèi)所有細胞的“藍圖”都是一樣的（除非發(fā)生體細胞突變或細胞癌變）。生物體內(nèi)細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的多種多樣，是細胞分化的結(jié)果。（四）技能訓練1細胞無核部分隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，死亡個數(shù)迅速增加，第4天就沒有存活的了，這是因為沒有細胞核，細胞的生命活動就無法進行。而細胞有核部分存活個數(shù)和時間都要比無核部分多和長，說明細胞核對于細胞的生命活動是不可或缺的。2提示：細胞有核部分出現(xiàn)死亡現(xiàn)象的可能原因有兩方面，一是實驗過程中人為因素對細胞造成了

8、傷害，導致部分細胞死亡；二是細胞的正常凋亡。（五）練習基礎(chǔ)題1（1）；（2）。2c。 3c。拓展題提示：出生小牛的絕大部分性狀像母牛甲。因為小牛獲得的是母牛甲細胞核中的遺傳物質(zhì)，所以它的性狀與母牛甲最相似。第四章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗ㄒ唬﹩栴}探討1由于單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。2用紗布替代玻璃紙時，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不會升高。3半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時，單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，液面也不會升高。（二）思考與討論1紅細胞內(nèi)的血紅

9、蛋白等有機物一般不能透過細胞膜。2紅細胞的細胞膜相當于“問題探討”中的半透膜。3當外界溶液的濃度低于紅細胞內(nèi)部的濃度時，紅細胞一般會因持續(xù)吸水而漲破。4紅細胞吸水或失水的多少主要取決于紅細胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下，差值較大時吸水或失水較多。（三）資料分析1在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收ca2+、mg2+較少，結(jié)果導致水稻培養(yǎng)液里的ca2+、mg2+濃度增高。2不同作物對無機鹽的吸收是有差異的。3水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運輸并不都是這樣，這取決于細胞生命活動的需要。4細胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。（四）練習基礎(chǔ)題1。 2。 3。拓展

10、題提示：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的輪作正是針對不同作物根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收而采取的生產(chǎn)措施。如果長期在同一塊田里種植同種作物，地力就會下降（俗稱傷地），即某些元素含量下降，這樣就會影響作物的產(chǎn)量。第2節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型（一）問題探討1提示：三種材料比較，彈力布更能體現(xiàn)細胞膜的柔變性和一定的通透性，相對好一些。當然，這幾種材料的特點與真實的細胞膜之間還有不小的差距。2提示：有條件的話，使用微孔塑膠或利用激光給氣球打上微孔都可以作為模型的細胞膜。使用透析袋也可以。如果制作臨時使用的模型，利用豬或其他動物的膀胱做細胞膜是更加理想的材料。（二）思考與討論11最初認識到細胞膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對現(xiàn)象的

11、推理分析得出的。2有必要。僅靠推理得出的結(jié)論不一定準確，還應(yīng)通過科學實驗進行檢驗和修正。3提示：因為磷脂分子的“頭部”親水，所以在水空氣界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，尾部則朝向空氣一面?？茖W家因測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍，才得出膜中的脂質(zhì)必然排列為連續(xù)的兩層這一結(jié)論。（三）思考與討論21提示：在建立生物膜模型的過程中，實驗技術(shù)的進步起到了關(guān)鍵性的推動作用。如電子顯微鏡的誕生使人們終于看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們認識到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對稱；熒光標記小鼠細胞與人細胞的融合實驗又證明了膜的流動性等。沒有這些技術(shù)的支持，人類的認識便不能發(fā)展。2提示：在

12、建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點始終引導人們不斷實踐、認識，再實踐、再認識；使人類一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)的真相。例如，不同生物膜的功能是有差異的。在生命系統(tǒng)中，一般來說，功能的不同常伴隨著結(jié)構(gòu)的差異，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，這顯然與不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。還有，不同膜的厚度也不完全一樣。由此促進學者們重新研究脂質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用的問題。一些學者使用了更加先進的技術(shù)，運用紅外光譜等技術(shù)證明，膜蛋白主要為球形結(jié)構(gòu)。冰凍蝕刻電鏡技術(shù)又證明，脂雙層中分布有蛋白質(zhì)顆粒，這樣又發(fā)展了生物膜模型。生物膜中存在不同種類的蛋白質(zhì)，以及蛋白質(zhì)在生物膜中的不同分布情

13、況，恰能較好地解釋不同結(jié)構(gòu)的生物膜具有不同的生理功能。（四）練習基礎(chǔ)題1提示：細胞膜太薄了，光學顯微鏡下看不見，而19世紀時還沒有電子顯微鏡，學者們只好從細胞膜的生理功能入手進行探究。2脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。3提示：這兩種結(jié)構(gòu)模型都認為，組成細胞膜的主要物質(zhì)是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，這是它們的相同點。不同點是：（1）流動鑲嵌模型提出蛋白質(zhì)在膜中的分布是不均勻的，有些橫跨整個脂雙層，有些部分或全部嵌入脂雙層，有些則鑲嵌在脂雙層的內(nèi)外兩側(cè)表面；而三層結(jié)構(gòu)模型認為蛋白質(zhì)均勻分布在脂雙層的兩側(cè)。（2）流動鑲嵌模型強調(diào)組成膜的分子是運動的；而三層結(jié)構(gòu)模型認為生物膜是靜態(tài)結(jié)構(gòu)。4d。拓展題1提示：生物膜結(jié)構(gòu)的研究歷史反映了

14、科學研究的艱辛歷程，也告訴我們建立模型的一般方法?？茖W家根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和已有的知識提出解釋某一生物學問題的假說或模型，用觀察和實驗對假說或模型進行檢驗、修正和補充。一種模型最終能否被普遍接受，取決于它能否與以后的觀察和實驗結(jié)果相吻合，能否很好地解釋相關(guān)現(xiàn)象，科學就是這樣一步一步向前邁進的。2提示：生物膜的流動鑲嵌模型不可能完美無缺。人類對自然界的認識永無止境，隨著實驗技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進，對膜的研究將更加細致入微，對膜結(jié)構(gòu)的進一步認識將能更完善地解釋細胞膜的各種功能，不斷完善和發(fā)展流動鑲嵌模型。第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑ㄒ唬﹩栴}探討1從圖上可以看出，氧氣、二氧化碳、氮氣、苯等小分子（苯還是

15、脂溶性的）很容易通過合成的脂雙層；水、甘油、乙醇等較小的分子也可以通過；氨基酸、葡萄糖等較大的有機分子和帶電荷的離子則不能通過合成的脂雙層。2提示：葡萄糖不能通過人工合成的無蛋白的脂雙層，但小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖，推測小腸上皮細胞的細胞膜上有能夠轉(zhuǎn)運葡萄糖的蛋白質(zhì)。3提示：通過觀察此圖還可聯(lián)想并提出，細胞需要的離子是否也通過細胞膜上的蛋白質(zhì)來運輸?shù)葐栴}。（二）思考與討論1自由擴散和協(xié)助擴散都不需要消耗能量。因為二者都是順物質(zhì)的濃度梯度進行的。2自由擴散與協(xié)助擴散的共同之處是都不需要細胞消耗能量。不同之處是：前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助，后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助才能實現(xiàn)。3因為自由擴散和協(xié)助擴散都

16、是順物質(zhì)的濃度梯度進行的，不需要細胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運輸。（三）旁欄思考題提示：這是細胞的胞吞作用。這對于人體有防御功能，并有利于細胞新陳代謝的正常進行。（四）技能訓練1k+和mg2+是通過主動運輸進入細胞的。2na+和cl是通過主動運輸排出細胞的。3提示：因為以上四種離子細胞膜內(nèi)外的濃度差較大，細胞只有通過主動運輸才能維持這種狀況。（五）練習基礎(chǔ)題1d。2a。拓展題提示：低溫環(huán)境肯定會影響物質(zhì)的跨膜運輸。溫度會影響分子運動的速率，影響化學反應(yīng)的速率，因此，組成細胞膜的分子的流動性也會相應(yīng)降低，呼吸作用釋放能量的過程也會因有關(guān)酶的活性降低而受到抑制。這些都會影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾?。第?/p>

17、章能量的供應(yīng)與利用參考答案第一節(jié)降低活化能的催化劑酶（一）問題探討1這個實驗要解決的問題是：鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學性消化？2是胃內(nèi)的化學物質(zhì)將肉塊分解了3提示：收集胃內(nèi)的化學物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解（二）實驗中的討論題12號試管放出的氣泡多這一現(xiàn)象說明加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率2不能3說明fecl3中的fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率44號試管的反應(yīng)速率比3號試管快得多說明過氧化氫酶比fe3+的催化效率高得多細胞內(nèi)每時每刻都在進行著成千上萬種化學反應(yīng)，這些化學反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以

18、說酶對于細胞內(nèi)化學反應(yīng)的順利進行至關(guān)重要（三）資料分析1巴斯德認為發(fā)酵與活細胞有關(guān)是合理的，但是認為發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的；李比希認為引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)是合理的，但是認為這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的2提示：巴斯德是微生物學家，特別強調(diào)生物體或細胞的作用；李比希是化學家，傾向于從化學的角度考慮問題他們的爭論促使后人把對酶的研究的目標集中在他們爭論的焦點上，使科學研究更加有的放矢3畢希納的實驗說明，酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣4薩姆納歷時9年用正確的科學方法，堅持不懈、百折不撓的

19、科學精神，將酶提純出來成功屬于不畏艱苦的人（四）旁欄思考題絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，強酸、強堿、高溫等劇烈條件都會影響到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所以酶比較“嬌氣”（五）第一小節(jié)練習基礎(chǔ)題1巴斯德：發(fā)酵與活細胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質(zhì)在起作用李比希：引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)，但是這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納：酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納：酶是蛋白質(zhì)2提示：（1）細胞內(nèi)每時每刻都在進行著成千上萬種化學反應(yīng)，這些化學反應(yīng)需要高效率地進行，酶的催化效率比無機催化劑高得多（2）細胞內(nèi)的化學反應(yīng)需要在常溫、常壓、酸堿度適

20、中等溫和條件下進行，無機催化劑常常需要輔助以高溫、高壓、強酸、強堿等劇烈條件才能有較高的催化效率3d拓展題1提示：可用第2章中學過的鑒定蛋白質(zhì)的方法在薩姆納之前，之所以很難鑒定酶的本質(zhì)，主要是因為細胞中酶的提取和純化非常困難2提示：（1）如四膜蟲的rrna前體具有催化活性（2）目前已有發(fā)現(xiàn)具催化活性的dna的報道（六）第二小節(jié)練習基礎(chǔ)題1b 2b3提示：這個模型中a代表某類酶，b代表反應(yīng)底物，c和d代表反應(yīng)產(chǎn)物這個模型的含義是：酶a與底物b專一性結(jié)合，催化反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)生了產(chǎn)物c和d這個模型揭示了酶的專一性拓展題1（1）a點：隨著反應(yīng)底物濃度的增加，反應(yīng)速率加快b點：反應(yīng)速率在此時達到最高c點

21、：反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)底物濃度的增加而升高，維持在相對穩(wěn)定的水平（2）如果a點時溫度升高10 ，曲線上升的幅度變小因為圖中原曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化溫度高于或低于最適溫度，反應(yīng)速率都會變慢（3）該曲線表明，b點的反應(yīng)底物的濃度足夠大，是酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速率的提高，這時加入少量的酶，會使反應(yīng)速率加快（圖略）第二節(jié)細胞的能量“通貨”atp（一）問題探討1螢火蟲發(fā)光的生物學意義主要是相互傳遞求偶信號，以便交尾、繁衍后代。2螢火蟲腹部后端細胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。3有。螢火蟲腹部細胞內(nèi)一些有機物中儲存的化學能，只有在轉(zhuǎn)變成光能時，螢火蟲才能發(fā)光。（二）思考與討論11分子葡

22、萄糖所含的能量，約是1分子atp所含能量的94倍（指atp轉(zhuǎn)化為adp時釋放的能量）。2有道理。糖類和脂肪分子中的能量很多而且很穩(wěn)定，不能被細胞直接利用。這些穩(wěn)定的化學能只有轉(zhuǎn)化成atp分子中活躍的化學能，才能被細胞直接利用。（三）練習基礎(chǔ)題1b。2提示：吸能反應(yīng)：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng)，需要消耗能量，是吸能反應(yīng)。這一反應(yīng)所需要的能量是由atp水解為adp時釋放能量來提供的。放能反應(yīng)：如丙酮酸的氧化分解，能夠釋放能量，是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外，用于adp轉(zhuǎn)化為atp的反應(yīng)，儲存在atp中。3提示：在儲存能量方面，atp同葡萄糖相比具有以下兩個特點：一是atp分子

23、中含有的化學能比較少，一分子atp轉(zhuǎn)化為adp時釋放的化學能大約只是一分子葡萄糖的1/94；二是atp分子中所含的是活躍的化學能，而葡萄糖分子中所含的是穩(wěn)定的化學能。葡萄糖分子中穩(wěn)定的化學能只有轉(zhuǎn)化為atp分子中活躍的化學能，才能被細胞利用。拓展題提示：植物、動物、細菌和真菌等生物的細胞內(nèi)都具有能量“通貨”atp，這可以從一個側(cè)面說明生物界具有統(tǒng)一性，也反映種類繁多的生物有著共同的起源。第三節(jié)atp的主要來源細胞呼吸肌肉酸脹乏力的感覺。（一）問題探討1兩者的共同點是：都是物質(zhì)的氧化分解過程；都能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物，并且都釋放出能量。2不能。否則，組成細胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解，能量會迅

24、速地全部釋放出來，細胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。3在無氧條件下，細胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量。但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。（二）探究提示：重鉻酸鉀可以檢測有無酒精存在。這一原理可以用來檢測汽車司機是否喝了酒。具體做法是：讓司機呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠（兩者均為橙色），如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀或三氧化鉻就會變成灰綠色的硫酸鉻。（三）小字部分的問題有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率大約是40%。這些能量大約可以使231025個atp轉(zhuǎn)化為adp。（四）旁欄思考題提示：一般來說，如果無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸或酒精過多，會對細胞產(chǎn)生毒害。酵母菌在無

25、氧以及其他條件適合的情況下，隨著發(fā)酵產(chǎn)物（如酒精）的增多，營養(yǎng)物質(zhì)的減少以及ph發(fā)生變化等的影響，它的繁殖速率逐漸下降，死亡率逐漸上升，酒精發(fā)酵最終就會停止。其他的例子如用乳酸桿菌使牛奶發(fā)酵形成酸牛奶，最終情況也是這樣。（五）資料分析1提示：參見本節(jié)參考資料。2提示：胖人通過適量的運動，細胞呼吸的速率會加快，細胞內(nèi)有機物的分解會增加，體重就會下降。應(yīng)當將蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷涼的地方儲藏，這樣能夠降低細胞呼吸的速率，減少細胞內(nèi)有機物的損耗。（六）練習基礎(chǔ)題1c。 2b。3提示：有氧呼吸與無氧呼吸的第一個階段完全相同：都不需要氧；都與線粒體無關(guān)。聯(lián)想到地球的早期以及原核細胞的結(jié)構(gòu)，可以作出

26、這樣的推測：在生物進化史上先出現(xiàn)無氧呼吸而后才出現(xiàn)有氧呼吸，即有氧呼吸是由無氧呼吸發(fā)展變化而形成的。先出現(xiàn)原核細胞而后出現(xiàn)真核細胞，即真核細胞是由原核細胞進化而來的。4不能。因為綠色植物在光合作用中也能形成atp。拓展題提示：人與鳥類和哺乳類維持體溫的能量來源都是細胞呼吸。在這些生物的細胞呼吸過程中，葡萄糖等分子中穩(wěn)定的化學能釋放出來：除一部分儲存在atp中外，其余的則轉(zhuǎn)化成熱能，可以直接用于提升體溫；atp水解釋放出的能量，除了維持各項生命活動外，有一部分也能轉(zhuǎn)化成熱能，用于提升體溫。而維持體溫的相對穩(wěn)定，還需復雜的調(diào)節(jié)機制。細胞呼吸原理的應(yīng)用選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物

27、，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。對于板結(jié)的土壤及時進行松土透氣，可以使根細胞進行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對無機鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，這能夠促使這些微生物對土壤中有機物的分解，從而有利于植物對無機鹽的吸收。酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和ph等條件下，進行有氧呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種厭氧細菌。在無氧條件下，谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素

28、、硫酸銨、氨水）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進一步加工，就成為谷氨酸鈉味精。水稻的根系適于在水中生長，這是因為水稻的莖和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔（圖16）運送到根部各細胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根的細胞仍然需要進行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細胞就會進行酒精發(fā)酵，時間長了，酒精就會對根細胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。較深的傷口里缺少氧氣，破傷風芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時請醫(yī)生處理。有氧運動是指人體細胞充分獲得氧的情況下所進行的體育鍛煉。人體細胞通過有氧呼吸

29、可以獲得較多的能量。相反，百米沖刺和馬拉松長跑等無氧運動，是人體細胞在缺氧條件下進行的高速運動。無氧運動中，肌細胞因氧不足，要靠乳酸發(fā)酵來獲取能量。因為乳酸能夠刺激肌細胞周圍的神經(jīng)末梢，所以人會有第四節(jié)能量之源光與光合作用（一）問題探討1用這種方法可以提高光合作用強度。因為葉綠素吸收最多的是光譜中的藍紫光和紅光。不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響。2因為葉綠素對綠光吸收最少，所以不使用綠色的塑料薄膜或補充綠色光源。（二）實驗1濾紙條上有4條不同顏色的色帶，從上往下依次為：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍綠色）、葉綠素b（黃綠色）。這說明綠葉中的色素有4種，它們在層析液中的溶

30、解度不同，隨層析液在濾紙上擴散的快慢也不一樣。2濾紙上的濾液細線如果觸到層析液，細線上的色素就會溶解到層析液中，就不會在濾紙上擴散開來，實驗就會失敗。（三）資料分析1恩格爾曼實驗的結(jié)論是：氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。2提示：實驗材料選擇水綿和好氧細菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧細菌可確定釋放氧氣多的部位；沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾；用極細的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當于一組對比實驗；臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結(jié)果，等等。3葉綠體是進行光合作用的場所。（四）旁欄思考題提示：持這種觀點的人，很可能是在無光

31、條件下做的這個實驗。無光時，植物不進行光合作用，只進行細胞呼吸，所以沒有釋放氧氣，而是釋放二氧化碳，也就是使空氣變污濁了。（五）思考與討論11光合作用的原料是二氧化碳和水，產(chǎn)物是糖類和氧氣，場所是葉綠體，條件是要有光，還需要多種酶等。光合作用的反應(yīng)式是：co2 + h2o (ch2o) + o22提示：從人類對光合作用的探究歷程來看，生物學的發(fā)展與物理學和化學的研究進展關(guān)系很密切。例如，直到1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳，這個事例說明生物學的發(fā)展與化學領(lǐng)域的研究進展密切相關(guān)。又如，魯賓和卡門利用同位素標記法證明光合作用釋放的氧氣來自水，

32、而不是來自二氧化碳；卡爾文用同位素示蹤技術(shù)探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑，都說明在科學發(fā)展的進程中，相關(guān)學科的互相促進，以及技術(shù)手段的進步對科學發(fā)展的推動作用。（六）思考與討論21光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段所需條件必須有光有光無光均可進行場所類囊體的薄膜上葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中物質(zhì)變化h2o分解成o2和h；形成atp二氧化碳被固定；c3被h還原，最終形成糖類；atp轉(zhuǎn)化成adp和pi能量轉(zhuǎn)換光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，儲存在atp中atp中的化學能轉(zhuǎn)化為糖類中儲存的化學能2物質(zhì)聯(lián)系：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的h，在暗反應(yīng)階段用于還原c3；能量聯(lián)系：光反應(yīng)階段生成的atp，在暗反應(yīng)階段中將其儲存的化學能

33、釋放出來，幫助c3形成糖類，atp中的化學能則轉(zhuǎn)化為儲存在糖類中的化學能。（七）第一小節(jié)練習基礎(chǔ)題1（1）；（2）。2b。3結(jié)論是：葉綠體主要吸收紅光和藍光用于光合作用，放出氧氣。拓展題1植物體吸收光能的色素， 還存在于植物幼嫩的莖和果實等器官的一些含有光合色素的細胞中。2提示：是的。不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍、綠部分的吸收，即到達深水層的光線是相對富含短波長的光，所以吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。（八）

34、第二小節(jié)練習基礎(chǔ)題1（1）；（2）。2b。 3d。 4c。 5d。 6b。7光合作用中光反應(yīng)階段的能量來源是光能，暗反應(yīng)階段的能量來源是atp。8白天若突然中斷二氧化碳的供應(yīng)，葉綠體內(nèi)首先積累起來的物質(zhì)是五碳化合物。拓展題1（1）根據(jù)圖中的曲線表明，710時光合作用強度不斷增強，這是因為在一定溫度和二氧化碳供應(yīng)充足的情況下，光合作用的強度是隨著光照加強而增強的。（2）在12時左右光合作用強度明顯減弱，是因為此時溫度很高，蒸騰作用很強，氣孔大量關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，導致光合作用強度明顯減弱。（3）1417時光合作用強度不斷下降的原因，是因為此時光照強度不斷減弱。自我檢測的答案和提示一、概念檢測

35、判斷題1。 2。 3。選擇題1d。 2d。畫概念圖二、知識遷移提示：松土是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項傳統(tǒng)的耕作措施。松土可以增加土壤的透氣性，能促進土壤中枯枝落葉、動物遺體和糞便等有機物的分解，從而有利于農(nóng)作物生長。但是，松土容易造成水土流失，可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素?？茖W研究表明，產(chǎn)生沙塵的地表物質(zhì)以直徑為0005006 mm的粉塵為主，這些粉塵主要來自農(nóng)田。由于松土促進了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的分解和排放，從而使溫室效應(yīng)和全球氣候變暖問題變得更加嚴重。此外，松土還增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。為此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)當提倡免耕法。免耕法又叫保護性耕作法，是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中平時不用或盡量少用松土措施

36、（能保證種子發(fā)芽出土即可），收獲時只收割麥穗或稻穗等部位，而將經(jīng)過處理后的農(nóng)作物秸稈和殘茬保留在農(nóng)田地表，任其腐爛，以便盡量恢復土壤的自然狀態(tài)并保護土壤，避免水分蒸發(fā)。對于農(nóng)業(yè)病蟲害和農(nóng)田雜草，則主要通過使用農(nóng)藥和除草劑來解決。免耕法有利于水土保持，能減少沙塵暴的發(fā)生，并能提高土壤的肥力。三、技能訓練1提示：對于具有兩個變量的對照實驗，探究的原則是先探究其中的一個變量，然后探究另一個變量。為了節(jié)省時間和實驗材料，一些探究兩個變量的實驗可以同時進行操作。例如，本實驗可以參照下表同時進行，然后對2個變量的4組實驗數(shù)據(jù)，分別進行分析研究。20 50 6 h12 h6 h12h 2比較項目光合作用細胞

37、呼吸場所植物細胞內(nèi)的葉綠體細胞內(nèi)的線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)原料co2和h2oc6h12o6 （或和o2）； c6h12o6是光合作用的產(chǎn)物，其中所含的能量最終來自光能條件光能、酶酶產(chǎn)物（ch2o）和o2；（ch2o）中的能量由光能轉(zhuǎn)化而來，（ch2o）可以為細胞呼吸提供原料co2和h2o，或c3h6o3，或c2h5oh和co2；c3h6o3和c2h5oh中含有的能量最終也來自光能四、思維拓展哈密地區(qū)位于我國的高緯度地區(qū)（夏季的白天長），陽光充足，而且光照強烈，所以哈密瓜植株的葉片進行光合作用的時間長，光合作用的強度大，積累的糖類自然就會很多。哈密地區(qū)夜間溫度比較低，哈密瓜植株的細胞呼吸相對比較弱，消

38、耗的糖類物質(zhì)就會比較少。這樣，哈密瓜內(nèi)積存的糖類比較多。哈密瓜細胞內(nèi)的糖類在有關(guān)酶的催化作用下，最終轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特別甜。自己的家鄉(xiāng)或社區(qū)如果想種植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地區(qū)的自然條件，創(chuàng)造類似的生態(tài)環(huán)境，如采取白天適當增加光照時間和光照強度，夜間適當降低溫度等措施。第六章 細胞的生命歷程第1節(jié) 細胞的增殖本節(jié)實驗的相關(guān)知識1酚酞是白色粉末，無臭，如果接觸某些人的皮膚會引起過敏反應(yīng)。因此，在準備實驗材料時，最好戴橡皮手套。氫氧化鈉是白色粒狀或片狀物質(zhì)，無臭，有腐蝕性，接觸眼睛或皮膚可引起劇痛或燒灼感，如果人吸入氫氧化鈉的粉塵會造成對呼吸道的嚴重傷害，如果不慎讓氫氧化鈉入口

39、會使消化道嚴重受傷。急救措施：立即用大量水沖洗15 min；喝大量水，繼之以稀醋或果汁；立即就醫(yī)。廢液的處理：廢液滴加鹽酸中和，然后可作為無害物倒掉。2 “觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂” 實驗的相關(guān)知識。(1)準備洋蔥根尖的培養(yǎng)。培養(yǎng)洋蔥生根時，避免用新采收的洋蔥，因為這種洋蔥尚在休眠，不易生根。如果必須用當年剛收的新洋蔥生根，則應(yīng)設(shè)法打破它的休眠。常用的方法是用低濃度的赤霉素溶液浸泡洋蔥鱗莖的底盤，這樣可以促使其生根。對于前一年收下的洋蔥，可以采用如下方法促使它生根。選擇底盤大的洋蔥做生根材料；剝?nèi)ネ鈱永掀?，用刀削去老根（從底盤中央向四周削），注意不要削掉四周的根芽；培養(yǎng)時注意每天換水12

40、次。如果班級較多，為了防止后來的班級所用的洋蔥根長得過長，可以放入冰箱（4 左右）保存。(2)實驗要點 解離充分是實驗成功的必要條件。解離充分，組織才能分散，細胞也不會重疊。染色時，染液的濃度和染色的時間必須掌握好，特別是染色不能過深，否則不易觀察。壓片時用力必須適當，過重會將組織壓爛，過輕則細胞未分散，二者都將影響觀察效果。了解洋蔥根尖的培養(yǎng)方法，取材時間，解離和漂洗的目的和方法，分生區(qū)細胞與其他區(qū)細胞的區(qū)別等。先用低倍鏡觀察，再轉(zhuǎn)高倍鏡觀察，切忌直接使用高倍鏡。(3)注意事項解離時，也可將剪取的23 mm洋蔥根尖浸入濃鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精各半的混合液中，浸2030 min。這樣根尖

41、被固定，細胞間質(zhì)被溶解，細胞容易分離。染色時，也可用紫藥水取代龍膽紫溶液，但濃度不宜過大?？蓪⒆纤幩♂?，即23滴清水中加入一滴紫藥水。壓片時，僅靠用手指輕按，不易將根尖細胞分散開?？蓪⑷旧蟮难笫[根尖用小刀壓平，或用鉛筆帶橡皮的一端稍用力壓，這樣才能使細胞分散，并且便于平放蓋玻片。答案和提示（一）問題探討：1象與鼠相應(yīng)器官和組織的細胞大小無明顯差異。2生物體的生長，既靠細胞分裂增加細胞的數(shù)量，還要靠細胞生長增大細胞的體積。（二）實驗11當naoh與含酚酞的瓊脂塊相遇時，其中的酚酞變成紫紅色，這是常用的檢測naoh的方法，從瓊脂塊的顏色變化就知道naoh擴散到多遠；在相同時間內(nèi)，naoh在每一

42、瓊脂塊內(nèi)擴散的深度基本相同，說明naoh在每一瓊脂塊內(nèi)擴散的速率是相同的。2根據(jù)球體的體積公式v=4/3r3，表面積公式s=4r2，計算結(jié)果如下表。細胞直徑（m）表面積（m2）體積（m3）比值（表面積/體積）201 2564 187030302 82614 1300203細胞越大，物質(zhì)運輸?shù)男试降停远嗉毎矬w是由許多細胞而不是由少數(shù)體積更大的細胞構(gòu)成的。細胞越大，需要與外界環(huán)境交流的物質(zhì)越多；但是細胞體積越大，其表面積相對越小，細胞與周圍環(huán)境之間物質(zhì)交流的面積相對小了，所以物質(zhì)運輸?shù)男试降汀＃ㄈ嶒?1間期的細胞最多。因為間期時間最長。2每一時期的時間=洋蔥的細胞周期（12 h）每

43、一時期的細胞數(shù)占計數(shù)細胞總數(shù)的比例（四）批判性思維細胞體積的最小限度，是由完成細胞功能所必須的基本結(jié)構(gòu)（如核糖體）和物質(zhì)（如酶）所需要的空間決定的。（五）旁欄思考題有絲分裂的絲指的是紡錘絲。（六）技能訓練提示：限制細胞長大的因素主要有兩方面。1細胞表面積與體積的比。原生動物細胞中的伸縮泡就是增大膜表面積與體積的比。2細胞的核質(zhì)比，細胞核所控制的細胞大小與核的大小成比例。所以像草履蟲這樣個體較大的細胞有兩個細胞核，保證正常的核質(zhì)比。（七）練習基礎(chǔ)題1c。 2a。 3d。 4c，e。 5b。拓展題1提示：卵細胞的卵黃中貯存了大量營養(yǎng)物質(zhì)，卵裂初期所需的營養(yǎng)物質(zhì)由卵黃提供，不是靠細胞外物質(zhì)的輸入；細

44、胞的表面積與體積之比限制細胞的物質(zhì)運輸，而卵細胞內(nèi)部儲存了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，可以長得比較大。第2節(jié) 細胞的分化（一）問題探討1.健康人會不斷產(chǎn)生新的血細胞，補充到血液中去。2.骨髓中造血干細胞能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細胞。（二）旁欄思考題1.提示：細胞分化的實例：如根尖的分生區(qū)細胞不斷分裂、分化，形成成熟區(qū)的輸導組織細胞、薄壁組織細胞、根毛細胞等；胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實；受精卵發(fā)育成蝌蚪，再發(fā)育成青蛙；骨髓造血；皮膚再生等都包涵著細胞的分化。2.動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細胞分化潛能變窄，這是指整體細胞而言?？墒羌毎藙t不同，它含有保持本物種遺

45、傳性所需要的全套基因，并且并沒有因細胞分化而失去基因，因此，高度分化的細胞核仍然具有全能性。這可以從細胞核移植實驗以及其他的實驗證據(jù)中得到證實。（三）資料搜集和分析1.在個體發(fā)育過程中，通常把那些具有自我復制能力，并能在一定條件下分化形成一種以上類型細胞的多潛能細胞稱為干細胞。干細胞有很多種類型，大體上可分為成體干細胞和胚胎干細胞。2.提示：干細胞的研究為替換病變的組織和器官，某些癌癥和遺傳病的治療帶來新的希望。（四）練習基礎(chǔ)題 1.數(shù)目增多，染色體數(shù)目，穩(wěn)定性差異。2.c。拓展題1.提示：通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖花卉，保證花木的優(yōu)良品質(zhì)不變，并且繁殖得快；通過體細胞克隆哺乳動物；干細胞移植治療白血?。焕酶杉毎夹g(shù)解決器官移植缺少供體器官的難題等。2.提示：動物細胞特別是高等動物細胞隨著胚胎的發(fā)育，細胞分化潛能變窄。肌細胞是已分化的細胞，它通常不能轉(zhuǎn)化為其他類型的細胞，因而不能用肌細胞代替干細胞培育組織和器官。第3節(jié) 細胞的衰老和凋亡（一）問題探討1.提示：人體的衰老特征：白發(fā)，皺紋，老年斑