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高一生物细胞呼吸和光合作用知识点对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。
有氧呼吸的主要场所是线粒体，最常利用的物质是葡萄糖。
线粒体具有内、外两层膜，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。
嵴的周围充满了液态的基质。
线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
1、有氧呼吸：（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）过程：（3）总反应式及反应中各原子的去向：C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2−−→酶6CO 2+12H 2O+能量2、无氧呼吸（1）概念：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
（2）场所：细胞质基质（3）类型：①产酒精的无氧呼吸：第一阶段反应式：C 6H 12O 6→2C 3H 4O 3+4[H]+少量能量第二阶段反应式：2C 3H 4O 3+4[H]→2C 2H 5OH+2CO 2总反应方程式：C 6H 12O 6→2C 2H 5OH+2CO 2+少量能量实例：酵母菌、绝大数植物细胞和某些细菌等②产乳酸的无氧呼吸：第一阶段反应式：C 6H 12O 6→2C 3H 4O 3+4[H]+少量能量第二阶段反应式：2C 3H 4O 3+4[H]→2C 3H 6O 3总反应方程式：C 6H 12O 6→2C 3H 6O 3+少量能量实例：乳酸菌、几乎所有动物细胞、马铃薯的块茎、玉米胚、甜菜的块根等3、氧气浓度：氧气是有氧呼吸的反应物，且对无氧呼吸有抑制作用A 点:细胞进行有氧呼吸C 点：细胞进行无氧呼吸AC 段：细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸B 点：此时细胞呼吸释放的CO 2最低，细胞呼吸最弱，储藏果蔬等应选此点对应的氧气浓度。
D 点：有氧呼吸CO 2释放量等于无氧呼吸CO 2释放量，此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为1:34、通过装置中液滴的移动方向判断细胞呼吸方式：场所每个阶段的化学反应[H]（NADH）来源、去路第一阶段细胞质基质C 6H 12O 6−−→酶2丙酮酸+4[H]+能量（少量）来源：C 6H 12O 6第二阶段线粒体基质2丙酮酸+6H 2O −−→酶6CO 2+20[H]+能量（少量）来源：丙酮酸第三阶段线粒体内膜24[H]+6O 2−−→酶12H 2O+能量（大量）去路：与O 2结合生成H 2O 实验结果结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸ACB ．D ．光合作用：I提取绿叶中的色素：（1）原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
第2课时光合作用的过程目标导航 1.读图4—13，掌握叶绿体的结构。
2.结合教材P75，分析光合作用的过程，并比较光反应和暗反应。
一、光合作用的主要场所：叶绿体(阅读P75)二、光合作用的过程(阅读P75～76)1.两个阶段(1)光反应：发生在叶绿体的类囊体膜上，必须在有光的条件下才能进行。
类囊体膜上的叶绿素等光合色素，具有吸收、传递和转换光能的作用。
(2)暗反应：发生在叶绿体的基质中，在有光和无光的条件下都能进行。
2.变化过程(1)光反应中的化学反应①水的光解：光合色素吸收光能，将水分子裂解成O2和H＋，氧直接以分子形式释放出去，H ＋进一步变成高能态的[H]。
②ATP的合成：在酶的催化下，捕获的光能还用于合成ATP。
(2)暗反应中的化学反应①CO2的固定：在酶的作用下，一分子CO2和一分子五碳化合物结合形成两分子三碳化合物。
②三碳化合物的还原：在酶的作用下，三碳化合物接受ATP释放出来的能量并被[H]还原。
③五碳化合物的再生：一些三碳化合物经过复杂的变化，又形成五碳化合物，其可循环往复地参与暗反应阶段的化学反应。
④糖类等物质的形成：一些三碳化合物接受能量后被逐步还原成糖类等物质。
⑤ADP 的形成：ATP 被利用后形成ADP 和Pi 。
3.光合作用的概念绿色植物通过叶绿体吸收光能，将CO 2和H 2O 合成为有机物并释放出O 2，同时将光能转化为化学能储存在糖类和其他有机物中的过程。
4.总反应式：CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2。
一、叶绿体 1.结构(1)外膜和内膜使其内部结构与细胞质基质分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。
(2)由类囊体堆叠而成基粒，增大了膜面积。
(3)类囊体的膜上分布着能够吸收、传递和转换光能的色素，膜上还分布着与光反应有关的酶。
(4)叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶，还含有少量的DNA 和RNA 。
2.功能：真核生物光合作用的场所。
生物高一知识点光合作用光合作用是生物学中一个重要的概念，它是地球上能量循环的基础。
通过光合作用，绿色植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时释放出氧气。
光合作用不仅是生物系统中能量的来源，还对维持地球上的生物多样性和气候变化起着重要作用。
本文将从光合作用的原理、过程、影响因素以及生态意义等几个方面进行介绍。
首先，光合作用的原理是基于光能被植物中的叶绿体中的叶绿素吸收的事实。
叶绿体是植物细胞中的一个重要器官，其中包含了叶绿素色素。
当太阳光照射到叶绿体中的叶绿素上时，光能被吸收，并通过一系列复杂的光化学反应将光能转化为化学能。
这个过程中最关键的是光合作用的两个反应：光合作用的光能反应和暗反应。
光合作用的光能反应发生在叶绿体的光合作用体中。
当光能被吸收后，叶绿素能够激发电子，产生光能反应链。
在光能反应链中，电子经过一系列复杂的传递过程，在氧化还原反应的作用下，最终生成了氧气和能量强大的还原物质NADPH。
与此同时，还有一个重要的产物是氢离子（H+），它是后续暗反应过程中的重要参与者。
暗反应是光合作用的第二个重要反应过程，它发生在叶绿体的基质中。
在暗反应中，二氧化碳和NADPH通过一系列酶的作用被还原为有机物质葡萄糖。
整个过程中还需要一种特殊的酶——鲁宾斯坦酶（RuBisCO）。
暗反应是一个复杂而精细的过程，不仅需要酶的参与，还需要一系列的辅助物质，如ATP等能量分子，来完成化学反应。
光合作用的过程中，还有一些因素会对光合作用的效率产生影响。
其中最重要的是光照强度、温度和二氧化碳浓度。
适宜的光照强度可以提高光合作用的速率，但过强的光照会损伤叶绿素，甚至造成光合作用的抑制。
温度也是光合作用的关键因素，适宜的温度可以促进酶的活性，但过高或过低的温度都会对光合作用造成不利影响。
此外，二氧化碳是光合作用的底物之一，二氧化碳浓度越高，光合作用速率就越高。
光合作用不仅对植物自身的生长发育和能量供应起着重要作用，还在地球生态系统中具有重要意义。
光合作用各阶段反应式光合作用是植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
它是地球上最重要的能量转化过程之一，也是维持生态平衡的重要环节。
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段，下面将分别介绍它们的反应式和作用。
一、光反应阶段光反应阶段是光合作用的第一步，也是光合作用的能量捕获过程。
光反应主要在植物叶绿体的基质中进行，包括光能的吸收、电子传递、ATP和NADPH的合成等过程。
其反应式如下：1. 光能吸收和光能转化：2H2O + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi + 光能→ O2 + 2NADPH + 3ATP在这个反应式中，光能被叶绿体中的叶绿素吸收，激发了叶绿素分子中的电子，使其跃迁到激发态。
这些激发态的电子经过一系列的电子传递过程，最终被用来还原NADP+，生成NADPH。
同时，光反应还产生了氧气和ATP。
二、暗反应阶段暗反应阶段是光合作用的第二步，也称为卡尔文循环。
暗反应主要发生在叶绿体基质中的液泡中，其反应式如下：CO2 + 3ATP + 2NADPH + H+ → (CH2O) + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi在这个反应式中，二氧化碳在酶的催化下与ATP和NADPH反应，最终生成有机物质（CH2O，一般为葡萄糖）。
这个过程需要消耗能量，产生的NADP+和ADP再经过光反应阶段的再生再次参与光合作用。
光合作用是地球上生命存在的基础，它通过光能转化为化学能，为生物提供了养分和能量。
光反应阶段的产物ATP和NADPH为暗反应阶段提供了能量和还原力，而暗反应阶段则利用这些能量和还原力将二氧化碳转化为有机物质。
整个光合作用过程不仅能够维持植物的生存，还能够净化空气，释放氧气，调节气候等。
总结起来，光合作用的两个阶段反应式如下：光反应：2H2O + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi + 光能→ O2 + 2NADPH + 3ATP暗反应：CO2 + 3ATP + 2NADPH + H+ → (CH2O) + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi光合作用是一个复杂的过程，其中的反应式只是其中的一部分。
2020-2021学年高一生物新教材人教版必修第一册学案：第5章第4节第二课时光合作用的原理含解析第4节第二课时光合作用的原理知识点一探索光合作用原理的部分实验1．下列关于光合作用的探究历程的叙述，不正确的是（) A．美国科学家卡尔文用荧光标记法探明了CO2中的碳如何转移到有机物中B．恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验，得出氧气是由叶绿体释放出来的结论C．美国科学家阿尔农发现，光照下叶绿体可合成ATP且与水的光解相伴随D．鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法,证明光合作用释放的氧气来自水答案A解析卡尔文用同位素示踪法探明了CO2中的碳如何转移到有机物中，A错误。
2．希尔从细胞中分离出叶绿体，并发现在没有CO2时,给予叶绿体光照，就能放出O2,同时使电子受体还原，希尔反应是H2O＋氧化态电子受体→还原态电子受体＋错误!O2.在希尔反应的基础上，阿尔农又发现在光下的叶绿体,不供给CO2时,既积累NADPH 也积累ATP;进一步实验，撤去光照，供给CO2，发现NADPH和ATP被消耗，并产生有机物。
下面关于希尔反应和阿尔农发现的叙述不正确的是（)A．光合作用释放的O2来自于水而不是CO2B．NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上C．希尔反应与CO2合成有机物的过程是两个过程D．光合作用的需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH 答案B解析由题中的信息（希尔反应式）可以知道，光合作用过程中产生的氧气来自于参加反应的水，A正确；从希尔反应和阿尔农发现的叙述，得不到NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上,B错误；希尔反应和有机物的合成过程可以分别进行，在光下积累NADPH和ATP，在暗处可以进行有机物的合成，C正确；希尔反应只有在光下才能进行，在暗处是不能进行的,在光下积累NADPH和ATP在合成有机物过程中被消耗，故需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH，D正确.3．下图是用小球藻进行光合作用实验的示意图。
高一生物呼吸与光合知识点随着高一生物教育的深入，学生们开始接触到更复杂和抽象的概念。
其中，呼吸和光合作用是生物学中非常重要的两个概念，它们直接关系到生物体能量的获取和利用。
在本文中，我们将对呼吸和光合作用的知识进行深入探讨。
一、呼吸作用呼吸作用是生物体通过一系列化学反应将有机物分解为能量、水和二氧化碳等化学物质的过程。
呼吸作用可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两种形式。
1. 有氧呼吸有氧呼吸是在有氧条件下进行的呼吸作用，它的反应方程式可以简化为：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量有氧呼吸主要发生在细胞中的线粒体内，通过一系列复杂的化学反应将葡萄糖分解为二氧化碳和水，并释放出大量的能量。
这个过程可以提供细胞所需的能量，维持细胞的正常生理活动。
2. 无氧呼吸无氧呼吸是在缺氧环境下进行的呼吸作用，它的反应方程式可以简化为：C6H12O6 → 2乳酸 + 能量无氧呼吸主要发生在某些微生物和肌肉细胞中。
当细胞无法获取足够的氧气时，无氧呼吸可以帮助细胞维持一定的能量供应，但产生的代谢产物乳酸会导致肌肉酸痛感。
二、光合作用与呼吸作用相反，光合作用是一种将光能转化为化学能的过程。
光合作用主要发生在植物的叶绿体中，包括光依赖反应和暗反应两个阶段。
1. 光依赖反应光依赖反应发生在光合作用的第一阶段，需要依赖光能。
在这个阶段中，叶绿色素吸收光能，激发电子，并通过电子传递链形成ATP和NADPH。
此外，水也被分解产生氧气。
2. 暗反应暗反应发生在光合作用的第二阶段，不依赖光能。
在这个阶段中，光依赖反应中产生的ATP和NADPH与二氧化碳反应，通过一系列的化学反应合成葡萄糖等有机物。
这个过程不仅能够提供植物所需的能量，还能够合成其他生物所需的有机物。
三、呼吸与光合的联系与相互制约呼吸作用和光合作用是生物体能量代谢过程中的两个关键环节，它们之间存在着密切的联系和相互制约。
1. 呼吸作用与光合作用的联系光合作用产生的葡萄糖等有机物是呼吸作用的底物，提供了细胞所需的能量。
光合作用（二）光合作用的原理和应用编稿：闫敏敏 审稿：宋辰霞 【学习目标】1、理解光合作用的过程及原理，掌握光反应、暗反应的过程及其相互关系2、描述叶绿体的结构、说明叶绿体的功能。
3、理解环境因素对光合作用强度的影响。
4、重点： 光合作用的发现及研究历史、光合作用的光反应和暗反应过程及其相互关系5、重点：影响光合作用强度的外界因素。
6、难点：光反应和暗反应的过程、探究影响光合作用的环境因素 【要点梳理】要点一、光合作用及其探究历程 1、 光合作用光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转换成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
2、光合作用的探究历程时间、人物 实验结论实验特点1771年，英国人：普利斯特利密闭玻璃罩+绿色植物+ 蜡烛 蜡烛 不易熄灭 小鼠 不易窒息死亡 植物可以更新空气 缺少空白对照1779年，荷兰人英格豪斯 同上只有在阳光下照射和有绿叶时植物才可以更新空气缺少空白对照1845年， 德国人：梅耶 能量转换和守恒定律 光合作用时：光能 化学能理论推理 1864年，德国人：萨克斯黑暗中饥饿处理的绿叶 一半曝光 碘蒸气 变蓝一半遮光 碘蒸气 不变蓝绿叶中光合作用产生淀粉自身对照： 自变量：光照 因变量：颜色 1941年，美国人： 鲁宾和卡门H 218O ＋CO 2 植物 18O 2 C 18O 2＋H 2O 植物 O 2光合作用释放的氧气来自水 相互对照：自变量：标记物质 因变量：O 2的放射性要点二、 光合作用过程及原理的应用 1、光合作用过程图解2、光反应阶段和暗反应阶段的区别和联系项目 光反应暗反应 区 别场所 类囊体囊状结构的薄膜上叶绿体基质条件需色素、光、酶不需色素、光，需要酶物质变化（1）水的光解（2）ATP 的生成（1）CO 2的固定 （2）C 3的还原能量变化叶绿素将光能转化为活跃的化学能储存在ATP 中。
ATP 中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
备课资料一、光合速率、光合效率与作物产量进入21世纪，人类正面临着粮食、资源和环境等迫切问题。
我国农业也面临着严重的挑战。
到2030年，我国的粮食总产量必须达到6.4亿吨，才能满足16亿人口的需求。
为了实现这一粮食总产目标，单产必须比现在增加30％～40％。
如果再考虑到耕地面积将进一步减少的不利因素，可能要求单产必须比现在增加50％左右。
要实现粮食单产这样大幅度地提高，必须充分挖掘作物的生产潜力，不断选育产量更高、光合效率更高的作物新品种。
这有赖于作物高产高效，特别是光合效率调节控制理论研究上的重大突破。
这无疑是一个复杂而艰苦的任务。
1．光合速率与光合效率光合速率，是一个描述光合机构的功能状况的指标。
人们常用单位时间(例如秒)、单位光合机构(例如平方米叶面积)吸收的二氧化碳或释放的氧气或增加的干物质的量(例如微克分子气体或毫克干重)表示它。
当然，速率越高，表明结构和功能状况越好。
光合效率，是描述光合机构功能状况的又一个重要指标。
人们常用光合机构每吸收一个光量子所同化固定的CO2(或所释放的O2)分子数，即光合量子效率来表示它。
其倒数为光合量子需要量。
有时，人们也用单位土地上一段时间内植物通过光合作用累积的干物质中所含有的能量与这块土地在同一时间内接受的太阳能总量的百分比，即光能利用率，来表示光合效率。
前者常被用于叶片、细胞或叶绿体，可以在较短时间(数十分钟)内测得；而后者则常常被用于群体，往往要经过较长时间(数小时、数天或数周甚至数月)才能测得，它的高低不仅取决于光合机构本身的功能状况，而且还与光合机构受光面积的大小和群体结构状况等密切相关，情况更复杂。
下面谈的主要限于前者，即光合量子效率。
光合速率和光合效率既有区别，又有联系。
人们常常在可以使光合作用达到饱和的强光下测定前者，而在弱光下测定后者。
在强光下光合速率高的叶片的量子效率未必高。
然而，弱光下光合速率的叶片的量子效率必然高。
从狭义上讲，说光合效率高，就是指量子效率高，而不涉及光合速率高低。
从广义上讲，说光合效率高，有时也涉及光合速率高，只有强光下(群体上层的叶片。
晴天中午前后)的光合速率高。
弱光下(群体中、下层的叶片，阴天和晴天的早晚)的量子效率也高，群体的光能利用率才会更高。
2．光合速率与作物产量众所周知，形成产量的有机物都直接或间接来自光合产物，光合作用是作物产量形成的基础。
因此，人们很自然地凭直觉想象，高光合速率应当导致高产。
然而，不少关于叶片光合速率与作物产量关系的研究却没有表明它们之间有正相关，相反还有两者负相关的报告，有人甚至断言，光合速率与产量之间显著正相关的事实是例外，而不是规律。
我们认为，这种说法不符合实际。
首先，植物的干物质95％左右来自光合作用同化的CO2这个基本事实决定了叶片光合速率与作物产量之间只能是正相关，而不可能是无相关，更不可能是负相关。
如果真的是负相关，我们岂不是可以通过降低光合速率来提高作物的产量了吗?其次，作物经济产量的高低是由光合生产力和呼吸消耗及经济系数(又称收获指数，即籽粒在总收获物或生物量中所占的比例)的大小决定的。
其中的光合生产力大小又以光合速率高低、光合面积大小和光合功能期的长短为转移。
如果这些变量中的其他变量都不变，光合速率增加时经济产量必然增加，反之亦然。
事实的确如此。
通过某些方式提高作物叶片的光合速率，例如增施CO2，总是导致作物产量的增加。
相反地，遮阴等降低叶片光合速率的措施也导致了作物产量的降低。
近年来，叶片光合速率与作物产量成正相关的研究报告数量不断增加。
所以，这种正相关是必然的、内在的，是规律性的表现，不是个别的例外。
叶片光合速率与作物产量之间内在的正相关可能会被另一些因子的复杂变化所掩盖，造成这种正相关的表现的不存在。
例如，叶片光合速率高的品种会因叶面积小、光合功能期短而产量低于光合速率低但叶面积大、光合功能期长的品种；一个叶片光合速率低的品种可以因有很高的经济系数而获得较高的产量。
所谓的叶片光合速率与作物产量负相关，其实是一个假象。
虽然在小麦的进化过程中，叶片光合速率随着产量的增加而下降，但是同栽培小麦相比，具有高光合速率的野生小麦叶面积小，叶片光合功能期短，经济系数低。
因此，野生小麦的低产并不是高光合速率的罪过，栽培小麦的高产也绝非低光合速率的功劳。
另外，不恰当的光合速率测定技术和研究方法也会妨碍对这种正相关关系的观测与分析。
总之，叶片光合速率与作物产量之间缺乏正相关或表现负相关是假象，而正相关才是对这两者关系的正确反映，即本质的反映。
事实表明，我们可以通过选择高光合速率来进一步增加作物产量。
然而，高光合速率并不是唯一应当考虑的参数。
在选择高光合速率时，应当注意避免一些不利的变化发生，如叶面积减少、光合功能期缩短和收获指数下降以及呼吸速率增加等。
同时，弱光下高量子效率也是一个重要的选择目标。
3．光合速率与作物产量作物群体接受的光合有效辐射的量和这些辐射在光合作用中的使用效率即光合作用效率，是作物光合生产力(或生物产量)高低的两个重要的决定因素。
在长期的农业实践中，人们一直在依靠增施肥、水和选育、推广株型合理经济系数高的优良品种来提高作物产量，并且已经获得了丰硕的成果。
可是，这方面的潜力已经很有限(主要指稻、麦、玉米和高粱等高秆作物也许并非如此)。
因此，作物产量的进一步增加不能不有赖于叶片光合效率的改善。
早在20世纪60年代，以群体光能利用理论为指导的第一次“绿色革命”，已经通过选育和推广矮秆直立叶的作物新品种，增加中下层叶片的光能吸收和提高经济系数等，大大提高了作物的单位面积产量。
在这样的基础上再进一步提高作物单产，必须在叶片的光合效率上挖掘潜力。
改善光合效率，将成为提高作物单产的必由之路，成为第二次“绿色革命”的核心问题。
关于光合作用的最大量子效率的确切数值，长期以来不能确定，一般认为在O.10(或最低量子需要量为10)左右。
考虑到光呼吸等不可避免的损失，最低量子需要量约为20。
可是，我们在田间条件下极少测得这一数值，而常常在30以上。
关于田间作物的光能利用率，实测可达5％。
然而，即使是亩产千斤的高产田，按产量计算的光能利用率也不到2％。
可见，改善作物光合效率的潜力还很大。
如能通过深入研究找出主要的限制因素和限制部位，为选育光合效率更高、产量更高的新品种提供新的理论依据，为通过基因工程定向改造作物提供突破口，便可以大幅度地提高作物产量，为第二次“绿色革命”的兴起作出重要贡献。
因此，我们要深入研究作物光合作用过程中，光能的吸收、传递、转换和使用及耗散的分子机理，作物种间、品种间光合效率差异和杂种优势的生理生化基础，以及叶片生长发育过程中光合效率变化和衰老控制机理，努力从叶片、细胞和叶绿体乃至分子等不同水平上揭示植物光合效率的调节控制规律，确定改善叶片光合效率的主要限制位点与相应对策。
二、细胞核、细胞质基因与光合作用的关系叶绿体是地球上独特的转化光能为化学能的细胞器。
叶绿体的生长与增殖受细胞核基因组和自身基因组两套遗传系统的控制，被称为半自主性细胞器。
而在叶绿体中从光能吸收、传递、光合磷酸化、CO2固定到放氧整个复杂的光合作用过程也都严格地受到遗传控制。
其中叶绿体DNA仅含叶绿体结构和功能所需遗传信息的10％左右。
大多数叶绿体结构蛋白质由细胞核DNA编码，在细胞质中合成后进入叶绿体内。
细胞核、细胞质基因对光合机构的调节与控制是光合遗传生理、光合基因工程与高光效超高产生育种的理论基础和技术依据。
本文对细胞核、质基因与叶绿体光合机构各成分的关系作一些简要的介绍。
1．细胞核、质基因与叶绿体类囊体膜蛋白光合作用光反应发生在叶绿体类囊体膜上，其组成部分以特定方式排列，以进行有效地光能捕获、电子传递和质子运输，它们分为4个部分：光系统I(PSI)、光系统Ⅱ(PSⅡ)、细胞色索b-f复合物、A TP合成酶。
这些成分由细胞核质基因组共同编码。
小麦中有叶绿体基因组编码的类囊体膜蛋白18个，其中，受叶绿体基因控制的光合膜蛋白，除了A TP合成酶的5个亚基，32kd的Q B蛋白外，还有PSⅡ的反应中心，细胞色素b559，PS I的P700、细胞色素f(34kd)等。
而受细胞核基因组控制的，除了ATP合成酶的3个亚基外，还有捕光色索蛋白、PSⅡ放氧复合体、PSI中若干亚基、铁氧还蛋白(Fd)，Fd-NADP还原酶以及铁硫蛋白等。
2．细胞核、质基因与光合碳固定关键酶在光合碳循环中，催化CO2固定反应的酶是一个双功能酶，称为核酮糖二磷酸羧化酶／加氧酶(Rubisco)，它是光合细胞中数量最多的蛋白，也是光合碳循环中的关键酶。
而Rubisco大亚基由叶绿体基因编码，小亚基则由核基因编码。
在矮牵牛中小亚基多基因家族至少有8个成员；栽培小麦中可能具有21个拷贝；小亚基基因DNA序列中有1～2个内含子，内含子的数目因不同植物而异。
进化过程中，小亚基表现了遗传上的变异性，而大亚基的遗传变异性较小。
刘祚昌等发现细胞质不育系及保持系的Rubisco在结构与功能上存在明显差异，这种差异可能与叶绿体基因组有关，也可能来自转录或翻译水平上的修饰。
常胁恒一郎(Tsunewaki)等发现在不同细胞质类型间，Rubisco大亚基等电点可分为高型(H型)和低型(L型)，Rubisco大亚基等电点高的B型细胞质(包括普通小麦)以及G型和S型的RuBPCase 比活性高，而Rubisco等电点低的细胞质类型A型、D型的RuBPCase比活性低。
3．细胞核、细胞质基因在光合遗传生理中的作用尽管光合作用与细胞质的关系十分密切，但光合作用的细胞质遗传在大豆等作物中未检测到。
而且参与叶绿素、类胡萝卜素合成和光合作用过程的大部分酶都由核基因控制。
研究表明有8～10个核基因控制叶绿素合成的不同步骤。
叶绿体类胡萝卜素至少有4个步骤由核基因控制，且未发现有质体基因特异性作用于类胡萝卜素的形成。
光合电子传递受核基因和细胞质基因控制，但大部分已知的基因是核基因，少部分基因属于质体基因组。
克罗斯比(Crosbie)等研究了玉米光合作用的遗传，认为细胞质DNA对叶片CO2交换率(CER)的遗传作用不大，而CER主要由核基因控制。
上述事例足以说明细胞核基因在光合遗传生理中的重要性。
4．细胞核基因对叶绿体基因表达的调控作用研究发现细胞质基因组的表达在一定程度上会受到核基因组的调控。
众所周知，Rubisco 大亚基由叶绿体基因组编码，而Rubisco小亚基由细胞核基因组编码。
克里德尔(Criddle)实验室报道，用氯霉素可以优先抑制黑麦叶片内大亚基的合成，1～2 μg／mL的放线菌酮可以抑制小亚基的合成，但是当放线菌酮的浓度高到4～8 μg／mL时，能同时抑制大、小亚基的合成。
这不仅进一步证实了大亚基的合成位点是在叶绿体内。
