高一生物必修一第五章知識點
高一生物必修一第五章知識點
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高一生物必修一第五章知識點總結(jié)
第一節(jié) ATP和酶
一、ATP
1、功能：ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)
注：生命活動的主要的能源物質(zhì)是糖類(葡萄糖);
生命活動的儲備能源物質(zhì)是脂肪。
生命活動的根本能量來源是太陽能。
2、結(jié)構(gòu)：
中文名：腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)
構(gòu)成：腺嘌呤—核糖—磷酸基團～磷酸基團～磷酸基團
簡式： A-P～P～P
(A ：腺嘌呤核苷; T ：3; P：磷酸基團;
高能磷酸鍵，第二個高能磷酸鍵相當(dāng)脆弱，水解時容易斷裂)
3、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：
酶
ATP ADP+Pi+能量
注：
(1)向右：表示ATP水解，所釋放的能量用于各種需要能量的生命活動。
向左：表示ATP合成，所需的能量來源于生物化學(xué)反應(yīng)釋放的能量。
(在人和動物體內(nèi)，來自細(xì)胞呼吸;綠色植物體內(nèi)則來自細(xì)胞呼吸和光合作用)
(2)ATP能作為直接能源物質(zhì)的原因是細(xì)胞中ATP與ADP循環(huán)轉(zhuǎn)變，且十分迅速。
二、酶
1、概念：酶通常是指由活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化活性的一類特殊的蛋白質(zhì)，又稱為生物催化劑。(少數(shù)核酸也具有生物催化作用，它們被稱為“核酶”)。
2、特性： 催化性、高效性、特異性
3、影響酶促反應(yīng)速率的因素
(1)PH: 在最適pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。(PH過高或過低，酶活性喪失)
(2)溫度: 在最適溫度下酶的活性最高，溫度偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。(溫度過低，酶活性降低;溫度過高，酶活性喪失)
另外：還受酶的濃度、底物濃度、產(chǎn)物濃度的影響。
第二節(jié)光合作用
一、光合作用的發(fā)現(xiàn)
1648 比利時，范•海爾蒙特：植物生長所需要的養(yǎng)料主要來自于水,而不是土壤。
1771 英國，普利斯特萊：植物可以更新空氣。
1779 荷蘭，揚•英根豪斯：植物只有綠葉才能更新空氣;并且需要陽光才能更新空氣。
1880美國，恩吉(格)爾曼：光合作用的場所在葉綠體。
1864 德國，薩克斯：葉片在光下能產(chǎn)生淀粉
1940美國，魯賓和卡門(用放射性同位素標(biāo)記法)：光合作用釋放的氧全部來自參加反應(yīng)的水。(糖類中的氫也來自水)。
1948 美國，梅爾文•卡爾文：用標(biāo)14C標(biāo)記的CO2追蹤了光合作用過程中碳元素的行蹤，進一步了解到光合作用中復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。
二、實驗：提取和分離葉綠體中的色素
1、原理：
葉綠體中的色素能溶解于有機溶劑(如丙酮、酒精等)。
葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快;反之則慢。
2、過程：(見書P61)
3、結(jié)果：色素在濾紙條上的分布自上而下：
胡蘿卜素(橙黃色) 最快(溶解度最大)
葉黃素 (黃 色)
葉綠素a (藍(lán)綠色) 最寬(最多)
葉綠素b (黃綠色) 最慢(溶解度最小)
4、注意：
丙酮的用途是提取(溶解)葉綠體中的色素，
層析液的的用途是分離葉綠體中的色素;
石英砂的作用是為了研磨充分，
碳酸鈣的作用是防止研磨時葉綠體中的色素受到破壞;
分離色素時，層析液不能沒及濾液細(xì)線的原因是濾液細(xì)線上的色素會溶解到層析液中;
5、色素的位置和功能
葉綠體中的色素存在于葉綠體類囊體薄膜上。
葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光;
胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光及保護葉綠素免受強光傷害的作用。
Mg是構(gòu)成葉綠素分子必需的元素。
三、光合作用
1、概念：
指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。
2、過程：
(1)光反應(yīng)
條件：有光
場所：葉綠體類囊體薄膜
過程：① 水的光解：
?、?ATP的合成： (光能→ATP中活躍的化學(xué)能)
(2)暗反應(yīng)
條件：有光和無光
場所：葉綠體基質(zhì)
過程：①CO2的固定：
② C3的還原：
(ATP中活躍的化學(xué)能→有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能)
3、總反應(yīng)式：
光能
CO2 + H2O (CH2O)+ O2
葉綠體
4、實質(zhì)：把無機物轉(zhuǎn)變成有機物，把光能轉(zhuǎn)變成有機物中的化學(xué)能
四、影響光合作用的環(huán)境因素：光照強度、CO2濃度、溫度等
(1)光照強度：在一定的光照強度范圍內(nèi)，光合作用的速率隨著光照強度的增加而加快。
(2)CO2濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，光合作用速率隨著CO2濃度的增加而加快。
(3)溫度：光合作用只能在一定的溫度范圍內(nèi)進行，在最適溫度時，光合作用速率最快，高于或低于最適溫度，光合作用速率下降。
五、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高光能利用率采取的方法:
延長光照時間 如：補充人工光照、多季種植
增加光照面積 如：合理密植、套種
光照強弱的控制：陽生植物(強光)，陰生植物(弱光)
增強光合作用效率 適當(dāng)提高CO2濃度：施農(nóng)家肥
適當(dāng)提高白天溫度(降低夜間溫度)
必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)
第三節(jié) 細(xì)胞呼吸
一、有氧呼吸
1、概念：
有氧呼吸是指活細(xì)胞在有氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把某些有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時釋放大量能量的過程。
2、過程：三個階段
① C6H12O6 酶 2丙酮酸 + [H](少)+ 能量(少) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
?、?丙酮酸 + H2O 酶 CO2 + [H] + 能量(少) 線粒體
?、?[H] + O2 酶 H2O + 能量(大量) 線粒體
(注：3個階段的各個化學(xué)反應(yīng)是由不同的酶來催化的)
3、總反應(yīng)式：
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 酶 6CO2 + 12H2O + 能量
4、意義：是大多數(shù)生物特別是人和高等動植物獲得能量的主要途徑
二、無氧呼吸
1、概念：
無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸, 同時釋放少量能量的過程。
2、過程：二個階段
①:與有氧呼吸第一階段完全相同 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
?、?丙酮酸 酶 C2H5OH(酒精)+CO2 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
(高等植物、酵母菌等)
或 丙酮酸 酶 C3H6O3(乳酸)
(動物和人)
3、總反應(yīng)式：
C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+能量
4、意義：
高等植物在水淹的情況下，可以進行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。(酒精會毒害根細(xì)胞，產(chǎn)生爛根現(xiàn)象)
人在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細(xì)胞則以無氧呼吸的方式將葡萄糖分解為乳酸，釋放出一定能量，滿足人體的需要。
三、細(xì)胞呼吸的意義
為生物體的生命活動提供能量，其中間產(chǎn)物還是各種有機物之間轉(zhuǎn)化的樞紐。
四、應(yīng)用：
1、水稻生產(chǎn)中適時的露田和曬田可以改善土壤通氣條件，增強水稻根系的細(xì)胞呼吸作用。
2、儲存糧食時，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸。
3、果蔬保鮮時，采用降低氧濃度、充氮氣或降低溫度等方法，抑制細(xì)胞呼吸，注意要保持一定的濕度。
五、實驗：探究酵母菌的呼吸方式
1、過程(見書p69)
2、結(jié)論：酵母能進行有氧呼吸，也能進行無氧呼吸。
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