高一生物必修一第五章知識點梳理
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第五章 細胞的能量供應和利用
第一節(jié) 降低反應活化能的酶
一、細胞代謝與酶
1、細胞代謝的概念：細胞內每時每刻進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝.
2、酶的發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)過程，發(fā)現(xiàn)過程中的科學探究思想，發(fā)現(xiàn)的意義
3、酶的概念：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)是蛋白質，少數(shù)是RNA。
4、酶的特性：專一性，高效性，作用條件較溫和
5、活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。
二、影響酶促反應的因素(難點)
1、底物濃度
2、酶濃度
3、PH值：過酸、過堿使酶失活
4、溫度：高溫使酶失活。低溫降低酶的活性，在適宜溫度下酶活性可以恢復。
三、實驗
1、比較過氧化氫酶在不同條件下的分解(過程見課本P79)
實驗結論：酶具有催化作用，并且催化效率要比無機催化劑Fe3+高得多
控制變量法：變量、自變量、因變量、無關變量的定義。
對照實驗：除一個因素外，其余因素都保持不變的實驗。
2、影響酶活性的條件(要求用控制變量法，自己設計實驗)
建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究PH對酶活性的影響。
第二節(jié) 細胞的能量“通貨”——ATP
一、什么是ATP?是細胞內的一種高能磷酸化合物，中文名稱叫做三磷酸腺苷
二、結構簡式：A-P~P~P A代表腺苷 P代表磷酸基團 ～代表高能磷酸鍵
三、ATP和ADP之間的相互轉化
ADP + Pi+ 能量 ATP
ATP ADP + Pi+ 能量
ADP轉化為ATP所需能量來源：
動物和人：呼吸作用
綠色植物：呼吸作用、光合作用
第三節(jié) ATP 的主要來源——細胞呼吸
1、概念：有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量并生成ATP的過程。
2、有氧呼吸
總反應式：C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +大量能量
第一階段：細胞質基質 C6H12O6 2丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二階段：線粒體基質 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量
第三階段：線粒體內膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量
3、無氧呼吸產生酒精：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
發(fā)生生物：大部分植物，酵母菌
產生乳酸：C6H12O6 2乳酸+少量能量
發(fā)生生物：動物，乳酸菌，馬鈴薯塊莖，玉米胚
反應場所：細胞質基質注意：無機物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，生成乳酸的叫乳酸發(fā)酵，生成酒精的叫酒精發(fā)酵
討論：
1 有氧呼吸及無氧呼吸的能量去路
有氧呼吸：所釋放的能量一部分用于生成ATP，大部分以熱能形式散失了。
無氧呼吸：能量小部分用于生成ATP，大部分儲存于乳酸或酒精中
2 有氧呼吸過程中氧氣的去路：氧氣用于和[H]生成水
第四節(jié) 能量之源——光與光合作用
一、 捕獲光能的色素
葉綠素a(藍綠色)
葉綠素
葉綠素b (黃綠色)
綠葉中的色素 胡蘿卜素 (橙黃色)
類胡蘿卜素
葉黃素(黃色)
葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。
白光下光合作用最強，其次是紅光和藍紫光，綠光下最弱。
二、 實驗——綠葉中色素的提取和分離
1 實驗原理：綠葉中的色素都能溶解在層析液中，且他們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，綠葉中的色素隨著層析液在濾紙上的擴散而分離開。
2 方法步驟中需要注意的問題：(步驟要記準確)
(1) 研磨時加入二氧化硅和碳酸鈣的作用是什么?
二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸鈣可防止研磨中的色素被破壞。
(2) 實驗為何要在通風的條件下進行?為何要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯?用棉塞塞緊試管口?
因為層析液中的丙酮是一種有揮發(fā)性的有毒物質。
(3) 濾紙上的濾液細線為什么不能觸及層析液?
防止細線中的色素被層析液溶解
(4) 濾紙條上有幾條不同顏色的色帶?其排序怎樣?寬窄如何?
有四條色帶，自上而下依次是橙黃色的胡蘿卜素，黃色的葉黃素，藍綠色的葉綠素a，黃綠色的葉綠素b。最寬的是葉綠素a，最窄的是胡蘿卜素。
三、 捕獲光能的結構——葉綠體
結構：外膜，內膜，基質，基粒(由類囊體構成)
與光合作用有關的酶分布于基粒的類囊體及基質中。
光合作用色素分布于類囊體的薄膜上。
四、光合作用的原理
1、光合作用的探究歷程：(略)
2、光合作用的過程： (熟練掌握課本P103下方的圖)
總反應式：CO2+H2O (CH2O)+O2 ，其中(CH2O)表示糖類。
根據是否需要光能，可將其分為光反應和暗反應兩個階段。
光反應階段：必須有光才能進行
場所：類囊體薄膜上
反應式：
水的光解：H2O 1/2O2+2[H]
ATP形成：ADP+Pi+光能 ATP
光反應中，光能轉化為ATP中活躍的化學能
暗反應階段：有光無光都能進行
場所：葉綠體基質
CO2的固定：CO2+C5 2C3
C3的還原：2C3+[H]+ATP (CH2O)+C5+ADP+Pi
暗反應中，ATP中活躍的化學能轉化為(CH2O)中穩(wěn)定的化學能
聯(lián)系：
光反應為暗反應提供ATP和[H]，暗反應為光反應提供合成ATP的原料ADP和Pi
五、影響光合作用的因素及在生產實踐中的應用
(1)光對光合作用的影響
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葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍紫光。
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植物的光合作用強度在一定范圍內隨著光照強度的增加而增加，但光照強度達到一定時，光合作用的強度不再隨著光照強度的增加而增加
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光照時間長，光合作用時間長，有利于植物的生長發(fā)育。
(2)溫度
溫度低，光和速率低。隨著溫度升高，光合速率加快，溫度過高時會影響酶的活性，光和速率降低。
生產上白天升溫，增強光合作用，晚上降低室溫，抑制呼吸作用，以積累有機物。
(3)CO2濃度
在一定范圍內，植物光合作用強度隨著CO2濃度的增加而增加，但達到一定濃度后，光合作用強度不再增加。
生產上使田間通風良好，供應充足的CO2
(4)水分的供應當植物葉片缺水時，氣孔會關閉，減少水分的散失，同時影響CO2進入葉內，暗反應受阻，光合作用下降。
生產上應適時灌溉，保證植物生長所需要的水分。
六、化能合成作用
概念：自然界中少數(shù)種類的細菌，雖然細胞內沒有葉綠素，不能進行光合作用，但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用，叫做化能合成作用，這些細菌也屬于自養(yǎng)生物。
如：硝化細菌，不能利用光能，但能將土壤中的NH3氧化成HNO2，進而將HNO2氧化成HNO3。
硝化細菌能利用這兩個化學反應中釋放出來的化學能，將CO2和水合成為糖類，這些糖類可供硝化細菌維持自身的生命活動.
舉例：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌、氫細菌
自養(yǎng)型生物：綠色植物、光合細菌、化能合成性細菌
異養(yǎng)型生物：動物、人、大多數(shù)細菌、真菌
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