新教材高中生物第五章細胞的能量供應和利用必修一知識點總結

　　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：發(fā)現過程，發(fā)現過程中的科學探究思想，發(fā)現的意義

　　3、酶的概念：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數是蛋白質，少數是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~PA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酶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+6O26CO2+12H2O+大量能量

　　第一階段：細胞質基質C6H12O62丙酮酸+少量[H]+少量能量

　　第二階段：線粒體基質2丙酮酸+6H2O6CO2+大量[H]+少量能量

　　第三階段：線粒體內膜24[H]+6O212H2O+大量能量

　　3、無氧呼吸產生酒精：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量

　　發(fā)生生物：大部分植物，酵母菌

　　產生乳酸：C6H12O62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：H2OO2+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+C52C3

　　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

　　①光的波長

　　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.