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

　　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，統稱為細胞代謝.

　　2、酶的發現：發現過程，發現過程中的科學探究思想，發現的意義

　　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：分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。

　　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

　　發生生物：大部分植物，酵母菌

　　產生乳酸：C6H12O62乳酸+少量能量

　　發生生物：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酵，生成乳酸的叫乳酸發酵，生成酒精的叫酒精發酵

　　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。

　　②光照強度

　　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

　　③光照時間

　　光照時間長，光合作用時間長，有利于植物的生長發育。

　　（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.