新教材高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用必修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

　　新教材高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用必修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

　　第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

　　第一節(jié)降低反應(yīng)活化能的酶

　　一、細(xì)胞代謝與酶

　　1、細(xì)胞代謝的概念：細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝.

　　2、酶的發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的科學(xué)探究思想，發(fā)現(xiàn)的意義

　　3、酶的概念：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，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(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。

　　二、影響酶促反應(yīng)的因素（難點(diǎn)）

　　1、底物濃度

　　2、酶濃度

　　3、PH值：過(guò)酸、過(guò)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(fù)。

　　三、實(shí)驗(yàn)

　　1、比較過(guò)氧化氫酶在不同條件下的分解（過(guò)程見課本P79）

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有催化作用，并且催化效率要比無(wú)機(jī)催化劑Fe3+高得多

　　控制變量法：變量、自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量的定義。

　　對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除一個(gè)因素外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。

　　2、影響酶活性的條件（要求用控制變量法，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

　　建議用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響，用過(guò)氧化氫酶探究PH對(duì)酶活性的影響。

　　第二節(jié)細(xì)胞的能量"通貨"--ATP

　　一、什么是ATP？是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，中文名稱叫做三磷酸腺苷

　　二、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A-P~P~PA代表腺苷P代表磷酸基團(tuán)～代表高能磷酸鍵

　　三、ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化

　　ADP+Pi+能量ATP

　　ATP酶ADP+Pi+能量

　　ADP轉(zhuǎn)化為ATP所需能量來(lái)源：動(dòng)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(lái)源--細(xì)胞呼吸

　　1、概念：有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。

　　2、有氧呼吸

　　總反應(yīng)式：C6H12O6+6O26CO2+12H2O+大量能量

　　第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62丙酮酸+少量[H]+少量能量

　　第二階段：線粒體基質(zhì)2丙酮酸+6H2O6CO2+大量[H]+少量能量

　　第三階段：線粒體內(nèi)膜24[H]+6O212H2O+大量能量

　　3、無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量

　　發(fā)生生物：大部分植物，酵母菌

　　產(chǎn)生乳酸：C6H12O62乳酸+少量能量

　　發(fā)生生物：動(dòng)物，乳酸菌，馬鈴薯塊莖，玉米胚

　　反應(yīng)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)注意：無(wú)機(jī)物的無(wú)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(wú)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(wú)氧呼吸：能量小部分用于生成ATP，大部分儲(chǔ)存于乳酸或酒精中

　　2有氧呼吸過(guò)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(lán)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(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。

　　白光下光合作用最強(qiáng)，其次是紅光和藍(lán)紫光，綠光下最弱。

　　二、實(shí)驗(yàn)--綠葉中色素的提取和分離

　　1實(shí)驗(yàn)原理：綠葉中的色素都能溶解在層析液中，且他們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌�，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，綠葉中的色素隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離開。

　　2方法步驟中需要注意的問(wèn)題：（步驟要記準(zhǔn)確）

　　（1）研磨時(shí)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(shí)驗(yàn)為何要在通風(fēng)的條件下進(jìn)行？為何要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯？用棉塞塞緊試管口？

　　因?yàn)閷游鲆褐械谋�酮是一種有揮發(fā)性的有毒物質(zhì)。

　　（3）濾紙上的濾液細(xì)線為什么不能觸及層析液？

　　防止細(xì)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(lán)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(jié)構(gòu)--葉綠體

　　結(jié)構(gòu)：外膜，內(nèi)膜，基質(zhì)，基粒（由類囊體構(gòu)成）

　　與光合作用有關(guān)的酶分布于基粒的類囊體及基質(zhì)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(guò)程：（熟練掌握課本P103下方的圖）

　　總反應(yīng)式：CO2+H2O（CH2O）+O2

　　其中，（CH2O）表示糖類。

　　根據(jù)是否需要光能，可將其分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。

　　光反應(yīng)階段：必須有光才能進(jìn)行

　　場(chǎng)所：類囊體薄膜上

　　反應(yīng)式：

　　水的光解：H2OO2+2[H]

　　ATP形成：ADP+Pi+光能ATP

　　光反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能

　　暗反應(yīng)階段：有光無(wú)光都能進(jìn)行

　　場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)

　　CO2的固定：CO2+C52C3

　　C3的還原：2C3+[H]+ATP（CH2O）+C5+ADP+Pi

　　暗反應(yīng)中，ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為（CH2O）中穩(wěn)定的化學(xué)能

　　聯(lián)系：

　　光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，暗反應(yīng)為光反應(yīng)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(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用

　　（1）光對(duì)光合作用的影響

　　①光的波長(zhǎng)

　　葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍(lán)紫光。

　　②光照強(qiáng)度

　　植物的光合作用強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增加，但光照強(qiáng)度達(dá)到一定時(shí)，光合作用的強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加

　　③光照時(shí)間

　　光照時(shí)間長(zhǎng)，光合作用時(shí)間長(zhǎng)，有利于植物的生長(zhǎng)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(guò)高時(shí)會(huì)影響酶的活性，光和速率降低。

　　生產(chǎn)上白天升溫，增強(qiáng)光合作用，晚上降低室溫，抑制呼吸作用，以積累有機(jī)物。

　　（3）CO2濃度

　　在一定范圍內(nèi)，植物光合作用強(qiáng)度隨著CO2濃度的增加而增加，但達(dá)到一定濃度后，光合作用強(qiáng)度不再增加。

　　生產(chǎn)上使田間通風(fēng)良好，供應(yīng)充足的CO2

　　（4）水分的供應(yīng)當(dāng)植物葉片缺水時(shí)，氣孔會(huì)關(guān)閉，減少水分的散失，同時(shí)影響CO2進(jìn)入葉內(nèi)，暗反應(yīng)受阻，光合作用下降。

　　生產(chǎn)上應(yīng)適時(shí)灌溉，保證植物生長(zhǎng)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(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物，這種合成作用，叫做化能合成作用，這些細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。

　　如：硝化細(xì)菌，不能利用光能，但能將土壤中的NH3氧化成HNO2，進(jìn)而將HNO2氧化成HNO3。

　　硝化細(xì)菌能利用這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)中釋放出來(lái)的化學(xué)能，將CO2和水合成為糖類，這些糖類可供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動(dòng).