高一生物第五章知識(shí)點(diǎn)
高一生物第五章知識(shí)點(diǎn)
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高一生物必修一第五章知識(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(chēng)為細(xì)胞代謝. 2、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。 3、酶在細(xì)胞代謝中的作用：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能
4、使化學(xué)反應(yīng)加快的方法：
加熱：通過(guò)提高分子的能量來(lái)加快反應(yīng)速度;
加催化劑：通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來(lái)加快反應(yīng)速度;同無(wú)機(jī)催化相比，酶能更顯著
地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高。
5、酶的本質(zhì)：
關(guān)于酶的本質(zhì)的探索：
巴斯德之前，人們認(rèn)為：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)
巴斯德的觀(guān)點(diǎn)：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用 李比希的觀(guān)點(diǎn)：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡
并裂解后才能發(fā)揮作用; 畢希納的觀(guān)點(diǎn)：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣;
薩姆納提取酶，并證明酶是蛋白質(zhì);
切郝、奧特曼發(fā)現(xiàn)：少數(shù)RNA也具有生物催化功能;
6、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。 5、酶的特性：專(zhuān)一性：每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)
高效性：酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107-1013 倍
酶的作用條件較溫和：酶在最適宜的溫度和PH條件下，活性最高。
二、影響酶促反應(yīng)的因素(難點(diǎn)) 1、 底物濃度(反應(yīng)物濃度);酶濃度 2、 PH值：過(guò)酸、過(guò)堿使酶失活
3、 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
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(實(shí)驗(yàn)中人為控制改變的變量)、因變量(隨自變量而變化的變量)、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(chēng)叫做三磷酸腺苷 二、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A-P~P~P A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 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
四、ATP的利用：
ATP— 是新陳代謝所需能量的直接來(lái)源，ATP中的能量能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能、電能，光能等各種能量;
吸能反應(yīng)總是與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量 放能反應(yīng)總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量貯存在A(yíng)TP中
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：主要場(chǎng)所：線(xiàn)粒體
總反應(yīng)式：C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +大量能量
第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C6H12O6 2丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二階段：線(xiàn)粒體基質(zhì) 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量 第三階段：線(xiàn)粒體內(nèi)膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量
有氧呼吸的概念：細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)酶的的催化作用，把糖類(lèi)等有機(jī)物徹底氧化分
解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量能量的過(guò)程。 3、無(wú)氧呼吸：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
無(wú)氧呼吸的概念：細(xì)胞在無(wú)氧條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物不徹底氧化
分解，產(chǎn)生灑精和CO2或乳酸，同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。
大部分植物，酵母菌的無(wú)氧呼吸：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 動(dòng)物，人和乳酸菌的無(wú)氧呼吸：C6H12O6 2乳酸+少量能量
(馬鈴薯塊莖，甜菜的塊根、玉米胚的無(wú)氧呼吸也是產(chǎn)生乳酸)
反應(yīng)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
注意：微生物的無(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：
?、儆醒鹾粑盁o(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
相互聯(lián)系
第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同條件下，在不同的場(chǎng)所沿不同的途徑，在不同的酶作用下形成不同的產(chǎn)物：
5、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 CO2的檢測(cè)方法：
(1)CO2使澄清石灰水變渾濁
(2)CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃 酒精的檢測(cè)方法：
橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。 6、影響呼吸作用的因素
溫度、含水量、O2的濃度、CO2的濃度
第四節(jié) 能量之源——光與光合作用
一、 捕獲光能的色素
葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類(lèi)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：葉綠體中的色素可以溶解在無(wú)水乙醇中，可以用來(lái)提取色素。
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?/p>
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(kāi)。
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)閷游鲆褐械谋且环N有揮發(fā)性的有毒物質(zhì)。
(3) 濾紙上的濾液細(xì)線(xiàn)為什么不能觸及層析液?
防止細(xì)線(xiàn)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(lèi)囊體構(gòu)成) 與光合作用有關(guān)的酶分布于基粒的類(lèi)囊體及基質(zhì)中。 光合作用色素分布于類(lèi)囊體的薄膜上。 四、光合作用的原理 1、光合作用的探究歷程：
①、1771年，英國(guó)科學(xué)家普利斯特利證明植物可以更新空氣;1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪
斯證明：只有植物的綠葉在陽(yáng)光下才能更新空氣 ②、1864年，德國(guó)科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉;
③、1880年，德國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，并從葉綠體放出氧; ④、20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣
全部來(lái)自水。
?、荨?0世紀(jì)40年代美國(guó)科學(xué)家卡爾文采用同位素標(biāo)記法研究探明了CO2中的碳在光合作
用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑
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
?、酃庹諘r(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，光合速率低。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，
光合速率降低。
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
1、概念：自然界中少數(shù)種類(lèi)的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒(méi)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
2、自養(yǎng)生物：能夠利用光能或其他能量，把CO2、 H2O轉(zhuǎn)變成有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng)的生物。例如：綠色植物、硝化細(xì)菌
3、異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng)的生物。例如人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。
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