高中生物必修1五、六章总结.doc

第五章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶一、细胞代谢与酶1、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢.2、酶的发现：发现过程，发现过程中的科学探究思想，发现的意义3、酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。4、酶的特性：专一性，高效性，作用条件较温和5、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。6、酶作用原理：降低了反应的活化能。二、影响酶促反应的因素（难点）1、底物浓度：有足够的酶，温度、pH等条件适宜且恒定反应速率与底物浓度成正比；酶的量一定，酶达到饱和时，反应速率不再增加2、酶浓度：有足够的底物，温度、pH等条件适宜且恒定反应速率与酶浓度成正比3、PH值每种酶都有自己的最适PH值，高于或低于最适PH值酶的活性都会降低，过高或过低的PH值都会使酶失去活性，且不可恢复。4、温度在一定温度范围内，酶的催化效率随温度的上升而加快。酶的活性 最强（催化效率最高）时的温度称为最适温度。超过最适温度，酶的催化效率随温度的上升减慢。低温和高温都能抑制酶的活性，高温使酶失活，但低温不会破坏酶的分子结构，酶的活性在适宜的温度下可以恢复。小结：在最适宜的温度和最适宜的pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。过酸、过碱和高温，都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性，且不可逆。三、实验1、比较过氧化氢酶在不同条件下的分解（过程见课本P79）实验结论：酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多控制变量法：实验过程中，可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称为自变量。随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。 实验中其他可能影响实验结果的因素叫无关变量。对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。2、影响酶活性的条件（要求用控制变量法，自己设计实验）建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。第二节细胞的能量通货-ATP一、什么是ATP？是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷二、结构简式：A-PPP A代表腺苷 代表三个 P代表磷酸基团 代表高能磷酸键三、ATP和ADP之间的相互转化 酶ATP ADPPi能量注：（1）向右：表示ATP水解，所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。向左：表示ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。（2）ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。（3） 断裂的为远离A的磷酸键，所需酶不同。物质可逆，能量不可逆。ADP转化为ATP所需能量来源：动物和人、真菌、多数细菌：呼吸作用绿色植物：呼吸作用、光合作用 少数细菌：化能合成第三节ATP的主要来源-细胞呼吸1、概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。2、有氧呼吸 有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。过程：三个阶段 C6H12O6 酶 2丙酮酸 + H（少）+ 能量（少） 细胞质基质 丙酮酸 + H2O 酶 CO2 + H （彻底分解）+ 能量（少） 线粒体基质 H + O2 酶 H2O + 能量（大量） 线粒体内膜（注：3个阶段的各个化学反应是由不同的酶来催化的）总反应式：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 酶 6CO2 + 12H2O + 能量意义：是大多数生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径3、无氧呼吸 无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸, 同时释放少量能量的过程。过程：二个阶段:与有氧呼吸第一阶段完全相同 细胞质基质 丙酮酸 酶 C2H5OH（酒精）CO2 细胞质基质（高等植物、酵母菌等） 或 丙酮酸 酶 C3H6O3（乳酸）（动物和人） 只在反应的第一阶段产生少量能量总反应式：C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量（少） C6H12O6 酶 2C3H6O3（乳酸）+能量（少）意义：高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。（酒精会毒害根细胞，产生烂根现象）人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为乳酸，释放出一定能量，满足人体的需要。细胞呼吸的意义：为生物体的生命活动提供能量，其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽。讨论：1、有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路有氧呼吸：所释放的能量一部分用于生成ATP，大部分以热能形式散失了。无氧呼吸：能量小部分用于生成ATP，大部分储存于乳酸或酒精中2、有氧呼吸过程中氧气的去路：氧气用于和H生成水第四节能量之源-光与光合作用一、捕获光能的色素叶绿素:叶绿素a（蓝绿色）; 叶绿素b（黄绿色）类胡萝卜素:胡萝卜素（橙黄色）;叶黄素（黄色）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。Mg是构成叶绿素分子必需的元素。叶绿素的形成需要光。二、实验-绿叶中色素的提取和分离1实验原理：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且他们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。2方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）（1）研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。（2）实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯？用棉塞塞紧试管口？因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。（3）滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？防止细线中的色素被层析液溶解（4）滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素 b。最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素。三、捕获光能的结构-叶绿体结构：外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成）与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。四、光合作用的发现1771 英国，普利斯特莱：植物可以更新空气。1779 荷兰，扬英根豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。1880美国，恩格尔曼：光合光合作用的场所在叶绿体。1864 德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉1940美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。（糖类中的氢也来自水）。u 1948 美国，卡尔文：用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。五、光合作用1、概念： 指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。2、过程：（1）光反应 条件：有光 场所：叶绿体类囊体薄膜过程： 水的光解： ATP的合成：（光能ATP中活跃的化学能）（2）暗反应 条件：有光和无光 场所：叶绿体基质过程：CO2的固定： C3的还原：（ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能）联系：光反应为暗反应提供ATP和H，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi3、总反应式： 光能CO2 + H2O （CH2O）+ O2叶绿体4、实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能四、影响光合作用的环境因素：光照强度、CO2浓度、温度等（1）光对光合作用的影响光的波长叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。光照强度植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加光照时间光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。（2）温度温度低，光和速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光和速率降低。生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。（3）CO2浓度在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。生产上使田间通风良好，供应充足的CO2（4）水分的供应当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。六、化能合成作用概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3。第六章 细胞的生命历程第一节 细胞增殖1 细胞不能无限长大的原因：受细胞表面积与体积比的限制（细胞越小，相对表面积越大，越有利于物质的交换） 受细胞的核质比的制约（细胞核是细胞的控制中心，一般来说细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的，如果细胞太大，细胞核的负担就会过重）。但也并不是说，细胞越小越好（原因是细胞内的各种细胞器和100多种酶促反应都要占据一定的空间）。 !zohE1&$9 2 b不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要决定于细胞数量的多少。 GJ1GdY9Nx (u/%3细胞以分裂的方式进行增殖，细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。 6(0vjjE 4。细胞分裂方式: 有丝分裂 （真核生物体细胞进行细胞分裂的主要方式 ）无丝分裂 蛙红细胞，草履虫减数分裂 生殖细胞6y,jx7%R 5. 细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。包括两个阶段：分裂间期和分裂期。（间期所占的时间较长，所以显微镜下观察到的细胞中间期细胞最多）。 5D5 vt%F1注：连续分裂的细胞才具有细胞周期； 间期在前，分裂期在后；间期长，分裂期短；不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。6、有丝分裂的过程：植物细胞的有丝分裂（1）分裂间期：主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长 结果：DNA分子加倍；染色体数不变（一条染色体含有2条染色单体）（2）分裂期前期：“两消两现一散乱”核膜解体、核仁消失出现染色体、纺锤体、染色体散乱分布中期：“形定数晰赤道齐”所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 染色体的形态固定、数目最清晰（观察染色体的最佳时期）后期：“点裂数加均两极”着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍；在纺锤丝的牵引下分别向两极移动末期：“两消两现新壁建”染色体变成染色质，纺锤体消失；核膜、核仁重现；出现细胞板，形成细胞壁（动物细胞膜内陷，缢裂成两个细胞）7、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化：8、有丝分裂的意义细胞有丝分裂的重要意义（特征）：将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，由于染色体上有遗传物质DNA，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传具有重要意义。 Yvg#T_G 9、动、植物细胞有丝分裂的比较：项目名称不同点相同点前期纺锤体的形成末期子细胞的分开1.间期、中期、后期的变化情况相同。2.染色体都要经过自我复制，然后平均地分配到两个子细胞的核中，使每个子细胞具有一套数目和形状完全相同的染色体。植物细胞细胞两级发出纺锤丝，由纺锤丝形成纺锤体。在赤道板部分出现细胞板，并由中央向四周扩展形成细胞壁。动物细胞由已经复制的，移向两级的两组中心粒发出星射线，由星射线形成纺锤体。分隔成两个细胞不形成细胞板，而是细胞中部的细胞膜内陷，缢裂成两个细胞。ESJ1K70t 无丝分裂1、特点：在分裂过程中，没有纺锤丝和染色体的变化（但有DNA的复制）2、举例：草履虫、蛙的红细胞等。制作有丝分裂临时装片1、步骤：解离、漂洗、染色、制片。 wbl2YfJ*$|0 #aw-Y_zVa 漂洗的目的：洗去药液,防止解离过度。 QFosH/v y8VT,!t 染色的目的： fs5ek7OHn6龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）中，使染色体着色 !* uwI|f h|T/Wt$ 制片的目的：使细胞分散开，有利于观察。 0- Rc o _hm7NI 2、有利于组织细胞分散开的操作有：解离、镊子捣碎根尖、压片等。 P3I1B79* S- -x5l 3、低倍镜下观察有丝分裂装片时，要先找到根尖分生区细胞，它的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。 |%F9J# 4、N/d9生殖细胞体细胞第三节 细胞的衰老和凋亡一、 细胞的衰老1、个体衰老与细胞衰老的关系单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。多细胞生物体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2、细胞衰老的过程：是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 z/$Z jCvY/6r 3、细胞衰老的特点：细胞内水分减少，使细胞萎缩，体积变小，代谢速度减慢 cqaN cPF7Z 0|Dj+m?(T 细胞内多种酶的活性降低 细胞内的色素逐渐积累 PHr+J jLD,UM9 细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 3+;4Ix XqkW8$ l 细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低。 Wi$XWd 3、细胞衰老的原因：自由基学说（在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应产生出自由基，自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，使它们的活性下降，致使细胞衰老）。端粒学说（端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，被截短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常）。 -y& 6I6 二、细胞的凋亡1、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程（由于细胞凋亡受到严格的由