高中生物人教版必修一知识清单第五章（含旁栏和课后习题）

第五章细胞的能量供应和利用降低反应活化能的酶细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为。细胞代谢离不开。二、酶的作用（1）活化能：分子从转变为所需的能量（2）酶的催化作用机理:a.没有催化剂催化的反应曲线是b.有酶催化的反应曲线是c.AC段的含义是在条件下，反应所需要的d.BC段的含义是e.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将移动★酶的高效性的原理：★加热能提高反应速率的原理：加热能反应所需的活化能。（3）意义:正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在条件下快速进行三、酶的探索历程①酿酒：糖类把通过发酵变成酒精和二氧化碳②巴斯德：____________________________________________③李比希：____________________________________________④毕希纳：把酵母菌细胞放在石英砂用力研磨,加水搅拌,再进行加压过滤,得到________________。在这些汁液中加入葡萄糖,一段时间后就冒出气泡,糖液居然变成了酒，这一结果与__________________________是一样的。他将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。⑤萨姆纳：从刀豆种子中提取出了一定程度的脲酶（脲酶能使_________分解成_________，证明了酶是__________⑥切赫和奥特曼：少数__________也具有__________四、酶的本质和辨析酶正确说法错误说法概念酶是产生的具有作用的有机物酶是具有催化作用的蛋白质产生场所凡是都能产生酶（哺乳动物成熟红细胞除外）具有分泌功能的细胞才能产生酶化学本质绝大多数是，少数是蛋白质合成场所核糖体作用场所既可在，又可在、体外发挥作用只在细胞内发挥作用作用机理提供反应的活化能作用酶只起作用酶具有调节、催化等功能意义使细胞代谢在温和条件下快速进行五、酶的特性（1）（酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍）A加入酶;B加入无机催化剂;C不加催化剂 A和B对照说明酶具有A和C对照说明酶具有★酶只能缩短达到化学平衡所需，（能/不能）改变化学反应的平衡点（2）（每一种酶只能催化）请分别画出温度和PH对酶活性的影响曲线①PH:在最适pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。（PH过高或过低，酶的分子结构，酶）②温度:在最适温度下酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。（温度过高，，导致酶；温度过低，，但空间结构，恢复）酶制剂适宜在下保存。细胞中各类化学反应之所以能有序进行，和酶的性有关，还与酶有关。酶的相关探究实验实验过程中称为变量，其中的因素叫自变量，的变量叫因变量，除自变量外，实验过程中还存在一些的可变因素叫无关变量。1.酶的专一性实验探究①设计思路一：换反应物不换酶实验组：反应物+相应酶溶液反应物被分解另一反应物+等量相同酶溶液反应物不被分解②设计思路二：换酶不换反应物实验组：反应物+相应酶溶液反应物被分解对照组：相同反应物+等量另一种酶溶液反应物不被分解2.探究温度对酶活性的的影响材料：淀粉溶液，淀粉酶溶液，碘液步骤：在0℃、37℃、100℃分别保温淀粉溶液和淀粉酶溶液，混合后保温，滴碘液。★（能/不能）用过氧化氢酶探究温度对酶的影响，因为★探究温度对酶的影响（能/不能）用斐林试剂，因为（3）探究PH对酶活性的的影响材料：H2O2溶液，过氧化氢酶，盐酸、NaOH溶液，蒸馏水★斐林试剂和碘液（能/不能）检测pH，因为酶的应用酶能溶解细菌的细胞壁；酶能分解果肉细胞中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得清亮；加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力，其中的酶是经过改造的产品，比一般酶的性强。含酶牙膏可以分解；多酶片中含有多种酶可用于促进伤口愈合和溶解凝血块，还可以用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖。利用酶处理废油脂，制造生物柴油。青霉素酰化酶能将易形成性的青霉素改造成杀菌力更强的氨苄青霉素。第2节细胞的能量“货币”ATP一、ATP的结构与功能1、ATP的结构画ATP结构模式图，并标出各部分中文名称（1）组成元素：（2）ATP的结构简式是，全称是2、相邻的磷酸基团带电荷而相互，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟与其他分子结合，从而使后者。1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种二、ATP与ADP的相互转化（1）植物细胞可以通过形成ATP，而动物细胞只能通过形成ATP（2）可逆反应，ATP合成和水解过程需要不同的酶，进行的场所也不同，ATP合成产生一分子水，ATP水解消耗一分子水(物质是，能量是)（3）ATP水解，所释放的能量用于。一般与ATP水解相联系，由ATP的水解提供能量。ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。一般与ATP的合成有关，释放的能量储存在中。ATP和ADP在细胞内的含量都很低，但相互转化时刻不停且处于，剧烈运动时耗能多，但ATP、ADP含量明显增多，只是转化更加迅速。三、ATP的利用参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能。当膜内侧的时，其酶活性就被激活了。在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是。载体蛋白磷酸化导致其发生变化。使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。第3节细胞呼吸的原理和应用一、细胞呼吸：实质：。★反应物不一定是糖类，也可以是脂肪、蛋白质等有机物（脂肪与糖类相比，C、H含量，O含量，氧化分解时需要更多的，释放的能量）二、实验：探究酵母菌的呼吸方式1、酵母菌的代谢类型是（单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都可以生存）2、装置装置一检验无氧呼吸，装置二检验有氧呼吸；A瓶要放置一段时间再连接B瓶，这样做是为了。（2）C瓶的作用：。（3）现象是两个装置中澄清的石灰水。（4）CO2还可用进行检验，现象：；（5）酒精用性条件下的来检验，现象：由变成。三、有氧呼吸1.有氧呼吸的概念指细胞在的参与下，通过的催化作用，把等有机物氧化分解，产生，释放，生成的过程。2.（1）有氧呼吸主要场所——，具有内外层膜，内膜向内折叠形成，使内膜的表面积大大增加。周围充满了液态的基质，称为（2）与有氧呼吸有关的酶分布在和上。3.请写出有氧呼吸三步分布反应式和总反应式：4.有氧呼吸过程中的能量转化（1）将葡萄糖等有机物中的化学能转化为和中活跃的化学能。热能散失用于，ATP则用于。（2）同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸过程；有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在ATP中。四、无氧呼吸（1）无氧呼吸的概念：无氧呼吸是指细胞在参与的情况下，等有机物经过，释放的过程。（2）总反应式：（代表生物有：、大多数植物）或（代表生物有：、、、动物、乳酸菌）（3）无氧呼吸的能量葡萄糖参与无氧呼吸，一部分用于，一部分，还有一大部分储存在中。人体无氧呼吸产生的乳酸，能在中再次转变为。细胞呼吸除了可以为生命活动提供能量外，还是。五、“三看法”判断细胞呼吸的方式(以葡萄糖为底物)(1)一看——反应物和产物①消耗O2或产物中有H2O，一定存在。②产物中有酒精或乳酸，一定存在。(2)二看——物质的量的关系根据CO2释放量与O2消耗量判断①不消耗O2，释放CO2→只进行。②不消耗O2，不释放CO2→只进行。③CO2释放量等于O2吸收量→只进行或既进行又进行产。④CO2释放量大于O2吸收量→既进行又进行。(3)三看——反应的场所①真核细胞：若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行，则为；若部分过程在线粒体中进行，则为。②原核细胞：原核细胞没有线粒体，故原核细胞的细胞呼吸在进行。六、影响细胞呼吸的因素及其应用1.内因（1）：不同种类的植物呼吸速率不同。实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。（2）：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。（3）：同一植物的不同器官呼吸速率不同。实例：生殖器官大于营养器官。2.外因（1）温度影响：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响来影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在之间。（2）氧气①影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。Ⅰ.O2浓度＝0时，只进行。Ⅱ.0<O2浓度<10%时，同时进行和。Ⅲ.O2浓度≥10%时，只进行。Ⅳ.O2浓度＝5%时，有机物消耗最。②a.中耕松土作用是；b.无氧发酵过程需要严格控制无氧环境；c.条件储存粮食水果(3)水分①a.水作为有氧呼吸的b.水作为生物化学反应的介质影响反应的进行c在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而，随含水量的减少而②应用：a.粮食在收仓前要进行晾晒处理b.干种子萌发前要进行浸泡处理(4)CO2①．影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。如图：②．应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。七、细胞呼吸原理的综合应用①农业生产上中耕松土疏松土壤实质就是为了改善土壤通气条件以；②微生物发酵生产中可通过对氧气供应的控制，完成有氧呼吸和无氧呼吸的转换，从而获得相关产品。如酿酒时前期（让酵母菌进行，），后期制造环境（让酵母菌进行，）；制作酸奶、泡菜时全程制造（乳酸菌为厌氧型生物，进行无氧呼吸，产生乳酸）。③粮食储藏时，温、氧、CO2、水分，以抑制，减少有机物的消耗，延长保存期限。④果蔬储藏时，温、氧、CO2、保持一定，以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，延长保存期限。第4节光合作用和能量转化实验：绿叶中色素的提取和分离实验1.原理：（1）色素的提取原理：（2）色素的分离原理：二氧化硅作用是：碳酸钙作用是：2.实验步骤分布吸收光功能作用：种类叶绿素（含量约占）叶绿素吸收类胡萝卜素（含量约占）类胡萝卜素吸收3.实验结论（见上表，在每种色素名称后标上相应的颜色）★叶绿体中的色素只能吸收，对红外光和紫外光等，对吸收最少。★叶绿素的元素-光合作用的探究历程恩格尔曼实验:材料是________________，结论是__________能吸收光能用于光合作用放氧。希尔在________________中加入________________，悬浮液中有_______，没有_______，在光照下可以_______。鲁宾和卡门用______________法，利用_______分别标记了_______和_______，结果发现，_____________________。阿尔农发现在光照下，_____________________，这一过程总是与______________。卡尔文用同位素标记法，利用_______标记了CO2，探明了____________________________。三、光合作用的过程1.请画出光合作用过程图解： 2.光反应阶段与暗反应阶段的比较和关系阶段项目光反应阶段暗反应阶段反应部位叶绿体上中反应条件________________________________________________________反应时间短促、以微秒计较缓慢反应物________________________________________________________物质变化_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________能量变化转变为转变为产物________________________________________________________两阶段的关系光反应阶段为暗反应阶段提供；暗反应阶段为光反应阶段提供实质合成有机物，储存能量，释放氧气方程式4.外界条件骤然改变，短暂时间内光合作用过程中各种物质的变化物质条件C3C5[H]和ATP（CH2O）合成量停止光照CO2供应不变突然光照CO2供应不变停止CO2供应光照不变CO2供应增加光照不变（CH2O）运输受阻光照不变CO2供应不变四、光合作用的影响因素(1)光照强度（光照强度：没有光照，不进行光合作用。光照强度增强，光合作用速率先增大后不变）应用：；（可充分利用光能，提高光能利用率，延长光合作用时间，能增加作物产量）(2)CO2浓度：图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即，而图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度；两图中的B和B′点都表示，两图都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度增加而增大。应用：温室栽培植物时，适当通风或施加有机肥，增加CO2浓度，增强光合作用，提高产量(3)温度：温度影响光合作用的活性。随着温度的增加，光合作用速率先增大后不变，存在最适温度。应用：温室栽培时，白天可适当提高温度，增加光合作用强度；晚上可适当降低温度，降低细胞呼吸，降低有机物的消耗，从而增加作物产量（4）水分和矿质元素水分既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。另外水分还能影响气孔的开闭。当植物叶片缺水时，气孔会，，同