高一生物必修一知识点总结：细胞的能量供应和利用

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第一节 降低反应活化能的酶

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。

二、影响酶促反应的因素(难点)

1、底物浓度

2、酶浓度

3、PH值：过酸、过碱使酶失活

4、温度：高温使酶失活。低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。

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：变量、自变量、因变量、无关变量的定义。

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-P~P~P A代表腺苷 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

ADP + Pi+ 能量 ATP

ATP ADP + Pi+ 能量

ADP转化为ATP所需能量来源：

动物和人：呼吸作用

绿色植物：呼吸作用、光合作用

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

总反应式：C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +大量能量

第一阶段：细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸+少量[H]+少量能量

第二阶段：线粒体基质 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量

第三阶段：线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量

3、无氧呼吸产生酒精：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量

发生生物：大部分植物，酵母菌

产生乳酸：C6H12O6 2乳酸+少量能量

发生生物：动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚

反应场所：细胞质基质注意：无机物的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵

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a(蓝绿色)

叶绿素

叶绿素b (黄绿色)

绿叶中的色素 胡萝卜素 (橙黄色)

类胡萝卜素

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。

白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。

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、光合作用的原理

1、光合作用的探究历程：(略)

2、光合作用的过程： (熟练掌握课本P103下方的图)

总反应式：CO2+H2O (CH2O)+O2 ，其中(CH2O)表示糖类。

根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。

光反应阶段：必须有光才能进行

场所：类囊体薄膜上

反应式：

水的光解：H2O 1/2O2+2[H]

ATP形成：ADP+Pi+光能 ATP

光反应中，光能转化为ATP中活跃的化学能

暗反应阶段：有光无光都能进行

场所：叶绿体基质

CO2的固定：CO2+C5 2C3

C3的还原：2C3+[H]+ATP (CH2O)+C5+ADP+Pi

暗反应中，ATP中活跃的化学能转化为(CH2O)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Pi

五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用

(1)光对光合作用的影响

①光的波长

叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。

②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

③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。

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