河北衡水2021高一生物必修一第5章基礎(chǔ)知識專項整理

2024/3/25河北衡水2021高一生物必修一第5章基礎(chǔ)知識專項整理4．酶本質(zhì)的探索過程(1)巴斯德之前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)。(2)①巴斯德(法國)1857年提出：只有酵母細(xì)胞參與才能進(jìn)行發(fā)酵。②李比希(德國)認(rèn)為：酵母細(xì)胞死亡裂解后釋放出某些物質(zhì)，引起發(fā)酵。③比希納(德國)：獲得不含酵母細(xì)胞的提取液，但未能分離鑒定出酶。④薩姆納(美國)：1926年用丙酮提取出了刀豆種子中的脲酶，并證明了脲酶是蛋白質(zhì) 。⑤切赫和奧特曼：少數(shù)RNA也具有生物催化功能。5.控制變量：實驗過程中可以變化的因素稱為變量。其中人為改變的變量稱做自變量，隨自變量的變化而變化的變量稱做因變量。實驗過程中可能還會存在一些因素，對實驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量。（例如：比較過氧化氫在不同條件下的分解）自變量因變量無關(guān)變量對照組實驗組2號：90℃水浴加熱3號：加入3.5%FeCl3溶液2滴4號：加入20%肝臟研磨液2滴H2O2分解速率用單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的數(shù)目多少表示加入H2O2的量；實驗室的溫度；FeCl3和肝臟研磨液的新鮮程度1號試管2、3、4號試管6.與加入等量蒸餾水相比相比，酶具有催化作用。與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，所以酶具有高效性。酶只加快酶促反應(yīng)速率，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。7.酶具有專一性，每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。a.鎖鑰原理（課本P86圖）：酶在化學(xué)反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)均不發(fā)生改變。（牛奶+蛋白酶反應(yīng)后遇雙縮脲試劑依然有紫色反應(yīng)）b.驗證酶的專一性實驗：

淀粉酶+淀粉/蔗糖

斐林試劑（不能用碘液）檢驗或：淀粉酶/蔗糖酶+淀粉斐林試劑、碘液均可檢測8.酶的作用條件溫和：探究酶的最適溫度，不能用：H2O2

(底物)、斐林試劑（鑒定）探究酶的最適pH，不能用：淀粉（底物）-酸性條件易水解以上必須先控制條件（溫度、pH）再混合

(1)在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍酶催化作用將減弱。(2)在最適pH時，酶的催化作用最強(qiáng)，高于或低于最適pH，酶的催化作用都將減弱。(3)過酸、過堿、高溫都會使酶失活，酶活性不可恢復(fù)；而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。(4)反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。注意：若問酶促反應(yīng)速率不再增加，一般答酶數(shù)量（濃度）有限；若問生成物量不再增加，一般原因為底物已消耗完。第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP一、ATP的結(jié)構(gòu)及特點1．中文名稱：三磷酸腺苷。2．結(jié)構(gòu)簡式：A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表高能磷酸鍵（2個）斷裂可釋放大量能量。3.ATP的水解實際上是ATP分子中高能磷酸鍵的水解。

水解1個高能磷酸鍵：ADP;水解2個高能磷酸鍵：腺嘌呤核糖核苷酸二、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化1．相互轉(zhuǎn)化過程與特點（課本P89圖5-5）a.非可逆反應(yīng)：物質(zhì)可逆、能量不可逆；酶不同。

b.時刻發(fā)生；動態(tài)平衡；含量不會明顯變化但可微量變化。

c.此能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性。2.形成ATP的能量來源：(1)動物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌：呼吸作用。(2)綠色植物：呼吸作用和光合作用。三、ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)1.(1)原因：細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的。(2)實例：用于主動運輸(滲透能)、生物發(fā)光、生物發(fā)電、肌肉收縮（機(jī)械能）、細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)和大腦思考等生命活動。此外，熒光素還可接受ATP提供能量后被激活，在熒光素酶的催化下與氧發(fā)生反應(yīng)，形成氧化熒光素并發(fā)出熒光。2．ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”(1)吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量，如蛋白質(zhì)的合成。(2)放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中，如葡萄糖的氧化分解。(3)細(xì)胞中各種形式的能量轉(zhuǎn)換都以ATP為中心環(huán)節(jié)。有關(guān)ATP的疑難問題點撥

(1)化合物中“A”的辨析(2)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化并不是完全可逆的。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進(jìn)行的場所、能量方面來看是不可逆的，即從整體上來看二者的轉(zhuǎn)化并不可逆，但可以實現(xiàn)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化，保證生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)。(3)誤認(rèn)為ATP等同于能量。ATP是一種高能磷酸化合物，其分子式可以簡寫為A—P～P～P，高能磷酸鍵水解時能夠釋放出高達(dá)30.54kJ/mol的能量，所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可將兩者等同起來。(4)ATP轉(zhuǎn)化為ADP也需要消耗水。ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需ATP酶的催化，同時也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。第3節(jié)ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸1．細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終產(chǎn)生二氧化碳或其它產(chǎn)物釋放出能量并生成ATP的過程。2.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式：

a.酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌；b.酵母菌進(jìn)行有氧呼吸能產(chǎn)生大量二氧化碳和水，在進(jìn)行無氧呼吸時能產(chǎn)生酒精和少量的二氧化碳；c.CO2的檢測：CO2可以使澄清石灰水變渾濁，

可以使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃；d.酒精的檢測：橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色3.有氧呼吸(寫一寫)參考課本P93圖5-9a.有氧呼吸概念：有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。b.場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）c.有氧呼吸的反應(yīng)式___________________________d.有氧呼吸第一階段反應(yīng)式___________________________場所：________；原料________產(chǎn)物________

第二階段反應(yīng)式___________________________場所：________；原料________產(chǎn)物________

第三階段反應(yīng)式___________________________場所：________；原料________產(chǎn)物________

產(chǎn)物CO2中的O源自葡萄糖和水

；產(chǎn)物H2O中的O源自氧氣，H源自葡萄糖和水

e.能量釋放：葡萄糖徹底氧化分解釋放大量能量，大部分以熱能形式散失，少部分儲存于ATP分子中4.無氧呼吸（寫一寫）a.無氧呼吸的場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；常利用的物質(zhì)葡萄糖。b.無氧或缺氧條件下可進(jìn)行無氧呼吸無氧呼吸反應(yīng)式：___________________________（酒精發(fā)酵）進(jìn)行該形式無氧呼吸的生物：___________________________

無氧呼吸反應(yīng)式：___________________________（乳酸發(fā)酵）進(jìn)行該形式無氧呼吸的生物：___________________________

c.能量釋放：無氧呼吸都只在第一階段釋放出少量的能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中大部分能量存留在酒精或乳酸中。5.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用：

a.課本P95-P96資料分析

b.典型例題“對勾曲線”：糧食果蔬的儲存、代表有（無）氧呼吸量的面積

“液滴移動”：氫氧化鈉溶液的作用、氣體體積變化導(dǎo)致液滴移動“柱形圖”：氧氣吸收量、二氧化碳的釋放量不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，防止色素溶于層析液

不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，防止色素溶于層析液4.葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射，所以葉片呈綠色黃化苗的原因：缺鎂導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成(或低溫、無光照)由夏到秋，葉片變黃的原因：低溫導(dǎo)致葉綠素被破壞5.恩格爾曼的兩個實驗（1）水綿和好氧細(xì)菌：無空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾；NaHCO3溶液提供CO2，并維持CO2濃度的穩(wěn)定；用極細(xì)光束照射后好氧細(xì)菌聚集，可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對照實驗(2)棱鏡實驗：好氧細(xì)菌集中在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，說明色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光二、光合作用的探究歷程：（課本P102）重點復(fù)習(xí)以下實驗：

1.薩克斯的綠葉遮光實驗

2.魯賓和卡門同位素標(biāo)記法證明氧氣中的氧源自于水

3.卡爾文同位素標(biāo)記法得到卡爾文循環(huán)三、光合作用的原理及應(yīng)用（結(jié)合提綱復(fù)習(xí)課本P103-P105頁）1.反應(yīng)式書寫2.光合作用過程圖，說出各階段場所、條件、物質(zhì)和能量變化3.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ADP和Pi4.ADP從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜，ATP相反5.光照增強(qiáng)\減弱和CO?增多\減少時[H]、ATP、C5、C3、（CH2O）變化6.影響光合作用的因素：光照強(qiáng)度（課本P105實驗）、溫度(酶)、CO?濃度（農(nóng)家肥被微生物分解后既可補(bǔ)充CO2又可提供各種礦質(zhì)元素），還有光質(zhì)（白光最好，單色光中紅光最好）、水分、礦質(zhì)元素三、化能合成作用可制造有機(jī)物，利用的能量是無機(jī)物氧化時釋放的能量例：少數(shù)種類的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌

光合作用有氧呼吸場所條件物質(zhì)變化能量變化實質(zhì)聯(lián)系光、色素、酶、葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體酶、O2;有光無光均可無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物有機(jī)物氧化分解成無機(jī)物

ATP中活躍化學(xué)能光能糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能C6H12O6等有機(jī)物穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍化學(xué)能和熱能合成有機(jī)物，儲存能量分解有機(jī)物，釋放能量光合作用為呼吸作用提供物質(zhì)（有機(jī)物、O2）；呼吸作用為光合作用提供原料（CO2）項目表示方法凈光合速率（表觀光合速率）①“測定的”植物(葉片)吸收CO2量或“實驗容器內(nèi)”CO2的減少量；②“植物(葉片)”釋放O2量或“容器內(nèi)”O(jiān)2的增加量；③植物(葉片)“積累”葡萄糖量或植物(葉片)質(zhì)量(有機(jī)物)增加量真正光合速率（總光合速率）①葉綠體“吸收”CO2量；②葉綠體“釋放”O(jiān)2量；③植物或葉綠體“產(chǎn)生”葡萄糖量呼吸速率(遮光條件下測得)黑暗條件下，植物CO2釋放量、O2吸收量、C6H12O6消耗量凈光合速率=真正光合速率-呼吸速率圖解與曲線總結(jié)思考：以下各點的意義及原因A點：B點：C點：D點：E點：F點：ABCDEFG24小時CO2吸收量CO2釋放量呼吸減弱-----氣溫降低。

光合開始，白天開始。

光合與呼吸強(qiáng)度相等，有機(jī)物開始積累。

光合減弱-----氣孔關(guān)閉。

光合與呼吸強(qiáng)度相等，有機(jī)物積累最多。

光合停止，白天結(jié)束。綠色植物24h內(nèi)有機(jī)物的“制造”、“消耗”與積累注意：曲線的另一種形式——一晝夜中密閉溫室中二氧化碳含量的變化(1)光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系圖：光合作用

有氧呼吸

[H]來源

H2O光解產(chǎn)生

有氧呼吸第一、二階段

去向

還原C3

用于第三階段還原O2

ATP來源

光反應(yīng)階段產(chǎn)生

三個階段都產(chǎn)生

去向

用于C3還原供能

用于各項生命活動(植物C3的還原除外)(2)光合作用和有氧呼吸中[H]和ATP的來源、去向分析重難點突破（3）光合作用和呼吸作用速率測定如下圖凈光合速率的測定：①NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。②植物光合速率指標(biāo)：植物光合作用釋放氧氣，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，毛細(xì)管內(nèi)的水滴右移。單位時間內(nèi)水滴右移的體積即是凈光合速率。③條件：整個裝置必須在光下，光是植物進(jìn)行光合作用的條件。

呼吸速率的測定：①上圖同樣可以用于呼吸速率的測定，但要把NaHCO3溶液換成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用釋放的CO2。②植物呼吸速率指標(biāo)：植物呼吸作用吸收氧氣，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，毛細(xì)管內(nèi)的水滴左移。單位時間內(nèi)水滴左移的體積即是呼吸速率。③條件：整個裝置必須遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。(4)ATP的形成及與光合作用、細(xì)胞呼吸的關(guān)系(重難點)①ATP的形成途徑：②植物產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，而動物產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。③光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)中C3的還原，而細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP用于除C3還原之外的各項生命活動。④光能是生物體進(jìn)行各項生命活動的根本能量來源，而ATP是生命活動的直接能量來源。⑤光能進(jìn)入生物群落后，以化學(xué)能的形式儲存于有機(jī)物中，以有機(jī)物為載體通過食物鏈而流動。⑥能量在生物群落中具有單向流動、不可重復(fù)利用以及逐級遞減的特點?？键c一細(xì)胞呼吸例1．（2017年海南卷，7）下列有關(guān)植物細(xì)胞呼吸作用的敘述，正確的是（）A．分生組織細(xì)胞的呼吸速率通常比成熟組織細(xì)胞的小B．若細(xì)胞既不吸收O2也不放出CO2，說明細(xì)胞已停止無氧呼吸C．適當(dāng)降低氧