第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用-2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期生物必背知識(shí)清單（人教版2019必修1）

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶1．酶的作用及本質(zhì)(1)酶的本質(zhì)(2)酶的作用原理①表示無(wú)酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是AC段。②表示有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是BC段。③表示酶降低的活化能是AB段。2．酶的特性(1)高效性①含義解讀：與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。②作用實(shí)質(zhì)：酶和無(wú)機(jī)催化劑一樣，只能縮短到達(dá)化學(xué)平衡所需要的時(shí)間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。因此，酶不能改變最終生成物的量。(2)專一性①含義解讀：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。②曲線解讀：酶A可催化底物水解，酶B則與“無(wú)酶”相同，說(shuō)明酶催化具有專一性。③模型解讀(3)作用條件較溫和曲線解讀：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；高溫、過(guò)酸、過(guò)堿等條件會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失活；低溫條件下酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。3.酶促反應(yīng)速率的影響曲線分析(1)酶促反應(yīng)產(chǎn)物濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線(2)溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響據(jù)圖可知，不同pH條件下，酶最適溫度不變；不同溫度條件下，酶最適pH也不變，即反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。(3)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響①底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響②酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響

直接能源物質(zhì)ATP2、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化總結(jié)：項(xiàng)目ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATPATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來(lái)源光能(光合作用)、化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)儲(chǔ)存在特殊化學(xué)鍵中的能量能量去路儲(chǔ)存在特殊化學(xué)鍵中用于各項(xiàng)生命活動(dòng)反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位3、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)脑敿?xì)分析

細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用有氧呼吸（1）有氧呼吸全過(guò)程（2）有氧呼吸的反應(yīng)式（3）能量問(wèn)題釋放出來(lái)的能量：大部分以熱能的形式散失，少部分用于合成ATP3、無(wú)氧呼吸(1)場(chǎng)所：全過(guò)程都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。(2)過(guò)程第一階段葡萄糖eq\o(→,\s\up7(酶))丙酮酸＋[H]＋少量能量第二階段產(chǎn)酒精[H]＋丙酮酸eq\o(→,\s\up7(酶))酒精＋CO2大多數(shù)植物、酵母菌等產(chǎn)乳酸[H]＋丙酮酸eq\o(→,\s\up7(酶))乳酸高等動(dòng)物、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌等(3)總反應(yīng)式(4)能量問(wèn)題大部分儲(chǔ)存在乳酸或者酒精中；‘釋放出來(lái)的能量：大部分以熱能的形式散失，少部分用于合成ATP4、實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌的呼吸方式實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)步驟(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。(2)檢測(cè)CO2產(chǎn)生的多少的裝置如圖所示。(3)檢測(cè)酒精的產(chǎn)生：從A、B中各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入編號(hào)為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象條件澄清石灰水的變化/出現(xiàn)變化的快慢重鉻酸鉀的濃硫酸溶液甲組(有氧)變混濁程度高/快無(wú)變化乙組(無(wú)氧)變混濁程度低/慢出現(xiàn)灰綠色實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。(2)在有氧條件下產(chǎn)生大量CO2，在無(wú)氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。

四、光合作用1.實(shí)驗(yàn)：色素的提取和分離(1)實(shí)驗(yàn)原理提取原理：色素能夠溶解在無(wú)水乙醇中分離原理：不同色素在層析液的溶解度不同，溶解度越高的隨濾紙條擴(kuò)散的速度越快分離的方法：紙層析法(2)實(shí)驗(yàn)步驟(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果葉綠體(1)葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖(2)葉綠體的功能光合作用（1）光合作用全過(guò)程2.過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)場(chǎng)所類囊體薄膜（色素、酶）葉綠體基質(zhì)（酶）反應(yīng)水的光解：H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(酶))O2＋H＋ATP的合成：NADP＋＋H＋→NADPHNADPH的合成：ADP＋Pieq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(色素、酶))ATP①CO2的固定：CO2＋C5eq\o(→,\s\up7(酶))2C3②C3的還原：2C3eq\o(→,\s\up7(ATP、NADPH),\s\do5(酶))(CH2O)＋C5總反應(yīng)式CO2+H2O（CH2O）+O2物質(zhì)交換能量轉(zhuǎn)換光能→NADPH和ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供大量的NADPH和ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP+ADP、Pi。[H]和ATP的移動(dòng)方向類囊體薄膜→葉綠體基質(zhì)。光合作用的光反應(yīng)合成ATP，暗反應(yīng)消耗ATP，且光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)。正午光照強(qiáng)烈，蒸騰作用旺盛，導(dǎo)致葉片部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，則短時(shí)間內(nèi)C3含量減少，C5含量增多，[H]和ATP含量增多。（增多/減少/不變）假如對(duì)正常進(jìn)行光合作用的植物突然停止光照，CO2供應(yīng)正常，則短時(shí)間內(nèi)[H]和ATP含量減少，C3含量增多，C5含量減少。（增多/減少/不變）假如將正常進(jìn)行光合作用的植物突然移到低濃度CO2環(huán)境中，而光照正常，則短時(shí)間內(nèi)C3含量減少，C5含量增多，[H]和ATP含量增多。（增多/減少/不變）(2)環(huán)境改變時(shí)各物質(zhì)的變化3.影響光合作用作用的環(huán)境因素1．光照強(qiáng)度(1)原理：光照強(qiáng)度通過(guò)影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生的NADPH和ATP增多，使暗反應(yīng)中C3的還原加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。(2)曲線解讀項(xiàng)目生理過(guò)程氣體交換生理狀態(tài)模型A點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用吸收O2、釋放CO2AB段呼吸作用大于光合作用吸收O2、釋放CO2B點(diǎn)呼吸作用等于光合作用不與外界進(jìn)行氣體交換B點(diǎn)以后呼吸作用小于光合作用吸收CO2、釋放O2(3)應(yīng)用：溫室大棚中，適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)。2．CO2濃度(1)原理：CO2影響暗反應(yīng)階段，制約C3的形成。(2)曲線解讀①圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度。②圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。③B點(diǎn)和B′點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2濃度都表示CO2飽和點(diǎn)。(3)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)通風(fēng)，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。3．溫度(1)原理：溫度通過(guò)影響酶的活性影響光合作用，主要制約暗反應(yīng)。(2)應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)降低室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，保證植物有機(jī)物的積累。4．水分和礦質(zhì)元素(1)原理①水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。②礦質(zhì)元素通過(guò)影響與光合作用有關(guān)的化合物的合成，對(duì)光合作用產(chǎn)生直接或間接的影響。(2)應(yīng)用：施肥的同時(shí)，往往適當(dāng)澆水，小麥的光合速率會(huì)更大，此時(shí)澆水的原因是肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中，以離子形式存在，才能被作物根系吸收。同時(shí)可以保證小麥吸收充足的水分，保證葉肉細(xì)胞中CO2的供應(yīng)。5．多因子變量對(duì)光合速率的影響6．影響光合作用的內(nèi)部因素(1)植物自身的遺傳特性，如植物品種不同，以陰生植物、陽(yáng)生植物為例(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶4．日曲線分析(1)曲線分析MN和PQ夜晚植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量減少，環(huán)境中CO2量增加，O2量減小N～P光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行NA和EP清晨和傍晚光照較弱，光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量減少，環(huán)境中CO2量增加，O2量減少A點(diǎn)和E點(diǎn)光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，CO2的吸收和釋放達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量不變，環(huán)境中CO2量不變，O2量不變A～E光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量增加；環(huán)境中CO2量減少，O2量增加C點(diǎn)葉片表皮氣孔部分關(guān)閉，出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象E點(diǎn)光合作用產(chǎn)物的積累量最大(2)一晝夜有機(jī)物的積累量的計(jì)算方法(用CO2表示)一晝夜有機(jī)物的積累量＝白天從外界吸收的CO2量－晚上呼吸作用釋放的CO2量，即S3－(S1＋S2)。密閉玻璃罩內(nèi)CO2濃度與時(shí)間的關(guān)系曲線(1)曲線分析AB段無(wú)光照，植物只進(jìn)行呼吸作用BC段溫度降低，呼吸作用減弱CD段C點(diǎn)后，微弱光照，開(kāi)始進(jìn)行光合作用，但光合作用強(qiáng)度＜呼吸作用強(qiáng)度D點(diǎn)光合作用強(qiáng)度＝呼吸作用強(qiáng)度DH點(diǎn) DH段光合作用強(qiáng)度＞呼吸作用強(qiáng)度。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象H點(diǎn)光合作用強(qiáng)度＝呼吸作用強(qiáng)度HI段光照繼續(xù)減弱，光合作用強(qiáng)度＜呼吸作用強(qiáng)度，直至光合作用完全停止(2)植物生長(zhǎng)與否的判斷方法若I點(diǎn)低于A點(diǎn)說(shuō)明一晝夜，密閉容器中CO2濃度減小，即光合作用＞呼吸作用，植物生長(zhǎng)若I點(diǎn)高于A點(diǎn)說(shuō)明光合作用＜呼吸作用，植物體內(nèi)有機(jī)物總量減少，植物不能生長(zhǎng)若I點(diǎn)等于A點(diǎn)說(shuō)明光合