河北衡水2021高一生物必修一第5章基础知识专项整理

2024/3/25河北衡水2021高一生物必修一第5章基础知识专项整理4．酶本质的探索过程(1)巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。(2)①巴斯德(法国)1857年提出：只有酵母细胞参与才能进行发酵。②李比希(德国)认为：酵母细胞死亡裂解后释放出某些物质，引起发酵。③比希纳(德国)：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶。④萨姆纳(美国)：1926年用丙酮提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了脲酶是蛋白质 。⑤切赫和奥特曼：少数RNA也具有生物催化功能。5.控制变量：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做自变量，随自变量的变化而变化的变量称做因变量。实验过程中可能还会存在一些因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。（例如：比较过氧化氢在不同条件下的分解）自变量因变量无关变量对照组实验组2号：90℃水浴加热3号：加入3.5%FeCl3溶液2滴4号：加入20%肝脏研磨液2滴H2O2分解速率用单位时间内产生气泡的数目多少表示加入H2O2的量；实验室的温度；FeCl3和肝脏研磨液的新鲜程度1号试管2、3、4号试管6.与加入等量蒸馏水相比相比，酶具有催化作用。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，所以酶具有高效性。酶只加快酶促反应速率，不改变化学反应的平衡点。7.酶具有专一性，每一种酶只能催化一种或一类化学反应。a.锁钥原理（课本P86图）：酶在化学反应前后数量和性质均不发生改变。（牛奶+蛋白酶反应后遇双缩脲试剂依然有紫色反应）b.验证酶的专一性实验：

淀粉酶+淀粉/蔗糖

斐林试剂（不能用碘液）检验或：淀粉酶/蔗糖酶+淀粉斐林试剂、碘液均可检测8.酶的作用条件温和：探究酶的最适温度，不能用：H2O2

(底物)、斐林试剂（鉴定）探究酶的最适pH，不能用：淀粉（底物）-酸性条件易水解以上必须先控制条件（温度、pH）再混合

(1)在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。(2)在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用都将减弱。(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活，酶活性不可恢复；而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(4)反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。注意：若问酶促反应速率不再增加，一般答酶数量（浓度）有限；若问生成物量不再增加，一般原因为底物已消耗完。第2节细胞的能量“通货”——ATP一、ATP的结构及特点1．中文名称：三磷酸腺苷。2．结构简式：A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键（2个）断裂可释放大量能量。3.ATP的水解实际上是ATP分子中高能磷酸键的水解。

水解1个高能磷酸键：ADP;水解2个高能磷酸键：腺嘌呤核糖核苷酸二、ATP和ADP可以相互转化1．相互转化过程与特点（课本P89图5-5）a.非可逆反应：物质可逆、能量不可逆；酶不同。

b.时刻发生；动态平衡；含量不会明显变化但可微量变化。

c.此能量供应机制是生物界的共性。2.形成ATP的能量来源：(1)动物、人、真菌和大多数细菌：呼吸作用。(2)绿色植物：呼吸作用和光合作用。三、ATP是生命活动的直接能源物质1.(1)原因：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。(2)实例：用于主动运输(渗透能)、生物发光、生物发电、肌肉收缩（机械能）、细胞内各种吸能反应和大脑思考等生命活动。此外，荧光素还可接受ATP提供能量后被激活，在荧光素酶的催化下与氧发生反应，形成氧化荧光素并发出荧光。2．ATP是细胞内流通的能量“通货”(1)吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量，如蛋白质的合成。(2)放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，如葡萄糖的氧化分解。(3)细胞中各种形式的能量转换都以ATP为中心环节。有关ATP的疑难问题点拨

(1)化合物中“A”的辨析(2)ATP与ADP的转化并不是完全可逆的。ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的，即从整体上来看二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。(3)误认为ATP等同于能量。ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为A—P～P～P，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质，不可将两者等同起来。(4)ATP转化为ADP也需要消耗水。ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。第3节ATP的主要来源——细胞呼吸1．细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终产生二氧化碳或其它产物释放出能量并生成ATP的过程。2.探究酵母菌细胞呼吸的方式：

a.酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌；b.酵母菌进行有氧呼吸能产生大量二氧化碳和水，在进行无氧呼吸时能产生酒精和少量的二氧化碳；c.CO2的检测：CO2可以使澄清石灰水变浑浊，

可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；d.酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色3.有氧呼吸(写一写)参考课本P93图5-9a.有氧呼吸概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。b.场所：细胞质基质、线粒体（主要）c.有氧呼吸的反应式___________________________d.有氧呼吸第一阶段反应式___________________________场所：________；原料________产物________

第二阶段反应式___________________________场所：________；原料________产物________

第三阶段反应式___________________________场所：________；原料________产物________

产物CO2中的O源自葡萄糖和水

；产物H2O中的O源自氧气，H源自葡萄糖和水

e.能量释放：葡萄糖彻底氧化分解释放大量能量，大部分以热能形式散失，少部分储存于ATP分子中4.无氧呼吸（写一写）a.无氧呼吸的场所细胞质基质；常利用的物质葡萄糖。b.无氧或缺氧条件下可进行无氧呼吸无氧呼吸反应式：___________________________（酒精发酵）进行该形式无氧呼吸的生物：___________________________

无氧呼吸反应式：___________________________（乳酸发酵）进行该形式无氧呼吸的生物：___________________________

c.能量释放：无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量，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.细胞呼吸原理的应用：

a.课本P95-P96资料分析

b.典型例题“对勾曲线”：粮食果蔬的储存、代表有（无）氧呼吸量的面积

“液滴移动”：氢氧化钠溶液的作用、气体体积变化导致液滴移动“柱形图”：氧气吸收量、二氧化碳的释放量不能让滤液细线触及层析液，防止色素溶于层析液

不能让滤液细线触及层析液，防止色素溶于层析液4.叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射，所以叶片呈绿色黄化苗的原因：缺镁导致叶绿素无法合成(或低温、无光照)由夏到秋，叶片变黄的原因：低温导致叶绿素被破坏5.恩格尔曼的两个实验（1）水绵和好氧细菌：无空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；NaHCO3溶液提供CO2，并维持CO2浓度的稳定；用极细光束照射后好氧细菌聚集，可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验(2)棱镜实验：好氧细菌集中在红光和蓝紫光区域，说明色素主要吸收红光和蓝紫光二、光合作用的探究历程：（课本P102）重点复习以下实验：

1.萨克斯的绿叶遮光实验

2.鲁宾和卡门同位素标记法证明氧气中的氧源自于水

3.卡尔文同位素标记法得到卡尔文循环三、光合作用的原理及应用（结合提纲复习课本P103-P105页）1.反应式书写2.光合作用过程图，说出各阶段场所、条件、物质和能量变化3.光反应为暗反应提供ATP和[H]暗反应为光反应提供ADP和Pi4.ADP从叶绿体基质到类囊体薄膜，ATP相反5.光照增强\减弱和CO₂增多\减少时[H]、ATP、C5、C3、（CH2O）变化6.影响光合作用的因素：光照强度（课本P105实验）、温度(酶)、CO₂浓度（农家肥被微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素），还有光质（白光最好，单色光中红光最好）、水分、矿质元素三、化能合成作用可制造有机物，利用的能量是无机物氧化时释放的能量例：少数种类的细菌，如硝化细菌

光合作用有氧呼吸场所条件物质变化能量变化实质联系光、色素、酶、叶绿体细胞质基质、线粒体酶、O2;有光无光均可无机物转变成有机物有机物氧化分解成无机物

ATP中活跃化学能光能糖类等有机物中稳定化学能C6H12O6等有机物稳定的化学能ATP中活跃化学能和热能合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）；呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）项目表示方法净光合速率（表观光合速率）①“测定的”植物(叶片)吸收CO2量或“实验容器内”CO2的减少量；②“植物(叶片)”释放O2量或“容器内”O2的增加量；③植物(叶片)“积累”葡萄糖量或植物(叶片)质量(有机物)增加量真正光合速率（总光合速率）①叶绿体“吸收”CO2量；②叶绿体“释放”O2量；③植物或叶绿体“产生”葡萄糖量呼吸速率(遮光条件下测得)黑暗条件下，植物CO2释放量、O2吸收量、C6H12O6消耗量净光合速率=真正光合速率-呼吸速率图解与曲线总结思考：以下各点的意义及原因A点：B点：C点：D点：E点：F点：ABCDEFG24小时CO2吸收量CO2释放量呼吸减弱-----气温降低。

光合开始，白天开始。

光合与呼吸强度相等，有机物开始积累。

光合减弱-----气孔关闭。

光合与呼吸强度相等，有机物积累最多。

光合停止，白天结束。绿色植物24h内有机物的“制造”、“消耗”与积累注意：曲线的另一种形式——一昼夜中密闭温室中二氧化碳含量的变化(1)光合作用和细胞呼吸的关系图：光合作用

有氧呼吸

[H]来源

H2O光解产生

有氧呼吸第一、二阶段

去向

还原C3

用于第三阶段还原O2

ATP来源

光反应阶段产生

三个阶段都产生

去向

用于C3还原供能

用于各项生命活动(植物C3的还原除外)(2)光合作用和有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去向分析重难点突破（3）光合作用和呼吸作用速率测定如下图净光合速率的测定：①NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。②植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是净光合速率。③条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。

呼吸速率的测定：①上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。②植物呼吸速率指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。③条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(4)ATP的形成及与光合作用、细胞呼吸的关系(重难点)①ATP的形成途径：②植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。③光合作用的光反应产生的ATP用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。④光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，而ATP是生命活动的直接能量来源。⑤光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。⑥能量在生物群落中具有单向流动、不可重复利用以及逐级递减的特点。考点一细胞呼吸例1．（2017年海南卷，7）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是（）A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸C．适当降低氧