高中生物第五章知識點總結(jié)

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

知識點總結(jié)

第一節(jié)降低反應(yīng)活化能的酶

一、細(xì)胞代謝與酶

1、細(xì)胞代謝的概念：細(xì)胞內(nèi)每時每刻進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝.2、酶的發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)過程，發(fā)現(xiàn)過程中的科學(xué)探究思想，發(fā)現(xiàn)的意義

3、酶的概念：酶是產(chǎn)生的具有催化作用的，絕大多數(shù)是，少數(shù)是。

4、酶的特性：

5、活化能：分子從轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的所需要的能量。二、影響酶促反應(yīng)的因素（難點）1、2、

3、：過酸、過堿使酶失活

4、：使酶失活。降低酶的活性，在適宜溫度下酶活性可以恢復(fù)。

第二節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”ATP

一、什么是ATP？是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，中文名稱叫做二、結(jié)構(gòu)簡式：A代表P代表～代表三、ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化ADP+Pi+能量→ATPATP→ADP+Pi+能量ADP轉(zhuǎn)化為ATP所需能量來源：動物和人：

綠色植物：

第三節(jié)ATP的主要來源細(xì)胞呼吸

1、概念：有機物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。2、有氧呼吸

總反應(yīng)式：第一階段：C6H12O6→2丙酮酸+少量[H]+少量能量第二階段：2丙酮酸+6H2O→6CO2+大量[H]+少量能量第三階段：24[H]+6O2→12H2O+大量能量

3、無氧呼吸產(chǎn)生酒精：發(fā)生生物：大部分植物，酵母菌產(chǎn)生乳酸：發(fā)生生物：動物，乳酸菌，馬鈴薯塊莖，玉米胚

反應(yīng)場所：注意：無機物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，生成乳酸的叫乳酸發(fā)酵，生成酒精的叫酒精發(fā)酵討論：

1有氧呼吸及無氧呼吸的能量去路

有氧呼吸：所釋放的能量一部分用于生成ATP，大部分以散失了。無氧呼吸：能量小部分用于生成ATP，大部分儲存于中2有氧呼吸過程中氧氣的去路：

第四節(jié)能量之源光與光合作用

一、捕獲光能的色素綠葉中的色素

葉綠素a（）葉綠素

葉綠素b（）

胡蘿卜素（）類胡蘿卜素

葉黃素（）

葉綠素主要吸收，類胡蘿卜素主要吸收。光下光合作用最強，其次是，下最弱。二、實驗綠葉中色素的提取和分離

1實驗原理：綠葉中的色素都能溶解在中，且他們不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，綠葉中的色素隨著層析液在濾紙上的擴散而分離開。2方法步驟中需要注意的問題：（步驟要記準(zhǔn)確）（1）研磨時加入二氧化硅和碳酸鈣的作用是什么？

二氧化硅，碳酸鈣可。（2）實驗為何要在通風(fēng)的條件下進(jìn)行？為何要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯？用棉塞塞緊試管口？（3）濾紙上的濾液細(xì)線為什么不能觸及層析液？

（4）濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？

有四條色帶，自上而下依次是。最寬的是，最窄的是。三、捕獲光能的結(jié)構(gòu)葉綠體

結(jié)構(gòu)：外膜，內(nèi)膜，基質(zhì)，基粒（由類囊體構(gòu)成）

與光合作用有關(guān)的酶分布于中。光合作用色素分布于上。四、光合作用的原理

1、光合作用的探究歷程：（略）

2、光合作用的過程：（熟練掌握課本P103下方的圖）

總反應(yīng)式：，其中（CH2O）表示糖類。

根據(jù)，可將其分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。光反應(yīng)階段：必須有光才能進(jìn)行場所：反應(yīng)式：

水的光解：ATP形成：光反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)化為暗反應(yīng)階段：有光無光都能進(jìn)行場所：

CO2的固定：C3的還原：

暗反應(yīng)中，ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為聯(lián)系：

光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供合成ATP的原料五、影響光合作用的因素及在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用（1）光對光合作用的影響①光的波長

葉綠體中色素的吸收光波主要在。②光照強度

植物的光合作用強度在一定范圍內(nèi)隨著光照強度的增加而增加，但光照強度達(dá)到一定時，光合作用的強度不再隨著光照強度的增加而增加③光照時間

光照時間長，光合作用時間長，有利于植物的生長發(fā)育。（2）溫度

溫度低，光和速率低。隨著溫度升高，光合速率加快，溫度過高時會影響酶的活性，光和速率降低。

生產(chǎn)上白天，增強光合作用，晚上，抑制呼吸作用，以積累有機物。（3）CO2濃度

在一定范圍內(nèi)，植物光合作用強度隨著CO2濃度的增加而增加，但達(dá)到一定濃度后，光合作用強度不再增加。

生產(chǎn)上使田間通風(fēng)良好，供應(yīng)充足的CO2

（4）水分的供應(yīng)當(dāng)植物葉片缺水時，氣孔會關(guān)閉，減少水分的散失，同時影響CO2進(jìn)入葉內(nèi)，暗反應(yīng)受阻，光合作用下降。

生產(chǎn)上應(yīng)適時灌溉，保證植物生長所需要的水分。六、化能合成作用概念：自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用，叫做化能合成作用，這些細(xì)菌也屬于生物。

如：硝化細(xì)菌，不能利用光能，但能將土壤中的NH3氧化成HNO2，進(jìn)而將HNO2氧化成HNO3。

硝化細(xì)菌能利用這兩個化學(xué)反應(yīng)中釋放出來的化學(xué)能，將合成為糖類，這些糖類可供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動.舉例：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、氫細(xì)菌

自養(yǎng)型生物：異養(yǎng)型生物：動物、人、大多數(shù)細(xì)菌、真菌

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第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié)降低反應(yīng)活化能的酶

一、細(xì)胞代謝與酶

1、細(xì)胞代謝的概念：細(xì)胞內(nèi)每時每刻進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝.2、活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。3、酶在細(xì)胞代謝中的作用：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

4、使化學(xué)反應(yīng)加快的方法：

加熱：通過提高分子的能量來加快反應(yīng)速度；

加催化劑：通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)速度；同無機催化相比，酶能更顯著

地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高。

5、酶的本質(zhì)：

關(guān)于酶的本質(zhì)的探索：

巴斯德之前，人們認(rèn)為：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)

巴斯德的觀點：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用李比希的觀點：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡

并裂解后才能發(fā)揮作用；畢希納的觀點：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就

像在活酵母細(xì)胞中一樣；

薩姆納提取酶，并證明酶是蛋白質(zhì)；

切郝、奧特曼發(fā)現(xiàn)：少數(shù)RNA也具有生物催化功能；

6、酶的概念：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。5、酶的特性：專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)

高效性：酶的催化效率是無機催化劑的107－1013倍

酶的作用條件較溫和：酶在最適宜的溫度和PH條件下，活性最高。

二、影響酶促反應(yīng)的因素（難點）1、底物濃度（反應(yīng)物濃度）；酶濃度2、PH值：過酸、過堿使酶失活

3、溫度：高溫使酶失活。低溫降低酶的活性，在適宜溫度下酶活性可以恢復(fù)。三、實驗

1、比較過氧化氫酶在不同條件下的分解

實驗結(jié)論：酶具有催化作用，并且催化效率要比無機催化劑Fe高得多

控制變量法：變量、自變量（實驗中人為控制改變的變量）、因變量（隨自變量而變化的變量）、無關(guān)變量的定義。

對照實驗：除一個因素外，其余因素都保持不變的實驗。

2、影響酶活性的條件（要求用控制變量法，自己設(shè)計實驗）

建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究PH對酶活性的影響。

第二節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”ATP

一、什么是ATP？是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，中文名稱叫做三磷酸腺苷二、結(jié)構(gòu)簡式：A-P~P~PA代表腺苷P代表磷酸基團(tuán)～代表高能磷酸鍵三、ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化ADP+Pi+能量ATPATPADP+Pi+能量ADP轉(zhuǎn)化為ATP所需能量來源：

3+動物和人：呼吸作用

綠色植物：呼吸作用、光合作用

四、ATP的利用：

ATP是新陳代謝所需能量的直接來源，ATP中的能量能轉(zhuǎn)化成機械能、電能，光能等各種能量；

吸能反應(yīng)總是與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量放能反應(yīng)總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中

第三節(jié)ATP的主要來源細(xì)胞呼吸

1、概念：有機物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。

2、有氧呼吸：主要場所：線粒體

總反應(yīng)式：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+大量能量

第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62丙酮酸+少量[H]+少量能量

第二階段：線粒體基質(zhì)2丙酮酸+6H2O6CO2+大量[H]+少量能量第三階段：線粒體內(nèi)膜24[H]+6O212H2O+大量能量

有氧呼吸的概念：細(xì)胞在氧的參與下，通過酶的的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分

解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時釋放出大量能量的過程。3、無氧呼吸：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

無氧呼吸的概念：細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物不徹底氧化

分解，產(chǎn)生灑精和CO2或乳酸，同時釋放出少量能量的過程。

大部分植物，酵母菌的無氧呼吸：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量動物，人和乳酸菌的無氧呼吸：C6H12O62乳酸+少量能量

（馬鈴薯塊莖，甜菜的塊根、玉米胚的無氧呼吸也是產(chǎn)生乳酸）

反應(yīng)場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

注意：微生物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，生成乳酸的叫乳酸發(fā)酵，生成酒精的叫酒精發(fā)酵討論：

①有氧呼吸及無氧呼吸的能量去路

有氧呼吸：所釋放的能量一部分用于生成ATP，大部分以熱能形式散失了。無氧呼吸：能量小部分用于生成ATP，大部分儲存于乳酸或酒精中②有氧呼吸過程中氧氣的去路：氧氣用于和[H]生成水

4、有氧呼吸與無氧呼吸的比較：

反應(yīng)條件不點釋放能量呼吸場所有氧呼吸無氧呼吸需要O2、酶和適宜的溫度不需要O2，需要酶和適宜的溫度第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)三階段在線粒體內(nèi)CO2和H2OCO2、酒精或乳酸1mol葡萄糖釋放能量196．65kJ(生較多，1mol葡萄釋放能量2870kJ，成乳酸)或222kJ(生成酒精)，其中均其中1161kJ轉(zhuǎn)移至38molATP中有61．08kJ轉(zhuǎn)移至2molATP中其實質(zhì)都是：分解有機物，釋放能量，生成ATP供生命活動需要,都需要酶的催化，第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同同分解產(chǎn)物相同點第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同條件下，在不同的場所沿不同的途徑，在不同的酶作用下形成不同的產(chǎn)物：相互聯(lián)系5、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式CO2的檢測方法：

（1）CO2使澄清石灰水變渾濁

（2）CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃酒精的檢測方法：

橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。6、影響呼吸作用的因素

溫度、含水量、O2的濃度、CO2的濃度

一、

第四節(jié)能量之源光與光合作用

捕獲光能的色素

葉綠素a（藍(lán)綠色）

葉綠素葉綠素b（黃綠色）

綠葉中的色素胡蘿卜素（橙黃色）

類胡蘿卜素葉黃素（黃色）葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。白光下光合作用最強，其次是紅光和藍(lán)紫光，綠光下最弱。二、實驗綠葉中色素的提取和分離

1實驗原理：葉綠體中的色素可以溶解在無水乙醇中，可以用來提取色素。

綠葉中的色素都能溶解在層析液中，且他們在層析液中的溶解度不同，溶解度

高的隨層析液在濾紙上擴散得快，綠葉中的色素隨著層析液在濾紙上的擴散而分離開。

2方法步驟中需要注意的問題：（步驟要記準(zhǔn)確）

（1）研磨時加入二氧化硅和碳酸鈣的作用是什么？

二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸鈣可防止研磨中的色素被破壞。

（2）實驗為何要在通風(fēng)的條件下進(jìn)行？為何要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯？用棉塞塞緊試

管口？因為層析液中的丙酮是一種有揮發(fā)性的有毒物質(zhì)。

（3）濾紙上的濾液細(xì)線為什么不能觸及層析液？

防止細(xì)線中的色素被層析液溶解

（4）濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？

有四條色帶，自上而下依次是橙黃色的胡蘿卜素，黃色的葉黃素，藍(lán)綠色的葉綠素a，黃綠色的葉綠素b。最寬的是葉綠素a，最窄的是胡蘿卜素。

三、捕獲光能的結(jié)構(gòu)葉綠體

結(jié)構(gòu)：外膜，內(nèi)膜，基質(zhì)，基粒（由類囊體構(gòu)成）與光合作用有關(guān)的酶分布于基粒的類囊體及基質(zhì)中。光合作用色素分布于類囊體的薄膜上。四、光合作用的原理1、光合作用的探究歷程：

①、1771年，英國科學(xué)家普利斯特利證明植物可以更新空氣；1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪

斯證明：只有植物的綠葉在陽光下才能更新空氣②、1864年，德國科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉；

③、1880年，德國科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，并從葉綠體放出氧；④、20世紀(jì)30年代美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣

全部來自水。

⑤、20世紀(jì)40年代美國科學(xué)家卡爾文采用同位素標(biāo)記法研究探明了CO2中的碳在光合作

用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑2、光合作用的過程：（熟練掌握課本P103下方的圖）總反應(yīng)式：CO2+H2O（CH2O）+O2

其中，（CH2O）表示糖類。

根據(jù)是否需要光能，可將其分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。光反應(yīng)階段：必須有光才能進(jìn)行

場所：類囊體薄膜上

物質(zhì)變化：水的光解：H2OO2+2[H]

ATP形成：ADP+Pi+光能ATP

能量變化：光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能

暗反應(yīng)階段：有光無光都能進(jìn)行

場所：葉綠體基質(zhì)

物質(zhì)變化：CO2的固定：CO2+C52C3

C3的還原：2C3+[H]+ATP（CH2O）+C5+ADP+Pi

能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為（CH2O）中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系：

光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供合成ATP的原料ADP和Pi

光合作用過程圖

①是H2O②是O2③[H]④是ATP⑤是ADP和Pi⑥是C3⑦是CO2⑧是C5⑨是（CH2O）

五、影響光合作用的因素及在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用（1）光對光合作用的影響

①光的波長：葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍(lán)紫光。②光照強度：

植物的光合作用強度在一定范圍內(nèi)隨著光照強度的增加而增加，但光照強度達(dá)到一定時，光合作用的強度不再隨著光照強度的增加而增加

③光照時間

光照時間長，光合作用時間長，有利于植物的生長發(fā)育。

（2）溫度

溫度低，光合速率低。隨著溫度升高，光合速率加快，溫度過高時會影響酶的活性，

光合速率降低。

生產(chǎn)上白天升溫，增強光合作用，晚上降低室溫，抑制呼吸作用，以積累有機物。（3）CO2濃度

在一定范圍內(nèi)，植物光合作用強度隨著CO2濃度的增加而增加，但達(dá)到一定濃度后，光合作用強度不再增加。

生產(chǎn)上使田間通風(fēng)良好，供應(yīng)充足的CO2

（4）水分的供應(yīng)

當(dāng)植物葉片缺水時，氣孔會關(guān)閉，減少水分的散失，同時影響CO2進(jìn)入葉內(nèi)，暗

反應(yīng)受阻，光合作用下降。

生產(chǎn)上應(yīng)適時灌溉，保證植物生長所需要的水分。

六、化能合成作用

1、概念：自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌，雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，

但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用，叫做化能合成作用，這些細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。如：硝化細(xì)菌

2、自養(yǎng)生物：能夠利用光能或其他能量，把CO2、H2O轉(zhuǎn)變成有機物來維持自身的生命活動的生物。例如：綠色植物、硝化細(xì)菌

3、異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動的生物。例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。

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