高一生物必修一第五章知識點
高一生物必修一第五章知識點
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高一生物必修一第五章知識點總結
第一節(jié) ATP和酶
一、ATP
1、功能：ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)
注：生命活動的主要的能源物質(zhì)是糖類(葡萄糖);
生命活動的儲備能源物質(zhì)是脂肪。
生命活動的根本能量來源是太陽能。
2、結構：
中文名：腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)
構成：腺嘌呤—核糖—磷酸基團～磷酸基團～磷酸基團
簡式： A-P～P～P
(A ：腺嘌呤核苷; T ：3; P：磷酸基團;
高能磷酸鍵，第二個高能磷酸鍵相當脆弱，水解時容易斷裂)
3、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化：
酶
ATP ADP+Pi+能量
注：
(1)向右：表示ATP水解，所釋放的能量用于各種需要能量的生命活動。
向左：表示ATP合成，所需的能量來源于生物化學反應釋放的能量。
(在人和動物體內(nèi)，來自細胞呼吸;綠色植物體內(nèi)則來自細胞呼吸和光合作用)
(2)ATP能作為直接能源物質(zhì)的原因是細胞中ATP與ADP循環(huán)轉(zhuǎn)變，且十分迅速。
二、酶
1、概念：酶通常是指由活細胞產(chǎn)生的、具有催化活性的一類特殊的蛋白質(zhì)，又稱為生物催化劑。(少數(shù)核酸也具有生物催化作用，它們被稱為“核酶”)。
2、特性： 催化性、高效性、特異性
3、影響酶促反應速率的因素
(1)PH: 在最適pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。(PH過高或過低，酶活性喪失)
(2)溫度: 在最適溫度下酶的活性最高，溫度偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。(溫度過低，酶活性降低;溫度過高，酶活性喪失)
另外：還受酶的濃度、底物濃度、產(chǎn)物濃度的影響。
第二節(jié)光合作用
一、光合作用的發(fā)現(xiàn)
1648 比利時，范•海爾蒙特：植物生長所需要的養(yǎng)料主要來自于水,而不是土壤。
1771 英國，普利斯特萊：植物可以更新空氣。
1779 荷蘭，揚•英根豪斯：植物只有綠葉才能更新空氣;并且需要陽光才能更新空氣。
1880美國，恩吉(格)爾曼：光合作用的場所在葉綠體。
1864 德國，薩克斯：葉片在光下能產(chǎn)生淀粉
1940美國，魯賓和卡門(用放射性同位素標記法)：光合作用釋放的氧全部來自參加反應的水。(糖類中的氫也來自水)。
1948 美國，梅爾文•卡爾文：用標14C標記的CO2追蹤了光合作用過程中碳元素的行蹤，進一步了解到光合作用中復雜的化學反應。
二、實驗：提取和分離葉綠體中的色素
1、原理：
葉綠體中的色素能溶解于有機溶劑(如丙酮、酒精等)。
葉綠體中的色素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;反之則慢。
2、過程：(見書P61)
3、結果：色素在濾紙條上的分布自上而下：
胡蘿卜素(橙黃色) 最快(溶解度最大)
葉黃素 (黃 色)
葉綠素a (藍綠色) 最寬(最多)
葉綠素b (黃綠色) 最慢(溶解度最小)
4、注意：
丙酮的用途是提取(溶解)葉綠體中的色素，
層析液的的用途是分離葉綠體中的色素;
石英砂的作用是為了研磨充分，
碳酸鈣的作用是防止研磨時葉綠體中的色素受到破壞;
分離色素時，層析液不能沒及濾液細線的原因是濾液細線上的色素會溶解到層析液中;
5、色素的位置和功能
葉綠體中的色素存在于葉綠體類囊體薄膜上。
葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光;
胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光及保護葉綠素免受強光傷害的作用。
Mg是構成葉綠素分子必需的元素。
三、光合作用
1、概念：
指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。
2、過程：
(1)光反應
條件：有光
場所：葉綠體類囊體薄膜
過程：① 水的光解：
?、?ATP的合成： (光能→ATP中活躍的化學能)
(2)暗反應
條件：有光和無光
場所：葉綠體基質(zhì)
過程：①CO2的固定：
② C3的還原：
(ATP中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能)
3、總反應式：
光能
CO2 + H2O (CH2O)+ O2
葉綠體
4、實質(zhì)：把無機物轉(zhuǎn)變成有機物，把光能轉(zhuǎn)變成有機物中的化學能
四、影響光合作用的環(huán)境因素：光照強度、CO2濃度、溫度等
(1)光照強度：在一定的光照強度范圍內(nèi)，光合作用的速率隨著光照強度的增加而加快。
(2)CO2濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，光合作用速率隨著CO2濃度的增加而加快。
(3)溫度：光合作用只能在一定的溫度范圍內(nèi)進行，在最適溫度時，光合作用速率最快，高于或低于最適溫度，光合作用速率下降。
五、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高光能利用率采取的方法:
延長光照時間 如：補充人工光照、多季種植
增加光照面積 如：合理密植、套種
光照強弱的控制：陽生植物(強光)，陰生植物(弱光)
增強光合作用效率 適當提高CO2濃度：施農(nóng)家肥
適當提高白天溫度(降低夜間溫度)
必需礦質(zhì)元素的供應
第三節(jié) 細胞呼吸
一、有氧呼吸
1、概念：
有氧呼吸是指活細胞在有氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把某些有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時釋放大量能量的過程。
2、過程：三個階段
?、?C6H12O6 酶 2丙酮酸 + [H](少)+ 能量(少) 細胞質(zhì)基質(zhì)
② 丙酮酸 + H2O 酶 CO2 + [H] + 能量(少) 線粒體
?、?[H] + O2 酶 H2O + 能量(大量) 線粒體
(注：3個階段的各個化學反應是由不同的酶來催化的)
3、總反應式：
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 酶 6CO2 + 12H2O + 能量
4、意義：是大多數(shù)生物特別是人和高等動植物獲得能量的主要途徑
二、無氧呼吸
1、概念：
無氧呼吸是指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸, 同時釋放少量能量的過程。
2、過程：二個階段
?、?與有氧呼吸第一階段完全相同 細胞質(zhì)基質(zhì)
?、?丙酮酸 酶 C2H5OH(酒精)+CO2 細胞質(zhì)基質(zhì)
(高等植物、酵母菌等)
或 丙酮酸 酶 C3H6O3(乳酸)
(動物和人)
3、總反應式：
C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+能量
4、意義：
高等植物在水淹的情況下，可以進行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳，釋放出能量以適應缺氧環(huán)境條件。(酒精會毒害根細胞，產(chǎn)生爛根現(xiàn)象)
人在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細胞則以無氧呼吸的方式將葡萄糖分解為乳酸，釋放出一定能量，滿足人體的需要。
三、細胞呼吸的意義
為生物體的生命活動提供能量，其中間產(chǎn)物還是各種有機物之間轉(zhuǎn)化的樞紐。
四、應用：
1、水稻生產(chǎn)中適時的露田和曬田可以改善土壤通氣條件，增強水稻根系的細胞呼吸作用。
2、儲存糧食時，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細胞呼吸。
3、果蔬保鮮時，采用降低氧濃度、充氮氣或降低溫度等方法，抑制細胞呼吸，注意要保持一定的濕度。
五、實驗：探究酵母菌的呼吸方式
1、過程(見書p69)
2、結論：酵母能進行有氧呼吸，也能進行無氧呼吸。
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