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1、必修一 第五章 知識點歸納
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第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
1、酶:是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的一類有機物。
▲ 2、酶的本質(zhì):大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)(合成酶的場所主要是核糖體,能分解酶的酶是蛋白酶),少數(shù)種類是RNA。
3、酶的作用:催化作用,可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速率,但不改變反應(yīng)方向和平衡點。反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量不變。
▲ 4、酶的特性:
(1)高效性:催化效率比無機催化劑高許多。
(2)專一性:每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。
(3)酶需要較溫和的作用
2、條件:在最適宜的溫度和pH下,酶的活性最高。
﹡①溫度:溫度過高會使酶變性失活;過低只會降低酶的活性,升溫后活性可恢復(fù)。
﹡②酸堿度:過酸、過堿都會使酶變性失活。(胃蛋白酶是1.5—2.2)
▲ 5、影響酶促反應(yīng)的因素(難點)(優(yōu)化設(shè)計62頁)
(1)底物濃度 (2)酶濃度 (3)PH值:過酸、過堿使酶失活
(4)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)。
第二節(jié) 細胞的能量“通貨”-----ATP
▲ 1、ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫。結(jié)構(gòu)簡式:A-P~P~P,其中:“A”代表腺苷,“P”代表磷酸基團,“
3、~”代表高能磷酸鍵,“- ”代表普通化學(xué)鍵。
﹡注意:ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量,所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在水解時,由于高能磷酸鍵的斷裂,釋放出大量的能量。
酶1
2、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化:
酶2
ADP+Pi+能量 ATP
ATP ADP+Pi+能量
能量來源:光合作用和呼吸作用,去路:合成ATP 此過程釋放能量,用于一切生命活動。
▲注:ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化中,酶不相同,物質(zhì)是可逆,能
4、量是不可逆的。
3、主要的能源物質(zhì):糖類 主要的儲能物質(zhì):脂肪
直接的能量來源:ATP 最終能量來源:太陽能
4、產(chǎn)生ATP的生理過程:有氧呼吸、無氧呼吸、光反應(yīng)(暗反應(yīng)不能產(chǎn)生)。
﹡在綠色植物的葉肉細胞內(nèi),形成ATP的場所是:細胞質(zhì)基質(zhì)(無氧呼吸)、葉綠體基粒(光反應(yīng))、線粒體(有氧呼吸的主要場所)
第三節(jié) ATP的主要來源------細胞呼吸
1、有氧呼吸:指細胞在有氧的參與下,通過多種酶的催化作用下,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放出大量能量,生成ATP的過程。
▲有氧呼吸過程:
(1)第一階段:
5、葡萄糖的初步水解(不徹底) 場所:細胞質(zhì)基質(zhì)
C6H12O6 → 2C3H4O3(丙酮酸)+ 4[H] +少量能量(2 ATP);
(2)第二階段:丙酮酸的徹底水解 場所:線粒體基質(zhì)
2C3H4O3(丙酮酸)+ 6H2O→ 6CO2 + 20[H] +少量能量(2 ATP);
(3)第三階段:[H]的氧化 場所:線粒體基質(zhì)
24[H] + 6O2→ 12H2O +大量能量(34 ATP)。
酶
總反應(yīng)式:
6、C6H12O6 +6H2O+ 6O2 6CO2 + 12H2O +大量能量(38 ATP)。
(注意:產(chǎn)物H2O中的氧只來自于第三階段的O2)
2、無氧呼吸:一般是指細胞在缺氧的條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物(酒精、CO2或乳酸),同時釋放出少量能量的過程。
▲無氧呼吸過程:(只在第一階段釋放能量)
(1)第一階段:葡萄糖的初步水解(不徹底) 場所:細胞質(zhì)基質(zhì)
C6H12O6 → 2C3H4O3(丙酮酸)+ 4[H] +少量能量(2 ATP);
(2)第
7、二階段:丙酮酸的不徹底水解 場所:細胞質(zhì)基質(zhì)
2C3H4O3(丙酮酸)→ 2 C2H5OH(酒精)+ 2 CO2(或C3H6O3乳酸)
酶
① 酒精發(fā)酵:C6H12O6 2 C2H5OH(酒精)+ 2CO2 +少量能量(2 ATP);
總反應(yīng)式:
酶
例:酵母菌、大多數(shù)植物(小麥、水稻、蘋果、梨等);
② 乳酸發(fā)酵:C6H12O6 2 C3H6O3+少量能量(2 ATP);
例:高等動物、人、乳酸菌、高等植物的某些器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根
8、、玉米胚等)
▲3、有氧呼吸中,葡萄糖:O2:CO2 = 1:6:6
酒精發(fā)酵中,葡萄糖:酒精:CO2 = 1:2:2
4、有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。
▲5、影響呼吸速率的外界因素:(難點)(優(yōu)化設(shè)計72頁)
(1)溫度:溫度通過影響細胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。
溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi),溫度越低,細胞呼吸越弱;溫度越高,細胞呼吸越強。
(2)氧氣:氧氣充足,則無氧呼吸將受抑制;氧氣不足,則有氧呼吸將會減弱或受抑制。
(3)水分:
9、一般來說,細胞水分充足,呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒,根部缺氧,進行無氧呼吸,產(chǎn)生過多酒精,可使根部細胞壞死。
(4)CO2:環(huán)境CO2濃度提高,將抑制細胞呼吸,可用此原理來貯藏水果和蔬菜。
6、① 糧食種子儲藏:低溫、低氧、干燥,抑制呼吸作用,減少有機物消耗。
② 水果、蔬菜保鮮:零上低溫、低氧、一定濕度、高CO2,抑制呼吸作用。
第四節(jié) 能量之源----光與光合作用
1、光合作用:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機
物,并釋放出氧氣的過程。
2、實驗——綠葉中色素的
10、提取和分離
(1)提取原理:綠葉中的色素能溶解在有機溶劑中,因此可用無水乙醇提取色素。
(2)分離原理:綠葉中不同的色素在層析液中溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快,反之則慢。
(3)研磨時,加入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。
(4)濾液細線不能觸及層析液:防止細線中的色素被層析液溶解
▲ 3、光合色素(在類囊體的薄膜上): 色素有4種:①葉綠素a(藍綠色),②葉綠素b(黃綠色),統(tǒng)稱為葉綠素,主要吸收紅光和藍紫光。③胡蘿卜素(橙黃色)④葉黃素(黃色),統(tǒng)稱為類胡蘿卜素,主要吸收藍紫光。
﹡白光下光合作用最強,其次是紅光
11、和藍紫光,綠光下光合作用最弱。
4、葉綠體是進行光合作用的場所。色素分布在類囊體的薄膜上,酶分布在類囊體的薄膜上(基粒)和葉綠體的基質(zhì)中。
▲5、光合作用的過程(熟練掌握課本P103下方的圖)
光反應(yīng)
暗反應(yīng)
場所
類囊體薄膜
葉綠體基質(zhì)
條件
光、色素、酶、H2O等
多種酶、CO2、[H]、ATP
物質(zhì)變化
①水的光解:H2O→[H]+O2
②ATP的合成:ADP+Pi+光能→ATP
①CO2的固定:CO2+C5→2C3
②C3的還原:2C3→(CH2O)+C5(需要ATP和[H])
能量變化
光能→ATP中活躍的化學(xué)能
ATP中活躍的化學(xué)能→有機物
12、中穩(wěn)定的化學(xué)能
聯(lián)系
光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供能量(ATP)和還原劑([H]);暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi,作為合成ATP的原料。
光能
CO2 + H2O (CH2O)+ O2 ,其中(CH2O)表示糖類。
葉綠體
6、光合作用反應(yīng)式:
▲7、影響光合作用的外界因素:(優(yōu)化設(shè)計78頁)
(1)光照強度:在一定范圍內(nèi),光合速率隨光照強度的增強而加快。(影響光反應(yīng))
(2)水: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進入葉內(nèi),暗反應(yīng)受阻,光合作用下降。
(3)二氧化碳濃度:在一定范圍內(nèi),光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快,達到一定
程度(二氧化碳飽和點)后,光合速率維持在一定的水平,不再增加。(影響暗反應(yīng))
(4)溫度:溫度可影響酶的活性。(主要影響暗反應(yīng))
8、溫室栽培植物時,白天適當(dāng)提高溫度,提高光合作用;晚上適當(dāng)降溫,抑制無氧呼吸。
9、化能合成作用:自然界中少數(shù)種類的細菌能利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物,叫做化能合成作用。這些細菌屬于自養(yǎng)生物。