人教版高一生物必修一

1、生物必修一復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用酶、ATP、細(xì)胞呼吸、光合作用、化能合成作用一、酶一一降低反應(yīng)活化能新陳細(xì)胞代謝：活細(xì)胞內(nèi)全部有序化學(xué)反應(yīng)的總稱。活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。1 .發(fā)現(xiàn)巴斯德之前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)。巴斯德（法、微生物學(xué)家）：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)；發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞。利比希（德、化學(xué)家）：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。比希納（德、化學(xué)家）：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（美、科學(xué)家）：從刀豆種子提純出來(lái)的月尿酶是一種蛋

2、白質(zhì)。許多酶是蛋白質(zhì)。切赫與奧特曼（美、科學(xué)家）：少數(shù)RNA具有生物催化功能。2 .定義：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。注：由活細(xì)胞產(chǎn)生（與核糖體有關(guān)）成分：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。催化性質(zhì)：A.比無(wú)機(jī)催化劑更能減低化學(xué)反應(yīng)的活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速度。B.反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量沒(méi)有變化。3 .特性高效性：催化效率很高，使反應(yīng)速度很快專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。需要合適的條件（溫度和pH值）-溫和性-易變性-特異性。酶的催化作用需要適宜的溫度、pH值等，過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)破壞酶分子結(jié)構(gòu)。低溫也會(huì)影響酶的活性，但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。酶濃

3、度,一底物濃度S溫度解在底物足夠，其在SM定范圍隨S增在一定溫度范圍內(nèi)V隨T的升高而析他因素固定的條加而加快，近乎成正比；當(dāng)S加快在一定余件下，笥一種酶在某件下，酶促反應(yīng)很大且達(dá)到一定限度時(shí)，V也一溫度時(shí)活力最大，稱最適溫度；的速度與酶濃度達(dá)到一個(gè)最大值，此時(shí)即使冉當(dāng)溫度升高到一定限度時(shí)，V反而成正比。增加S,反應(yīng)幾乎/、再改變。隨溫度的升高而降低。二、ATP(三磷酸腺甘)ATP是生物體細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物，是生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源，它的水解與合成存在著能量的釋放與貯存。1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式APPP/1腺昔普通化學(xué)鍵高能磷酸鍵磷酸基團(tuán)(13.8KJ/mol)(30.54KJ/m

4、ol)2. ATP與ADP的轉(zhuǎn)化合成酶ATP水解酶一ADP+Pi哺行量ATP熱能散失化學(xué)能一一ATP糖類一主要能源物質(zhì)太陽(yáng)光能一4脂肪主要儲(chǔ)能物質(zhì)氧化分解(直接能源)5白質(zhì)一能源物質(zhì)之一三、ATP的主要來(lái)源細(xì)胞呼吸呼吸是通過(guò)呼吸運(yùn)動(dòng)吸進(jìn)氧氣，排出二氧化碳的過(guò)程。細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)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(guò)程。分為：有氧呼吸無(wú)氧呼吸概念指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生CO2和H2O釋放能量，生成許多ATP的過(guò)程指細(xì)胞在無(wú)氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋

5、放出少量能量的過(guò)程。過(guò)程C6H12O6-2丙酮酸+4H+少能2丙酮酸+6H2O-6CO2+20H+少能24H+6O2-12H2O+大量能量C6H12O6-2丙酮酸+4H+少能2C3H6O3乳酸2丙酮酸-2C2H5OH+2CO2反應(yīng)式-八-酶-，日人日C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量酶C6H1206tf2C3H6O3+少量能量酶f2C2H5OH+2CO2+少能場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線基質(zhì)線內(nèi)膜始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)不條件除外，需分子氧、酶不需分子氧、需酶同產(chǎn)物CO2、H2o酒精和C02或乳酸點(diǎn)能量大量、合成38ATP(1161KJ)少量、合成2ATP(61.08KJ)相聯(lián)系從葡萄

6、糖分解成丙酮酸階段相同，以后階段不同同實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP點(diǎn)意義為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量四、影響細(xì)胞呼吸作用的因素1-內(nèi)部因素一一遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量)2、環(huán)境因素(1)溫度溫度以影響酶的活性影響呼吸速率。在最低點(diǎn)與最適點(diǎn)之間，呼吸酶活性低，呼吸作用受抑制，呼吸速率隨溫度的升高而加快。超過(guò)最適點(diǎn)，呼吸酶活性降低甚至變性失活，呼吸作用受到抑制，呼吸速率則會(huì)隨著溫度的增高而下降。(2)O2的濃度3W13302530珥*的俄度，有制無(wú)IE乏悶的關(guān)系(3)CO2濃度植物在O2濃度為0時(shí)只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，大多數(shù)植物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2；O2濃度在010%時(shí)，既進(jìn)行有氧

7、呼吸又進(jìn)彳T無(wú)氧呼吸；在O2濃度5%時(shí)，呼吸作用最弱；在O2濃度超過(guò)10%時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸。有氧環(huán)境對(duì)無(wú)氧呼吸起抑制作用，抑制作用隨氧濃度的增加而增強(qiáng)，直至無(wú)氧呼吸完全停止在一定氧濃度范圍內(nèi)，有氧呼吸的強(qiáng)度隨氧濃度的增加而增強(qiáng)。CO2濃度*呼吸強(qiáng)度含水量%從化學(xué)平衡角度分析，CO2濃度增加，呼吸速率下降。(4)含水量在一定范圍內(nèi)，呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而增強(qiáng)，隨含水量的減少而減弱五、光合作用光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過(guò)程。1.發(fā)現(xiàn)內(nèi)容時(shí)間過(guò)程結(jié)論普里斯特1771年蠟燭、小鼠、綠色植物實(shí)驗(yàn)植物可以更新空氣薩克斯1864年

8、葉片遮光實(shí)驗(yàn)綠色植物在光合作用中產(chǎn)生淀粉恩格爾曼1880年水綿光合作用實(shí)驗(yàn)葉綠體是光合作用的場(chǎng)所釋放出氧魯賓與卡門(mén)1939年同位素標(biāo)記法光合作用釋放的氧全來(lái)自水2、場(chǎng)所雙層膜葉綠體基質(zhì)：DNA,多種酶、核糖體等基粒多個(gè)類囊體(片層)堆疊而成胡蘿卜素(橙黃色)1/34類胡蘿卜素葉黃素（黃色）2/3吸藍(lán)紫光色素3.過(guò)程（1/4）葉綠素A（藍(lán)綠色）3/4吸紅橙和藍(lán)紫光葉綠素（3/4）I葉綠素B（黃綠色）1/4光能葉綠體光合作用的實(shí)質(zhì)光反應(yīng)暗反應(yīng)條件光、H2O、色素、酶CO2、H、ATP、C5、酶時(shí)問(wèn)短促較緩慢場(chǎng)所類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)過(guò)程水的光解2H2O-4H+O2ATP的合成：ADP+Pi+光

9、能ATPCO2的固定：CO2+C5f2C3C3/CO2的還原：2C3+H-(CH2O)實(shí)質(zhì)光能一化學(xué)能，釋放O2同化CO2,形成（CH2O）總式光能C。2+H2O葉綠封(CH2。)+O2或CO2+12H2O(CH2O)+6O2+6H2O物變無(wú)機(jī)物CO2、H2Of有機(jī)物（CH2O）能變光能一ATP中活躍的化學(xué)能一有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能通過(guò)光反應(yīng)把光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，通過(guò)暗反應(yīng)把二氧化碳和水合成有機(jī)OCh!吸收曲線分析：A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放CQ量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度物，同時(shí)把活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機(jī)物中4、光合作用的意義制造有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)變，將CO2和H2

10、O合成有機(jī)物，轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存太調(diào)節(jié)大氣中的O2和CO2含量保持相對(duì)穩(wěn)定；生物生命活動(dòng)所需能量的最終來(lái)源；注：光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。5、影響光合作用速率的因素及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用光合速率是光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)，它是指單位時(shí)間內(nèi)單位面積的葉片合成有機(jī)物的速率。影響因素包括植物自身內(nèi)部的因素，如處在不同生育期等，以及多種外部因素。（1）單因子對(duì)光合作用速率影響的分析光照強(qiáng)度（如圖所示）AB段表明光照強(qiáng)度加強(qiáng)，光合作用逐漸加強(qiáng),痂放K一衰示地大CQ的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用；而到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸釋放的CQ全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，稱B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)（植物白

11、天的光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以上，植物才能正常生長(zhǎng)）。BC段表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了，稱C點(diǎn)為光飽和點(diǎn)。應(yīng)用：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比較低，如上圖虛線所示。間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹(shù)種的配置，冬季溫室栽培避免高溫等都與光補(bǔ)償點(diǎn)有關(guān)。光照面積（如圖所示）曲線分析：OA段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實(shí)際量不斷增大，A點(diǎn)為光合作用葉面積的飽和點(diǎn)。隨葉面積的增大，光合作用不再增加，原因是有很多葉被遮擋，光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以下。OB段表明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加，而由于A點(diǎn)以后光合作用不再增加，但葉片隨葉面積的不斷增加呼吸量（OC段）不斷增加，

12、所以干物質(zhì)積累量不斷降低（BC段）。應(yīng)用：適當(dāng)問(wèn)苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長(zhǎng)。封行過(guò)早，使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費(fèi)。CQ濃度、含水量和礦質(zhì)元素（如圖所示）曲線分析：CQ和水是光合作用的原料，礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。在一定范圍內(nèi),CQ、水和礦質(zhì)元素越多，光合作用速率越快，但到A點(diǎn)時(shí)，即CC2、水、礦質(zhì)元素達(dá)到飽和時(shí)，就不再增加了。應(yīng)用：“正其行，通其風(fēng)”，溫室內(nèi)充CQ,即提高CC2濃度，增加產(chǎn)量的方法.合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。溫度（如圖所示）曲線分析：光合作用是在酶催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的

13、活性。一般re植物在1035c下正常進(jìn)行光合作用，其中AB段（1035C）隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng)，B點(diǎn)（35C）以上光合酶活性下降，光合作用開(kāi)始下降，50%左右光合作用完全停止。應(yīng)用：冬天溫室栽培可適當(dāng)提高溫度；夏天，溫室栽培可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用：晚上適當(dāng)降低溫室溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證有機(jī)物的積累。合速率（2）多因子對(duì)光合作用速率影響的分析（如圖所示）曲線分析：P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的

14、方法。應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)充加CQ,進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CQ濃度以提高光合速率。總之，可根據(jù)具體情況，通過(guò)增加光照強(qiáng)度，調(diào)節(jié)溫度或增加CQ濃度來(lái)充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的6、總結(jié):光合作用在現(xiàn)實(shí)生活中提高農(nóng)作物產(chǎn)量：延長(zhǎng)光合作用時(shí)間、增大光合作用面積：合理密植，改變植物種植方式：輪作、間作、套作提高光合作用速度使用溫室大棚使用農(nóng)家肥、化肥”正其行，通其風(fēng)”大棚中適當(dāng)提高二氧化碳的濃度補(bǔ)充人工光照7、計(jì)算真光合作用速率=凈光合作用速率+細(xì)胞呼吸作用速率光合作用制造的有機(jī)物=光合

15、作用積累的有機(jī)物+細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物解析：制造的就是生產(chǎn)的總量，其中一部分被儲(chǔ)存起來(lái)，就是積累的，另一部分被呼吸消耗光合作用利用二氧化碳的量=從外界吸收的二氧化碳的量+細(xì)胞呼吸釋放的二氧化碳的量。解析：光合作用利用CO2的量有兩個(gè)來(lái)源，一個(gè)是外界吸收的，另一個(gè)是自身呼吸放出的，二者都被光合作用利用。六、比較光合作用和細(xì)胞呼吸作用光合作用呼吸作用反應(yīng)場(chǎng)所綠色植物（在葉綠體中進(jìn)行）所有生物（主要在線粒體中進(jìn)行）反應(yīng)條件光、色素、酶等酶（時(shí)刻進(jìn)行）物質(zhì)轉(zhuǎn)交無(wú)機(jī)物CO2和H2O合成肩機(jī)物（CH2O）分解有機(jī)物產(chǎn)生CO2和H2O臺(tái)匕且目匕里轉(zhuǎn)交把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在后機(jī)物中釋放有機(jī)物的能量，部分轉(zhuǎn)移ATP實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物、儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物、釋放能量、產(chǎn)生ATP聯(lián)系有機(jī)物、