高中生物人教版必修一下篇第5章 细胞的能量供应和利用
人教版高中生物必修1第五章《细胞的能量供应和利用》知识点归纳
人教版高中生物必修1第五章《细胞的能量供应和利用》知识点归纳呼吸作用的实质:细胞内有机物的氧化分解,并开释能量。
细胞呼吸是指有机物在细胞内通过一系列的氧化分解,生成二氧化塘或其他产物,开释能量并生成ATP的过程。
a.细胞呼吸的方式实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式材料:新奇的食用酵母菌(生殖快,细胞代谢旺盛,实验成效明显。
)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
b.有氧呼吸有氧呼吸的要紧场所是线粒体。
线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶,少量的DNA。
一样地讲,线粒体平均的分布在细胞质中,肌质体是由大量变性的线粒体组成的。
有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,反应方程式能够简写成:总反应式:C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +大量能量(38ATP)第二时期:线粒体基质 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量(2ATP)第三时期:线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量(34ATP)概括的讲,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物完全氧化分解,产生二氧化碳和水,开释能量,生成大量ATP的过程。
c.无氧呼吸无氧呼吸的全过程能够概括为两个时期,需要不同酶的催化,都在细胞质基质中进行。
无氧呼吸产生酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量发生生物:大部分植物,酵母菌产生乳酸:C6H12O6 2乳酸+少量能量发生生物:动物,乳酸菌,马铃薯块茎,玉米胚反应场所:细胞质基质注意:微生物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵1 有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路有氧呼吸:所开释的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了。
无氧呼吸:能量小部分用于生成ATP,大部分储存于乳酸或酒精中2 有氧呼吸过程中氧气的去路:氧气用于和[H]生成水。
人教版高中生物必修1第五章《细胞的能量供应和利用》(细胞的能量“通货”ATP)知识点归纳
人教版高中生物必修1第五章《细胞的能量供应和利用》(细胞的能量“通货”ATP)知识点归纳“通货”——A TP
1、直接给细胞的生命活动提供能量的有机物——ATP(是细胞内的一种高能磷酸化合物,中文名称叫做三磷酸腺苷)
2、ATP分子中具有高能磷酸键
ATP是三磷酸腺苷的缩写,结构式可简写成A—P~P~P,A代表腺苷,P代表磷酸集团,~代表高能磷酸键。
ATP可以水解(高能磷酸键水解),远离A的~易断裂(释放能量);易形成(储存能量)。
3、ATP和ADP可以相互转化(酶的作用)
ADP + Pi+ 能量 ATP
ATP ADP + Pi+能量
ATP和ADP的相互转化时时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。
4、A TP水解时的能量用于各种生命活动。
ADP转化为ATP所需能量来源:
动物和人:呼吸作用
绿色植物:呼吸作用、光合作用
5、ATP的利用
吸能反应一般与ATP水解相联系;放能反应一般与ATP的合成有关。
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第五章 细胞的能量供应和利用 知识点期末复习 【新教材】人教版高中生物必修一
高一生物必修一复习提纲第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一、相关概念:1、新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。
2、细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
3、酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用的一类有机物。
4、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、酶的本质:大多数酶是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),少数是RNA。
三、酶的作用机理:降低化学反应所需的活化能。
四、酶的特性:①高效性:催化效率比无机催化剂高。
②专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应。
③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
五、影响酶促反应的因素1、底物浓度2、酶浓度3、pH值:过酸、过碱使酶失活4、温度:高温使酶失活。
低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
六、变量和对照实验1、变量:实验过程中的变化因素。
2、自变量:人为控制的对实验对象进行处理的因素。
3、因变量:因自变量改变而改变的变量。
4、无关变量:实验中存在的一些对实验结果造成影响的可变因素。
(应保持一致)5、对照实验:除自变量因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验。
一般要设置对照组和实验组。
【原则:对照原则,单一变量原则】七、影响酶活性的条件:建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响。
第二节细胞的能量“货币”ATP一、ATP的结构简式:ATP是腺苷三磷酸的英文缩写,结构简式:A-P~P~P(A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键,-代表普通化学键。
)注意:ATP的分子中的特殊化学键中储存着大量的能量,所以ATP被称为高能磷酸化合物。
这种高能磷酸化合物的化学性质不稳定,在水解时,一般是远离腺苷的特殊化学键断裂,释放出大量的能量。
人教版高中生物必修1第5章《细胞的能量供应和利用》专题总结(含解析)
人教版高中生物必修1第5章《细胞的能量供应和利用》专题总结(含解析), 专题一有关能量方面的知识归纳)1.生物体内几种能源物质的分类(1)生物体的主要能源物质——糖类糖类又名“碳水化合物”,在生物体内既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下被氧化分解,能够为生物体的生命活动快速供能。
(2)细胞中主要的能源物质——葡萄糖细胞内能源物质与生物体内的能源物质不同,大多数细胞不能直接利用二糖及多糖,它们只能被水解成葡萄糖后才能进入细胞被氧化分解。
(3)生物体的主要储能物质——脂肪虽然糖类也能储能,如植物细胞内的淀粉、动物细胞中的糖原,但它们在机体内储存相同能量时所占体积相当于脂肪的4倍,因此脂肪是一种很经济的储备能源。
(4)生物体生命活动的直接能源物质——ATPATP是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它与ADP通过相互转化实现储能和放能,从而保证细胞各项生命活动的能量供应。
生成ATP的途径主要有两条:一条是植物体内含有叶绿体的细胞,在光合作用的光反应阶段生成ATP;另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。
(5)生物体生命活动所需能量的主要来源——细胞呼吸细胞呼吸是在有关酶的作用下,将有机物中的能量逐步释放出来,这样就不会使温度迅速上升而损害机体,同时使释放的能量得到最有效的作用。
ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源是细胞呼吸。
(6)能量之源——光能对绝大多数生物来说,活细胞所需能量的最终源头是来自太阳的光能。
植物细胞将光能转化成能够利用的化学能的过程是光合作用。
2.能源物质之间的关系3.能量代谢过程【例1】图51所示为生命活动中能量转移的图解,分析并填空。
(1)图解中过程①是________,过程②是________,过程③是________。
(2)图解中过程④如果发生在高等动物体内,那么,葡萄糖转化为多糖的变化主要是在________和________中进行。
(3)能量的去向⑤是________________________________________________________________________。
高一生物人教新课标版必修一知识梳理第五章细胞的能量供应和利用期末知识梳理
第五章细胞的能量供应和利用一、本章知识网络:二、知识解读:知识点一、酶的本质、生理功能及其实验验证酶的本质及生理功能2.酶是蛋白质的验证实验(利用双缩脲试剂)实验设计思路⎩⎪⎨⎪⎧实验组:待测酶液+双缩脲试剂―→是否出现紫色反应对照组:已知蛋白液+双缩脲试剂―→紫色反应 实验结果分析:通过对照,实验组若出现紫色,证明待测酶的化学本质是蛋白质;不出现紫色,则该酶液的化学本质不是蛋白质。
3.酶具有催化作用的实验设计思路及结果分析实验设计思路⎩⎪⎨⎪⎧实验组:底物+相应酶液――→检测底物是否被分解对照组:底物+等量蒸馏水――→检测底物不被分解实验结果分析:根据底物性质利用相应试剂检测,若底物被分解,则证明酶具有催化作用,否则不具有催化作用。
4.酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程中的理论分析:(2)酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能,缩短反应达到平衡点的时间,并使细胞代谢在温和条件下快速进行。
知识点二、与酶相关的曲线解读1.表示酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。
(3)酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。
2.表示酶专一性的曲线加入酶B的反应速率与无酶A或空白对照条件下的反应速率相同,而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快,说明酶B对此反应无催化作用。
进而说明酶具有专一性。
3.影响酶活性的曲线(1)甲、乙曲线表明:①在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱、高温都会使酶失活,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。
(2)从丙图可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
4.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(1)在其他条件适宜,酶量一定条件下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。
高中生物教案及教学反思:细胞的能量供应和利用
高中生物教案及教学反思:细胞的能量供应和利用一、教学目标1.知识目标:理解细胞呼吸的基本概念、过程及其生理意义。
掌握细胞呼吸的类型、产物及其在能量供应中的作用。
2.能力目标:培养学生的观察能力、分析能力和实验能力。
培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3.情感目标:激发学生对生物科学的兴趣,培养学生热爱生命、关注生态环境的观念。
二、教学重点与难点1.教学重点:细胞呼吸的过程、类型及其生理意义。
细胞呼吸与能量供应的关系。
2.教学难点:细胞呼吸过程的详细机理。
不同条件下细胞呼吸类型的判断。
三、教学过程1.导入新课通过展示动植物细胞结构模型,引导学生思考:动植物细胞如何进行能量供应?2.探究细胞呼吸过程分组讨论:细胞呼吸的基本过程、产物及其生理意义。
3.学习细胞呼吸类型教师讲解有氧呼吸和无氧呼吸的原理及条件。
学生举例说明不同条件下细胞呼吸类型的实例。
4.实验观察细胞呼吸现象学生分组进行实验:观察酵母菌的呼吸现象。
学生记录实验结果,分析有氧呼吸和无氧呼吸的产物。
5.细胞呼吸与能量供应教师讲解细胞呼吸在能量供应中的作用。
学生举例说明细胞呼吸与能量供应的关系。
教师点评学生的表现,指出不足之处,提出改进意见。
四、教学反思1.优点:通过引导学生参与讨论、实验观察,提高了学生的主动参与度和积极性。
结合实际例子,帮助学生理解细胞呼吸与能量供应的关系。
2.不足:部分学生对细胞呼吸的详细机理理解不够深入,需要在课后加强辅导。
实验环节时间安排不够合理,导致部分学生未能充分观察和记录实验结果。
3.改进措施:在课后加强辅导,帮助学生理解细胞呼吸的详细机理。
优化实验环节的时间安排,确保学生有足够的时间进行观察和记录。
结合更多实际例子,帮助学生更好地理解细胞呼吸与能量供应的关系。
通过本节课的教学,学生对细胞呼吸的过程、类型及其生理意义有了更深入的了解,也认识到了细胞呼吸在能量供应中的重要作用。
在今后的教学中,我将继续努力,提高教学效果,帮助学生更好地掌握生物知识。
高中生物必修一第五章细胞的能量供应和利用
第五章细胞的能量供给和利用第一节降低反响活化能的酶一、细胞代谢与酶 ◎ 新陈细胞代谢:活细胞内全部有序化学反响的总称.◎活化能:分子从常态转变成容易发生化学反响的活泼状态所需要的能量.1. 酶的探索:①巴斯德之前:发酵是纯化学反响,与生命活动无关. ②巴斯德:发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞.③利比希:引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用. ④比希纳:酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样. ⑤萨姆纳:从刀豆种子提纯出来的月尿酶是一种蛋白质. ⑥许多酶是蛋白质.⑦切赫与奥特曼:少数 RNAM 有生物催化功能.2、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物.注: ①由活细胞产生〔与核糖体有关〕②催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反响的活化能,提升化学反响速度.B.反响前后酶的性质和数量没有变化.③成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA3、酶的特性:专一性,高效性,作用条件较温和①高效性:催化效率很高,使反响速度很快. ②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反响.③ 需要适宜的条件 〔温度和pH 值〕 一 温和性 一 易变性一特异性 .酶的催化作用需要适宜的温度、pH 值等,过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构.低温也会影响酶的活性,但不破坏酶的分子结构. 二、影响酶促反响的因素〔难点〕1、 酶浓度2、底物浓度3、PH 值:过酸、过碱使酶失活4、温度:高温使酶失活.低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复.1、比拟过氧化氢酶在不同条件下的分解 〔过程见课本P79〕实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂 Fe3+高得多限制变量法:变量、自变量、因变量、无关变量的定义. 对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验.2、影响酶活性的条件〔要求用限制变量法,自己设计实验〕建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH 对酶活性的影响.在底物足够, 其他因素固定的 条件下,酶促反 应的速度与酶浓度成正比.在S 在一定范围内,V 随S 增 加而加快,近乎成正比;当 S 很大且到达一定限度时, V 也 到达一个最大值,此时即使再 增加S,反响几乎不再改变.在一定温度范围内 V 随T 的升高而 加快在一定条件下,每一种酶在某 一温度时活力最大,称最适温度; 当温度升高到一定限度时, V 反而随温度的升高而降低.第二节细胞的能量“通货〞一一ATPATP 〔三磷酸腺昔〕◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物,是生物体进行各项生命活动的直接能源,它的水解与合成存在着能量的释放与贮存.1.结构简式A - P腺普普通化学键高能磷酸键磷酸基团(30.542. ATP与ADP的转化c 合成矗◎ ATP ADP<------------水解酶KJ/mol )+ Pi + 能量呼吸作用〔线粒体细胞质〕放能每一个细胞的生命活动Pi ' JADPp 糖类一主要能源物质]太阳光能一►, 脂肪一主要储能物质卜----------------- ►氧化分解〔直接能源〕〔蛋白质一能源物质之一J 热能一一散失化学能一一ATP意义:能量通过ATP分子在吸能反响和放能反响之间循环流通, ATP是细胞里的能量流通的能量“通货〞第三节ATP的主要来源一一细胞呼吸-、ATP的主要来源的一细胞呼吸◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程.◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成有氧呼吸无氧呼吸概念指细胞在氧的参与卜,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,广生CO2和H2O释放能量,生成许多ATP的过程指细胞在无氧的参与下,通过多种酶的催化作用, 把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程.过程① C6H12O6 - 2丙酮酸+4 [H] +少能②2内酮酸+ 6H20 - 6CO2 +20 [H]+少能③ 24[H] + 6O 2 - 12H2O + 大量能量① C6H12O6 - 2丙酮酸+ 4[H] +少能j - 2c3H6O3 乳酸② 2 内酮酸一2c2H50H + 2CO 2 L反应式酶C6H12O6+6H 2O+6O 2 - 6CO2 + 12H2O + 大量能量C6H12O6 V广酶一2c3H6O3 +少量能量酶_ _ _ ,…L— 2c2H50H + 2CO 2 + 少能不同点场所:①细胞质基质②线粒体基质③线粒体内膜始终在细胞质基质条件:只有③需O2、都需要酶/、需O2、需酶产物:CO2、H2O酒精〔C2H5OH〕和CO2 或乳酸〔C3H6.3〕能量:±>、合成38mol ATP (1161KJ)少量、合成2mol ATP(61.08KJ)相同点联系:从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同实质:分解有机物,释放能量,合成ATP意义:为生物体的各项生命活动提供能量吸能水解酶动态平衡ATP的过程.乳酸菌、酵母菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵第四节能量之源一一光与光合作用一、◎光合作用 是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧 气的过程.方程式:、区 CQ+ H 2180 泉:(CH20) +1802 注意:光合作用释放的 02全部来自H 20.1.发现〃 18世纪中期,人们认为只有土壤中水分构建植物,未考虑空气作用1771年,英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气,未发现光的作用1779年,荷兰英格豪斯屡次实验验证,只有阳光照射下,只有绿叶更新空气,但 未知释放该气体的成分. 1785年,明确放出气体为 02,吸收的是002 1845年,德国梅耶发现光能转化成化学能 、1864年,萨克斯证实光合作用产物除 02外,还有淀粉 1939年,美国鲁宾卡门利用同位素标记法证实光合作用释放的 02来自水.1有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路[有氧呼吸:所释放的能量一局部用于生成 ATP,大局部以热能形式散失了. [无氧呼吸:能量小局部用于生成 ATP,大局部储存于乳酸或酒精中2有氧呼吸过程中氧气的去路:氧气和[H ]生成H 20四、影响细胞呼吸作用的因素1-内部因素一一遗传因素(决定酶的种类和数量) 2-外部因素一一环境因素 (1)温度温度以影响酶的活性影响呼吸速率.在最低点与最适点之间,呼吸酶活性低,呼吸作用受抑制,呼吸 速率随温度的升高而加快.超过最适点,呼吸酶活性 降低甚至变性失活, 呼吸作用受到抑制, 呼吸速率那么 会随着温度的增高而下降.2) .2的浓度5 IQ 20 2S 3. O,■的玦庭与#■光■植物在02浓度为0时只进行无氧呼吸, 大多数植物 无氧呼吸的产物是酒精和 002; 02浓度在0〜10%时,既 进行有氧呼吸又进彳T 无氧呼吸;在02浓度5%时,呼吸作用最弱;在02浓度超过10%时,只进行有氧呼吸.有 氧环境对无氧呼吸起抑制作用,抑制作用随氧浓度的增加 而增强,直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内, 有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强.(3) 00 2浓度(4)含水量从化学平衡角度分析, 002浓度增加, 呼吸速率下降.在一定范围内,呼吸作用强度随含水量的增加而增强, 随含水量的减少而减弱.光合作用的探究历程无—常央点C0 2浓度含水量%呼吸强度2、场所「双层膜叶绿体J 基质 :DNA 多种酶等L 基粒:多个类囊体〔片层〕堆叠而成色素提取实验:乙醇〔丙酮〕提取色素;1实验原理:绿叶中的色素都能溶解在层析液中,且他们在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,绿叶中 的色素随着层析液在滤纸上的扩散而别离开.2方法步骤中需要注意的问题:〔1〕研磨时参加二氧化硅和碳酸钙的作用 是什么?二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可预防研磨中的色素被破坏. 〔2〕实验为何要在通风 的条件下进行?为何要用培养皿盖住小烧杯 ?用棉塞塞紧试管口?由于层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质.〔3〕滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液 ?预防细线中的色素被层析液溶解〔4〕滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?有四条色带,自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素,黄光反响暗反响条件: 光、、色素、酶 CO 、[H]、ATP C 5、酶时间 短促较缓慢 场所 类囊体的薄膜上叶绿体的基质过程① 水的光解 2H 2.一 4[H]+ 02② ATP 的合成:ADP + Pi + 光 能 一 ATP① CO 的固定:CO + Q - 2G 3② G/ CO 的复原:2G + [H] 一 (CHO)实质光能一化竽能,释放Q同化CO,形成〔CHQ总式尤旺CO + H 20 叶绿体一(CHO) + 02或 CO + 12H 2O 匕 -------- > (CHO) + 6Q + 6H 2.叶绿体物变 无机物CO 、H20 一 有机物〔CHO 〕能变光能 一 ATP 中活泼的化学能一有机物中稳定的化学能联系:光反响阶段与暗反响阶段既有区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反响为暗反响提供 为光反响提供 ADP+Pi,没有光反响,暗反响无法进行,没有暗反响,有机物无法合成.◎ 光合作用的实质通过光反响把光能转变成活泼的化学能,通过暗反响把二氧化碳和水合成有机物,同时把活泼的化学能转变成叶绿素〔3/4 〕叶绿素a 〔蓝绿色〕3/4主要吸收红光和蓝紫光叶绿体中色素 〔类囊体薄色素:包括叶绿素3/4叶绿素b 〔黄绿色〕1/4胡萝卜素〔橙黄色〕1/3I 类胡萝卜素〔1/4 〕<L 叶黄素〔黄色〕和类胡萝卜素1/4色素分布图:主要吸收蓝紫光2/3iijwirnij⑪L-叶晕UM :蓝燥色[H]和ATP,暗反响色的叶黄素,蓝绿色的叶绿素 a,黄绿色的叶绿素bo 最宽的是叶绿素 a,最窄的是胡萝卜素3.光合作用过程:光反响 + 暗反响=光合作用定的化学能贮存在有机物中.4、光合作用的意义①制造有机物,实现物质转变,将CO和HO合成有机物,转化并储存太阳能;②调节大气中的Q和CQ含量保持相对稳定;③生物生命活动所需能量的最终来源;注:光合作用是生物界最根本的物质代谢和能量代谢.5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用光合速率是光合作用强度的指标,它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率.影响因素包括植物自身内部的因素,如处在不同生育期等,以及多种外部因素.注:环境因素对光合作用速率的影响①空气中C02浓度②温度上下③光照强度④光照长短⑤光的成分〔1〕单因子对光合作用速率影响的分析①光照强度〔如下图〕曲线分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放CO量说明此时的呼吸强度.AB段说明光照强度增强,光合作用逐渐增强, CO的释放量逐渐减少,有一局部用于光合作用;而到B点时,细胞呼吸释放的CO全部用于光合作用, 光照醺爱即光合作用强度=细胞呼吸强度,称B点为光补偿点〔植物白天的光照强度在一表示出大光补偿点以上,植物才能正常生长〕.BC段说明随着光照强度不断增强,光合作用强度不断增强,到C点以上不再增强了,称C点为光饱和点. 应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比拟低, 如上图虚线所示.间作套种时农作物的种类搭配, 林带树种的配置,冬季温室栽培预防高温等都与光补偿点有关.②光照面积〔如下图〕曲线分析:OA段说明随叶面积的不断增大,光合作用实际量不断增大,A点为光合作用叶面积的饱和点.随叶面积的增大,光合作用不再增加,原因是有很多叶被遮挡,光照强度在光补偿点以下.OB段说明干物质量随光合作用增加而增加,而由于A点以后光合作用不再增加, 但叶片随叶面积的不断增加呼吸量〔OC段〕不断增加,所以干物质积累量不断降低〔BC段〕.应用:适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,预防徒长.封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下, 白白消耗有机物,造成不必要的浪费.3〕CO浓度、含水量和矿质元素〔如下图〕曲线分析:CO和水是光合作用的原料, 矿质元素直接或间接影响光合作用.在一定范围内,CO、水和矿质元素越多, 光合作用速率越快, 但到A点时, 即CO、水、矿质元素到达饱和时,就不再增加了.应用:“正其行,通其风〞,温室内充CO,即提升CO浓度,增加产量的方法.合理施肥可促进叶片面积增大, 提升酶的合成速率, 增加光合作用速率.4温度〔如下图〕曲线分析:光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的活性.一般植物在10〜35c下正常进行光合作用,其中AB段〔10〜35C〕随温度的升高而逐渐增强,B点〔35 C〕以上光合酶活性下降,光合作用开始下降, 50%左右光合作用完全停止.应用:冬天温室栽培可适当提升温度;夏天,温室栽培可适当降低温度.白天调到光合作用最适温度,以提升光合作用:晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸,保证有机物的积累.〔2〕多因子对光合作用速率影响的分析〔如下图〕曲线分析:P 点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子的不断增强,光合速率不断提升.当到 Q 点时,横坐标所表示的因素,不再是影响光合速率的因子,要想提升光合 速率,可采取适当提升图示中的其他因子的方法.应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提升温度,增加光合酶的活性,提升光合速率,也可同时适当充加CO,进一步提升光合速率.当温度适宜时,可适当增加光照强度和 CO 浓度以提升光合速率.总之,可根据具体情况,通过增加光照强度,调节温度或增加CQ 浓度来充分提升光合速率,以到达增产的目的6、总结:光合作用在现实生活中①提升农作物产量:延长光合作用时间、增大光合作用面积:合理密植 ,改变植物种植方式:轮作、间作、套作②提升光合作用速度 使用温室大棚使用农家肥、化肥“正其行,通其风〞大棚中适当提升二氧化碳的浓度补充人工光照7、计算① 真光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸作用速率②光合作用 制造的有机物=光合作用积累的有机物+细胞呼吸消耗的有机物解析:制造的就是生产的总量,其中一局部被储存起来,就是积累的,另一局部被呼吸消耗 ③光合作用 利用二氧化碳的量=从外界吸收的二氧化碳的量+细胞呼吸释放的二氧化碳的量解析:光合作用利用 CO2的量有两个来源,一个是外界吸收的,另一个是自身呼吸放出的, 二者都被光合作用利用. 六、比拟光合作用和细胞呼吸作用光合作用呼吸作用反响场 所绿色植物〔在叶绿体中进行〕所有生物〔主要在线粒体中进行〕反响条件 光、色素、酶等酶〔时刻进行〕物质转变 无机物CO 开口 H2O 合成有机物〔CH2Q分解有机物产生CO2和H2O 能量转变把光能转变成化学能储存在有机物 中释放有机物的能量,局部转移ATP实质 合成有机物、储存能量 分解有机物、释放能量、产生 ATP联系有利1物、O 2 -光合作用 爰日 “ P 呼吸作用能量、CO 2五、化能合成作用 不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中某些无机物氧化时释放的能量来制自然界中少数种类的细菌, 虽然细胞内没有色素,=净光合作用+呼吸作用造有机物,这种合成作用叫做 化能合成作用.例如:硝化细菌、硫细菌、铁细菌 等少数种类的细菌.左图为硝化细菌的化能合成作用进行光合作用和化能合成作用的生物都是 自养型生物;而只能利用环境中现成的 有机物来维持自身生命活动的生物是 异养型生物.2HNO1+O ;叫生-的2HNOy+育年分f化孚脆09。
高中生物《细胞的能量供应和利用》教案新人教版必修
一、教学目标:1. 理解细胞呼吸的概念和意义。
2. 掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程、产物和能量释放。
3. 能够运用细胞呼吸的知识解释生活中的实际问题。
二、教学内容:1. 细胞呼吸的概念和类型。
2. 有氧呼吸的过程、产物和能量释放。
3. 无氧呼吸的过程、产物和能量释放。
4. 细胞呼吸的应用。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:细胞呼吸的概念、类型、过程和应用。
2. 教学难点:有氧呼吸和无氧呼吸的具体过程及其能量释放。
四、教学方法与手段:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究细胞呼吸的知识。
2. 使用多媒体课件,生动展示细胞呼吸的过程和实例。
3. 通过小组讨论、实验等方式,增强学生的实践操作能力和团队合作能力。
五、教学过程:1. 引入:通过生活中的实例,如运动员运动过程中的能量供应,引出细胞呼吸的概念。
2. 讲解:讲解细胞呼吸的类型、过程和能量释放,重点阐述有氧呼吸和无氧呼吸的区别。
3. 实践:组织学生进行实验,观察细胞呼吸的产物和能量释放。
4. 应用:引导学生运用细胞呼吸的知识解释生活中的实际问题,如发酵过程、粮食保存等。
6. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估:1. 课堂问答:通过提问的方式,检查学生对细胞呼吸概念的理解和掌握。
2. 实验报告:评估学生在实验中的观察、操作和分析能力。
3. 作业完成情况:检查学生对细胞呼吸过程、产物和能量释放的掌握。
七、教学拓展:1. 细胞呼吸与人类健康:介绍细胞呼吸与运动、饮食等生活方式的关系。
2. 细胞呼吸与环境保护:探讨细胞呼吸在生物降解、污水处理等方面的应用。
八、教学资源:1. 教材:新人教版高中生物必修教材。
2. 多媒体课件:细胞呼吸的过程、实例和图表。
3. 实验器材:如酵母菌、澄清石灰水等。
九、教学建议:1. 在讲解细胞呼吸过程中,结合实例和生活实际,提高学生的学习兴趣。
2. 加强实验教学,培养学生的实践操作能力和观察分析能力。
3. 引导学生开展小组讨论,提高团队合作能力和沟通能力。
人教版高中生物学必修1精品课件 第5章 细胞的能量供应和利用 本章整合
(3)真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。用O2、CO2或葡 萄糖的量表示如下。
①光合作用产生的O2量=实测的O2释放量+细胞呼吸消耗的 O2量。
②光合作用固定的CO2量=实测的CO2吸收量+细胞呼吸释 放的CO2量。
③光合作用产生的葡萄糖量=葡萄糖的积累量(增重部分)+
细胞呼吸消耗的葡萄糖量。
6.利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率
(1)装置中溶液的作用:在测细胞呼吸速率时,NaOH溶液可 可提供 CO2,保证了容器内CO2浓度的恒定。
(2)测定方法 ①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间,记录红色液滴移动 的距离,计算呼吸速率。 ②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间,记录红色液滴移 动的距离,计算净光合速率。 ③根据呼吸速率和净光合速率可计算出真正光合速率。 (3)物理误差的校正:为减小气压、温度等物理因素所引起 的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述 实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
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第5章 细胞的能量供应和利用 本章整合
知识网络系统构建 核心观点专题归纳
知识网络系统构建
核心观点专题归纳
专题 ATP与细胞呼吸和光合作用
1.图解ATP的合成、 水解与光合作用、 细胞呼吸的关系
2.总结细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗 ATP:主动运输、胞吞、胞吐
十年寒窗磨利剑, 一朝折桂展宏图!
(2)光合作用的光反应阶段产生ATP,主要用于暗反应阶段C3 的还原;有氧呼吸的三个阶段都产生ATP,用于各项生命活动。
5.真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的计算 (1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。 (2)绿色植物组织在有光的条件下,光合作用与细胞呼吸同 时进行,测得的数值表示净光合速率。
人教版高中生物必修1第5章细胞的能量供应和利用本章整合
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第5章 细胞的能量供应和利用
生物学(必修1·分子与细胞 RJ)
解析: 第①组中,酶P在低浓度Mg2+条件下,有产物生成,说明 酶P在该条件下具有催化活性,A错误;第③组和第⑤组对照,无关变 量是底物和蛋白质组分,自变量是Mg2+浓度,无论是高浓度Mg2+条件 下还是低浓度Mg2+条件下,两组均没有产物生成,说明蛋白质组分无催 化活性,B、D错误;第②组和第④组对照,无关变量是底物和RNA组 分,自变量是Mg2+浓度,第④组在高浓度Mg2+条件下有产物生成,第 ②组在低浓度Mg2+条件下,没有产物生成,说明在高浓度Mg2+条件下 RNA组分具有催化活性,C正确。
(B)
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活 B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的 C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果 D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染
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第5章 细胞的能量供应和利用
生物学(必修1·分子与细胞 RJ)
解析: 由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降 解(自溶)失活”可知,碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活,A正 确;由图可知,加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠,部分 解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态,因此加热导致碱性蛋白 酶构象改变是可逆的,B错误;碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变 构象,而且加热也能使碱性蛋白酶失活,会降低碱性蛋白酶的洗涤剂去 污效果,添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果,C正 确;酶具有高效性,碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸,具有 很强的分解蛋白质的能力,可有效地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍, 添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染,D正确。
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高中生物必修一(人教版)第五章 细胞的能量供应和利用 教案
第五章细胞的能量供应和利用注:由章头的图片和短诗引入第一节降低化学反应活化能的酶一、教学目标知识目标:说明酶在代谢中的作用、本质和特性。
(理解水平)情感目标:通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
技能目标:进行有关的实验和探究,学会控制变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
(独立操作水平)二、教学重难点重点:酶的作用、本质和特性难点:酶降低化学反应活化能的原理、控制变量的科学方法三、教学过程第二节细胞的能量“通货”—ATP 一、教学目标:知识目标:简述ATP的化学组成和特点;(了解水平)写出ATP的分子简式;(了解水平)解释ATP在能量代谢中的作用。
(理解水平)二、教学重难点ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用;ATP和ADP的相互转化。
三、教学过程第三节A TP的主要来源—细胞呼吸一、教学目标知识目标:说出线粒体的结构和功能;(了解水平)说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同;(理解水平)说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用。
(理解水平)技能目标:进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
(独立操作水平)二、教学重难点重点:有氧呼吸的过程及原理;难点:细胞呼吸的原理和本质,探究酵母菌的呼吸方式。
三、教学过程第四节能量之源—光与光合作用一、教学目标:知识目标:说出绿叶中色素的种类和作用;(了解水平)说出叶绿体的结构和功能;(了解水平)说明光合作用以及它的认识过程;(理解水平)研究影响光合作用强度的因素。
(应用水平)情感目标:通过了解光合作用的探索过程,认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要具有质疑、创新和用于实践的科学精神与态度。
技能目标:进行有关的探究和实验,学会提取、分离绿叶中的色素,在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中,运用语言表达的能力以及分享信息的能力。
(独立操作水平)二、教学重难点重点:绿叶中色素的种类和作用;光合作用的发现和研究历史;光合作用的光反应、暗反应过程以及相互关系;影响光合作用强度的环境因素。
人教版高中生物必修一第五章《细胞的能量供应和利用》全章教学设计
第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一、教学目标1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
3.进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
二、教学重点和难点1.教学重点酶的作用、本质和特性。
2.教学难点(1)酶降低化学反应活化能的原理。
(2)控制变量的科学方法。
三、教学方法实验演示法、探究法、讲授法四、课时安排2五、教学过程〖复习及板书〗1. 消化:在消化道内将食物分解成可以吸收的成分的过程,叫做~~。
2.物理消化:通过牙齿的咀嚼、舌的搅拌和胃的蠕动,将食物磨碎、搅拌并与消化液混合,这叫~~。
3.化学消化:通过各种消化液、消化酶的作用,使食物中各种成分分解为可吸收的营养物质,这叫~~。
〖引入〗以“问题探讨”引入,学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗1.这个实验要解决的问题是:鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化?2.是胃内的化学物质将肉块分解了。
3.收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考,注意。
〖板书〗一、酶的作用和本质细胞代谢:细胞每时每刻都进行着许多化学反应。
㈠酶在细胞代谢中的作用〖演示实验〗比较过氧化氢在不同条件下的分解。
教师边做边让学生完成“讨论”。
〖提示〗1.2号试管放出的气泡多。
这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。
2.不能。
3+3内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
〖板书〗活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
〖讲述〗在20 ℃测得的过氧化氢分解的活化能催化效率:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,效率更高。
〖板书〗㈡酶的本质〖资料分析〗学生阅读分析讨论回答,教师提示。
人教版必修一第五章《细胞的能量供应和利用》
人教版必修一第五章《细胞的能量供应和利用》《绿叶中色素的提取和分离》说课稿本节内容是选自必修一第五章《细胞的能量供应和利用》第4节第一部分“捕获光能的色素和结构”中的实验。
本实验按常规教学它是个验证实验,验证叶绿体中色素的种类、含量及颜色。
纵观近几年各省市的高考试题及全国新课标高考考试大纲,重点考查了学生对实验原理的理解,对实验中出现的各种现象的分析能力,以及灵活运用本实验原理和方法解决实际问题的能力。
为了适应新课改的理念,我们将此实验改成探究性实验,不仅可以实现课程标准对本节课的要求,又可以激发学生的创新性思维,培养学生实验探究的能力。
下面我将从学习者分析、教材分析、教法和学法、教学设计、板书设计等方面来对本课题进行说明。
一、教材地位分析植物光合作用始于光合色素吸收、传递转换光能,在学生学习光合作用过程之前,课标和教材安排光合色素的提取和分离实验,既能激发学生学习和探究的兴趣,学习物质提取和分离实验的基本技能,又为学习和理解光合作用中的能量转化奠定基础。
为学生在后面学习光合作用过程做了很好的铺垫。
二、学情分析(一)对本实验具有浓厚的兴趣生活中家中都会说:“多吃点蔬菜,补充营养”。
学生对绿叶色素种类有了一定的积累,但没有提取和分离过色素,因此对叶绿体中色素的提取和分离实验有浓厚兴趣。
(二)认知结构的局限高中阶段学生已经具备一定的生物和化学知识,思维能力、学习能力也得到一定的发展。
但由于受到传统教育的影响,学生的动手能力、实验探究能力、处理和分析实验结果的能力还有待提高,但他们有有较强的发散思维,为提高学生的学习兴趣,特将验证性实验改为探究性实验,激发学生的潜力。
(三)知识储备学生之前已经学习过细胞器的内容,对叶绿体的结构和功能有了一定的了解,但是,对实验原理的理解不够透彻。
故实验前,教师要进行详细说明,如色素能被分离的原因等。
三、教学目标(一)知识目标:掌握色素提取和分离的原理,了解叶绿体中的色素组成、颜色(二)能力目标:掌握色素的提取与分离的基本操作方法,培养学生积极思考与创新能力,提高学生观察、分析和解决问题的能力(三)情感态度价值观目标:通过实验探究,发展学生学习生物的兴趣,激发学生创造性思维2.培养学生严谨的科学态度,学会根据实验的现象和结果,进行分析,推出结论3.形成善于交流、合作、反思、评价的学习品质。
人教版高中生物必修一第五章细胞的能量供应和利用 第3节细胞呼吸的原理和应用
4
5、有氧运动:为什么提倡慢跑? 防止剧烈运动,肌细胞无氧呼吸产生乳酸;
6、稻田如不定期排水,会发生什么现象,原因 是? 无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡; 7、在人工气候室栽培作物,降低夜温以减少 呼吸消耗,有利于物质积累。
8、泡菜和酸奶的制作利用了什么原理?
:利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸。
呼吸 速率
温度
应用:贮存水果时,适当 降低温度能延长保存时间。 在农业上,夜晚适当降低 温度,可以减少呼吸作用 对有机物的消耗。
2.2
影响细胞呼吸的因素
➢ O2浓度 : 一定范围内,有氧呼吸随氧气浓度升高而 增强,无氧呼吸则随氧气浓度的升高而受到抑制。
CO2
黄色代表有氧呼吸时二氧化碳的生成量
的
释
红色代表无氧呼吸产生的二氧化碳量
2、如果用绿色叶片作实验材料,则必须进行怎 样的操作? 遮光处理
同学们辛苦啦, 休息一会吧!
(2) A、E、C、A B段、BC段的呼吸类型?
A:只进行无氧呼吸;E:有氧和无氧呼吸,C:只进行有氧呼吸 AB:有氧呼吸和无氧呼吸 BC:有氧呼吸和无氧呼吸
(3)A B段CO2释放急剧减少的原因为? BC段CO2释放不断增加的主要原因为 ? 随着 O2 浓度的增加,无氧呼吸逐渐减弱,而有氧呼吸也比较弱。
花盆里的土壤板结后,空气不足,会 影响根系生长,需要及时松土透气。
稻田也需要定期排水,否则水稻幼根 因缺氧而变黑、腐烂。
完成教材P96二、拓展应用1.
1.提示:松土透气可以使跟细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系 的生长和无机盐的吸收,促进作物生长,吸收更多的二氧化碳,缓解全球 气候变暖现象;促进根系的水土保持能力;避免根细胞由于无氧呼吸产生 酒精对根系造成的伤害。此外,松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生 长繁殖,促使这些微生物对土壤有机物的分解,为植物生长提供更多的二 氧化碳,也有可能导致局部大气二氧化碳浓度上升。松土不当,可能伤害 植物根系;要根据不同植物、植物不同的生长阶段等,采取不同的松土方 法。
高一生物人教版必修一期末复习 第五章 细胞的能量供应和利用知识归纳
生物必修一复习知识点第五章细胞的能量供应和利用酶、ATP、细胞呼吸、光合作用、化能合成作用一、酶——降低反应活化能◎新陈细胞代谢:活细胞内全部有序化学反应的总称。
◎活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1.发现①巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。
②巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞。
③利比希(德、化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
④比希纳(德、化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。
⑤萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。
⑥许多酶是蛋白质。
⑦切赫与奥特曼(美、科学家):少数RNA具有生物催化功能。
2.定义:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
注:①由活细胞产生(与核糖体有关)③成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
②催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度。
B.反应前后酶的性质和数量没有变化。
3.特性①高效性:催化效率很高,使反应速度很快②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
③需要合适的条件(温度和pH值)→温和性→易变性→特异性。
酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等,过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。
低温也会影响酶的活性,但不破坏酶的分子结构。
二、ATP (三磷酸腺苷)◎ ATP 是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物,是生物体进行各项生命活动的直接能源,它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。
1.结构简式 A — P ~ P ~ P腺苷 普通化学键 高能磷酸键 磷酸基团 (13.8KJ/mol ) (30.54 KJ/mol ) 2.ATP 与ADP 的转化◎ ATP ADP + Pi + 能量ATP 放能呼吸作用 每一个细胞的生命活动 (线粒体 ADP Pi 细胞质) Pi主要能源物质 热能——散失太阳光能 脂肪—主要储水解酶动合合成酶水解酶能物质氧化分解(直接能源)蛋白质—能源物质之一化学能——ATP三、ATP的主要来源——细胞呼吸◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。
人教版生物必修一第5章细胞的能量供应和利用
第5章细胞的能量供应和利用学习要点:1、在理解相关实验的基础上,掌握酶的作用、本质和特性,同时,掌握控制变量和对照在生物实验中的应用。
2、掌握直接供能的有机物——ATP在生命活动中的重要作用。
3、重点理解、记忆和掌握细胞呼吸和光合作用两大反应的相关的一系列知识,初步构建起细胞的能量供应和利用机制。
本章书在高考中的地位非常重要,每一节都很可能会考,尤其是光合作用和细胞呼吸几乎必考(大题为主),第一节经常和实验探究结合考,第二节以选择题为主。
第1节降低化学反应活化能的酶1、酶在细胞代谢中的作用细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应的统称。
(1)比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验①实验材料:新鲜的肝脏研磨液肝脏:有较多的过氧化氢酶新鲜:科学实验原则研磨液:有利于过氧化氢酶的释放和增大底物与酶的接触面积②方法步骤:取4支试管,编号1/2/3/4,都加入等量过氧化氢溶液。
1号:空白对照2号:水浴加热3号:加入无机催化剂FeCl34号:加入研磨液(过氧化氢酶)注意:1、2组是通过观察气泡冒出速率比较分解速率3、4组是用卫生香燃烧的猛烈程度比较分解速率③实验结论:过氧化氢在不同条件下的分解速率不同,在酶的作用下其分解速率最快。
④各条件使反应加快的本质加热:为过氧化氢分子提供能量Fe3+:降低活化能酶:显著降低活化能⑤变量——实验过程中可以变化的因素自变量:人为改变的变量因变量:随着自变量而变化的变化的变量,一般是观察指标无关变量:可以对实验结果造成影响的一些可变因素,如溶液的体积,试管的大小等⑥对照实验遵循原则:对照原则(对照组、空白组)单一变量原则等量原则(2)酶的催化作用①活化能分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称之。
②酶的催化作用特点加快反应速率,本身不被消耗缩短到达平衡的时间,不改变平衡点同无机催化剂相比,酶能显著降低活化能2、酶的本质和特性(1)酶的本质酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
必修一--第五章--细胞的能量供应和利用知识点总结
分子与细胞第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶细胞代谢(1)概念:细胞中每时每刻都进行的化学反应统称为细胞代谢。
(2)特点:一般都需要酶催化,在水环境中进行,反应条件温和,一般伴随着能量的释放和储存。
(3)地位:是细胞生命活动的基础。
对细胞代谢的理解(1)从性质上看,细胞代谢包括物质代谢和能量代谢两个方面。
细胞内每时每刻都在进行着化学反应,与此同时伴随着相应的能量变化。
物质是能量的载体,而能量是物质运输的动力。
物质代谢和能量代谢相伴而生,相互依存。
(2)从方向上看,细胞代谢包括同时进行、对立统一的同化作用和异化作用。
同化作用和异化作用相互依存,同化过程中有物质的分解、能量的释放,异化过程中有物质的合成、能量的储存。
同化作用为异化作用的进行提供物质和能量基础,而同化作用进行所需的能量又靠异化作用来提供。
(3)从实质上看,细胞代谢是生物体活细胞内所进行的有序的连锁的化学反应。
应特别注意只有活细胞内进行的化学反应才是有序的,死细胞内虽然也进行着化学反应,但是无序的,所以不属于细胞代谢的范畴。
(4)从意义上看,细胞代谢的过程完成了细胞成分的更新,而细胞成分的更新正是生化反应造成的物质转化和能量转变的结果。
在细胞代谢的基础上,生物体既进行新旧细胞的更替,又进行细胞内化学成分的更新,最终表现出生长、发育、生殖等生命活动。
酶的作用原理(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量(2)酶是一种生物催化剂,能改变反应途径,其作用是降低化学反应的活化能。
(3)酶在代谢中仅起到催化作用,本身化学性质和质量均不发生变化。
酶在进行催化作用时,首先与底物(即反应物)结合,形成不稳定的中间产物,中间产物再分解成酶和产物,因此可反复起催化作用。
酶的本质酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(真核生物)实验验证实验组待测酶液+双缩脲试剂待测酶液+吡罗红染液是否出现紫色反应是否呈现红色对照组已知蛋白液+双缩脲试剂出现紫色反应已知RNA溶液+吡罗红染液出现红色生理功能具有生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能(1)凡是活细胞都可产生酶(哺乳动物的成熟红细胞等除外),只有内分泌细胞才可产生激素,所以能产生酶的细胞不一定能产生激素,但能产生激素的细胞一定能产生酶。
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将植物置于黑暗中,实验容器中CO2 增加量、O2 减少量或有
机物减少量,即表示呼吸速率。
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
3.两者的关系
真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
【突破体验 3】 通过实验测得一片叶子在不同光照强度下 CO2 吸收和释放的情况如下图所示。图中所示细胞发生的情况与曲 线中 AB 段(不包括 A、B 两点)相符的一项是( )。
在底物充足, 且其他条件适 宜的情况下, 酶促反应速率 与酶浓度成正比
三、能力整合 四、直通高考
【突破体验 1】 图甲表示温度对淀粉酶活性的影响,图乙是将一 定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后,麦芽糖积累量随温度变化 的情况。下列说法中不正确的是( )。
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
6.当人剧烈运动或饥饿时,细胞内ATP的含量为明显降低。
(× )
7.叶肉细胞内能产生ATP的结构有叶绿体和线粒体。 (× ) (√ )
8.有氧呼吸中H2O即是反应物,又是生成物,且H2O中的氧全 部来自于O2。 9.无色透明大棚能透过日光中各色光,而有色大棚主要透过同 色光,其他光被其吸收,所以用无色透明的大棚植物光合效 率最高。 (√ ) (× )
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
解析
题图中AB段光合作用强度小于呼吸作用强度,呼吸作用
产生的CO2除进行光合作用,还有部分排出。 答案 A
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
四、直通高考
1.(2012·北京理综)细胞中不能合成ATP的部位是( A.线粒体的内膜 B.叶绿体中进行光反应的膜结构 C.内质网的膜 )。
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
【突破体验 2】 某学校生物兴趣小 组用伊乐藻进行光合作用的实验, 将 一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的 大试管中,以白炽灯作为光源,移动 白炽灯调节其与大试管的距离, 分别 在 10 ℃、20 ℃和 30 ℃下进行实验,观察并记录不同距离下
单位时间枝条产生的气泡数目,结果如图所示。下列相关叙述 不正确的是( )。
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
(2)多因子对光合作用的影响
在分析多因子对光合作用的影响时,首先要识别坐标中有几个 因子,它们是如何影响代谢过程的,更重要的是,能对多条曲 线进行对比,通过对比说明问题。对比时,要注意单一变量原 则,即能对比的两条曲线之间有一个因子不同。
一、构建网络
时表示麦芽糖的积累量随温度升高不再变化,说明Tb→Tc时,酶
已失活,酶促反应停止。 答案 C
一、构建网络 二、基础判断 三、能力整合 四、直通高考
影响光合作用的环境因素及曲线解读
(1)单因子对光合作用的影响
影响 因素 曲 线 曲线解读 在生产 上的应用
A 点:只进行细胞呼吸;AB 延长光合作 段:随光照强度增强,光合 用时间: 通过 作用强度也逐渐增强;B 点 轮作, 延长全 光照强 度 (光补偿点): 光合作用强度等 年内单位土 于细胞呼吸强度;BC 段:光 地面积上绿 照强度不断加强,光合作用 色植物进行
施用有机肥。 温室栽培植 物时, 可以适 当提高室内 CO2 浓度。 大 田生产“正 其行,通其 风”, 即为提 高 CO2 浓度, 增加产量
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
影响 因素
曲
线
曲线解读
在生产 上的应用
温度主要是通过影响与光 增加昼夜温差, 温度 合作用有关酶的活性而影 保证植物有机物 响光合作用速率 在一定浓度范围内,增大 必需元 素的供 应 必需元素的供应,可提高 光合作用速率,但当超过 一定浓度后,会因土壤溶 液浓度过高而导致植物渗 透失水萎蔫 的积累 合理施肥可促进 叶片面积增大, 提高酶的合成 率,增加光合作 用速率
2.(2012·海南单科)下列操作中,不可能导致淀粉酶活性发生变 化的是( )。 A.淀粉酶溶液中加入强酸 B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶 C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液 D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂 解析 本题考查了酶及其特性的相关知识。酶是有催化作用 的有机物,大多数酶是蛋白质,遇高温、强酸、强碱、重金 属会发生变性,故A、D可能发生。淀粉酶是蛋白质,淀粉酶 溶液中加入蛋白酶会使淀粉酶水解失活,故B能发生。淀粉酶
①在 A 反应物中加入酶 A, 酶的 专一性 (特异性) 反应速度较未加酶时明显加 快,说明酶 A 催化该反应; ②在 A 反应物中加入酶 B, 反应速度较未加酶时相同, 说明酶 B 不催化该反应
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
①在一定的温度(pH)范围内, 随着 温度(pH)升高,酶的活性增大,在 最适温度(pH)时,酶的活性最大, 酶的 活性 超过这一最适温度(pH), 酶的活性 逐渐减小;②过酸、过碱、高温都 会使酶失活, 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
第5章 细胞的能量供应和利用 一、构建网络
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
二、基础判断
1.酶通过降低活化能来加快本不能反应的化学反应的速率。 ( × ) 2.酶具有高效性和专一性,且在温度过高或过低、pH过高或过
低时失去活性。
(× )
3.pH、温度、酶的浓度、底物的浓度等均可通过影响酶的活性 来影响酶促反应速率。 4.ATP的结构简式可写为A-P~P~P。 5.细胞内ATP的需要量很大,ATP的含量也很高。 ( × ) ( √ ) ( × )
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
在其他条件适宜, 酶量一定 的条件下, 酶促反应速率随 底物浓 度对酶 促反应的影响 底物浓度增加而加快, 当底 物浓度达到一定限度时, 所 有的酶与底物结合, 反应速 率达到最大, 再增加底物浓 度,反应速率不再增加 酶浓度 对酶促 反应的影响
一、构建网络 二、基础判断
(2)线粒体内膜
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
4.(2012· 全国)金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究结果如下图 所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差,以 每克鲜重每小时释放 O2 的微摩尔数表示)。
一、构建网络
二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
据图回答下列问题。 (1)该研究探讨了____________对金鱼藻____________的影响, 其中,因变量是____________。 (2) 该 研 究 中 净 光 合 速 率 达 到 最 大 时 的 光 照 度 为 ____________lx。 在黑暗中, 金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小 时消耗氧气____________μ mol。
F试管中只加葡萄糖,能进行无氧呼吸过程。(2)有氧呼吸产生的
[H]在线粒体内膜上经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,
一、构建网络 二、基础判断 三、能力整合 四、直通高考
同时形成大量的ATP。2,4-二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有
影响,使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,表明DNP使
分布在线粒体内膜的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中, 葡萄糖的氧化分解能继续进行,不能生成ATP。 答案 (1)C、E B、F 能 B、D、F
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二、基础判断
三、能力整合
四、直通高考
解析
酵母菌是兼性厌氧型生物,有氧条件下进行有氧呼吸,无
氧条件下进行无氧呼吸。(1)A试管中有氧气但无线粒体,不能进
行有氧呼吸,氧气的存在也抑制了细胞质基质中无氧呼吸酶发挥 作用,导致无氧呼吸也不能进行;B试管中无氧气,可进行无氧 呼吸,能够产生酒精和CO2;C试管中丙酮酸进入线粒体被分解 生成CO2,同时产生的[H]在线粒体内膜上与氧气结合生成水;D 试管中加入葡萄糖,而葡萄糖不能进入线粒体,呼吸作用不进 行;E试管中加入葡萄糖和氧气,能进行完整的有氧呼吸过程;
A.该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响 B.A 点和 C 点的限制因素分别为温度和光照强度 C.B 点条件下伊乐藻能进行光合作用
一、构建网络 二、基础判断 三、能力整合 四、直通高考
D.若在缺镁的培养液中进行该实验,则B点向右移动
解析
B点为光的补偿点(光合作用氧气释放量=呼吸作用吸收量
),缺镁时影响叶绿素的形成,光的补偿点降低,即B点应该左 移。 答案 D
表)。 试管编号 细胞质基质 加入的物质 A B 粒体 C D 酵母菌 E F
葡萄糖 丙酮酸 氧气
- + +
+ - -
- + +
+ - -
+ - +
+ - -
注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入 相关物质。
一、构建网络 二、基础判断 三、能力整合 四、直通高考
(1)会产生CO2和H2O的试管有__________,会产生酒精的试管有
强度不断加强, 点对应的光 光合作用的 C 照强度为光饱和点
一、构建网络 二、基础判断 三、能力整合
时间
四、直通高考
影响 因素
曲 线
曲线解读
在生产 上的应用
①图 1 和图 2 都表示在一定范 围内,光合作用速率随 CO2 浓度的增加而增大,但当 CO2 浓度增加到一定范围后,光合 CO2 浓度 作用速率不再增加;②图 1 中 A 点表示光合作用速率等于细 胞呼吸速率时的 CO2 浓度, 即 CO2 补偿点;图 2 中的 A′点 表示进行光合作用所需 CO2 的最低浓度。图 1 和图 2 中的 B 和 B′点都表示 CO2 饱和点