人教版（2019）高中生物必修一 第5章《細胞的能量供應(yīng)和利用》單元知識清單（填空版）

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第5章　細胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié)　降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 1.比較過氧化氫在不同條件下的分解 （1）變量分析 ①自變量（因為）：_ _的變量。 本實驗中自變量為：_ ②因變量（所以）：隨著_自變量_的變化而變化的變量。 本實驗中因變量為：__ _ ______ ③無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量，無關(guān)變量要__ _ 。 ④對照實驗：除一個因素外，其余因素都保持不變的實驗稱為對照實驗。對照實驗一般要設(shè)置_ _組和 _組，除了要觀察的變量外，其他變量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同。 相互對照（如比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗的3、4號試管）和前后對照（如植物細胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗）。 （2）注意事項： ①要求用 的肝臟，因為新鮮的肝臟中H2O2酶的 較高； ②要經(jīng)過研磨且要充分，這樣能使肝臟細胞破裂， 充分釋放出來； ③滴加肝臟研磨液和 溶液時不能共用同一個滴管，原因是少量酶混入FeCl3溶液中會影響實驗結(jié)果的準確性，導(dǎo)致得出錯誤的結(jié)論。 （3）加熱、Fe3＋、H2O2酶促進H2O2分解的原理 ①加熱能促進H2O2分解是因為提供了 。 ②Fe3＋、H2O2酶能促進H2O2分解是因為 。 2. 酶的本質(zhì) 3. 酶的特性 （1）酶具有______性：催化效率很高，使反應(yīng)速度加快（與無機催化劑相比）。 （2）酶具有______性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。如纖維素酶、蛋白酶。 （3）酶的作用條件比較溫和（需要適宜的____________）。 酶的最適溫度：動物 ____________；植物____________；細菌和真菌____________。 最適PH值：植物____________；動物____________、胃蛋白酶最適PH值為____________； 注：過酸、過堿或溫度過高，會使酶的________遭到破壞，使酶永久失活。____________左右，酶的活性很低，但酶的____________穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性____________恢復(fù)。 第2節(jié) 細胞的能量“貨幣”ATP 1. ATP的功能： 是細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。（提醒：ATP并不是唯一的直接能源物質(zhì)） 2. ATP的結(jié)構(gòu) （1）ATP中文名稱： ，是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。 （2）ATP的結(jié)構(gòu)簡式： ，其中“A”代表 (由 和 組成)，“T”代表 ，“P”代表 ，“—”代表 ，“～”代表 。 一個ATP分子中有 個A， 個特殊化學(xué)鍵， 個磷酸基團。 （3）ATP去掉1個磷酸基團后叫 ；ATP去掉2個磷酸基團后叫 ，是組成 的基本單位之一。 （4）ATP的組成元素： 。(注： 組成元素都是CHONP) （5）特點：ATP在細胞中含量 ，化學(xué)性質(zhì) 。 3. ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化： （1）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量eq \o(───→,\s\up7(合成酶))ATP。能量來自 或物質(zhì)氧化分解釋放的 ， 能量去向是儲存于ATP 中。 ①動物、人、真菌和大多數(shù)細菌合成ATP的生理過程是 。 綠色植物葉肉細胞中合成ATP的生理過程是 、 。 綠色植物根尖細胞中合成ATP的生理過程是 。 ②動物細胞中能合成ATP的細胞器是 。 綠色植物葉肉細胞中能合成ATP的細胞器是 、 。 綠色植物根尖細胞中能合成ATP的細胞器是 。 （2）ATP的水解：ATPeq \o(───→,\s\up7(水解酶))ADP＋Pi＋能量。 能量去向是用于 。 （3）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式 (屬于/不屬于)可逆反應(yīng)，其中 可逆， 不可逆，酶 (相同/不相同)。 4. ATP的利用 1、以主動運輸為例 （1）參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP______的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點______時，其酶活性就被激活了。 （2）在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團脫離下來與____________結(jié)合，這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的________。 （3）載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其________發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外。 ATP水解釋放的________使蛋白質(zhì)等分子________，這在細胞中是常見的。這些分子被磷酸化后，________發(fā)生變化，______也被改變，因而可以參加各種化學(xué)反應(yīng)。 2、ATP的水解往往與______反應(yīng)相聯(lián)系，ATP的合成往往與______反應(yīng)相聯(lián)系，能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通，ATP是細胞里的能量流通的能量“通貨”。 5. 能源相關(guān)知識歸納 （1）能量的最終來源： 。 （2）細胞中的三大能源物質(zhì)： 。 （3）生物體生命活動的主要能源物質(zhì)： 。 （4）細胞生命活動的主要能源物質(zhì)： 。 （5）植物細胞中的儲能物質(zhì)： ；動物細胞中的儲能物質(zhì)： 。 （6）細胞內(nèi)良好(主要)的儲能物質(zhì)： 。 （7）細胞生命活動的直接能源物質(zhì)： 。 第3節(jié) 細胞呼吸的原理和應(yīng)用 1.探究酵母菌細胞呼吸的方式 （1）酵母菌是一種單細胞真菌（真核生物），在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于_ __型，便于探究細胞呼吸方式。（有氧條件產(chǎn)生CO2、H2O、能量；無氧條件產(chǎn)生酒精、CO2、能量） （2）CO2可使澄清的_ _變混濁，也可使 水溶液由 變 再變 。根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的 ，可以檢測酵母菌產(chǎn)生的CO2情況。 （3）橙色的_ __溶液，在 條件下與_ 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成__ _色。 （4）實驗裝置： ①10%NaOH溶液應(yīng)放在 瓶中，作用是 。 ②酵母菌培養(yǎng)液應(yīng)放在 瓶中。 ③澄清石灰水或溴麝香草酚藍水溶液應(yīng)放在 瓶中。 ④D瓶封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，目的是 。 ⑤CO2檢測時， 瓶的石灰水渾濁度高， 瓶的溴麝香草酚藍水溶液變色快。 ⑥酒精檢測時檢測液應(yīng)取自 瓶，其中只有取自 瓶的檢測液加入重鉻酸鉀后呈灰綠色。 （5）在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的 和 。 在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生 和少量的 。 2. 有氧呼吸 （1）概念：指細胞在有____的參與下，通過_________的催化作用下，把_________等有機物__________________，產(chǎn)生_____________________，釋放出大量_______，生成_______的過程。 （2）實質(zhì)：細胞在氧氣的參與下，分解有機物，釋放能量。 （3）有氧呼吸的場所：_____________________。一般來說，線粒體均勻分布在細胞質(zhì)中。但是，活細胞中的線粒體往往可以定向地運動到代謝比較旺盛的部位。 （4）有氧呼吸的過程 有氧呼吸過程中O2的去路：O2用于和[H]生成____，而葡萄糖和水中的氧在生成物____中。 總反應(yīng)式： ___________________________________。 （5）注意：（1）三個階段都能產(chǎn)生能量，但大量的能量在第_______個階段產(chǎn)生。 （6）反應(yīng)式中的能量不能寫成ATP，因為葡萄糖中的能量只有一部分進入了ATP；反應(yīng)式前后的水不能消去，因為在反應(yīng)過程中，在第_______階段消耗了水，而第_______階段生成了水；反應(yīng)式中間不能用等號，要用箭頭；反應(yīng)條件酶不可省去。 （7）沒有線粒體的 生物（如某些 ）也能進行有氧呼吸，因為它們細胞中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，由此可見，線粒體不是有氧呼吸的必要條件。 3. 無氧呼吸 （1）無氧呼吸兩個階段都在 中進行。無氧呼吸 階段與有氧呼吸完全相同，都產(chǎn)生了共同的中間產(chǎn)物 ；第二階段在不同酶的催化下生成 或 。 （2）無氧呼吸總反應(yīng)式 ①酵母菌、多數(shù)植物、蘋果：。 ②乳酸菌、骨骼肌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚：。 注：不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，是因為 不同。無氧呼吸產(chǎn)生的[H]實質(zhì)是 。 （3）無氧呼吸只在 階段釋放出 (大量/少量)能量，合成 (大量/少量)ATP。 4. 細胞呼吸原理的運用 （1）用透氣的消毒紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”包扎傷口，是為了抑制傷口處 的繁殖。 （2）疏松土壤、稻田定期排水，促進根系的 呼吸，防止根系無氧呼吸而引起 中毒。 （3）釀酒過程中，前期通入無菌空氣讓酵母菌進行 呼吸，大量繁殖；后期封閉發(fā)酵罐，讓酵母菌進行 呼吸，產(chǎn)生酒精。 （4）向發(fā)酵罐通入無菌空氣，利用醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌的 呼吸生產(chǎn)味精。 （5）提倡慢跑等有氧運動，避免肌細胞 呼吸產(chǎn)生大量 ，而使肌肉酸脹乏力。 （6）食品真空包裝、充加CO2能抑制 呼吸，延長保存期。 注：破傷風(fēng)芽胞桿菌為 生物，只能進行 呼吸。 第4節(jié) 光合作用與能量轉(zhuǎn)化 1.綠葉中色素的提取和分離 （1）色素的提?。壕G葉中的色素能夠溶解在有機溶劑 中。 （2）色素的分離：不同色素在 中的溶解度不同， 的隨層析液在濾紙上擴散的 快，反之則慢，這樣，色素就會隨著 在濾紙上的擴散而分離開。分離方法： 。 （3）試劑及藥品作用 ①無水乙醇作用： ； ②層析液作用： ； ③SiO2作用：；④CaCO3作用：。 （4）分離過程中不能讓濾液細線觸及層析液，原因是 。 （5）色素分離結(jié)果 濾紙條上觀察到 條色素帶，自上而下依次是 、 、 和 。可知 的溶解度最高， 的 溶解度最低； 的含量最多。 2. 捕獲光能的色素 （1）綠葉中的色素包括 和 兩大類，其中 含量最多(約占3/4)。 葉綠素分為 和 ，類胡蘿卜素分為 和 。 （2）葉綠素分子中含有 元素；葉綠素的合成需要 條件，黑暗中植物幼苗會長成黃化苗；低溫會破壞 分子，而 分子穩(wěn)定，因此秋冬季多數(shù)綠色植物葉片變黃。 （3）葉綠素主要吸收 和 ，類胡蘿卜素主要吸收 。葉綠素對 吸收量最少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色。色素只能吸收 進行光合作用，不能吸收紅外光和紫外光。 3. 捕獲光能的結(jié)構(gòu) （1）、葉綠體只存在于植物的綠色細胞中，扁平的______形或____形，____層膜（透明的，有利于光照的透過）。 （2）、葉綠體內(nèi)部由多個________堆疊成基粒，基粒上有色素，吸收光能的色素分布在葉綠體的____________上。每個基粒由2-100個類囊體組成，增大葉綠體內(nèi)的________，擴大色素和______附著面，擴大了受光面積，有利于提高光能的利用率。 （3）、基粒與基粒之間充滿了基質(zhì)，基質(zhì)光合作用中________進行的場所。 4. 光合作用的過程 （1）概念：光合作用是指綠色植物通過 ，利用 ，把 轉(zhuǎn)化成儲 光能 葉綠體 存能量的 ，并且釋放出 的過程。 （2）總反應(yīng)式(產(chǎn)物為葡萄糖)： 。 （3）過程分析 ①圖中階段Ⅰ是 階段，在 上進行； 階段Ⅱ是 階段，在 中進行。 ②A是 ，B是 ，C是 ，D是 ，E是 ，F(xiàn)是 ，G是 。 ③光反應(yīng)階段物質(zhì)轉(zhuǎn)化：水的光解： ；ATP的合成： 。 能量轉(zhuǎn)換： → 。 [H]的實質(zhì)是 。 ④暗反應(yīng)階段物質(zhì)轉(zhuǎn)化：CO2固定：；C3的還原：。 能量轉(zhuǎn)換： → 。 ⑤光合作用過程中的能量轉(zhuǎn)換過程是 → → 。 ⑥光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供大量的 ；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供 。 ⑦[H]和ATP的移動方向 。 ⑧光合作用的 反應(yīng)合成ATP， 反應(yīng)消耗ATP，且光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只能用于 。 ⑨暗反應(yīng)生成的(CH2O)中的能量直接來源于 。 （4）光合作用各元素去向： 。 ①研究元素去向的方法： 。 ②14CO2中14C的轉(zhuǎn)移途徑： ；C18O2中18O的轉(zhuǎn)移途徑： ； H218O中18O的轉(zhuǎn)移途徑： ；3H2O中3H的轉(zhuǎn)移途徑： 。 6. 化能合成作用 （1）化能合成作用 ①概念：利用體外環(huán)境中的某些 時所釋放出的能量(化學(xué)能)來制造 。 ②實例：生活在土壤中的硝化細菌，能將土壤中的 氧化成亞硝酸(HNO2)，進而將亞硝酸(HNO2)氧化成 。硝化細菌能夠利用這兩個化學(xué)反應(yīng)中釋放出的 ，將 合成為糖類，維持自身生命活動。 （2）自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物 ①自養(yǎng)生物：能將無機環(huán)境中的無機物 轉(zhuǎn)化為 的生物。 光能自養(yǎng)生物：利用 進行 作用的生物，如 。 化能自養(yǎng)生物：利用 進行 作用的生物，如 等。 ②異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的 來維持自身的生命活動，如 化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是 少數(shù)是 合成原料 核糖核苷酸合成場所 細胞核（真核生物）作用場所細胞內(nèi)、細胞外或生物體外均可來源一般來說， 都能產(chǎn)生酶生理功能具有生物 作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的 有氧呼吸場　所反應(yīng)式第一階段______________C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+ 少量能量第二階段______________2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+ 少量能量第三階段______________24[H]+6O2→12H2O+大量能量