人教版（2019）高中生物必修一 第5章《细胞的能量供应和利用》单元知识清单（填空版）

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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1.比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）变量分析①自变量（因为）：_ _的变量。 本实验中自变量为：_ ②因变量（所以）：随着_自变量_的变化而变化的变量。本实验中因变量为：__ _ ______③无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量，无关变量要__ _ 。④对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验称为对照实验。对照实验一般要设置_ _组和 _组，除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。相互对照（如比较过氧化氢在不同条件下的分解实验的3、4号试管）和前后对照（如植物细胞的质壁分离及复原实验）。（2）注意事项：①要求用 的肝脏，因为新鲜的肝脏中H2O2酶的 较高；②要经过研磨且要充分，这样能使肝脏细胞破裂， 充分释放出来；③滴加肝脏研磨液和 溶液时不能共用同一个滴管，原因是少量酶混入FeCl3溶液中会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。（3）加热、Fe3＋、H2O2酶促进H2O2分解的原理①加热能促进H2O2分解是因为提供了 。②Fe3＋、H2O2酶能促进H2O2分解是因为 。2. 酶的本质3. 酶的特性（1）酶具有______性：催化效率很高，使反应速度加快（与无机催化剂相比）。（2）酶具有______性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如纤维素酶、蛋白酶。（3）酶的作用条件比较温和（需要适宜的____________）。酶的最适温度：动物 ____________；植物____________；细菌和真菌____________。最适PH值：植物____________；动物____________、胃蛋白酶最适PH值为____________；注：过酸、过碱或温度过高，会使酶的________遭到破坏，使酶永久失活。____________左右，酶的活性很低，但酶的____________稳定，在适宜的温度下酶的活性____________恢复。第2节 细胞的能量“货币”ATP1. ATP的功能： 是细胞生命活动的直接能源物质。（提醒：ATP并不是唯一的直接能源物质）2. ATP的结构（1）ATP中文名称： ，是细胞内的一种高能磷酸化合物。（2）ATP的结构简式： ，其中“A”代表 (由 和 组成)，“T”代表 ，“P”代表 ，“—”代表 ，“～”代表 。一个ATP分子中有 个A， 个特殊化学键， 个磷酸基团。（3）ATP去掉1个磷酸基团后叫 ；ATP去掉2个磷酸基团后叫 ，是组成 的基本单位之一。（4）ATP的组成元素： 。(注： 组成元素都是CHONP)（5）特点：ATP在细胞中含量 ，化学性质 。3. ATP和ADP可以相互转化： （1）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量eq \o(───→,\s\up7(合成酶))ATP。能量来自 或物质氧化分解释放的 ，能量去向是储存于ATP 中。①动物、人、真菌和大多数细菌合成ATP的生理过程是 。 绿色植物叶肉细胞中合成ATP的生理过程是 、 。 绿色植物根尖细胞中合成ATP的生理过程是 。②动物细胞中能合成ATP的细胞器是 。 绿色植物叶肉细胞中能合成ATP的细胞器是 、 。 绿色植物根尖细胞中能合成ATP的细胞器是 。（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与ADP的相互转化反应式 (属于/不属于)可逆反应，其中 可逆， 不可逆，酶 (相同/不相同)。4. ATP的利用1、以主动运输为例（1）参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP______的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点______时，其酶活性就被激活了。（2）在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与____________结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的________。（3）载体蛋白磷酸化导致其________发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。 ATP水解释放的________使蛋白质等分子________，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，________发生变化，______也被改变，因而可以参加各种化学反应。2、ATP的水解往往与______反应相联系，ATP的合成往往与______反应相联系，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，ATP是细胞里的能量流通的能量“通货”。5. 能源相关知识归纳（1）能量的最终来源： 。 （2）细胞中的三大能源物质： 。（3）生物体生命活动的主要能源物质： 。 （4）细胞生命活动的主要能源物质： 。（5）植物细胞中的储能物质： ；动物细胞中的储能物质： 。（6）细胞内良好(主要)的储能物质： 。 （7）细胞生命活动的直接能源物质： 。第3节 细胞呼吸的原理和应用1.探究酵母菌细胞呼吸的方式（1）酵母菌是一种单细胞真菌（真核生物），在有氧和无氧的条件下都能生存，属于_ __型，便于探究细胞呼吸方式。（有氧条件产生CO2、H2O、能量；无氧条件产生酒精、CO2、能量）（2）CO2可使澄清的_ _变混浊，也可使 水溶液由 变 再变 。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的 ，可以检测酵母菌产生的CO2情况。（3）橙色的_ __溶液，在 条件下与_ 发生化学反应，变成__ _色。 （4）实验装置：①10%NaOH溶液应放在 瓶中，作用是 。②酵母菌培养液应放在 瓶中。③澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液应放在 瓶中。④D瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，目的是 。⑤CO2检测时， 瓶的石灰水浑浊度高， 瓶的溴麝香草酚蓝水溶液变色快。⑥酒精检测时检测液应取自 瓶，其中只有取自 瓶的检测液加入重铬酸钾后呈灰绿色。（5）在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 和 。 在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 和少量的 。2. 有氧呼吸（1）概念：指细胞在有____的参与下，通过_________的催化作用下，把_________等有机物__________________，产生_____________________，释放出大量_______，生成_______的过程。（2）实质：细胞在氧气的参与下，分解有机物，释放能量。（3）有氧呼吸的场所：_____________________。一般来说，线粒体均匀分布在细胞质中。但是，活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位。（4）有氧呼吸的过程 有氧呼吸过程中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。总反应式： ___________________________________。（5）注意：（1）三个阶段都能产生能量，但大量的能量在第_______个阶段产生。（6）反应式中的能量不能写成ATP，因为葡萄糖中的能量只有一部分进入了ATP；反应式前后的水不能消去，因为在反应过程中，在第_______阶段消耗了水，而第_______阶段生成了水；反应式中间不能用等号，要用箭头；反应条件酶不可省去。（7）没有线粒体的 生物（如某些 ）也能进行有氧呼吸，因为它们细胞中含有与有氧呼吸有关的酶，由此可见，线粒体不是有氧呼吸的必要条件。3. 无氧呼吸（1）无氧呼吸两个阶段都在 中进行。无氧呼吸 阶段与有氧呼吸完全相同，都产生了共同的中间产物 ；第二阶段在不同酶的催化下生成 或 。（2）无氧呼吸总反应式①酵母菌、多数植物、苹果：。②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚：。注：不同生物无氧呼吸的产物不同，是因为 不同。无氧呼吸产生的[H]实质是 。（3）无氧呼吸只在 阶段释放出 (大量/少量)能量，合成 (大量/少量)ATP。4. 细胞呼吸原理的运用（1）用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，是为了抑制伤口处 的繁殖。（2）疏松土壤、稻田定期排水，促进根系的 呼吸，防止根系无氧呼吸而引起 中毒。（3）酿酒过程中，前期通入无菌空气让酵母菌进行 呼吸，大量繁殖；后期封闭发酵罐，让酵母菌进行 呼吸，产生酒精。（4）向发酵罐通入无菌空气，利用醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌的 呼吸生产味精。（5）提倡慢跑等有氧运动，避免肌细胞 呼吸产生大量 ，而使肌肉酸胀乏力。（6）食品真空包装、充加CO2能抑制 呼吸，延长保存期。注：破伤风芽胞杆菌为 生物，只能进行 呼吸。第4节 光合作用与能量转化1.绿叶中色素的提取和分离（1）色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 中。（2）色素的分离：不同色素在 中的溶解度不同， 的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢，这样，色素就会随着 在滤纸上的扩散而分离开。分离方法： 。（3）试剂及药品作用①无水乙醇作用： ； ②层析液作用： ；③SiO2作用：；④CaCO3作用：。（4）分离过程中不能让滤液细线触及层析液，原因是 。（5）色素分离结果滤纸条上观察到 条色素带，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. 捕获光能的色素（1）绿叶中的色素包括 和 两大类，其中 含量最多(约占3/4)。叶绿素分为 和 ，类胡萝卜素分为 和 。（2）叶绿素分子中含有 元素；叶绿素的合成需要 条件，黑暗中植物幼苗会长成黄化苗；低温会破坏 分子，而 分子稳定，因此秋冬季多数绿色植物叶片变黄。（3）叶绿素主要吸收 和 ，类胡萝卜素主要吸收 。叶绿素对 吸收量最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。色素只能吸收 进行光合作用，不能吸收红外光和紫外光。3. 捕获光能的结构（1）、叶绿体只存在于植物的绿色细胞中，扁平的______形或____形，____层膜（透明的，有利于光照的透过）。（2）、叶绿体内部由多个________堆叠成基粒，基粒上有色素，吸收光能的色素分布在叶绿体的____________上。每个基粒由2-100个类囊体组成，增大叶绿体内的________，扩大色素和______附着面，扩大了受光面积，有利于提高光能的利用率。（3）、基粒与基粒之间充满了基质，基质光合作用中________进行的场所。4. 光合作用的过程（1）概念：光合作用是指绿色植物通过 ，利用 ，把 转化成储光能叶绿体存能量的 ，并且释放出 的过程。（2）总反应式(产物为葡萄糖)： 。（3）过程分析①图中阶段Ⅰ是 阶段，在 上进行；阶段Ⅱ是 阶段，在 中进行。②A是 ，B是 ，C是 ，D是 ，E是 ，F是 ，G是 。③光反应阶段物质转化：水的光解： ；ATP的合成： 。 能量转换： → 。 [H]的实质是 。④暗反应阶段物质转化：CO2固定：；C3的还原：。 能量转换： → 。 ⑤光合作用过程中的能量转换过程是 → → 。⑥光反应为暗反应提供大量的 ；暗反应为光反应提供 。⑦[H]和ATP的移动方向 。⑧光合作用的 反应合成ATP， 反应消耗ATP，且光反应产生的ATP只能用于 。⑨暗反应生成的(CH2O)中的能量直接来源于 。（4）光合作用各元素去向： 。①研究元素去向的方法： 。②14CO2中14C的转移途径： ；C18O2中18O的转移途径： ； H218O中18O的转移途径： ；3H2O中3H的转移途径： 。6. 化能合成作用（1）化能合成作用①概念：利用体外环境中的某些 时所释放出的能量(化学能)来制造 。②实例：生活在土壤中的硝化细菌，能将土壤中的 氧化成亚硝酸(HNO2)，进而将亚硝酸(HNO2)氧化成 。硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放出的 ，将 合成为糖类，维持自身生命活动。（2）自养生物和异养生物①自养生物：能将无机环境中的无机物 转化为 的生物。光能自养生物：利用 进行 作用的生物，如 。化能自养生物：利用 进行 作用的生物，如 等。②异养生物：只能利用环境中现成的 来维持自身的生命活动，如 化学本质绝大多数是 少数是 合成原料 核糖核苷酸合成场所 细胞核（真核生物）作用场所细胞内、细胞外或生物体外均可来源一般来说， 都能产生酶生理功能具有生物 作用作用原理降低化学反应的 有氧呼吸场　所反应式第一阶段______________C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+ 少量能量第二阶段______________2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+ 少量能量第三阶段______________24[H]+6O2→12H2O+大量能量