新人教版高中生物学必修1《分子与细胞》全册微课精讲+考点+资料.pdf

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1、考点总结第1章走近细胞第2章组成细胞的分子生物界与非生物界统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到生物界与非生物界差异性:化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同组成生物体的化学元素有2 0多种:大量元素:C、0、H、N、S、P、C a、M g、K 等;微量元素:F e、M n B、Z n C u M o;最基本元素:C;细胞含量最多4种元素:C、0、H、N;组成细胞的化合物:无 机 物(水、无机盐)、有 机 物(蛋白质、糖类、脂质、核酸)活细胞中含量最多的化合物是水;含量最多的有机物是蛋白质;占细胞鲜重比例最大的化学元素是0、占细胞干重比例最大的化学元素是C。细胞中的无机化合

2、物:水和无机盐1、水:(1)含量:占细胞总重量的6 0%-占,是活细胞中含量是最妥的物质。(2)形式:自由水、结合水自由水:是以游亶形式存在,可以自由流动的水。作用有良好的溶剂;参与细胞内生化反应;物质运输;维持细胞的形态;体 温 调 节(在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多)结合水:是与其他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成分。(结合水的含量增多,可以使植物的抗逆性增强)2、无机盐(1)存在形式:绝大多数以离子形式存在(2)作用:与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。(如M/+是构成叶绿素的成分、F e?+是构成血红蛋白的成分、是构成甲状腺激素的成分。参与细胞的各种生命活动。(如钙离

3、子浓度过低肌肉抽擅、过高肌肉乏力)细胞中的生物大分子一,糖类1、元素组成:由C、H、0 3种元素组成。2、分类附:二糖与多糖的水解产物:蔗糖-1葡萄糖+1果糖麦芽糖 2葡萄糖概 念种 类分 布主 要 功 能单糖不能水解的糖核糖动植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖葡萄糖细胞的重要能源物质二糖水解后能够生成二分子单糖蔗糖植物细胞麦芽糖的糖乳糖动物细胞多糖水解后能够生成许多个单糖分子的糖淀粉植物细胞植物细胞中的储能物质纤维素植物细胞壁的基本组成成分糖原动物细胞动物细胞中的储能物质乳糖一1葡萄糖+1半乳糖淀粉一麦芽糖f葡萄糖纤维素一纤维二糖一葡萄糖糖原f葡萄3:功能:糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源

4、。(另:能参与细胞识别,细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。)4.糖的鉴定:(1)淀粉遇碘液变蓝色,这是淀粉特有的颜色反应。(2)还原性糖(单盘、麦芽糖和乳糖)与斐林试剂在隔水加热条件下,能够生成砖红色沉淀。斐林试剂:配制:0.I g/m L的N a O H溶 液(2 m L)+O 0 5 g/m L C u S 0 4 溶 液(4-5 滴)使用:混合后使用,且现配现用。二、脂质1、元素组成:主要由C、H、0组 成(C/H比例高于糖类),有些还含N、P2、分类:脂肪、类 脂(如磷脂)、固 醇(如胆固醇、性激素、维生素D等)3.功能:脂肪:细胞代谢所需能量的主要储在形式。类脂中的磷脂:是构

5、成生物膜的重要物质。固醇:在细胞的营养、调节、和代谢中具有重要作用。4、脂肪的鉴定:脂肪可以被苏丹m染液染成橘黄色。(在实验中用50%酒精洗去浮色一显微镜观察f橘黄色脂肪颗粒)三、蛋白质1、元素组成:除C、H、0、N外,大多数蛋白质还含有s氨基酸结构通式:氨基酸的判断:同时有氨基和筮基至少有一个氨基和一个较基连在同一个碳原子上。(组成蛋白质的20种氨基酸的区别:R基的不同)3.形成:许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键(-C0-NHz)相连而成肽链,多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白质二肽:由2个氨基酸分子组成的肽链。多肽:由n(n3)个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。蛋白质结构的多样性的原因:组

6、成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同;构成蛋白质的多肽链的数且、空间结构不同。5 .功能:生命活动的主要承担者。(注意有关蛋白质的功能及举例)表 2-3 蛋白质的部分功能及举例功 能举 例催化生物体内各种化学反应几乎都是在蛋门质类的梅的催化下进行的运输血红蛋白运输铳气,膈蛋白随血流将脂质从肝运输到身体其他部位收缩和运动肌肉中的些蛋白质构成肌肉的收缩系统有机体结构细胞膜系统等主要由蛋白质和璘脂构成,还有各种结构蛋白质防御抗体具有免疫功能,凝血蛋内能保护受伤的血管调控调节、控制细胞的生长、分化、遗传信息的表达6 .蛋白质鉴定:与双缩胭试剂产生紫色的颜色反应双缩版试剂:配制:0.l g

7、/m L的N a O H溶 液(2m L)和0.O l g/m L C u S 0 4 溶 液(3-4 滴)使用:分开使用,先加N a O H溶液,再加C u S 04溶液。有关计算:肽 键 数=脱去水分子数=氨基酸数目一 肽链数 至少含有的竣基(一C O O H)或氨基数(一N H 2)=肽链数蛋白质分子量=氨基酸分子量X氨基酸个数一水的个数X 18生物组织还原性糖N脂肪、蛋白质的鉴定鉴定物质实验试剂实验现象注意事项还原性糖斐林试剂砖红色沉淀试剂现用现配、沸水浴加,执、脂 肪苏 丹I I I、I VHI橘黄色(I V红色)必须用显微镜观察蛋 白 质双缩服试剂紫 色先加N a O H,后四、核

8、酸加 C u S 04淀 粉碘 液蓝 色淀粉酶可以将之水解1、元素组成:由C、H、0、N、P 5种元素构成2、基本单位:核 甘 酸(由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成)f 1分子磷酸j I 分子脱量核灌 1分子含氮碱基 1分子磷酸CHN。化合物含量:水蛋白质脂质糖类。(2)细胞干重时:元素含量:C0NHo化合物含量:蛋白质脂质糖类。3.生物界与非生物界的统一性和差异性(1)统一性:组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到,没有一种是生物体所特有的。(2)差异性:尽管组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到,但与无机环境中的相应元素的含量又有一定的差别。(3)细胞统一性和差异性的

9、体现:不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同,但在不同生物体内同种元素的含量差别较大;同一生物体内不同组织细胞中各元素的含量也不相同。2考 点 二 细胞中的无机化合物1.水的含量与代谢和抗逆性的关系(1)在一定范围内,自由水与结合水比值的大小决定了细胞或生物体的代谢强度:比值越大说明细胞(或生物体)中自由水含量越多,代谢越强;反之,代谢越弱。(2)生物体的抗逆性也和自由水与结合水的比值有关:比值越小抗逆性越强;反之,抗逆性越弱。2.细胞中无机盐的功能及举例功能举例细胞的结M g 2 +是叶绿素的组成成分,缺乏时植物叶片会变黄构成分F e 2 +是血红蛋白的组成成分,缺乏时会患贫血是甲状腺激素

10、的组成成分,缺乏时会患地方性甲状腺肿碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分,P 0是磷脂的组成成分,也是A T P、核甘酸的主要组成成分功能举例对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用C a 2 +能降低神经系统的兴奋性,血钙过低时,会出现抽搐现象,血钙过高时,会患肌无力维持生物体内的平衡渗透压的平衡N a+、C l 对细胞外液渗透压起重要作用K十对细胞内液渗透压起决定作用酸碱平衡血液中 N a HC 03/H2 c 03、N a H2 P 04/N a 2 HP 04等缓冲对,调节机体的酸碱平衡能力提升1与水的存在形式有关的3个易错点(1)细胞内自由水/结合水比例升高,则代谢旺盛;反之代谢

11、缓慢。(2)秋冬季节,蒸腾作用弱,吸水减少,结合水含量相对升高,有利于植物抗寒性提高。(3)升高或降低温度时,结合水与自由水可以相互转化,以增强细胞的抗逆性。升高温度时,自由水增多;反之,结合水增多。3考点三 蛋白质的结构层次及其多样性兀 素H、O、N(有 的 还 含 有 S等 元 素)m成无 甚 酸脱水缩合特 点 分 析举 例至 少 有 一 个 N H2和 一 个 一 COOHR 她 中 也 可 能 含 有 NH?和 一 C OOHR基 中 含 一 C OOH:COOH NH211CH2 CH2 CH C OOHR基 中 含 一 N%:NH2 NH2I|CH2 (CH2),CH COOH都

12、有 一 个 一 NFL和 一 个 C OOH连 接 在 同 一 个 碳原 子 上反 例:NH21CH2 CH2 CH2 COOH非 生 物 体 内 氨 基 M_/r 1 z-,-/J _多肽折叠盘曲蛋白质Cb-D-n0-0-0结 丽&而 露 白(组成细胞 -1-1 r和生物)调节 催化 运 输 免 疫(蛋 白 质 类(大 多,我体、血(抗体)激素)数醐)红蛋白)碱基对数量及排列顺序的不同|DNA的多样用|环境多样性|肽锌的空间结构+厌 足 决定 导致氨基酸的种类、数鼠、|“人-体现排列顺序的不同 蛋白质多样性一 生物多样性表现物种多样性、遗传多样性、生态系维宣誓倒三注:(1)生物多样性的根本原

13、因是DNA的多样性。(2)生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。(3)多种多样的环境是形成生物多样性的重要条件。4考点四 蛋白质的合成过程及相关计算1.氨基酸、多肽、肽键的关系R 1 R2 呼 R3 R nI,.一J r一,t !H2N H-C O:O H HJN-C-C O I O H-H J NC-C-C O O H、H ,H H H H H氨基酸分子通式v-,-、二肽,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _多肽(肽链)二二以生物2.肽键数、脱水数及蛋白质相对分子质量的计算(设由。个氨基酸,形 成1条 或条肽链,氨基酸的平均相对分

14、子质量为a)o肽链数肽键数=脱水数=水解需水数蛋白质相对分子质量1m 1ma-18(勿一1)nmnma18(mn)3.蛋白质中游离氨基或竣基数的计算:一条肽链上至少有一个游离的氨基和竣基,分别位于肽链的两端,若有更多的氨基或竣基则分布在R基上。故:氨基或竣基数的最小值=肽链数。氨基或竣基总数=肽链数+R基上的氨基或竣基数。4 .蛋白质中N、0原子数的计算:N原子数=各氨基酸中N(氨基)的总数=肽键数+肽链数+R基上的N原子(氨基)数。0原子数=各氨基酸中的0的总数一脱去水分子数=肽键数+2肽链数+R基上的0原子数。5 .蛋白质相对分子质量的计算:蛋白质相对分子质量=氨基酸数目X氨基酸的平均相对

15、分子质量一脱去水分子数X 18(注意环状和一S-S一键的特殊情况)。5考点五核酸的结构、分类和功能1.核昔酸的组成2.D N A和R N A组成成分的比较磷 酸 一含氮的碱基(A、G、C、T)一脱氧核糖基本|单位邈 脱 氧 核 昔 酸种类腺 喋 吟;鸟 噂 吟;胞 喀 咤!胸腺嗑脱 氧 核,脱 氧 核!脱 氧 核 咤脱氧昔 酸I甘 酸;甘 酸I核昔酸基本 单 位 磷酸核糖核睡胃魂鬻种 类 匚 核 糖 1 1腺噪吟;鸟嚓吟 胞 喀 咤;尿嗑咤核 糖 核,核 糖 核 核 崎 核 核 糖 核甘 酸;甘 酸:甘酸【甘酸3.D N A、R N A、A T P及核甘酸中“A”的含义腺瞟吟脱氧核件酸腺噂吟核

16、糖核甘酸4.碱基种类与核甘酸种类的关系(1)在只有DNA或 RNA的生物(病毒)中:4种 减 基+1种 磷 酸+1种五碳糖、-V-J(2)同时含有D、A 和 RNA的生物(细胞生物)中:5种碱基+1种磷酸+2种五碳糖A、G、C T 脱辄核糖+磷 酸+A、G、C U(或核糖)6 考点六 糖类与脂质的比较分析1.对糖类与脂质的比较项目名称糖类脂质合成部位细胞器:叶绿体、高尔基体;器官:肝脏和肌肉主要是内质网与能量的关系与细胞膜的关系主要的能源物质。动物细胞中的糖原、植物细胞中的淀粉是重要的储能物质脂肪是细胞内良好的储能物质糖被的重要组成成分磷脂是构成细胞膜的基本支架,胆固醇是动物细胞膜的重要成分2

17、.对糖类、脂肪功能的理解分析(1)糖类功能的全面理解糖类是生物体的主要能源物质a.糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质(7 0%);b.淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质,而纤维素为结构物质,非储能物质。糖类是细胞和生物体的重要结构成分a.五碳糖是构成核酸的主要成分;b.纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分;c.细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成。(2)脂肪是细胞内良好的储能物质的原因 相对于糖类、蛋白质,脂肪中C、H的比例高,而0比例低,故在氧化分解时,单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多,产生的水多,产生的能量也多。能力提升2细胞内的能源物质种类及其分解放能情况1 .主要能源物质:糖

18、类。2 .主要储能物质:脂肪。除此之外,动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。3 .直接能源物质:A T P o糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到A T P中,才能被生命活动利用。4 .细胞中的能源物质为糖类、脂肪、蛋白质,三者供能顺序是:糖类一脂肪一蛋白质。糖类是主要的能源物质;当外界摄入能量不足时(如饥饿),由脂肪分解供能;蛋白质作为生物体重要的结构物质,一般不提供能量,但在营养不良、疾病、衰老等状态下也可分解提供能量。5 .能源物质为生命活动供能的过程:实验探索观察D N A和R N A在细胞中的分布1 .实验原理(l)D N A主要分布在细胞核中,R N A大部分存在

19、于细胞质中。(2)甲基绿和毗罗红对D N A、R N A的亲和力不同。利用甲基绿、吐罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示D N A和R N A在细胞中的分布。(3)盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的D N A与蛋白质分离,有利于D N A与染色剂结合。2.试剂及作用试剂 作用甲基绿口比罗红质量分数为0.9%的N a C l溶液质量分数为8%的盐酸蒸储水使D N A呈现绿色使R N A呈现红色保持口腔上皮细胞的正常形态改变细胞膜的通透性;使染色质中D N A与蛋白质分离配制染色剂;冲洗载玻片3 .材料的选择(1)人的口腔上皮细胞:取口腔上皮细胞之前,应先漱口,以避免装

20、片中出现太多的杂质。(2)哺乳动物的成熟红细胞由于没有细胞核,不能做观察D N A和R N A分布的实验材料。4 .试验流程细胞质部分被染成红色|结论|D】A主要分布在细胞核不.RN A主要万希京药画面不观 察DNA和RNA在细胞分布实验中的4个注意问题(1)选材:口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞,不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞,以防止颜色的干扰。(2)缓水流冲洗目的:防止载玻片上的细胞被冲走。(3)几种试剂在实验中的作用0.9%的N a C l溶液(生理盐水):保持口腔上皮细胞正常形O8%的盐酸:a.改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞;b.使染色质中D N A与蛋白质分离,有利

21、于D N A与染色剂结合。蒸储水:a.配制染色剂;b.冲洗载玻片。吐罗红甲基绿染液:混合使用,且现用现配。(4)D N A和R N A在细胞核和细胞质中均有分布,只是量的不同,故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质1.实验原理(1)还原性糖检测:可溶性糖中的还原性糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)具有还原性,与斐林试剂发生作用,在水溶加热情况下,可以生成砖红色沉淀。鉴定过程中溶液的颜色变化过程为:浅蓝色f棕色f砖红色(沉淀)(2)脂肪检测:脂肪与苏丹i n具有较强亲和力,脂肪可以被苏丹n i染液染成橘黄色。(3)蛋白质检测:由于蛋白质分子中含

22、有与双缩腺结构相似_ 2+的肽键,因此,蛋白质在碱性环境下,可以与C u 作用形成紫色或紫红色的络合物,产生紫色反应。即蛋白质与双缩胭试剂发生作用,可以产生紫色反应。2.实验步骤(1)还原性糖检测第一步:取两支洁净试管,分别标记为甲、乙;第二步:向甲试管加入0.0 1 g/m L的葡萄糖溶液2 m L,向乙试管加入蒸储水2 m L;第三步:向两试管各滴入斐林试剂1 m L,摇匀,沸水加热1 2 m i n,观察颜色变化。(2)脂肪检测第一步:取两支洁净试管,分别标记为甲、乙;第二步:向甲试管加入食用油2 m L,向乙试管加入蒸储水2m L;第三步:向两试管各滴入苏丹H I染液4 5滴,染色2

23、3m i n,观察颜色变化。(3)蛋白质检测第一步:取两支洁净试管,分别标记为甲、乙;第二步:向甲试管加入蛋白质悬液2 m L,向乙试管加入蒸储水2 m L ;第三步:向两试管各滴入双缩服试剂A液2 m L,摇匀,再加入双缩版试剂B液3 4滴,摇匀,观察颜色变化。注意事项1.三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验结果的颜色变化。2 .还原糖、蛋白质的鉴定实验中,在加相应试剂鉴定之前,要留出一部分组织样液作为对照,以便与鉴定后的样液颜色作对比,增强实验的说服力。3 .在蛋白质的鉴定实验中,如果用蛋清稀释液作为实验材料,一定要稀释到一定程度,否则,与双缩胭试剂发生反应后会粘在试管的内壁上

24、,使反应不彻底,试管也不易洗刷干净。4.脂肪的鉴定中,实验用的花生种子需提前浸泡3 4 h,浸泡时间太短,不易切片;浸泡时间太长,则组织太软,切下的薄片不易成形。洗去浮色时不能用清水,因为染液易溶于有机溶剂、不溶于水。第 3 章细胞的基本结构中心体 叶绿体液泡迎照壁初物细胞,左)和植物细胞,右,亚显微结构模式图发明显微镜的科学家是荷兰的列 文 虎克;发现细胞的科学家是英国的胡克;创立细胞学说的科学家是德国的施莱登和施旺。施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是由细胞构成的,细胞是一切动植物的基本单位”。在此基础上德国的魏尔肖总结出:“细胞只能来自细胞”,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。这被

25、认为是对细胞学说的重要补充。细胞的类型真核细胞原核细胞原核细胞:没有典型的细胞核,无核膜和核仁。如细菌、蓝藻、放线菌等原核生物的细胞真核细胞:直核膜包被的明显的细胞核。如动物、植物和真葵京供暗反,上 应使用绿,反用质暗入基与但土场所:叶绿体的类囊体薄圆条件:光、色素、酶、水(水的光解:珥。光能(还原剂)H+。2物质变化ATP的合成:ADP+Pi+能量(光 豺 且*ATP能量变化 光能一MTP中活跃的化学能 W;AdeL生物2.暗反应阶段场所:叶绿体的基质中条 件:多种酶、H、ATP 酶r co2的固定:8 2+C5 上 一2C 3物 质 变 化:“C 3的还原:2G-酶/、(C H2O)、HA

26、TP ADP+Pi 糖类能 量 有 化.AIF中活跃的化字有机物中稳定的化学能三碳化合物2C3五 碳 化 合 物c5蛋白质C3的还原指质(基质露 的 多种酶3、总反应式:光能O2+H2O-(I 叶绿体)十%c水 的 光 解:*光 反 应 v2H2。小=4皿+。2ATP的 合 成:ADP+Pi+能 量-*ATP暗 反 应 r C 0 2的 固 定:C02+C5*2C3C O 2的 还 原:2C3.;(C H20)+C5 A T P H /一生物4、实质:把无机物转变成有机物,把光能转变成有机物中的化学能影响光合作用的环境因素:讨论:条件变化时,各种物质合成量的动态变化。光照强度、C02浓度、温度

27、等条件0 3,5H和 ATP(阻0)合成量停止光照,co了变增加减少减少或没有 或少或没有突然光照,8不变减少增加增加增加光照不变停止C O 2供应减少增加增加成少或没有光照不变,co席加增加减少减少增加(1)光照强度:在一定的光照强度范围内,光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。好附ffei如米光照强度(2)C02浓度:在一定浓度范围内,光合作用速率随着C02浓度的增加而加快。拗眼比e如米-。0二 浓1 物(3)温度:光合作用只能在一定的温度范围内进行,在最适温度时,光合作用速率最快,高于或低于最适温度,光合作用速率下降。五、农业生产中提高光能利用率采取的方法:延长光 照 时 间 如:补充

28、人工光照、多季种植增 加 光 照 面 积 如:合 理 密 植、套 种增 强 光 合 作 用 效率:1.光照强弱的控制:阳 生 植 物(强 光),阴生植物(弱光)2.适当提高C02浓度:施农家肥3.适当提高白天温度(降低夜间温度)4.必需矿质元素的供应细胞呼吸细胞呼吸就是细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或小分子有机物,并且释放出能量的过程。有氧呼吸1、概念:有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下,通过酶的催化作用,把某些有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。有氧呼吸的三个阶段细胞质基质 wk34ATP T-12H2。C/1 2 6,呼忆西酮酸 L 6H2。B 热2AT

29、P6C02|线粒体|_ _ _ “六 二 担 弊典2、有氧呼吸的过程第一阶段:细胞质基质1葡 萄 糖 理2丙酮酸+4H+少量能量第二阶段:线粒体基质2丙酮酸+6电0 冥 6co2 +20 H+少量能量第三阶段:线粒体内膜24 H+6O2 r12H2O +大量能量总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2 应 6co2+12H/)+育 序 量)3、意义:是大多数生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径无氧呼吸概念:无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸,同时释放少量能量的过程。1、无氧呼吸的过程第一阶段:与有氧呼吸第一阶段相同1 葡 萄 糖

30、陛2丙酮酸+4 H+少量能量第二阶段:1 2 丙 酮 酸 照 2 C2H5O H+2 C O2,2 丙 酮 酸 旌 2 c 3 H6。3产物取决于细胞内酶的种类第二阶段没有释放能量葡萄糖分子大部分能量还存留在酒精或乳酸申。总反应式乳酸发酵:C6Hl2。6 酶-2c3H6。3(乳酸)+少量能量酒精发酵:C6Hl2。6一酶一 2c2H50H(酒精)+2c02+少量能量意义:高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧环境条件。(酒精会毒害根细胞,产生烂根现象)人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄

31、糖分解为乳酸,释放出一定能量,满足人体的需要。有氧呼吸和无氧呼吸的区别区别:有氧呼吸主要在线粒体内,而无氧呼吸主要在细胞基质内.有氧呼吸需要分子氧参加,而无氧呼吸不需要分子氧参加。有氧呼吸分解产物是二氧化碳和水,无氧呼吸分解产物是酒精或者乳酸。有氧呼吸释放能量较多,无氧呼吸释放能量较少.共同点:1.从物质和能量的变化看,两者都是分解有机物释放能量。2 .从反应过程来看,这两种呼吸类型的第一步反应,都是在细胞质基质中把葡萄糖分解成丙酮酸。3.从生物进化的角度看,原始地球的大气不含氧气。所以,那时候的生物的呼吸方式都为无氧呼吸。当蓝藻等自养型生物出现以后,大气中有了氧气,才出现了有氧呼吸。可见,有

32、氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。细胞呼吸的意义为生物体的生命活动提供能量,其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽。应用:1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件,增强水稻根系的细胞呼吸作用。呼吸类型有氧呼吸无氧呼吸区别场所先在细胞质基质内,后在线粒体内一直在细胞质基质中条件除 氧 气酶物质变化葡萄糖彻底分解为二氧化碳和水葡萄糖分解不彻底,产生酒精和二氧化碳或乳酸能量变化释放大量能量,形成大量ATP释放少量能量,形成少量ATP相同点实质分解有机物,释放能量联系从葡萄糖到丙酮酸这一步完全问同,说明有氧呼吸是在无氧呼吸基础上发展而来的2、储存粮食时,要注意降低温度和保持干燥,抑制细胞

33、呼吸。3、果蔬保鲜时,采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法,抑制细胞呼吸,注意要保持一定的湿度。实验探究酵母菌的呼吸方式1、原理:酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水:C6Hl2。6+602+6H206-C 02+12H2O+能量在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量二氧化碳:C 6 H l 2 0 6 f 2 c 2 H 5 0 H +2 C 02+少量能量2、装置:3、检测:(1)检 测C 0 2 的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使漠麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)检测酒精的产生:橙色的重铭酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。4,结论:酵母能进行有氧呼吸,

34、也能进行无氧呼吸。光合作用和呼吸作用的关系光合作用呼吸作用反应场所绿色植物(在叶绿体中进行)所有生物(主要在线粒体中进行)反应条件光、色素、酶酶(时刻进行)物质转变把无机物C.和1饴成有机 物(O)分解有机物产生C与和坨0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,部分转移ATP实质 合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量、产生ATP联系光合作用有机物、皂5呼吸作用一量化蕾 产内之:生彻B:光补偿点 C2:光饱和点光补偿点;光合作用吸收的C02和呼吸放出C02相等时的光强度。光饱和点:光合作用达到最强时所需的最低的光强度。a(净光合作用)=b(总光合作用)-c(呼吸作用)考点分

35、析1考点一酶的作用原理和酶的特性1.酶的作用原理下图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。(1)没有酶催化的反应曲线是。(2)有酶催化的反应曲线是。(3)A C段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能。(4)B C段的含义是酶降低的活化能。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则B点在纵轴上将向上移动,即反应需要的活化能要增大。2.酶的特性原因特点高效性专一性作用条件较温和酶降低化学反应活化能的作用更显著酶只能催化特定的化学反应在高温、过酸、过碱的条件下都会使酶失活小提示(1)酶并不只在细胞内发挥作用:酶由活细胞产生,可以在细胞内发挥作用,如细胞内的呼吸氧

36、化酶;也可以分泌到细胞外发挥作用,如各种消化酶;在生物体外适宜的条件下也能发挥作用,如实验证明唾液淀粉酶水解淀粉的实验。(2)产生激素的细胞一定能产生酶,但产生酶的细胞不一定能产生激素。酶与激素的比较项目酶激素来源及作用场所活细胞产生;细胞内或细胞外专门的内分泌腺或特定部位细胞产生;细胞外发挥作用化学本质绝大多数是蛋白质,少数是R N A固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质等生物功能催化作用调节作用共性在生物体内均属高效能物质,即含量少、作用大、生物代谢不可缺少2考 点 二 与酶有关的曲线分析1.表示酶高效性的曲线及实验验证(1)曲线模型:生成物浓度加入酶 加入无机催化剂平衡点未加催化剂O

37、i 时间与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不能改变化学反应的平衡点。(2)实验验证:对照组:反应物+无机催化剂一反应物分解速率;实验组:反应物十等量酶溶液一反应物分解速率。实验中自变量是催化剂种类,因变量是反应物分解速率。实验结论:酶的催化效率远大于无机催化剂的催化效率。2.表示酶专一性的曲线及实验验证(1)曲线模型:加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B对此反应无催化作用。而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快,说明酶具有专一性。(2)实验验证:用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二

38、者都有催化作用,从而探究酶的专一性。3.影响酶促反应的因素(1)温度和p H:在一定温度(p H)范围内,随温度(p H)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。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,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。从丙图可以看出:反应溶液p H的变化不影响酶作用的最适温度。(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响:甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,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。乙图:在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。能力

39、提升“四看法”分析酶促反应曲线 1.一看两坐标轴的含义:分清自变量与因变量,了解两个变量的关系。2.二看曲线的变化:利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化,掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶促反应的因素时,一般情况下,生成物的量未达到饱和时,限制因素是横坐标所表示的因素,当达到饱和后,限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。3.三看特殊点:即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点,理解特殊点的意义。4.四看不同曲线的变化:理解曲线之间的内在联系,找出不同曲线的异同及变化的原因。与酶相关的实验探究 1.验证酶的本质(1)验证酶是蛋白质 实验组:待测酶溶液+双缩服试剂一是

40、否出现紫色反应;对照组:标准蛋白质溶液+双缩胭试剂一紫色反应。变量分析:自变量为待测酶溶液和标准蛋白质溶液;因变量为是否有紫色反应。(2)验证酶是RN A 实验组:待测酶溶液+毗罗红试剂一是否出现红色;对照组:标 准R N A溶液+毗罗红试剂一出现红色。变量分析:自变量为待测酶溶液和标准R N A溶液;因变量为是否出现红色。2.验证酶的催化作用 实验组:底物+相应的酶液一底物是否被分解;对照组:底物+等量蒸储水一底物不被分解。变量分析:自变量为相应的酶液的有无;因变量为底物是否被分解。,3.验证酶的专一,性(1)方案一:用同种酶催化两种不同物质 实验组:反应物+相应酶溶液一反应物被分解;,对照

41、组:另一反应物十等量相同酶溶液f反应物不被分解。(2)方案二:用两种不同酶催化同一物质 实验组:反应物+相应酶溶液f反应物被分解;对照组:相同反应物+等量另一种酶溶液一反应物不被分解。变量分析:方案一中的自变量为反应物的不同,方案二的自变量为酶溶液的不同,因变量均为反应物是否被分解。4.验证酶的高效性(案例一一比较过氧化氢在不同条件下的分解)变量分析:3考点三A T P的结构和转化1.A T P的结构(1)元素组成:C、0、N、Po(2)化学组成:1 分子腺昔和3 分子磷酸基团。(3)结构式:由结构式可看出,ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结,即一个腺背、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。(

42、4)结构简式:A PPP。2.ATP的形成途径3.ATP与 ADP的相互转化ATP的合成ATP的水解反应式ADP+Pi+能量 ATPATPADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用),化学能(细胞呼吸)储存于高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的图能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位小提示(l)ATPW 能量:ATP是一种高能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质,不能将两者等同起来。(2)细胞中ATP的含量并不多:ATP是生命活动的直接能源物质,但它在细胞中的含量很少。ATP与 ADP时刻不停地进行相互转化,这是细胞的能量供应机

43、制。4 考 点 四 细胞呼吸的过程分析1.有氧呼吸图解(1)在有氧呼吸总反应式中标出氧元素的来源和去路C 6 H i 2()6+6()2+6 H 2()i 6 c()2+1 2%()+能量。(2)反应物和产物:C 0 2是在第二阶段产生的,是由丙酮酸和水反应生成的,场所是线粒体基质。0 2参与了第三阶段,H和0 2结合生成水,所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于0 2,场所是线粒体内膜。有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水,反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应,生成物中的水是有氧呼吸第三阶段 H 和0 2结合生成的。(3)细胞呼吸中 H 和 A T P 的来源和去路:来源 去路有氧呼吸:C 6H

44、 l 2。6和也0无氧 有氧呼吸:与。2结合生成呼吸:C 6H l 2。6 水 无 氧 呼 吸:还原丙酮酸A T P有氧呼吸:三个阶段都产生无氧呼吸:只在第一阶段产生用于各项生命活动(4)能量代谢:有氧呼吸三个阶段都释放能量产生A T P,而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生A T P。细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失,少部分转移到A T P 中。5考 点 五 影响细胞呼吸的主要因素及实践应用1.温度(1)曲线模型:如下图。(2)模型解读:温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。最适温度时,细胞呼吸最强。超过最适温度时,呼吸酶活性降低,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制。低于最适温度呼吸酶

45、活性下降,细胞呼吸受抑制。(3)应用:低温下贮存蔬菜水果。温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度),以减少夜间呼吸消耗有机物。(;)曲线模型:如下图(2)模型解读02浓度低时,无氧呼吸占优势。随。2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。当02浓度达到一定值后,随。2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。(3)应用:贮藏水果、蔬菜、种子时,降低02浓度,以减少有机物消耗,但不能无。2,否则产生酒精过多,导致腐烂。3 含水量(1)曲线模型:如下图(2)模型解读:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢。当含水量过多时,呼吸速率减慢,甚至死亡。(

46、3)应用:作物栽培中,合理灌溉。4.C02浓度(1)曲线模型:如下图(2)模型解读:C02是细胞呼吸的产物,对细胞呼吸具有抑制作用。(3)应用:在蔬菜、水果保鲜中,增加C02浓度(或充入2)可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。5.细胞呼吸原理在生产生活中的6点应用举例(1)“创可贴”包扎伤口,为伤口创造疏松透气的环境,从而防止厌氧菌繁殖。(2)工业发酵罐酿酒,先通气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,后密封让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。(3)稻田需要定期排水,促进根细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生的酒精毒害细胞。(4)作物栽培需中耕松土,防止土壤板结,促进根细胞有氧呼吸,保证能量供应,促进矿质元素的吸收

47、。(5)粮食种子保存:零上低温、低氧、干燥;果蔬贮藏:零上低温、低氧、中等湿度。(6)提倡慢跑,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。能力提升根据气体的变化和场所情况判断细胞呼吸类型的方法(1)根据C 0 2 释放量与02消耗量判断(呼吸底物为葡萄糖):不消耗0 2,释放C02一只进行无氧呼吸。无C02释放一只进行产生乳酸的无氧呼吸。酒精产生量等于C02量f只进行产生酒精的无氧呼吸。C02释放量等于02的吸收量f只进行有氧呼吸。C02释放量大于02的吸收量一既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的C02来自酒精发酵。酒精产生量小于C02量f既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的C02来自有氧呼吸。(2

48、)根据场所判断:对于真核细胞来说,若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行,则为无氧呼吸;若部分过程在线粒体中进行,则为有氧呼吸。探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的C 0 2,在进行无氧呼吸时能产生酒精和C02o(2)C02可使澄清的石灰水变浑浊,也可使澳麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,根据石灰水浑浊程度或澳麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中C02的产生情况。(3)橙色的重铭酸钾溶液,在酸性条件下可与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。2.实验过程(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)有

49、氧实验组 无氧实验组甲 乙空气先通过NaOH溶液的目的是清除C02oB 瓶应先封口放置一段时间,再连通盛澄清石灰水的锥形瓶,这样做的目的是耗尽氧气。(3)检测产物检测C02的产生,装置如上图所示。检测酒精的产生:从A、B中各取2 m L滤液分别注入编号为1、2的两支试管中-分别滴加0.5 m L溶有0.1 g重铭酸钾的浓硫酸溶液一振荡并观察溶液中的颜色变化(4)实验现象两装置中石灰水都变浑浊,但有氧实验组中浑浊程度高且速度快。2号试管中溶液由橙色变成灰绿色,1号试管不变色。(5)实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生二氧化碳;在无氧条件下,酵母菌

50、通过细胞呼吸产生酒精和二氧化碳。6 考 点 六 光合作用发现史中的经典实验分析1.1771年普利斯特利实验绿 色 植 物 卜 点 燃 蜡 烛 鬻?蜡烛不易熄灭绿 色 植 物 卜 小 鼠 小 鼠 不 易 窒 息 死 亡植物可以更新空气本实验缺点:缺乏空白对照,实验结果的说,胃力不强。2.1864年萨克斯实验遮光IFh曝光琰Q遮 光 嘘 5深蓝色无颜色变化结论绿叶光合作一 用产生淀粉(1)本实验中黑暗处理的目的:消耗掉叶片中原有的淀粉,避免干扰。(2)本实验为自身对照,自变量为是否照光(一半曝光与另一半遮光),因变量为叶片是否制造出淀粉,表观因变量为是否出现颜色变化(出现深蓝色)。C AdwL生物

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