第5章细胞的能量供应和利用知识清单2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

新教材 人教版 生物必修1 第5章知识点清单 目录 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 第2节　细胞的能量“货币”ATP 第3节　细胞呼吸的原理和应用 第4节　光合作用与能量转化 2 / 2 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、酶在细胞代谢中的作用 1. 细胞代谢 (1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 (2)特点：细胞代谢离不开酶，细胞代谢是细胞生命活动的基础。 2. 比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验原理：加热、无机催化剂(FeCl3)和有机催化剂(过氧化氢酶)影响过氧化氢的分解速率。 (2)实验过程 组别 底物 实验处理 实验现象 对照组 2 mL H2O2溶液 常温 基本无气泡产生 — 实验组 90 ℃左右水浴 有少量气泡产生 — 加2滴FeCl3溶液 有较多气泡产生 卫生香复燃慢 加2滴肝脏研磨液 有大量气泡产生 卫生香复燃快 (3)变量分析 变量类型 变量解读 示例：比较过氧化氢在不同条件下的分解 自变量 实验中人为控制的变量 ①试管1、2：探究加热对过氧化氢分解的影响，自变量为是否加热； ②试管1、3：探究FeCl3溶液对过氧化氢分解的影响，自变量为是否含有FeCl3溶液； ③试管1、4：探究过氧化氢酶对过氧化氢分解的影响，自变量为是否含有过氧化氢酶 无关变量 除自变量外，实验过程中对实验结果造成影响的变量 过氧化氢溶液用量、反应溶液的pH等(无关变量需保持相同且适宜) 因变量 随自变量变化而变化的变量，需要通过观测指标检测 单位时间内过氧化氢分解的量(其观测指标是单位时间内冒出气泡的有无、多少，卫生香复燃的快慢等) (4)实验结论 ①加热、无机催化剂(FeCl3)和有机催化剂(过氧化氢酶)均可加快过氧化氢的分解。 ②与无机催化剂相比，酶的催化效果更明显。 3. 酶的作用机理 (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)作用机理：酶可以降低化学反应的活化能。 (3)酶降低化学反应活化能示意图解读 ①B表示无催化剂时反应所需的活化能，C表示有无机催化剂时反应所需的活化能，D表示有酶时反应所需的活化能。 ②A表示酶降低的活化能，E表示无机催化剂降低的活化能。 温馨提示     (1)催化剂加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，但是不改变反应的方向、平衡点和产物最终的生成量。 (2)反应前后催化剂自身性质不变。 二、酶的概念剖析与拓展 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 主要是细胞核 来源 一般来说，活细胞都能产生酶 生理功能 具有催化作用 作用场所 只要环境适宜，可以在细胞内或外发生作用 三、酶的特性 1. 酶具有高效性：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。   2. 酶具有专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，保证细胞代谢有条不紊 地进行。   示意图 曲线图 3. 酶的作用条件较温和：温度过高或pH过低、过高都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 (1)变化趋势 a. a~b、d~e随温度、pH升高，酶活性增大； b. b~c、e~f随温度、pH升高，酶活性降低； c. b、e点酶活性最大，b、e点为酶的最适温度、最适pH。 (2)高温、过酸、过碱(如c、d、f点)导致酶失活，原因是酶空间结构被破坏，不可恢复；低温不破坏酶的空间结构。 知识拓展     (1)酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，可用酶促反应速率衡量酶活性。 (2)酶一般在低温下保存。 四、探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(验证酶的专一性) 1. 原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖，它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。通过还原糖与斐林试剂作用生成砖红色沉淀检测有无还原糖，可看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 2. 实验操作、现象、结论 项目 试管1 试管2 操 作 可溶性淀粉溶液 2 mL — 蔗糖溶液 — 2 mL 淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 振荡，混合均匀，试管下半部浸到60 ℃左右热水中，保温5 min 取出试管，各加入斐林试剂2 mL，边加边振荡，混合均匀 沸水浴加热1 min 实验现象 出现砖红色沉淀 未出现砖红色沉淀 实验结论 淀粉酶能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解 温馨提示    利用淀粉、蔗糖和淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂应选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测出