第5章 细胞的能量供应和利用知识点总结-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1
2025-09-18
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第5章 细胞的能量供应和利用 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 细胞的代谢 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.13 MB |
| 发布时间 | 2025-09-18 |
| 更新时间 | 2025-09-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53982394.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学知识清单系统梳理了“细胞的能量供应和利用”单元内容,涵盖酶、ATP、细胞呼吸、光合作用四大核心模块,搭建了从概念定义到实验探究再到原理应用的递进式学习支架。
清单以“概念解析-实验验证-实践应用”为主线,通过对比表格(如有氧与无氧呼吸比较)、实验变量分析(酶实验的自变量因变量)、易错点标注(酶的本质及特性辨析)等设计,突出科学思维与探究实践。例如,酶的高效性实验详细分析单一变量原则,细胞呼吸与光合作用的能量转换体现物质与能量观,助力学生自主构建知识网络,教师可据此设计分层教学活动,提升课堂实效。
内容正文:
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、酶在细胞代谢中的作用
1.细胞代谢
· 概念:细胞内各种有序化学变化(反应)的总称
· 场所:主要是细胞质基质
· 意义:细胞生命活动的基础
2.实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解——验证了酶的高效性
(1)实验原理:过氧化氢水浴加热、Fe3+、肝脏研磨液中的过氧化氢酶均可以影响过氧化氢分解成水和氧气的速率。
(2)实验步骤及结果
1、2 试管对照:加热可以促进过氧化氢的分解(加热为过氧化氢的分解提供了活化能);
1、3 试管对照:Fe3+有催化作用;
1、4试管对照:过氧化氢酶有催化作用;
2、3(或4)试管对照:催化剂没有提供能量,但降低了化学反应的活化能;
3、4 试管对照:催化效率:过氧化氢酶>Fe3+→酶具有高效性,所以酶显著的降低了化学反应的活化能。
(3)实验结论:酶在常温、常压下,能显著降低化学反应的活化能,因此具有高效性。
(4)控制相关变量
自变量 因变量 无关变量影响
决定
自变量:实验中人为改变的变量 eg;过氧化氢分解的不同条件
因变量:随自变量变化而变化的变量 eg:过氧化氢分解的分解速率
无关变量:与实验目的无关,但是会影响实验的变量 eg:底物种类、浓度、PH等
(5)实验原则
单一变量原则:实验设计时只有一个自变量,且无关变量在对照组和实验组中均要保持一致且适宜
科学性原则:包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性.
平行重复原则:消除了无关变量与额外变量的干扰,可多次重复该实验,使得实验结果更加客观、科学。
对照性原则:通过设置实验对照,既可以排除无关变量的影响,又可以增加实验结果的可信度和说服力。按内容和形式上的不同,通常有以下4种对照:
a.空白对照:不给对照组任何处理因素,而根据实验目的给予实验组某些实验因素,用以观察实验因素对受试者的影响。空白对照是用得最多也是最基本的一组对照。
b.条件对照:给对照组施以部分实验因素,但不是所要研究的处理因素
c.自身对照:对照和实验都在同一研究对象上进行。
D.相互对照:不单设对照组,而是几个实验组相互对照。
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态所需要的能量。
(2)原理:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因此酶具有高效性
(3)意义:酶使细胞代谢能在温和的条件下完成
二、酶的本质
1.探索历程
2.酶的本质:酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。
3.酶的特性
①高效性:同无机催化剂相比,酶降低反应活化能的作用更显著,催化效率更高。
②专一性(也叫特异性):一种酶只能对一定的底物发生催化作用。
③作用条件温和:酶促反应一般是在比较温和的条件下进行的。即酶需要适宜的温度和pH。
3.影响酶活性的因素:
① 温度、pH:在最适宜的温度和PH条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。
绝大在多数酶是蛋白质,过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。低温抑制了酶的活性,但未破坏酶的空间结构。(所以酶在低温的环境下保存)
②酶的浓度和底物的浓度对酶促反应速率也有影响:
③复合条件
图中显示∶不同pH条件下,酶最适温度不变;不同温度条件下,酶的最适PH不变,即反应溶液PH(温度)的变化不影响温度解的最适温度(pH)。
高效性的曲线
(1)酶并不改变化学反应的平衡点,不能提供能量,只降低化学反应的活化能,从而缩短化学反应达到平衡的时间。
(2)酶化学反应后并不失活,反应前后酶的化学性质和数量均保持不变。
(3)能产生激素的细胞一定能产生酶,但是能产生酶的细胞不一定能产生激素。
(4)酶是化合物,亦可以作为底物被其他酶催化分解。
(5)酶并不只在细胞内起催化作用,酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用。
(6)酶不具有调节作用,酶只起催化作用。
(7)酶不能从食物中获得,是在活细胞中合成的。
(8)酶的结构并不是始终不变的,酶在催化过程中会发生可逆性的结构变化。
4.探究影响酶活性因素的实验
(1)实验原理:绝大多数的酶是蛋白质。过酸、过碱或高温都能使蛋白质分子空间结构破坏,从而引起蛋白质分子变性,使酶永久失活,但低温只是使酶活性下降,适宜的温度下,酶活性可以恢复。酶的催化作用需要适宜的温度和pH。
(2)实验材料用具:2%的淀粉酶溶液,新鲜的20%的肝脏研磨液。3%的可溶性淀粉溶液,体积分数为3%的过氧化氢溶液,5%的盐酸,5%的NaOH溶液,碘液,斐林试剂等。
(3)实验方法步骤及现象:①温度对酶活性的影响
操作序号
实验操作步骤
1号试管
2号试管
3号试管
1
注入3%的淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
2
另取三支试管注入新鲜淀粉酶
1mL
1mL
1mL
3
调节实验温度,保温5min
60℃
100℃
0℃
4
将对应序号试管混合振荡后,再放到相应温度条件下保温
10 min
10 min
10 min
5
滴入碘液,并摇匀
1滴
1滴
1滴
6
现象记录
不变蓝
变蓝
变蓝
实验结果分析:这三支试管除温度外,其余条件均相同。1号试管处在60℃的温度条件下,酶的活性最大,试管中的淀粉被分解,滴入碘液后不变蓝。2号和3号试管的温度条件是100℃和0℃,淀粉酶催化活性受到影响,所以试管中的淀粉没有被分解,滴上碘液后变蓝。此实验可以证明,酶的催化作用需要适宜的温度条件,过高或过低都影响酶的活性。
注意:实验过程中3和4步骤不可颠倒,因为颠倒后2、3号试管内从室温到对应温度条件过程淀粉也会被分解。
⑵pH对酶活性的影响
序号
项目
1号试管
2号试管
3号试管
1
注入新鲜的淀粉酶溶液
1mL
1mL
1mL
2
调节酶溶液的PH
1m蒸馏水
1mL NaOH
1mL盐酸
5
注入可溶性淀粉
2mL
2mL
2mL
6
水浴保温处理
60℃、5min
60℃、5min
60℃、5min
7
注入斐林试剂,并振荡试管
2mL
2mL
2mL
8
水浴加热
1min
1min
1min
9
现象记录
有砖红色沉淀生成
无砖红色沉淀生成
无砖红色沉淀生成
实验结果的分析:3号和2号试管的pH值较低、较高的环境中,淀粉酶失去活性,不能催化淀粉分解,试管中加入斐林试剂并煮沸后无砖红色沉淀生成;1号试管近中性,淀粉分解并与斐林试剂反应,生成砖红色沉淀生成。以上实验说明,酶的催化作用需要适宜的pH。
第二节细胞的能量“通货”——ATP
1.组成元素:C、H、O、N、P
2.ATP的功能:细胞的能量“通货”(直接给细胞的生命活动提供能量)。
3.ATP名称:腺嘌呤核苷三磷酸(或“腺苷三磷酸”)
4.ATP结构简式:A—P~P~P
其中:A-代表腺苷(腺嘌呤+核糖);P-代表磷酸基团,~-代表一种特殊的化学键
ATP分子中大量的能量一种特殊的化学键
,且末端磷酐键容易断裂和重新生成。酶1
酶2
5.ATP和ADP可以相互转化:ATP ADP + Pi + 能量
注意:①向右:表示ATP水解,所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。
向左:表示ATP合成,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。(在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)
②上述反应中,物质是可逆的,能量是不可逆的,酶是不同的
③ATP水解与吸能反应相关 ATP合成与放能反应相关
ATP的结构(如下图所示)
归纳记忆能源与能源物质
第三节 细胞呼吸
(1)概念:活细胞分解有机物,释放能量。
(2)类型: 有氧呼吸 和 无氧呼吸。
(3)有氧呼吸:细胞在有氧气的参与下,彻底氧化分解有机物,产生二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。
A.场所:线粒体(主要)和细胞质基质 。
其中在内膜和基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶。
B. 过程:见右图
①第一阶段:在细胞质基质中,
1mol葡萄糖分解成 2 mol丙酮酸,同时产生少量的[H]和少量的ATP。
②第二阶段:进入线粒体基质的丙酮酸和水反应进一步分解成CO2和[H],同时产生少量的ATP。
③第三阶段:前两阶段产生的[H],在线粒体内膜中和氧气结合,产生水,产生大量的ATP。
C. 有氧呼吸总反应式:C6H12O6 + 6H2O+ 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量
有氧呼吸实质:物质转化:有机物→无机物
能量转化:有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能和热能。
意义:可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态
(4)无氧呼吸:指细胞无氧的条件下,通过多种酶的催化作用,将葡萄糖等有机物不彻底分解为C2H5OH(酒精)和CO2或C3H6O3(乳酸),并释放出少量能量的过程。
A.场所:细胞质基质
B.过程:分二个阶段。
第一阶段:与有氧呼吸第一阶段完全相同。
第二阶段:丙酮酸继续分解阶段。在不同酶的催化下,丙酮酸分解产生酒精和二氧化碳或转化为乳酸。
C.总反应式:
大多数植物器官、酵母菌:C6H12O6 2C2H5OH(酒精) +2CO2+能量
高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等:C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量。
D.特点:有氧存在时,无氧呼吸过程受到抑制 。
E.意义:可以进行短暂的无氧呼吸,释放出能量以适应缺氧环境条件。
(5)比较有氧呼吸与无氧呼吸:
有氧呼吸
无氧呼吸
不
同
点
反应条件
需要在有O2条件下
无O2条件下
呼吸场所
第一阶段在细胞质基质中,第二、三阶段在线粒体内
全过程都在细胞质基质内
分解产物
CO2和H2O
CO2、酒精或乳酸
释放能量
大量能量,一部分以热能形式散失,一部分储存在ATP中
少量能量,大部分的能量储存在乙醇、乳酸等有机物中。
相同点
实质都是分解有机物,释放能量,生成ATP供生命活动需要。
相互联系
第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同,之后在不同条件下,在不同的场所沿不同的途径,在不同的酶作用下形成不同的产物:
(6)细胞呼吸的意义:
①为生物体的生命活动提供能量。②为体内其他化合物的合成提供原料。
(7)细胞呼吸的影响因素及应用
内部因素:遗传因素(决定酶的种类和数量)
不同种类的植物细胞呼吸速率不同
旱生植物 < 水生植物,阴生植物 < 阳生植物。
同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同
如幼苗期、开花期细胞> 成熟期细胞
同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同
生殖器官 > 营养器官。
外部因素:
①温度:温度通过影响酶活性来影响呼吸作用。
②O2的浓度:无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间的关系用右图的曲线来表示。
O2是有氧呼吸所必需的,但O2会抑制无氧呼吸
③CO2浓度
应用:储藏粮食、果蔬时适当增加CO2浓度,可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗
④H2O
应用:
将种子风干/晒干,以减弱细胞呼吸,从而减少有机物的消耗,延长作物种子储藏时间
果蔬储藏保持一定湿度
(8)细胞呼吸原理的应用
①作物栽培:及时松土透气,适当增强细胞呼吸,促进植物对矿质元素的吸收。
在阴雨天或晚上时,可采取适当降低温室的温度,以降低呼吸作用消耗。
②种子储藏:低温、低氧和干燥环境,抑制细胞呼吸。
③果蔬保鲜:低温、低氧和适宜湿度,抑制细胞呼吸,又不至果蔬过分失水。
④用“创可贴”、透气的消毒纱布包扎伤口:避免厌氧病原菌的繁殖,利于伤口愈合。
⑤发酵技术:控制通气(先通气促进有氧呼吸以利于酵母菌的繁殖,后关闭通气阀门以利于酵母菌发酵)的情况下,通过酵母菌可利用麦芽、葡萄、粮食生产各种酒。
二、探究酵母菌的呼吸方式
(1)实验原理:
①酵母菌是单细胞兼性厌氧真菌。有氧呼吸产生水和CO2 ,无氧呼吸产生酒精和CO2。
②CO2的检测:CO2使澄清石灰水变浑浊或CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
③酒精的检测:在酸性条件下,酒精与橙色的重铬酸钾溶液发生反应,变成灰绿色。
(2)实验假设:酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸,产生CO2,在无氧情况下进行无氧呼吸,产生CO2和酒精。
(3)方法步骤:
①组装上图装置;
②配制酵母菌培养液:取新鲜的食用酵母菌,分成两等份,分别放入锥形瓶B和锥形瓶D中 ,再分别向瓶中注入质量分数为5%的葡萄糖溶液。分别置于25~30℃条件下培养。
③检测CO2的产生:
a.左图连通橡皮球(或气泵),让空气持续地依次通过3个锥形瓶,观察澄清石灰水是否变浑浊。
b.D瓶应封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,是因为先让酵母菌消耗完锥形瓶中的氧气,保证酵母菌进行无氧呼吸,观察澄清石灰水是否变浑浊。
④检测酒精的产生:各取2mL酵母菌培养液的滤液注入2支试管中。分别向试管滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液并轻轻振荡,观察试管中溶液的颜色是否出现灰绿色。
(4) 结论:有氧呼吸产生大量二氧化碳;无氧呼吸产生酒精和少量二氧化碳。
(1)为什么选择酵母菌作为实验材料?
酵母菌在有氧、无氧条件下都能生存,可通过测定其细胞呼吸产物来确定酵母菌的细胞呼吸方式
(2)为什么先将空气通过10%的NaOH溶液,再进入酵母菌培养液中?
10%的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2,以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。
(3)用于测定无氧呼吸的装置中,为什么将酵母菌培养液封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶?
酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测,以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。
(4)实验设计需遵循对照原则,此实验为何不设置对照组?
此实验为对比实验,对比实验不设对照组,而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对比得出实验结论。
(5)实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸?
煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的氧气。
根据实验现象判断呼吸方式
误差的校正
a.如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
b.如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。
c.为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟),其他条件均不变。
实验拓展:呼吸底物与着色液移动的关系
脂肪含氢量高,含氧量低,等质量的脂肪与葡萄糖相比,氧化分解时耗氧量高,而产生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸时,产生的CO2量小于消耗的O2量,着色液移动更明显。
[归纳拓展]
1.分析法比较细胞中反应物、生成物和场所的对应关系
2.有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的有关计算
(1)消耗等量的葡萄糖时,产生CO2的物质的量
无氧呼吸∶有氧呼吸=1∶3
(2)消耗等量的葡萄糖时,需要的氧气和产生CO2的物质的量
有氧呼吸需要的氧气∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=3∶4
(3)产生等量的CO2时,消耗葡萄糖的物质的量
无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1
(1)比较有氧呼吸与无氧呼吸中[H]和ATP的来源与去路:
项目
来源
去路
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
[H]
葡萄糖和水
葡萄糖
与O2结合生
成H2O
还原丙酮酸
ATP
三个阶段
只有第一阶段
用于各项生命活动
判断细胞呼吸方式的三大依据
第4节
光合作用
光合作用的概念: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能量的有机物,并释放氧气的过程。
色素的提取与分离
①实验原理:提取:色素易溶于有机溶剂无水乙醇;分离:色素在层析液中的溶解度不同
②方法步骤:
A.提取绿叶中的色素:称重(新鲜绿叶5克)→研磨(加二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇) →过滤(单层尼龙布)→得到色素滤液。
注意:研磨时加二氧化硅是为了研磨得充分,加碳酸钙可防止色素被破坏,加无水乙醇是溶解色素。
B.制备滤纸条:将画滤液细线的一端剪去两角,目的是使色素带扩散整齐。
C.画滤液细线:要细而齐,干后重复画一二次,增加滤液细线上的色素含量。
D.分离绿叶中的色素:用层析液分离,不能让滤液细线触及层析液。
注意:若滤液细线触及层析液,色素会溶解于层析液而无法分离。
E.观察与记录:滤纸条呈现四条色素带(如右图)。
(3)捕获光能的色素及其功能
①分布:色素主要分布在叶绿体类囊体膜上;
分析比较各种色素的含量及其在层析液中的溶解度的大小。
①色素含量:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。②溶解度大小:胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。
③叶绿体色素的功能:具有吸收、传递和转化光能的作用。
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
异常现象
原因分析
收集到的滤液
绿色过浅
①未加二氧化硅,研磨不充分;
②使用放置数天的菠菜叶,滤液 色素(叶绿素)太少;
③一次加入大量的无水乙醇,提取液浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇);
④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏
滤纸条色素带重叠
①滤液细线不直;②滤液细线过粗
滤纸条无色素带
①忘记画滤液细线;②滤液细线触及层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中
分析绿叶中色素的提取和分离实验中异常现象出现的原因
对影响叶绿素合成因素的分析
(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,叶片会发黄,离体叶绿素在强光下易分解。
(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关酶的活性,一般叶绿素合成的最低温度是2~4 ℃,最适温度是30 ℃,另外,低温时叶绿素容易被破坏,叶子会变黄。
(3)矿质元素:叶绿素合成的必需元素,如氮、镁;叶绿素合成的辅助成分,如铁、铜是某些酶的活化剂。植物如果缺N、Mg、Fe、Cu后叶绿素都不能合成,叶子会变黄。
不同色素对光的吸收及应用分析
(1)不同色素对光的吸收
①叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。
②叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
(2)不同色素对光吸收的应用
①无色透明大棚能透过日光中各色光,有色大棚主要透过同色光,其他光被其吸收,所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
②叶绿素对绿光光吸收最少,因此绿色塑料大棚中植物的光合效率最低。
关于光合色素的4点提醒
(1)可进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体(如蓝细菌等),但是都含有光合色素。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,对其他波段的可见光并非不吸收,只是吸收量较少。
(3)植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少,绿光被反射出来。
(4)植物的液泡中含有的色素不参与光合作用。
分析光照强度、CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP的影响
分析方法:可以从光合作用过程图解的入手分析!
①光照强度由强到弱,CO2供应不变时:光反应减弱,其产物[H]和ATP减少,导致暗反应中C3还原减弱,但CO2固定仍正常进行;所以,C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)的合成量减少。反之,亦然。
②光照强度不变, CO2的供应减少时:暗反应中CO2固定减弱,C3还原仍然正常进行,所以,C3含量下降,C5含量上升,[H]和ATP含量相对增多,( CH2O)的合成量相对减少。反之,亦然。
“模型法”表示C3和C5的含量变化
注:C3的起始值高于C5,约是其2倍。
(3)连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析
①光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体中有少量的积累,在光反应停止时,暗反应仍可持续进行一段时间,有机物还能继续合成。
②持续光照条件下,会造成NADPH、ATP的过度积累,利用不充分;光照和黑暗间隔条件下,NADPH、ATP基本不积累,能够被充分利用;因此在光照时间相同的条件下,光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量多
[提醒]
(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。
(2)以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,NADPH和ATP含量变化是一致的。
(3)具体分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”(C3产生于CO2的固定,消耗于C3的还原;C5产生于C3的还原,消耗于CO2的固定),才能避开试题陷阱。
16.光合作用的过程:(要求会默写)
(1)光反应
①部位:叶绿体的类囊体薄膜上。
②条件:光、色素、酶等。
③物质变化:(反应物:H2O,ADP,Pi;生成物:O2,[H]和 ATP〈供给暗反应C3还原利用〉)
a.水的光解:叶绿体中的色素吸收光能,将水分子裂解成氧和H+,氧直接以分子形式释放出去,H+则进一步变成还原型辅酶Ⅱ(NADPH,简称[H]。
b.ATP的合成:在酶的催化下,捕获光能用于合成ATP。(ADP + Pi + 能量→ ATP)
④能量转换:光能→ATP和[H]中活跃的化学能。
(2)暗反应
①部位:叶绿体基质中。 ②条件:需多种酶、CO2、ATP、[H]等。
③物质变化:(反应物:CO2,C5;生成物:(CH2O)、氧化型辅酶Ⅱ、ADP和Pi〈提供给光反应〉)
a.CO2的固定:在酶的作用下,植物从外界吸收的二氧化碳和体内的一种五碳化合物结合,一分子二氧化碳和一分子五碳化合物结合后形成两分子三碳化合物。(CO2 + C5 酶→ 2C3 )
b.C3的还原:在酶的催化下,三碳化合物在ATP和[H]作用下还原。一些三碳化合物经过复杂的变化,又形成五碳化合物,循环往复地参与暗反应阶段的化学反应;一些三碳化合物则逐步形成糖类,脂质等物质。
(1)反应式及元素去向的分析:
①反应式:(以生成C6H12O6为例):____________________________________。
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