分子与细胞第5、6章知识梳理-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

高中生物（人教版） 必修1 知识梳理 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、必背知识 1.细胞代谢是指细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，是细胞生命活动的基础。 2.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。 3.加热使反应物获得了能量，反应速率加快。 4.与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 5.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。 6.无机催化剂催化的化学反应范围比较广。但每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 7.细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。 8.许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应。但酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 9.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。在0 ℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。 10.酶制剂适宜在低温下保存。 二、易错概念 (1)酶只能催化原本能进行的反应，而不能催化原本不能进行的反应。 (2)酶的数量和性质在反应前后不变。 (3)酶的作用只是催化化学反应的进行，使反应速率加快，并不为化学反应提供物质和能量，不改变化学反应的方向，也不改变生成物的量。 (4)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。 (5)建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响。 (6)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。 第2节　细胞的能量“货币”ATP 一、必背知识 1.ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。结构简式：A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键。 2.ATP中末端磷酸基团具有较高的转移势能，容易脱离下来。 3.ATP水解的过程就是释放能量的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 4.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 5.ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。 6.许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。 二、易错概念 (1)ATP≠能量，ATP是一种高能磷酸化合物，能量储存在ATP中。 (2)ATP转化为ADP又称ATP的水解反应，这一过程需要酶的催化，同时也需要消耗水。 (3)生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。这种矛盾主要通过ATP和ADP的快速转化来解决。 (4)在真核细胞内，形成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP水解反应几乎发生在细胞的各个部位。 第3节　细胞呼吸的原理和应用 一、必背知识 1.呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。 2.酵母菌是一类单细胞真菌，代谢类型为兼性厌氧型。 3.CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 4.在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与乙醇(俗称酒精)发生化学反应，变成灰绿色。 5.有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 6.有氧呼吸的化学反应式可以简写成C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。 7.有氧呼吸的三个阶段发生的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。 8.无氧呼吸的全过程都是在细胞质基质中进行的。 9.无氧呼吸第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是丙酮酸在酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。 10.无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。 11.无氧呼吸的化学反应式： C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量 12.产生CO2的不只是有氧呼吸，无氧呼吸产生酒精的过程中也有CO2的产生。 13.不是所有植物的无氧呼吸产物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜块根、马铃薯块茎等植物组织的无氧呼吸产物为乳酸。 14.真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，而无氧呼吸的场所只有细胞质基质。 二、易错概念 (1)CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。 (2)细胞呼吸中的[H]是一种十分简化的表示方式。产生[H]的过程实际上是指氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)转化成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。 (3)参与细胞呼吸的底物还可以是脂肪、蛋白质等有机物，不是只有葡萄糖。 (4)葡萄糖不能进入线粒体被氧化分解：葡萄糖先在细胞质基质中分解为丙酮酸，在有氧条件下，丙酮酸才能进入线粒体被氧化分解成二氧化碳和水。 (5)有氧呼吸过程中产生的H2O中的O全部来自O2，与反应物中H2O中的O无关。 (6)有氧呼吸的第一、二个阶段不消耗O2，只有第三个阶段消耗O2。 (7)原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜；真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。 (8)无氧呼吸的产物为乳酸或酒精、CO2，因此有CO2生成的不一定是有氧呼吸，但对人体而言，有CO2生成的一定是有氧呼吸，因为人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸。 第4节　光合作用与能量转化 一、必背知识 1.无水乙醇能提取绿叶中的色素，原理是绿叶中的色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中。 2.层析液可分离色素，原理是不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。 3.二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。 4.层析后滤纸条自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。 5.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。 6.参与光合作用的色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上，而与光合作用有关的酶则分布于类囊体薄膜和叶绿体基质中。 7.光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 8.光合作用的化学反应式： CO2＋H2O(CH2O)＋O2。 9.光反应的场所是类囊体薄膜，产物是O2、NADPH和ATP。暗反应的场所是叶绿体基质，产物是糖类等有机物。 10.光合作用中的物质转变 (1)HO―→18O2； (2)14CO2―→14C3―→(14CH2O)。 11.光合作用的能量转变：光能→ATP和NADPH中的化学能→糖类等有机物中的化学能。 12.在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增强而加快，但光照强度增加到一定强度时，受酶数量、C5含量等内部因素和CO2浓度、温度等其他外界因素的限制，光合作用强度不再增强。 13.CO2浓度直接影响光合作用的暗反应，从而影响光合作用强度。 14.水分主要影响叶片气孔的开闭，间接影响CO2的供应。进入植物体内，水还是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。 15.少数种类的细菌，细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是却能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。 二、易错概念 (1)光合色素能吸收大部分的可见光用于光合作用，但对绿光吸收量最少，大部分绿光被反射出来，因而叶片呈现绿色。 (2)光是影响叶绿素合成的主要因素，一般情况下，植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 (3)叶绿素中含N、Mg等元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶片变黄。 (4)在呼吸速率不变的情况下，光补偿点与光饱和点的一般移动规律为：光合作用强度增强，光补偿点左移、光饱和点右移；反之光补偿点右移、光饱和点左移。 [长句专练] 1.酶能提高催化效率，能否增加化学反应中产物的总量？不能(填“能”或“不能”)，理由是酶只是缩短了化学反应达到平衡所需要的时间，并不能改变化学反应的平衡点。 2.若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 3.在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，顺序不能调换的原因是防止在未达到预设温度时，酶就已经催化底物反应而影响实验结果。 4.探究温度对酶活性的影响时，不应选用过氧化氢溶液作为反应底物，因为高温条件下，会直接使底物分解加快，而不是通过影响酶的活性来影响底物的分解。 5.海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布一般依次是浅、中、深。分析原因：这种现象与光能捕获有关，即不同颜色的藻类吸收不同波长的光。 6.生产上，用无色的玻璃、塑料薄膜做温室大棚的顶棚产量高，原因是无色的玻璃、塑料薄膜可以通过日光中各种颜色的光，作物光合效率高。阴天时，在功率相同的情况下，应该选择红光和蓝紫光的照明灯为蔬菜补充光源。 7.光合作用过程中，ATP移动的方向是类囊体薄膜→叶绿体基质。 8.光反应阶段产生的NADPH的作用是作为C3还原的还原剂并为C3还原提供能量。 9.突然停止光照，短时间内叶绿体中C3的含量增加，原因是光照突然停止，光反应阶段停止，ATP、NADPH含量降低，C3的还原减少，但CO2的固定仍继续进行，C3生成继续，故C3的含量暂时增加。 第6章　细胞的生命历程 第1节　细胞的增殖 一、必背知识 1.只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞和皮肤生发层细胞。 2.一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂期又可以划分为前期、中期、后期和末期四个连续的时期。 3.有丝分裂过程中，DNA加倍在间期，染色体数目暂时加倍在后期。 4.与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核糖体、高尔基体、线粒体等。 5.高等植物细胞有丝分裂的特点： 前期：出现染色体，核膜、核仁消失，出现纺锤体；中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上；后期：着丝粒分裂，染色体数目加倍，分别移向细胞两极；末期：核膜、核仁重现，在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁。 6.无丝分裂：在分裂过程中没有出现纺锤体和染色体变化的细胞分裂方式。 7.动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别在于： (1)前期纺锤体由中心粒发出的星射线组成。 (2)末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷并把细胞缢裂为两部分，每部分都含有一个细胞核。 8.有丝分裂将亲代细胞的经复制之后的染色体(关键是DNA的复制)，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 9.甲紫溶液或醋酸洋红液的作用是使染色体着色，盐酸和酒精的作用是解离植物细胞。 10.洋葱根尖细胞有丝分裂装片制作的流程：解离→漂洗→染色→制片。 11.由于细胞分裂间期持续时间最长，因此处于分裂间期的细胞数目最多。 二、易错概念 (1)经减数分裂形成的细胞(如精细胞、卵细胞)和已经高度分化的细胞(如神经细胞)没有细胞周期。 (2)细胞周期的起点是一次分裂结束，终点是下一次分裂结束。一个细胞周期中分裂间期在前，分裂期在后；分裂间期经历的时间长，分裂期经历的时间短。 (3)在细胞分裂过程中出现中心体的不一定是动物细胞，在低等植物细胞有丝分裂的分裂期，其纺锤体的形成也与中心体有关。 (4)细胞分裂过程中不出现中心体的不一定是高等植物细胞，也可能是原核细胞。 (5)在间期核DNA数目复制加倍，但染色体数目并未改变，染色体数目是在后期随着丝粒分裂而加倍的。 (6)动物细胞中中心粒的倍增发生于间期，而中心体发出星射线构成纺锤体是在前期。 (7)染色单体形成于细胞周期的分裂间期，因着丝粒分裂消失于后期。 (8)着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果，而是相关酶的作用。 (9)赤道板是人为假想的平面，不是真实的细胞结构。植物细胞的有丝分裂末期在赤道板位置上形成细胞板，进而扩展成为细胞壁。 第2节　细胞的分化 一、必背知识 1.细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 2.细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 3.干细胞是指动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 4.细胞分化的实质：细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 5.细胞分化的意义： (1)是生物个体发育的基础。 (2)使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 6.细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低。 7.植物细胞具有全能性，已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。 二、易错概念 (1)从细胞器水平分析：细胞分化使细胞器的种类、数目发生改变。 (2)从分子水平分析 ①从蛋白质角度分析：蛋白质种类、数量发生改变。 ②从基因角度分析：基因选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，这是细胞分化的根本原因。 ③细胞分化的关键：特异性蛋白质的合成。特异性蛋白质的合成是基因选择性表达的结果，这个过程中蛋白质的种类发生改变，但基因的种类没有发生改变。 (3)分化形成的不同种类细胞虽然特异性蛋白质存在差异，但并不意味着所有的蛋白质都不同。 第3节　细胞的衰老和死亡 一、必背知识 1.衰老的细胞内水分减少、多种酶的活性降低、呼吸速率减慢、色素逐渐积累和细胞膜通透性改变。 2.细胞衰老的原因主要包括自由基学说和端粒学说。 3.端粒：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒。 4.细胞死亡包括凋亡和坏死。 5.细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 6.细胞坏死是在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 二、易错概念 (1)细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。 (2)成熟的生物体中，细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。 (3)端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常基因的DNA序列损伤，使细胞逐渐衰老。 [长句专练] 1.在一个视野中大多数的细胞处于间期，细胞在这一时期进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为后续的分裂过程做好物质准备。 2.细胞板的作用是由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。 3.细胞是独立分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是解离过程中细胞已经死亡。 4.显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期，原因是在细胞周期中，分裂间期所占的时间长。 5.同一个体分化形成的不同体细胞为什么遗传物质相同？因为这些不同的体细胞是由同一个受精卵通过有丝分裂和细胞分化形成的。 6.细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。 7.人体干细胞的核糖体数目较多，其原因是干细胞分裂旺盛，细胞内蛋白质合成旺盛。 8.同样是血细胞，白细胞和红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，原因是白细胞的主要功能是吞噬病菌等。 9.人胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自动死亡，这些细胞凋亡现象与细胞中的细胞器溶酶体有直接关系，因为溶酶体内有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解。 1 学科网（北京）股份有限公司 $