2027届高三生物一轮复习课件 必修一第五章主干知识汇总

该高中生物学高考复习课件聚焦酶、ATP、细胞呼吸、光合作用等核心考点，依据高考评价体系梳理了结构与功能观、物质与能量观等生命观念的考查要求，通过近五年真题分析明确光合作用过程及影响因素占30%、细胞呼吸原理应用占25%的高频考点分布，归纳出实验分析、过程推导、曲线解读等常考题型。 课件亮点在于“实验探究+过程建模+真题演练”的备考策略，如以“探究酵母菌呼吸方式”实验为例，用科学思维剖析变量控制与结果分析，以光合作用瞬时变化为典型题型，通过物质转化模型培养生命观念，特设“易错陷阱警示”和“答题模板”，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准规划复习，提升备考效率。

降低化学反应活化能的酶 细胞代谢 含义 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 意义 细胞生命活动的基础 条件 细胞代谢离不开酶 酶的基本信息 定义 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。 化学本质 绝大多数酶——蛋白质 少数酶——RNA 三个特性 1. 高效性：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。 2. 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 3. 作用条件温和：酶所催化的化学反应一半是在比较温和的条件下进行的。 降低化学反应活化能的酶 比较过氧化氢在不同条件下的分解 自变量：温度、催化剂种类 变量分析 因变量：过氧化氢分解速率 无关变量：H2O2浓度和体积、反应时间等 控制 观测 保证相同且适宜 实验过程与结果 降低化学反应活化能的酶 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验结论 加热可以促进H2O2的分解 1、2号试管 Fe3+有催化作用 1、3号试管 过氧化氢酶有催化作用 1、4号试管 催化效率：过氧化氢酶>Fe3+ 3、4号试管 原因分析 活化能的定义：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。 加热：可直接给H2O2分子提供能量，使更多的H2O2分子达到活跃态。 无机催化剂：降低化学反应的活化能。 酶：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。 实验反思 1. 为何采用新鲜肝脏？ 新鲜肝脏中酶的含量和活性较高 2. 为何需要采用研磨液 将酶从细胞内释放出来 酶具有高效性 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 变量分析 实验过程与结果 自变量：反应物（底物） 因变量：能否发生反应，生成还原糖 无关变量：反应物浓度、反应时间等 ①质量分数为3%的可溶性淀粉溶液 ②质量分数为3%的蔗糖溶液 利用斐林试剂检测还原糖的生成 保证无关变量相同且适宜 项目 试管1 试管2 注入可溶性淀粉溶液 2mL —— 注入蔗糖溶液 —— 2mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2mL 2mL 反应 振荡混合，60℃水浴保温5min 斐林试剂检测 各加入2mL斐林试剂，振荡，沸水浴加热1min，观察溶液颜色变化。 实验结果 产生砖红色沉淀 无砖红色沉淀产生 降低化学反应活化能的酶 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 实验结论 实验反思 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。 在该实验中能否利用碘液检测判断反应发生与否？ 酶具有专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 不能，因为碘液无法检测蔗糖是否发生水解 锁钥模型 A——酶；B——底物；C、D——产物 锁钥模型体现了酶的专一性 降低化学反应活化能的酶 降低化学反应活化能的酶 探究温度对于酶活性的影响 变量分析 实验过程与结果 操作 1试管 2试管 3试管 4试管 5试管 6试管 0℃ 0℃ 60℃ 60℃ 100℃ 100℃ 加淀粉 2mL — 2mL — 2mL — 加淀粉酶 — 2mL — 2mL — 2mL 保温 在各自温度下保温5min 混合 将2加入1中 将4加入3中 将6加入5中 保温 在各自温度下保温5min 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 变蓝 不变蓝 变蓝 自变量：温度 因变量：淀粉的分解情况 无关变量：反应物浓度、反应时间等 设置一系列温度梯度 利用斐林试剂检测还原糖的生成 保证无关变量相同且适宜 降低化学反应活化能的酶 探究温度对于酶活性的影响 实验反思 能否用过氧化氢酶验证温度对于酶活性的影响？ 不能，过氧化氢在高温时会分解，影响实验结果 什么是酶的活性，如何表示？ 实验结论 温度过低或过高酶的活性都较低。 酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示，即单位时间内反应物的消耗量或生成物的产生量。 本实验为什么不能用斐林试剂对实验结果进行检测？ 该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，会干扰自变量。 降低化学反应活化能的酶 探究pH对于酶活性的影响 变量分析 自变量：pH 因变量：过氧化氢分解情况 无关变量：反应物浓度、反应时间等 设置不同的pH值 观察气泡产生情况 保证无关变量相同且适宜 步骤 项目 试管1 试管2 试管3 1 注入新鲜的肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴 2 注入不同pH的溶液 1 mL 蒸馏水 1 mL 盐酸溶液 1 mL NaOH溶液 3 注入等量的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 4 观察现象 产生大量气泡 几乎无气泡产生 几乎无气泡产生 实验步骤 实验结论 过酸或过碱都会降低酶的活性。 实验反思 能否用淀粉酶验证pH对于酶活性的影响？ 不能，淀粉在酸性条件时会分解，影响实验结果 酶作用条件温和 降低化学反应活化能的酶 ①温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 ②在最适温度和pH时，酶的活性最高。 过酸、过碱、高温：酶的空间结构被破坏，使酶永久失活。 低温：酶空间结构未破坏，活性降低。恢复温度则活性恢复 图像分析 原因 酶制剂的保存：低温、最适pH 酶促反应影响因素 底物浓度、酶的浓度、酶的活性（温度、pH、抑制剂、激活剂） 生活与酶 溶菌酶：溶解细菌细胞壁，抗菌消炎 胰蛋白酶：促进伤口愈合、溶解凝血块、去除坏死组织、抑制污染微生物繁殖 ATP的结构 ATP 英文名称缩写：ATP 中文名称：腺苷三磷酸 分子结构简式：A—P~P~P A： 腺苷=腺嘌呤+核糖 P： 磷酸基团 —：普通化学键 ~ ：特殊化学键 元素组成：C、H、O、N、P 结构组成：1分子ATP=3分子磷酸基团+1分子腺苷 =3分子磷酸基团+1分子腺嘌呤+1分子核糖 ATP ADP AMP（腺嘌呤核糖核苷酸） 失一分子磷酸 失一分子磷酸 腺苷三磷酸 腺苷二磷酸 腺苷一磷酸 ATP的功能 ATP ATP是一种高能磷酸化合物的原因：1mol ATP水解释放能量为30.54 KJ ATP与ADP的相互转化 ATP的水解：ATP ADP+Pi（磷酸）+能量 酶 ATP的合成： ADP+Pi（磷酸）+能量 ATP 酶 物质变化 能量变化 ATP的水解：与吸能反应相联系，ATP中化学能供给吸能反应。 ATP的水解本身是放能反应。 ATP的合成：与放能反应相联系，放能反应（光合作用和呼吸作用）放能供给ATP合成。 ATP的合成本身是吸能反应。 ATP与ADP在时刻不停地相互转化，该过程处于动态平衡。 在ATP与ADP转化中，物质可逆，反应和能量不可逆。 ATP是直接的能源物质，也是细胞内流通的能量“货币”。 ATP的利用 ATP 与 结合，激活其酶活性 携转移势能与载体结合 载体蛋白空间结构改变 ATP ATP水解 Ca2＋释放到膜外 载体蛋白 Pi 钙离子的主动运输中ATP的利用： 钙离子载体同时作为ATP水解酶和载体蛋白。 载体蛋白磷酸化 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与特定的化学反应。 探究酵母菌细胞呼吸的方式 细胞呼吸的原理和应用 变量分析与控制 不同呼吸条件 呼吸作用产物 影响实验结果的可变因素（温度、酵母菌浓度、酵母菌活性等） 自变量 因变量 无关变量 吸收CO2 检测CO2 检测CO2 1. 澄清石灰水（变浑浊） 2.溴麝香草酚蓝溶液（蓝 → 绿 → 黄） 3. CO2传感器 CO2的检测 酒精检测 酸性重铬酸钾溶液（由橙色变灰绿色） 探究酵母菌细胞呼吸的方式 细胞呼吸的原理和应用 实验结论 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2和水； 无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的CO2 实验结果 有氧条件下，澄清石灰水变浑浊较快，酸性重铬酸钾不变色 无氧条件下，澄清石灰水变浑浊较慢，酸性重铬酸钾变灰绿色 实验反思 1. 为什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷却再加入？ 煮沸：灭菌、除溶氧 冷却：避免高温杀死酵母菌 2. 无氧条件下，B瓶为什么应封口放置一段时间后连接澄清石灰水的锥形瓶？ 可以让酵母菌消耗完瓶中原有氧气，创造无氧环境。 3. 为什么要反应充分的时间后，才能用酸性重铬酸钾检验酒精？ 避免葡萄糖与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化。 4. 该实验有没有对照组？该实验中有氧条件和无氧条件均为实验组，两组间进行相互对照，为相互对照实验（对比实验）。 有氧呼吸的物质能量变化 细胞呼吸的原理和应用 三个阶段 第三阶段：线粒体内膜 C6H12O6 2C3H4O3+4【H】+少量能量 酶 2C3H4O3+6H2O 20【H】+6CO2+少量能量 酶 24【H】+6O2 12H2O+大量能量 酶 第一阶段：细胞质基质 第二阶段：线粒体基质 产物中【H】：NAD+ →NADH 底物中【H】：NADH→NAD+ 物质变化 产物中CO2的C源于反应物中的C6H12O6 产物中CO2的O源于反应物中的C6H12O6和H2O C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量 总方程式： 产物中H2O的O源于反应物中的O2 能量变化 特点：1. 过程温和；2. 能量逐步释放；3. 相当一部分储存于ATP中 能量转化：葡萄糖中的能量 → ①热量散失（主要）②生成ATP（少部分） 单独说【H】即为NADH（还原性辅酶I） NADH组成元素：C H O N P 无氧呼吸的物质能量变化 细胞呼吸的原理和应用 两个阶段 C6H12O6 2C3H4O3+4【H】+少量能量 酶 2C3H4O3+4【H】 2C3H6O3 酶 第一阶段：细胞质基质 第二阶段：细胞质基质 能量变化 2C3H4O3+4【H】 2C2H5OH+2CO2 酶 A B 总方程式： C6H12O6 2C2H5OH+ 2CO2+ 少量能量 酶 C6H12O6 2C3H6O3+ 少量能量 酶 A B 酵母菌、多数高等植物 ①人和动物细胞 ②乳酸菌 ③某些植物的特殊器官马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚 能量转化：葡萄糖中的能量 储存于酒精或乳酸中（最多） 释放的能量 热量散失（次多） 生成ATP（最少） 有氧呼吸和无氧呼吸 细胞呼吸的原理和应用 无氧呼吸定义：指细胞在__________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过__________分解，释放________能量,生成________ATP的过程。 没有氧气 不完全 少量 少量 有氧呼吸定义：有氧呼吸是指细胞在____的参与下，通过________的催化作用，把_________等有机物______氧化分解，产生_____________，释放_____，生成________的过程。 多种酶 氧 葡萄糖 彻底 二氧化碳和水 大量ATP 能量 细胞呼吸定义：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 细胞呼吸实质：细胞内有机物的氧化分解，并释放能量，也叫细胞呼吸 呼吸作用原理的应用 细胞呼吸的原理和应用 抑制呼吸作用 促进呼吸作用 1. 果蔬零上低温、低氧保存，如冰箱、地窖 2. 粮食作物零上低温、低氧、干燥保存 3. 温室栽培，夜间适当降温，抑制呼吸作用，提高产量 4. 选用透气的消毒纱布或创可贴包扎伤口，以抑制厌氧菌（如破伤风芽孢杆菌）大量繁殖 1. 酿酒过程：先有氧，促进有氧呼吸促增殖； 后无氧，促进无氧呼吸产酒精。 2. 中耕松土、及时排水：促进植物根部有氧呼吸，为主动运输吸收无机盐供能，并避免无氧呼吸产生酒精毒害细胞，导致烂根。 1. 干燥种子萌发前进行浸泡处理；2. 用温水发面。 控制呼吸方式 3. 酸奶发酵：乳酸菌无氧条件下产生乳酸。 绿叶中色素的提取 绿叶中色素的提取和分离 实验原理 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中 实验步骤 剪碎：剪去主叶脉， 剪碎，放入研钵中 加试剂：①少许SiO2 ②CaCO3 ③无水乙醇（或95%的乙醇+无水碳酸钠） 研磨： 迅速、 充分 地进行研磨 过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）进行过滤。 收集：将滤液收集到试管中， 及时用棉塞将试管口塞严。 叶脉中无叶绿体 便于研磨充分 防止色素破坏 溶解、提取色素 避免叶绿素氧化 充分释放色素 防止无水乙醇挥发和色素氧化 绿叶中色素的分离 绿叶中色素的提取和分离 实验原理 实验步骤 制备滤纸条：将滤纸剪成宽度略小于试管直径，长度略小于试管长度的滤纸条， 并在一端剪去两角。 用铅笔在距底部1cm处画一条细线。 减少边缘效应影响，避免色素带呈弧形。 画滤液细线：法1：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线 法2：将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压均匀的细线 待滤液干后，再重画一到两次（增加色素含量，使分离出的色素带明显。） 滤液细线的划线要求：细、直、齐 分离绿叶中的色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。 也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。 层析液易挥发且有毒。 注意：层析时，不能让滤液细线触及层析液（滤液细线触及层析液会使纸条上的色素会溶解于层析液中） 纸层析法：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。 绿叶中色素的分离 绿叶中色素的提取和分离 实验结果 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 橙黄色 最少 最大 最快 叶黄素 黄色 较少 较大 较快 叶绿素a 蓝绿色 最多 较小 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 最小 最慢 色素带位置代表色素溶解度的高低；色素带宽窄代表色素含量 光合色素的功能 光合色素的功能：吸收、传递、转化光能 1. 叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。 2. 叶绿素a和叶绿素b的吸收峰不同。 3. 一般情况下光合作用利用的都是可见光（400-760nm） 叶绿体的结构 叶绿体的结构适于进行光合作用 2. 双层膜：外膜+内膜 3. 叶绿体基质：内含DNA、RNA、核糖体、酶 4. 基粒：由多个圆饼状的类囊体堆叠而成，扩大了膜面积。 类囊体上具有光合色素、酶。 1. 光学显微镜下的形态：一般呈扁平的椭球形或球形 扩展了受光的面积 提供了酶的附着位点 5. 叶绿体捕获光能、进行光合作用的基础： 在叶绿体内部巨大的膜表面上（类囊体薄膜），分布着许多吸收光能的色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。 类囊体 叶绿体基质 基粒 叶绿体膜 内膜 外膜 光合作用的原理 光合作用简介 绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 CO2+H2O (CH2O)+O2 叶绿体 光能 合成有机物，储存能量 定义 反应式 实质 (CH2O)表示糖类。光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，在通过韧皮部运输到植株各处。 阶段划分 根据是否需要光能，分为光反应和暗反应（碳反应） 元素转移 H的转移： H2O → NADPH→ (CH2O ) C的转移： CO2 → C3 →（CH2O）+C5 O的转移： CO2 → C3 →（CH2O） H2O → O2 光合作用的原理 光反应 光能→NADPH、ATP中活跃的化学能 2H2O O2 ＋4H+＋4e- 光 水的光解： NADPH的合成： 2e-＋NADP＋＋H+ NADPH 酶 ADP+Pi+能量 ATP 酶 ATP的合成： 类囊体薄膜 光、光合色素、酶 场所 条件 物质变化 能量变化 暗反应 叶绿体基质 ATP、NADPH、酶 场所 条件 物质变化 能量变化 CO2的固定 C3的还原 2C3 (CH2O)+C5 酶 ATP、NADPH CO2＋C5 2C3 酶 ATP、NADPH中活跃的化学能 →有机物中稳定的化学能 光合作用的原理 反应间联系 物质联系 光反应为暗反应提供NADPH和ATP， 暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。 能量联系 光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 瞬时变化问题 条件 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O） 光照减弱 减少 增加 减少 减少 光照增强 增加 减少 增加 增加 CO2浓度减少 增加 减少 增加 减少 CO2浓度增加 减少 增加 减少 增加 光照减弱时的分析思路：光照减弱，光反应降低，ATP、NATPH生成减少，C3的还原被抑制，而CO2的固定仍在发生，消耗C5，生成C3。故C3含量升高，C5含量降低。 不要死记结论，学会自己分析！ 科学史 恩格尔曼的实验一 选材：水绵具有细长的螺旋带状叶绿体，易于观察现象。 因变量的观测指标：好氧细菌的利用，准确显示出氧气产生的部位。 无关变量控制：黑暗无空气的设计，排除了氧气和光的干扰。 对照设计：1.用极细的光束照射，叶绿体上光照的多少2.局部光照与全部光照。 巧妙之处 实验材料 水绵（绿藻，真核生物）叶绿体呈螺旋带状 实验过程 水绵 好氧细菌 极细光束照射 完全曝光 黑暗 无空气 好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位 好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位 实验结果 科学史 恩格尔曼的实验 二 实验过程 用透过三棱镜的光照射水绵装片，观察需氧细菌的分布情况 实验结果 大量的需氧性细菌聚集在红光和蓝紫光区域。 叶绿体中的光合色素主要吸收红光和蓝紫光 希尔的实验 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。 该实验说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应； 不能说明植物光合作用产生的O2中的氧元素全部来自水 科学史 鲁宾和卡门的实验 实验方法 同位素标记法 实验过程 利用稳定同位素18O，分别标记水和二氧化碳。 第一组供应H2O和C18O2，第二组供应H218O和CO2检测O2 实验结果 第一组释放O2，第二组释放18O2 实验结论 光合作用产生的O2中的氧来自于H2O。 阿尔农的实验 实验过程 在给叶绿体光照时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时，体系中就会有ATP出现。 实验结论 ATP的合成总是与水的光解相伴随 科学史 卡尔文的实验 实验方法 同位素标记法，利用放射性同位素14C 实验材料 小球藻（绿藻、真核生物） 实验过程 实验结果 14C依次出现在C3、（14CH2O）和C5中 ①给小球藻通14CO2光下培养 ②使小球藻进行光合作用，追踪14C去向 卡尔文探明了暗反应途径，暗反应也称为卡尔文循环。 化能合成作用 含义 少数种类的细菌能够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的合成作用。 例子 硫细菌、铁细菌、硝化细菌（均为自养生物） 硝化细菌 光合作用强度 探究光照强弱对光合作用强度的影响 不同光照强度 光合作用强度 相同时间叶片浮起的数量 相同数量叶片全部浮起所需时间 调节装置与光源的距离 调节灯泡的瓦数 控制方法 检测方法 实验叶片： 生长状况、叶片大小、数量 NaHCO3溶液：浓度、含量 自变量 因变量 无关变量 实验材料状态、CO2的量 变量分析 实验过程 ①打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片 ②将圆形小叶片置于注射器内，使叶片内气体逸出 ③将处理过圆形小叶片放入清水中，黑暗保存，小圆形叶片全部沉到水底 ④取3只小烧杯，分别1%~2%的NaHCO3溶液（维持装置中CO2浓度的稳定） ⑤光照：分别将10片叶圆片投入3只盛20mLNaHCO3的小烧杯中并调整40W台灯距离（10、20、30cm） 光合作用强度 光合作用强度 含义 植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 影响因素 外因 CO2浓度 影响暗反应阶段，制约C3的生成 农家肥、通风 光照 影响光反应阶段。包括光照时间、光照强度、光质三方面 提高光照强度 温度 影响酶的活性，进而影响光合作用强度 白天适度升温， 晚上适度降温 矿质元素 影响酶、光合色素等物质的含量，进而影响光合作用强度 施用有机肥 合理施肥 水分 主要通过影响气孔导度， 影响CO2进入叶片，从而影响光合作用速率。 科学灌溉 内因：酶的种类、数量；色素的种类和含量 $