第5章 细胞的能量供应和利用（100题）2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

5.1 降低化学反应活化能的酶

1. 酶的作用原理：酶可以降低化学反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。（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。）

意义：酶可以使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。

2. 酶的本质：一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。

3. 酶的特性：

          高效性：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高（酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍）

          专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

          作用条件较温和：与无机催化剂相比，酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。

          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。（蛋白质变性）

          在0℃作用时，酶的活性较低，但酶的空间结构稳定。（酶制剂适宜在低温下保存）

 

5.2 细胞的能量“货币”ATP

1．ATP是一种高能磷酸化合物

（1）元素组成：C、H、O、N、P

（2）中文名称：腺苷三磷酸

（3）结构简式：A—P～P～P  

 “—”代表普通化学键  

 “～”代表一种特殊的化学键

（4）功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。

2．ATP与ADP可以相互转化：

5.3 细胞呼吸的原理和应用

1．探究酵母菌细胞呼吸的方式

（1）实验原理：酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。

（2）CO2和酒精的检测：

物质	试剂	实验现象
CO2	澄清石灰水	变浑浊
	溴麝香草酚蓝溶液	蓝→绿→黄
酒精	重铬酸钾溶液（酸性条件）	橙色→灰绿色

2．有氧呼吸与无氧呼吸：

（1）有氧呼吸

总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2——酶—→6CO2+12H2O+能量

第一阶段（细胞质基质）：C6H12O6——酶—→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量

第二阶段（线粒体基质）：2C3H4O3+6H2O——酶—→6CO2+20[H]+少量能量

第三阶段（线粒体内膜）：24[H] +6O2——酶—→12H2O+大量能量

          注：[H]，即还原型辅酶I（NADH）

（2）无氧呼吸（无氧呼吸两个阶段，只有第一阶段产生能量。）

总反应式：

产生酒精：C6H12O6——酶—→2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量

产生乳酸：C6H12O6——酶—→2C3H6O3（乳酸）+少量能量

3. 细胞呼吸原理的应用

有氧呼吸	无氧呼吸
①包扎伤口应选用透气的敷料，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。 ②提倡慢跑等有氧运动，避免无氧呼吸肌细胞产生大量乳酸。 ③及时松土有利于植物根系生长。 ④稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。	①利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。 ②破伤风芽孢杆菌通过无氧呼吸进行大量繁殖，较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。

种子、果蔬保鲜条件: 种子：低氧、零上低温、干燥。果蔬：低氧、零上低温、一定湿度。

5.4 光合作用与能量转化

1．捕获光能的色素与结构

（1）绿叶中的色素（叶绿素含Mg）

（2）绿叶中色素的提取和分离

①实验原理

          色素提取的原理：绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中，可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素。

          绿叶中色素分离的原理：绿叶中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。因此，不同的色素会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。（纸层析法）

②实验流程：提取色素→制备滤纸条→画滤液细线→色素分离→观察现象

药品、试剂作用及操作目的：

          无水乙醇：溶解、提取色素。 SiO2 ：有助于叶片研磨更充分。CaCO3 ：防止研磨中叶绿素被破坏。

          层析液：分离色素。不能让滤液细线触及层析液：防止色素直接溶于层析液中而无法分离。

③实验结论：

	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（4）	最高	最快
	叶黄素	黄色	较少（3）	较高	较快
	叶绿素 a	蓝绿色	最多（1）	较低	较慢
	叶绿素 b	黄绿色	较多（2）	最低	最慢