高中生物必修一知识点总结

二、ATP（三磷酸腺苷）

◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。 1．结构简式 A — P ～ P ～ P

腺苷 普通化学键 高能磷酸键 磷酸基团 （13.8KJ/mol） （30.54 KJ/mol） 2．ATP与ADP的转化 ◎ ATP 合成酶 ADP + Pi + 能量 水解酶 ATP

放能

合动水呼吸作用 成 态 解 每一个细胞的生命活动

酶平酶（线粒体 、 吸能 衡细胞质） Pi Pi

ADP 糖类—主要能源物质 热能——散失

太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化分解 （最终能源来源） 蛋白质—能源物质之一 化学能——ATP 三、ATP的主要来源——细胞呼吸

◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。

◎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 出能量并生成ATP的过程。分为：

有氧呼吸 无氧呼吸 指细胞在无氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。 概指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作念 用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 CO2 和H2O释放能量，生成许多ATP的过程 过程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 +4 [H] + 少能 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + 4[H] + 少能 → 2C3H6O3 乳酸 ② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 +20 [H]+ 少能 ③ 24[H] + 6O2 → 12H2O + 大量能量 ② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2 酶 C6H12O6 → 2C3H6O3 + 少量能量 酶 → 2C2H5OH + 2CO2 + 少能 始终在细胞质基质 不需分子氧、需酶 酒精和CO2或乳酸 少量、合成2ATP(61.08KJ) 反 应C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O +大酶 式 量能量 不 同点 场所 ①细胞质基质②线基质③线内膜 条件 除①外，需分子氧、酶 产物 CO2 、H2O 能量 大量、合成38ATP（1161KJ） 相 联系 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同 同实质 分解有机物，释放能量，合成ATP 点 意义 为生物体的各项生命活动提供能量

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四、影响细胞呼吸作用的因素

1、内部因素——遗传因素（决定酶的种类和数量）

(1) 不同植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物。

（2）同一植物不同生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高 （3）同一植株不同的器官，呼吸速率也有很大的差异，如生殖器官大于营养器官。 2、环境因素 （1）温度

温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间，呼吸酶活性低，呼吸作用受抑制，呼吸速率随温度的升高而加快。超过最适点，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受到抑制，呼吸速率则会随着温度的增高而下降。

（2）O2的浓度

植物在O2浓度为0时只进行无氧呼吸，大多数植物无氧呼吸的产物是酒精和CO2；O2浓度在0~10%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；在O2浓度5%时，呼吸作用最弱；在O2浓度超过10%时，只进行有氧呼吸。有氧环境对无氧呼吸起抑制作用，抑制作用随氧浓度的增加而增强，直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内，有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强。

（3）CO2浓度 呼呼从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。 吸吸强强（4）含水量 度度在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增强， 随含水量的减少而减弱 CO2浓度 五、光合作用 含水量% ◎光合作用是指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着能量的

有机物，并释放出氧气的过程。 1．发现 内容 普里斯特 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾与卡门 时间 1771年 1864年 1880年 1939年 过程 叶片遮光实验 水绵光合作用实验 同位素标记法 结论 绿色植物在光合作用中产生淀粉 叶绿体是光合作用的场所释放出氧 光合作用释放的氧全来自水 蜡烛、小鼠、绿色植物实验 植物可以更新空气 2、场所 双层膜

叶绿体 基质 ：DNA，多种酶、核糖体等

基粒 多个类囊体（片层）堆叠而成

胡萝卜素（橙黄色）1/3

类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光

色素 （1/4） 叶绿素A（蓝绿色）3/4 叶绿素（3/4 叶绿素B（黄绿色）1/4 吸红橙和蓝紫光

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3．过程

光反应 暗反应 CO2、[H]、ATP、C5、酶 较缓慢 叶绿体的基质 条件 光、、H2O、色素、酶 时间 短促 场所 类囊体的薄膜上 过程 ① 水的光解 2H2O → 4[H] + O2 ① CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3 ② ATP的合成：ADP + Pi + 光能 → ATP ② C3/ CO2的还原： 2C3 + [H] →（CH2O） 实质 光能 → 化学能，释放O2 同化CO2，形成（CH2O） 光能 CO2 + H2O ——→ （CH2O）+ O2 叶绿体 总式 光能 或 CO2 + 12H2O ——→（CH2O）+ 6O2 + 6H2O 叶绿体 物变 无机物CO2、H2O → 有机物（CH2O） 能变 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 ◎ 同位素示踪

14光反应 暗反应 C 2C3 （14CH2O） 3 [ 3 还原H2O 固定 H] （C3H2O）

光 18O2 H218O ◎ 人为创设条件，看物质变化： （1）光照 强→弱 光反应减弱 [H] 暗反应 C3还原减弱 C3 （CH2O） CO2供应不变 ATP CO2固定仍正常进行 C5 合成量 （2） 光照不变 暗反应 CO2固定减弱 C3 [H] （CH2O） 减少CO2 供应 C3还原仍正常进行 C5 ATP 合成量 ◎ 光合作用的实质

通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。 4、光合作用的意义

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①制造有机物，实现物质转变，将CO2和H2O合成有机物，转化并储存太阳能； ②调节大气中的O2和CO2含量保持相对稳定；

③生物生命活动所需能量的最终来源；

注：光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用 光合速率是光合作用强度的指标，它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素，如处在不同生育期等，以及多种外部因素。 (1)单因子对光合作用速率影响的分析

①光照强度(如图所示)

曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表明此时的呼吸强度。 AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，称C点为光饱和点。

应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。

②光照面积(如图所示)

曲线分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下。OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。

应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。

② CO2浓度、含水量和矿质元素(如图所示) 曲线分析：CO2和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，CO2、水和矿质元素越多，光合作用速率越快，但到A点时，即CO2、水、矿质元素达到饱和时，就不再增加了。

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