高中生物基础知识梳理第二部分-（必修一4-5章） - 图文

高中生物基础知识梳理------第二部分（必修一4-5章）

高中生物基础知识梳理---第二部分（必修一4-5章） (4)质壁分离后在细胞壁和原生质层之间充满的是浓度降低的 ，因细胞壁是全透

第3-4章 第3讲 物质跨膜运输的实例和方式 性且有水分子通过原生质层渗出来。

一、细胞的吸水与失水 (5)质壁分离过程中，液泡体积 ，颜色 ，细胞液浓度 ，细胞吸水能力 1、渗透作用 ，质壁分离复原与之相反。 (1)概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜从相对含量高的地方向相对含量低的地方的扩散。 4、质壁分离与复原实验的拓展应用 〖注意〗①半透膜与选择透过性膜的比较：半透膜是某些物质可以透过而另一些物质不能透过的三、物质跨膜运输的其他实例 多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小；选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存1、物质跨膜运输并不都是 相对含量浓度梯度，且细胞对于物质的输入和输出有 。 在决定了其对不同物质是否吸收选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。②水2、活细胞的细胞膜和其他生物膜都是 ，其结构基础为膜上 。 分子运动方向：溶液物质的量浓度（摩尔浓度）低→高。 四、物质跨膜运输的方式 (2)发生渗透作用的条件：①具有 ；②半透膜两侧的溶液具有 。 跨膜运输 非跨膜运输 方式 (3)验证渗透作用发生的条件及渗透装置的应用 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞和胞吐 2、动物细胞的吸水与失水 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 方向 与浓度无关 动物细胞膜相当于一层半透膜，细胞内液浓度与外界溶液浓度存在浓度差时可发生渗透作用。 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀 载体 不需要 需要(具专一性) 囊泡与细胞膜 外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞 能量 不消耗 不消耗 消耗 外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出细胞处于动态平衡 3、植物细胞的吸水和失水

（细胞膜和液泡膜及两层膜之间的细胞质）相当于一层 图例 半透膜，细胞液浓度与外界溶液浓度存在浓度差时可发生渗透作用。 外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，细胞 外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，细胞质壁分离复原 ++2+葡萄糖进入红细Na 、K、Ca等 外界溶液浓度=细胞液浓度时，水分进出细胞处于动态平衡 水、O2、CO2、甘白细胞吞噬病菌；胞；神经细胞静息 离子；小肠吸收葡〖注意〗①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，渗透作用不明显，无质壁分离和复原现象。②实例 油、乙醇、苯、维分泌蛋白的分泌、+时K外流和兴奋萄糖、氨基酸；植植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大，但动物细胞体积会发生明显变生素D、尿素等 神经递质的释放 +时Na内流 物生长素等 化。

二、植物细胞的吸水和失水的实验探究

1、实验原理：①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；②细胞液具有一定的浓度，与外界 溶液形成浓度差；③原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性 。 2、方法步骤（必修1教材P62） 〖注意〗①该实验为自身前后对照；②滴加蔗糖溶液和清水的方法：从盖玻片的一侧滴加，在盖

曲线 玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次。 3、注意事项：

(1)质壁分离：“质”为原生质层，“壁”为细胞壁，即原生质层与细胞壁的分离。

(2)材料选择：成熟的活的植物细胞（如紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞）。成熟的植物细胞具有

，质壁分离及复原现象明显；无中央液泡的活的植物细胞以及细菌细胞质壁分离不明 显；动物细胞没有细胞壁，不发生质壁分离。 ①主动运输的意义：能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要(3)实验试剂：质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。 特殊 的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。 a.若使用0.5 g/mL的蔗糖溶液，则质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高，细胞过说明 ②胞吞和胞吐主要针对的是大分子物质，依赖于 ，以“囊泡”的 度失水，导致死亡。 形式运输，物质以胞吞和胞吐进出细胞经0层生物膜。 ＋

b.若使用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl，则细胞能发生质壁分离，并能 。因为K和－ 〖注意〗①需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助扩散。②消耗能量的运输方NO3可被细胞吸收，使细胞液浓度增大，细胞渗透吸水。

式除主动运输外不要漏掉胞吞和胞吐。③从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助c.若使用盐酸、酒精、醋酸，则不发生质壁分离及复原现象。因为能杀死细胞，使原生质层失去扩散，有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。④影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数选择透过性。

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量外不要漏掉浓度差。⑤与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。⑥运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。

第5章 第1讲 降低化学反应活化能的酶

一、酶的作用和本质

1、酶在细胞代谢中的作用

(1)细胞代谢：细胞中每时每刻进行着的许多化学反应的统称。

(2)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 状态所需要的能量。 (3)酶的作用机理： 。（使细胞代谢在温和条件下快速进行） 2、酶的本质：活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是 ，少数是 。 〖注意〗酶的本质及生理功能 RNA 化学本质 蛋白质 合成原料 氨基酸 合成场所 核糖体 细胞核（主要） 来源 一般来说，活细胞都能产生酶 作用场所 细胞内、外或生物体外均可 生理功能 生物催化作用 作用原理 降低化学反应的活化能 与无机催化剂 ①降低反应的活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向 相同的性质 和平衡点；②反应前后，酶的性质和数量不变。 二、酶的特性 1、高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍（使细胞代谢快速进行）。

2、专一性：每一种酶只能催化 化学反应（使细胞代谢有条不紊地进行）。 〖注意〗教材中具有专一性（特异性）物质：酶、载体、受体、激素、tRNA、抗体。 3、作用条件较温和（需要适宜的温度和pH）

(1)最适pH和温度下，酶活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。

(2)过酸、过碱或高温，会使酶的 遭到破坏，永久失活。低温抑制酶活性，但其空间结构稳定，适宜温度下可升高。

(3)常见酶的最适温度和pH（必修1教材P85、选修1教材P2-3，24） 三、与酶有关的曲线分析 1、表示酶高效性的曲线

(1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 2、表示酶专一性的曲线

(1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。

(2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。 3、影响酶活性的曲线

(1)甲、乙曲线表明：①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，

超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。②过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。

(2)从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。 4、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响

(1)甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。

(2)乙图：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。

〖注意〗①温度和pH、抑制剂和激活剂是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应的速率，并不影响酶的活性。②影响酶活性的因素一定会影响酶促反应速率，影响酶促反应速率的因素不一定影响酶的活性。 四、与酶有关的实验

第5章 第2讲 细胞的能量“通货”——ATP

ATP的主要来源——细胞呼吸

一、细胞的能量“通货”——ATP 1、ATP分子中具有高能磷酸键

(1)ATP名称：

(2)ATP的结构简式： （A 腺苷；P磷酸基团；～ 高能磷酸键） 〖注意〗ATP水解掉两分子磷酸，就是腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA的组成单位之一。 (3)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物

①ATP水解时释放的能量高达30.54 kJ/mol。

②ATP水解实际上是指ATP分子中 的高能磷酸键的水解。 2、ATP与ADP可以相互转化

ATP水解酶

(1)ATP与ADP相互转化的反应式：ATP ATP合成酶 ADP＋Pi＋能量 (2)ADP转化为ATP所需能量来源

动物、人、真菌和大多数细菌： 绿色植物： 〖注意〗①ATP与ADP之间的相互转化过程并不是可逆反应（反应的场所、条件、反应式中的“能量”均不同）——物质可逆，能量不可逆。②细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。③ATP在细胞内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，使细胞内ATP

变式1 的含量总处在动态平衡之中。

④某动物肌细胞中ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线。

变式2

变式1：横坐标改为“呼吸强度”

变式2：纵坐标改为“哺乳动物成熟红细胞中ATP产生量”

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⑤解题时注意问题形式：“消耗ATP”与“消耗ADP”、“产生ATP”与“产生ADP”。 3、ATP的利用

(1)细胞中 需要能量的生命活动都是ATP 提供的。

(2)吸能反应一般与 的反应相联系，放能反应一般与 相联系。

(3)ATP的利用举例（光合作用产生的ATP只用于暗反应，呼吸作用产生的ATP用于除暗反应以外的各种需能反应）

二、细胞呼吸的概念和类型 1、概念：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。

2、类型：有氧呼吸、无氧呼吸（有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式） 3、探究酵母菌细胞呼吸的方式

(1)实验原理：①酵母菌的异化作用类型：

无氧呼吸有氧呼吸

酵母菌――→酒精＋二氧化碳 酵母菌――→水＋二氧化碳 ②产物检测 产物 试剂 实验现象 澄清石灰水 变混浊（据变混浊程度可确定CO2多少） CO2 （据变色时间快慢确定CO2多少） 酒精 橙色→ （酸性条件） (2)实验步骤、现象与结论（略） 〖注意〗①NaOH溶液的作用：吸收空气中的CO2，保证第三个瓶中澄清石灰水浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。②等B瓶中氧气消耗完以后，再将产生的气体通入澄清石灰水，保证通入石灰水中的是无氧呼吸产生的CO2。③该实验为对比实验（可视为对照实验的一种），有氧和无氧条件下的实验都为实验组。 三、有氧呼吸

1、场所：细胞质基质、线粒体（基质＋内膜）（主要）

〖注意〗有些原核生物能进行有氧呼吸，如醋酸菌，主要场所是在细胞质基质和细胞膜上。 2、过程：细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质是葡萄糖。

酶第一阶段：C6H12O6?2C3H4O3（丙酮酸）＋4[H]＋少量能量 ??酶第二阶段：2C3H4O3＋6H2O?6CO2＋20[H]＋少量能量 ??酶第三阶段：6CO2＋24[H] ? 12H2O＋大量能量 ?? 〖注意〗有氧呼吸三个阶段的比较 阶段 第一阶段 第二阶段 第三阶段 场所 细胞质基质 反应物 葡萄糖(C6H12O6) [H]＋O2 H2O 生成物 丙酮酸＋[H] CO2＋[H] 产生ATP的数量 少量（2ATP） 少量（2ATP） 大量（34ATP） 与氧的关系 不需要 不需要 需要 3、总反应式： 〖注意〗①反应式书写规范：箭头不能写成等号；酶、能量不能漏写或错写（能量不能写成ATP）；反应式两边的水不能抵消。②元素转移途径：O2全部生成水。③葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质，但不是唯一的物质。④有氧呼吸时1O2～1CO2，但分解其他物质时不一定是此关系，如脂肪分解时，

O2消耗量大于CO2释放量。

4、概念及特点：①概念：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。②特点：温和条件下进行；能量逐步释放；一部分能量储存在ATP中。

5、能量转化：1mol的葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kJ能量，其中有1161kJ能量储存在ATP中（38mol），其余大部分的能量以 形式散失。 四、无氧呼吸

1、场所：细胞质基质 2、过程：第一阶段：与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。 第二阶段：不形成ATP ?―→洒精＋CO2＋少量能量

丙酮酸+4[H]—?

?―→乳酸＋少量能量

3、总反应式：

〖注意〗①无氧呼吸生成酒精的生物或组织：高等植物、酵母菌等微生物；无氧呼吸生成乳酸的生物或组织：高等动物和人体、高等植物某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚）、乳酸菌等微生物。②酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵，其特点是有氧时发酵作用受到抑制。 4、概念：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物（酒精或乳酸），释放能量，生成少量ATP的过程。

5、能量转化：1mol葡萄糖无氧呼吸（产生乳酸）共放出196.65kJ能量，其中61.08KJ能量储存在ATP中（2mol），其余大部分的能量以热能形式散失。

〖注意〗①无氧呼吸产生能量少的原因：酒精和乳酸还含有大量化学能没有释放出来；②水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用；玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。③部分真核生物细胞（如蛔虫）无线粒体，只能进行无氧呼吸。 五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 不 条件 需O2、酶 不需O2、需酶 同 产物 CO2、H2O 点 能量 大量、合成38ATP（1161KJ） 少量、合成2ATP（61.08KJ） 葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同 相 联系 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；为体内其他化合物合成提供原料。 〖注意〗①无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，而有氧呼吸的三个阶段都产生ATP。②有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。③消耗等量葡萄糖，有氧呼吸与无氧呼吸产生的CO2量之比为3:1 ，产生的ATP之比为19:1 。④呼吸方式不同的直接原因：呼吸酶种类不同；根本原因：基因不同（酵母菌与乳酸菌）或基因选择性表达（马铃薯的不同部位）。⑤有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。 六、细胞呼吸方式的判断

1、根据CO2释放量和O2消耗量判断（以C6H12O6为呼吸底物的情况下）

(1)不消耗O2 无CO2释放：细胞只进行产生 的无氧呼吸

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有CO2释放：细胞只进行产生 的无氧呼吸 O2消耗量=CO2释放量：细胞只进行有氧呼吸

(2)消耗O2 O2消耗量＞CO2释放量：细胞进行有氧呼吸分解的底物可能是 释放CO2 O2消耗量＜CO2释放量：细胞同时进行无氧呼吸和有氧呼吸 (3)若有 产生，一定是进行了有氧呼吸。 2、根据呼吸装置中液滴移动情况判断

结果 结论 装置1 装置2 左移 只进行有氧呼吸 不动 只进行无氧呼吸 右移 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 〖注意〗①若实验材料是绿色植物，为防止光合作用的干扰，整个装置应遮光处理。②若实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。③若实验材料是乳酸菌，则装置1、2中液滴均不动。④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，将等量所测的生物材料灭活（如将种子煮熟），其他条件均不变。 七、影响细胞呼吸的因素及应用 1、内因

(1)植物种类：阳生植物>阴生植物；水生植物>旱生植物 (2)生长发育时期：幼苗、开花期>成熟期 (3)不同器官：生殖器官>营养器官 2、外因

(1)温度：主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。应用：低温储存蔬菜水果；大棚蔬菜夜间适当降温以降低呼吸消耗。

〖拓展〗恒温动物和变温动物耗O2量与温度的关系曲线

(2)O2浓度：在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%以上，只进行有氧呼吸。应用：降低O2浓度储存蔬菜水果。

(3)CO2：CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2浓度升高到1%～10%时，呼吸作用明显被抑制。应用：增加CO2浓度储存蔬菜水果。

(4)水：在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。应用：种子晒干储存，萌发时浸泡。

3、细胞呼吸原理的应用：①用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。②酿酒时，先通气，促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖；后密封，促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精。③食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。④作物栽培要及时松土透气，利于根细胞的有氧呼吸，促进无机盐的吸收；稻田需定期排水，否则会因根进行无氧呼吸产生大量酒精，对细胞有毒害作用，使根腐烂。⑤提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。⑥贮存粮食、蔬菜、水果的条件——低氧（不是无氧）、低温；但二者差别在含水量方面，粮食要晒干入库，蔬菜水果要保持一定湿度。

第5章 第3讲 能量之源——光与光合作用

一、捕获光能的色素和结构

1、实验：绿叶中色素的提取和分离

(1)原理：①提取：色素能溶于有机溶剂 中；②分离：各种色素在 中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离（纸层析法）。 (2)步骤及注意事项

(3)结果：滤纸条上出现4条色素带 ①排序（溶解度、扩散速度）：（从上到下） ②宽度（含量）：a＞b＞黄＞胡 ③距离（相邻色素带之间）：最远：胡与黄； 最近：a与b (4)色素提取液呈淡绿色的原因分析 (5)与胡萝卜素的提取和分离的比较 2、色素的种类和吸收光谱

胡萝卜素（ ）

类胡萝卜素（1/4） 叶黄素（黄色） 主要吸收蓝紫光 色素 叶绿素a（ ）

叶绿素（3/4） 叶绿素b（黄绿色） 主要吸收

〖注意〗①根据吸收光谱能在有关的图形辨别叶绿素和类胡萝卜素。②色素对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。（叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等几乎不吸收）③影响叶绿素生物合成的因素：光照（无光不能合成）、温度、无机盐（N、Mg等）。④应用：大棚种植蔬菜选用无色透明薄膜有利于提高产量。 3、叶绿体的结构

〖注意〗①注意基粒、类囊体、内膜的关系；②类囊体薄膜上分布着酶和色素，利于光反应的顺利进行。③基质中含有与暗反应有关的酶。 二、光合作用的探究历程

1、了解科学家及其实验过程和结论（必修1教材P100-102） 2、注意问题

(1)萨克斯实验中黑暗处理的目的： 。检验试剂为碘蒸气，检验前用酒精脱色。

(2)鲁宾和卡门、卡尔文的实验方法为 。 三、光合作用的过程

1、总反应式：

植物光合作用的生成物为葡萄糖时，其反应式为：

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