第二單元 代謝——生物與環(huán)境之間物質(zhì)和能量交換的基礎(chǔ)
1 代謝的概念
2 代謝與酶
2.1 酶的發(fā)現(xiàn)
1773年，斯帕蘭札尼（意）證明胃具有____________的作用。
1836年，施旺(美)從胃液中提取出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)（胃蛋白酶）。
1926年，薩姆納(美)）通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)脲酶是一種________ 。
20世紀(jì)30年代,科學(xué)家們指出酶是一類有___ ____作用的____ ____。
20世紀(jì)80年代以來(lái)，美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)____ __也具有生物催化作用。
2.2 酶的概念要點(diǎn)
酶是_________產(chǎn)生的一類具有________作用的_________。
絕大多數(shù)的酶是_________，少數(shù)的酶是_________。
2.3 酶的催化特性
________性：催化效率很高，是無(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍。
________性：每一種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。
需要適宜的條件：_____________________都會(huì)影響酶的活性。
2.4 有關(guān)酶的催化特性的三個(gè)實(shí)驗(yàn)
2.4.1實(shí)驗(yàn)四 比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率
操作程序
1號(hào)試管（實(shí)驗(yàn)組）
2號(hào)試管（條件對(duì)照組）
3號(hào)試管（空白對(duì)照組）
1
2 L3%的H2O2溶液
2
加2滴 搖勻
3
將點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香分別放入3支試管液面的上方
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
2.4.2實(shí)驗(yàn)五 探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用
操作程序
實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容
1號(hào)試管
2號(hào)試管
1
注入可溶性淀粉溶液
2 L
/
2
注入
/
3
注入α－淀粉酶溶液
2 L
4
將試管放60℃熱水中
5 in
5 in
5
加入斐林試劑
2 L
6
放熱水于大燒杯中加熱煮沸
1 in
1 in
7
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
磚紅色沉淀
無(wú)磚紅色沉淀
2.4.3選修實(shí)驗(yàn)一 溫度對(duì)酶活性的影響
操作程序
1號(hào)試管
2號(hào)試管
3號(hào)試管
１
在3支試管中分別加入2 L可溶性淀粉
2
1 L新鮮淀粉酶溶液
(注入另１支１號(hào)試管)
3
將2支1號(hào)試管放入
60℃的熱水中5 in
放入沸水中5 in
放入冰水中5 in
4
分別將淀粉酶溶液注入到相同溫度條件下的淀粉溶液中，搖勻，
在各自對(duì)應(yīng)溫度下保溫5in。
5
加1~2滴碘液
6(液體顏色變化)
3 代謝與ATP
3.1 ATP等高能磷酸化合物的知識(shí)在課本中的分布：(找出第一、二、三中相關(guān)知識(shí)點(diǎn))
3.2 ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：從ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中可看出，式中“～”代表_____ ______，
“A”代表______，“T”代表______，“P”代表__
3.3 ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式：(18)___________________________
3.4 ATP的形成途徑：對(duì)動(dòng)物和人來(lái)說(shuō)，ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需要的能量來(lái)自__________；
對(duì)綠色植物來(lái)說(shuō)，所需要的能量來(lái)自__________________________。
3.5 ATP的形成場(chǎng)所有：
4 植物的水分代謝
4.1 植物細(xì)胞吸收水分的基本方式
4.1.1吸脹吸水
沒(méi)有形成 的細(xì)胞，主要靠細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等___________性物質(zhì)吸水水分。例如，根尖 區(qū)的細(xì)胞，干種子的細(xì)胞等，都主要通過(guò)吸脹作用的方式從外界吸收水分。
4.1.2滲透吸水
根尖吸收水分最活躍的部位是根尖 的表皮細(xì)胞。這些細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有一個(gè)__________________。
滲透作用的概念： 水分子（或其他溶劑分子）透過(guò)________膜從_____濃度溶液向_____濃度溶液的擴(kuò)散，叫做滲透作用。
滲透作用得以發(fā)生的條件是：①具有_______ ___的膜；②膜兩側(cè)的溶液具有________________。
4.2 實(shí)驗(yàn)七：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原
4.2.1實(shí)驗(yàn)原理：
植物細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原，取決于：①細(xì)胞液和外界溶液 的大小；
②原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁 。
4.2.2實(shí)驗(yàn)操作程序：
4.2.3實(shí)驗(yàn)圖解：
4.3 水分的利用與散失
一般只有1%～5%的水分用于______ ____和_____ ____等生理活動(dòng)。其余的水分則主要通過(guò)葉片表皮上的 以 作用的方式散失。
水分散失的意義: ①植物 水分和水分在體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹匾獎(jiǎng)恿Γ虎诖龠M(jìn)礦質(zhì)養(yǎng)料在植物體內(nèi)的__________；③ 降低植物體特別是葉片的溫度，避免陽(yáng)光的灼傷。
4.4 合理灌溉的依據(jù)：
不同植物的需水量是不同的；同一植物在不同 時(shí)期的需水量對(duì)也是不同的。
5 植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)
5.2 植物生活必需礦質(zhì)元素的實(shí)驗(yàn)研究方法—— 。
用人工配制的含有全部礦質(zhì)元素或部分礦質(zhì)元素的營(yíng)養(yǎng)液栽培植物的方法�？捎糜谥参锏臒o(wú)土栽培。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牟煌�，可以人為地變更培養(yǎng)液中的成分（如減少某種必需的礦質(zhì)元素），以觀察它們對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育及代謝過(guò)程的影響，這種培養(yǎng)液稱為缺素培養(yǎng)液（或缺少某種礦質(zhì)元素的“完全培養(yǎng)液”）。含有植物正常生長(zhǎng)所必需的全部礦質(zhì)元素14種的營(yíng)養(yǎng)液，稱為全素培養(yǎng)液（也叫完全培養(yǎng)液）。
5.4 礦質(zhì)元素的運(yùn)輸和利用
礦質(zhì)元素的運(yùn)輸路徑：成熟區(qū)表皮細(xì)胞→隨水通過(guò)根、莖的__________→運(yùn)輸?shù)街参矬w的各個(gè)器官
礦質(zhì)元素的吸收與 作用有關(guān)；礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸則與_______作用有關(guān)。
礦質(zhì)元素的利用特點(diǎn)：①再度利用：如__________________等，其原因是__________；②一次利用：如_______________等，其原因是_______ 。
5.5 合理施肥的依據(jù)：
① 不同植物對(duì)各種必需礦質(zhì)元素需要量不同；
② 同一植物在不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)各種必需礦質(zhì)元素需要量不同
6 光合作用
6.1 光合作用的發(fā)現(xiàn)
1864年，薩克斯實(shí)驗(yàn)證明了綠葉在光合作用中產(chǎn)生了 。
1880年，恩格爾曼在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上的巧妙有4處：一是選用 作為實(shí)驗(yàn)材料；二是
將臨時(shí)裝片放在黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境里，由此排除了環(huán)境中 的影響；三是選用極細(xì)的光束照射，并且用 進(jìn)行檢測(cè)，從而能準(zhǔn)確地判斷出氧的釋放部位；四是設(shè)計(jì)了黑暗和曝光的 實(shí)驗(yàn)。
1930年代，魯賓和卡門采用 法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，證明光合作用釋放的氧全部來(lái)自 。
6.3 實(shí)驗(yàn)六 葉綠體中的色素提取和分離
6.3.1實(shí)驗(yàn)操作程序
6.4 光合作用的過(guò)程可分為兩個(gè)階段
光反應(yīng)
暗反應(yīng)
所需條件
進(jìn)行場(chǎng)所
物質(zhì)變化
水的光解：
ATP的形成：
CO2的固定：
C3被氫還原：
能量轉(zhuǎn)換
太陽(yáng)光能——→ ——→
6.5 光合作用的意義
從物質(zhì)轉(zhuǎn)變的角度上 ；
從能量轉(zhuǎn)換的角度上 ；
從氣體變化的角度上 。
7 光合作用與生物固氮
7.1 光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換
在光的照射下，具有吸收和傳遞光能的色素[包括 等），將吸收的光能傳遞給少數(shù)具有特殊狀態(tài)的 ，使該類色素連續(xù)不斷地丟失和獲得電子，光能就轉(zhuǎn)換成 。這一過(guò)程中，最終的電子供體是 ，最終的電子受體是 。
在光合作用的光反應(yīng)階段，伴隨著光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，葉綠體內(nèi)發(fā)生的物質(zhì)變化主要包括：① ；② 。
7.2 C3植物和C4植物的比較
固定二氧化碳的途徑
葉片結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
C3植物
CO2→
維管束鞘細(xì)胞不含 ，
而葉肉細(xì)胞中都含
C4植物
CO2→
維管束鞘細(xì)胞里含 ，
葉肉細(xì)胞中含有
7.3. 提高農(nóng)作物的光能利用率
除了延長(zhǎng)光合作用的時(shí)間和增加光合作用的面積外，提高農(nóng)作物的光能利用率的措施主要還有：① 的控制。② 的供應(yīng)。③必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，例如：氮是 的重要組成成分；磷也是 的重要組成成分，還在維持 膜的結(jié)構(gòu)和功能上起著重要的作用；鉀與光合作用中糖類的 有關(guān)；鎂是 的重要組成成分。
7.4 生物固氮
7.4.1生物固氮是指固氮微生物將大氣中的氮 的過(guò)程。
7.4.2固氮微生物的種類包括：①以根瘤菌為代表的 ；②以圓褐固氮菌為代表的 。
7.4.3 生物固氮與氮循環(huán)過(guò)程：（熟識(shí)選修課本P.46圖2-14）
7.4.4 生物固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用： 例如，根瘤菌拌種、用都可植物做綠肥等。
8 人和動(dòng)物體內(nèi)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝
8.1 糖類代謝
9 細(xì)胞呼吸
9.1 細(xì)胞呼吸的概念：生物體內(nèi)的有機(jī)物在 中經(jīng)過(guò)一系列的 ，最終生成 或其他產(chǎn)物，并且釋放出 的總過(guò)程。
9.2 有氧呼吸
9.2.1概念：細(xì)胞在氧氣的參與下，通過(guò) 作用，把糖類等有機(jī)物 氧化分解，產(chǎn)生出 ，同時(shí)釋放 的過(guò)程。
9.2.2總反應(yīng)式：
9.2.3按照物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)，有氧呼吸全過(guò)程可分為三個(gè)階段()
階 段
項(xiàng) 目
第一階段
第二階段
第三階段
場(chǎng)所
氧氣是否參與
反應(yīng)物
生成物
產(chǎn)生ATP數(shù)量
9.3 無(wú)氧呼吸
9.3.1概念：細(xì)胞在 條件下，通過(guò) 的催化作用，糖類等有機(jī)物分解成
的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出 的過(guò)程。
9.3.2總反應(yīng)式
產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸：
產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸：
9.4 有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較
呼吸方式
有氧呼吸
無(wú)氧呼吸
區(qū)別
反應(yīng)場(chǎng)所
反應(yīng)條件
氧氣、有氧呼吸有關(guān)酶
不需要氧、無(wú)氧呼吸有關(guān)酶
物質(zhì)轉(zhuǎn)變
徹底分解，產(chǎn)生
分解不徹底，形成
能量轉(zhuǎn)換
釋放大量能量，形成大量ATP
釋放少量能量，形成少量ATP
聯(lián)系
第一階段完全相同，產(chǎn)生丙酮酸以后，有無(wú)氧的供應(yīng)才分道揚(yáng)鑣。
實(shí)質(zhì)相同
9.5 細(xì)胞呼吸的意義
9.5.1能為生物體的 提供能量（ATP）。
9.5.2能為體內(nèi)其他化合物合成提供原料[如，細(xì)胞呼吸的重要中間產(chǎn)物 等]。
9.6 光合作用和細(xì)胞呼吸（有氧呼吸）的區(qū)別和聯(lián)系
生理過(guò)程比較項(xiàng)目
光合作用
有氧呼吸
反應(yīng)式
代謝類型
合成代謝
分解代謝
反應(yīng)場(chǎng)所
葉綠體
主要在線粒體中
反應(yīng)條件
光、色素、酶
氧氣、酶
物質(zhì)變化
能量變化
實(shí)質(zhì)
意義
聯(lián)系
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