高中生物必修一必修二必修三知识点实验总结 3(2)

3、ATP在能量代谢中的作用：

1) ATP的化学组成和结构特点 （了解）

﹡ATP的化学组成：ATP是三磷酸腺苷的英文缩写

A代表腺苷，P代表磷酸基，～代表高能磷酸键，－代表普

通化学键。

﹡ATP的结构特点：结构简式：A－P～P～P

（附：注意：ATP的分子中的高能磷酸键（～）中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物在水解时，由于高能磷酸键（最外层的～）的断裂，必然释放出大量的能量。这种高能化合物形成时，即高能磷酸键形成时，必然吸收大量的能量。）

2) ATP与ADP相互转化的过程及意义 （理解）

﹡ATP与ADP相互转化的过程：ADP+Pi+光能─→ATP

在酶的作用下，ATP中远离A的高能磷酸键水解，释放出其中的能量，同时生成ADP和Pi；在另一种酶的作用下，ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP.ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的，反应式中物质可逆，能量不可逆。ADP和Pi可以循环利用，所以物质可逆；但是形成ATP时所需能量绝不是ATP水解所释放的能量，所以能量不可逆。（具体因为：（1）从反应条件看，ATP的分解是

水解反应，催化反应的是水解酶；而ATP是合成反应，催化该反应的是合成酶。酶具有专一性，因此，反应条件不同。（2）从能量看，ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能；而合成ATP的能量主要有太阳能和化学能。因此，能量的来源是不同的。（3）从合成与分解场所的场所来看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体（呼吸作用）和叶绿体（光合作用）；而ATP分解的场所较多。因此，合成与分解的场所不尽相同。）

﹡ATP与ADP相互转化的意义：

① 对于动物和人来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自细胞内呼吸作用

中分解有机物释放出的能量。

② 对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，除了来自呼吸作用中

分解有机物释放出的能量外，还来自光合作用。

③ ATP分解时的能量利用：细胞分裂、根吸收矿质元素、肌肉收缩等生命活动。 ④ ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。

⑤ 产生ATP的生理过程 ：有氧呼吸、光反应、无氧呼吸（暗反应不能产生）。 ⑥ 在绿色植物的叶肉细胞内，形成ATP的场所是： 细胞质基质（无氧呼吸）、

叶绿体基粒（光反应）、线粒体（有氧呼吸的主要场所）

4、光合作用以及对它的认识过程：

1) 光合作用的认识过程（理解）

﹡光合作用的认识过程：

①1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭

的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。

②1864年，德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。

过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

③1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是

绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。

④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一

组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2O和C18O2，释放的是

O2。光合作用释放的氧全部来自来水。

2) 光合作用的过程和应用（理解）

﹡光合作用的过程：

① 光反应阶段a、水的光解：2H2O→4[H]+O2（为暗反应提供还原性氢）

b、ATP的形成：ADP+Pi+光能─→ATP（为暗反应提供能量）

②暗反应阶段：a、CO2的固定：CO2+C5→2C3

b、C3化合物的还原：2C3+[H]+ATP→（CH2O）+C5

（附：光反应为暗反应提供ATP和[H]；暗反应继续完成储存能量于光合产物的过程）

﹡光合作用的应用：

① 提供了物质来源和能量来源。

② 维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。

③ 对生物的进化具有重要作用。总之，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环境因素：

1) 环境因素对光合作用速率的影响（应用）

﹡环境因素对光合作用速率的影响：

有光照（包括光照的强度、光照的时间长短）、二氧化碳浓度、温度（主要影响酶的作用）和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。

2) 农业生产上以及温室中提高农作物产量的方法（理解）

﹡农业生产上以及温室中提高农作物产量的方法：

在大棚蔬菜等植物栽种过程中，可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度（减少呼吸作用消耗有机物）的方法，来提高作物的产量。再如，二氧化碳是光合作用不可缺少的原料，在一定范围内提高二氧化碳浓度，有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中（CH2O）的产量会减少，主要由于低温会抑制

酶的活性；适当提高温度能提高暗反应中（CH2O）的产量，主要由于提高了暗反

应中酶的活性。

6、细胞呼吸：

1) 有氧呼吸和无氧呼吸过程及异同（理解）

﹡有氧呼吸过程：指细胞在有氧的参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产

生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。

① 场所：先在细胞质的基质，后在线粒体。

② 过程：

第一阶段：（葡萄糖）C6H12O6→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量ATP（细胞质

的基质）； 第二阶段：2C3H4O3（丙酮酸）→6CO2+20[H]+少量能量

ATP（线粒体）；

第三阶段：24[H]+O2→12H2O+大量能量ATP（线粒体）。

﹡无氧呼吸过程：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄

糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精和二氧化碳）或

（乳酸），同时释放出少量能量的过程。（有氧呼吸是由无氧

呼吸进化而来）（发酵：微生物的无氧呼吸）

① 场所：始终在细胞质基质

② 过程： 第一阶段：（葡萄糖）C6H12O6→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量ATP

（细胞质的基质）；（和有氧呼吸的相同）

第二阶段、2C3H4O3（丙酮酸）→C2H5OH（酒精）+CO2（或C3H6O3乳酸）

（附：高等植物被淹产生酒精（如水稻），（苹果、梨可以通过无氧呼吸产生酒精）；高等植物某些器官（如马铃薯块茎、甜菜块根）产生乳酸，高等动物和人无氧呼吸的产物是乳酸。）

﹡有氧呼吸和无氧呼吸过程的异同：

① 场所：有氧呼吸第一阶段在细胞质的基质中，第二、三阶段在线粒体

② O2和酶：有氧呼吸第一、二阶段不需O2，；第三阶段：需O2，第一、二、三阶

段需不同酶； 无氧呼吸——不需O2，需不同酶。

③ 氧化分解： 有氧呼吸——彻底，无氧呼吸——不彻底。

④ 能量释放：有氧呼吸（释放大量能量38ATP ）——1mol葡萄糖彻底氧化分

解，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中；无氧呼吸（释放少量能量2ATP）—— 1mol葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量，其中61.08kJ储存在ATP中。

⑤有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同。（相同点）

2) 细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用（应用）

﹡细胞呼吸的意义：为生物的生命活动提供能量。为其它化合物合成提供原料。 ﹡细胞呼吸在生产和生活中的应用：酵母菌细胞呼吸方式（实验）

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