1、基礎(chǔ)課時案9 ATP與細(xì)胞呼吸的概念、類型及過程,2016備考最新考綱 1ATP在能量代謝中的作用()。2.細(xì)胞呼吸()。3.實驗：探究酵母菌的呼吸方式。,一、細(xì)胞的能量通貨ATP 1ATP的結(jié)構(gòu)剖析,(1)寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡式和簡式中A、P所代表的含義。 結(jié)構(gòu)簡式： 。 A： ；P： 。 (2)圖中是 ，其中 易形成和斷裂。 (3)圖中為 的過程，其作用 是 。,APPP,腺苷,磷酸基團(tuán),高能磷酸鍵,遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵,高能磷酸鍵水解釋放能量,為各項生命活動提供能量,光合作用、呼吸作用,呼吸作用,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),能源物質(zhì)的三個“一”與一個“二” (1),(2)ATP中的“一、二、三” 一個腺苷，

2、二個高能磷酸鍵，三個磷酸基團(tuán)。,2.判斷正誤 (1)每個ADP分子中含有兩個高能磷酸鍵。 (2014江蘇B)( ) (2)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中不會同時發(fā)生ATP的合成和分解。 (2013四川理綜，1C)( ) (3)細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。 (2013海南卷，4D)( ) (4)人在饑餓時，細(xì)胞中ATP與ADP的含量照樣達(dá)到動態(tài)平衡。 (天津卷，6)( ) (5)ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸。 (海南卷，7C)( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5),深度思考 如圖為ATP的結(jié)構(gòu)簡圖，請思考： (1)圖中框內(nèi)“A”代表的“腺苷”嗎？ (2)圖

3、示a處應(yīng)為“H”還是“OH”？ (3)圖示b、c、d所示化學(xué)鍵是否相同？其中最易斷裂和重建的是哪一個？ (4)圖示框e的名稱是什么？它與DNA、RNA有何關(guān)系？,提示 (1)圖中“A”代表腺嘌呤，“腺苷”應(yīng)為Aa所在的五碳糖。 (2)圖示a處應(yīng)為“OH”，即該五碳糖為“核糖”。 (3)圖示b為普通磷酸鍵，c、d則為高能磷酸鍵，其中d處的鍵最易斷裂和重建。 (4)圖示框e為腺嘌呤核糖核苷酸，它是構(gòu)成RNA的單位之一，當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)錄或逆轉(zhuǎn)錄時，它可與DNA鏈中的胸腺嘧啶脫氧核苷酸配對。,二、細(xì)胞呼吸 1探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 (1)酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 酵母菌為兼性厭氧型微生物，其細(xì)胞呼吸方式為有氧

4、呼吸和產(chǎn)生 (填酒精、乳酸)的無氧呼吸。,酒精,(2)產(chǎn)物的檢測,溴麝香草酚藍(lán),重鉻酸鉀,藍(lán)色綠色黃色,變成灰綠色,變混濁,2細(xì)胞的有氧呼吸 (1)過程圖解,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),深度思考 1根據(jù)你對有氧呼吸過程中有關(guān)問題的理解，請連線：,2如圖表示真核生物細(xì)胞呼吸過程圖，請思考：,(1)圖中過程、過程的場所分別是？ (2)人和動物細(xì)胞呼吸過程中CO2的來源與酵母菌有何不同？ 提示 (1)、過程及過程的第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，過程的第二、三階段在線粒體中進(jìn)行。 (2)人和動物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體；酵母菌細(xì)胞呼吸CO2產(chǎn)生的場所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。,考點一 細(xì)胞的能量通貨ATP 典例引

5、領(lǐng) 【典例1】 (2014全國卷)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯誤的是 ( ) A線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用 B機(jī)體在運(yùn)動時消耗ATP，睡眠時則不消耗ATP C在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP D植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用,解析 呼吸作用產(chǎn)生的ATP可以用于各項生命活動，A選項正確；機(jī)體在睡眠時生命活動仍然進(jìn)行，如細(xì)胞分裂、神經(jīng)傳導(dǎo)等，仍需要消耗ATP，B選項錯誤；有氧呼吸和無氧呼吸第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，均能合成ATP，C選項正確；植物根以主動運(yùn)輸方式吸收礦質(zhì)離子，所需的ATP由細(xì)胞呼吸產(chǎn)生，D選項正確。

6、 答案 B,【典例2】 ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，可通過多種細(xì)胞途徑產(chǎn)生(如圖所示)。以下說法中正確的是 ( ) Aa過程和b過程都有H的生成 Ba過程和b過程都要在細(xì)胞器中進(jìn)行 CO2由紅細(xì)胞進(jìn)入肝臟細(xì)胞的線粒體，使肝臟細(xì)胞內(nèi)的ADP含量迅速下降 D在物質(zhì)和能量上都可成為可逆反應(yīng),解析 過程a為細(xì)胞呼吸，它可發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(無氧呼吸全過程及有氧呼吸第一階段)和線粒體(有氧呼吸第二、三階段)中，b為光合作用，在葉綠體中進(jìn)行，光反應(yīng)水在光下分解產(chǎn)生H；ADP與ATP的含量總處于動態(tài)平衡中；、在物質(zhì)上可逆，在能量上不可逆。 答案 A,深度思考 與動物相比，綠色植物的發(fā)生場所及其產(chǎn)生的ATP在

7、用途上有何不同之處？ 提示 與動物相比，發(fā)生的場所除線粒體外，綠色植物還可在葉綠體類囊體膜上產(chǎn)生ATP，但此處產(chǎn)生的ATP只可用于還原C3化合物，不可用于其他生命活動。,1相關(guān)化合物中“A”的辨析,2聯(lián)系新陳代謝、細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，多角度理解ATP的合成與水解,3.規(guī)避6個易錯點 (1)ATP并不是細(xì)胞內(nèi)唯一的高能化合物、高能化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于各種生物體細(xì)胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動物體內(nèi)的磷酸肌酸。 (2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)，因為轉(zhuǎn)化過程中的所需酶、能量來源和去路及反應(yīng)場所都不完全相同，但是物質(zhì)是可循環(huán)利用的。,(3)ATP與ADP轉(zhuǎn)化總處于“動態(tài)平衡”中，切

8、不可認(rèn)為ATP合成量大于分解量或ATP分解量大于合成量(如劇烈運(yùn)動時ATP分解量增加，此時其合成量也增加)。 (4)細(xì)胞放能反應(yīng)中可將ADP與Pi合成ATP，吸能反應(yīng)中可將ATP水解為ADP與Pi。,(6)不可誤認(rèn)為ATP等同于能量 ATP是一種高能磷酸化合物，其分子式可以簡寫為APPP，高能磷酸鍵水解時能夠釋放出高達(dá)30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可將ATP與能量等同起來。,跟進(jìn)題組 1下列關(guān)于生物體內(nèi)的ATP的敘述正確的是 ( ),A甲、乙、丙都不含高能磷酸鍵 B植物體內(nèi)能量1可以用于水的光解 C乙是構(gòu)成RNA的基本組成單位之一 D能量2可以來自蛋白質(zhì)水

9、解 解析 選項A，甲為ADP，含有一個高能磷酸鍵；選項B，光合色素吸收的光能用于水的光解及合成ATP；選項C，乙由腺苷和磷酸組成，為腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位之一；選項D，能量2用于ADP合成ATP，蛋白質(zhì)水解釋放能量，但不能用于ADP合成ATP。 答案 C,2(2014泰州期末)下圖1為ATP的結(jié)構(gòu)，圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式，以下說法錯誤的是 ( ),A圖1的A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵 B圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時，圖1中的c斷裂并釋放能量 CATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的高效性 D酶1和酶2的作用機(jī)理都是降低反應(yīng)的活化能 解析 ATP結(jié)構(gòu)圖中，A表示腺嘌呤，與核糖

10、相連構(gòu)成腺苷，b、c表示高能磷酸鍵，A錯誤；ATP為生命活動供能時，遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵先斷裂，B正確；ATP與ADP的快速轉(zhuǎn)化是生物化學(xué)反應(yīng)，依賴于酶的高效性，C正確；酶催化化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是降低反應(yīng)的活化能，D正確。 答案 A,考點二 細(xì)胞呼吸 典例引領(lǐng) 【典例】 (2012安徽理綜，29)為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸，將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理，得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，與酵母菌分別裝入AF試管中，加入不同的物質(zhì)，進(jìn)行了如下實驗(見下表)。,注：“”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì)，“”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。 (1)會產(chǎn)生CO2和H2O的試管有_，會產(chǎn)生酒精的試管有_，根據(jù)試管_的實驗結(jié)果可判斷出酵母菌

11、進(jìn)行無氧呼吸的場所(均填試管編號)。 (2)有氧呼吸產(chǎn)生的H，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)對該氧化過程沒有影響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散，表明DNP使分布在_的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解_(填“能”或“不能”)繼續(xù)進(jìn)行。,解析 酵母菌為兼性厭氧生物，在有氧的條件下進(jìn)行有氧呼吸，其場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，其場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(1)分析表格，試管A中加入的是丙酮酸，在有O2條件下無法在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中繼續(xù)氧化分解。試管B中加入的是葡萄糖，無氧條件下，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能繼續(xù)氧化分解，產(chǎn)生CO2和

12、酒精。在有氧條件下，線粒體能分解丙酮酸，所以C試管中有CO2和H2O產(chǎn)生，而D試管無。分析試管E、F，酵母菌在有氧條件下，能把C6H12O6徹底氧化分解產(chǎn)生CO2和H2O；在無氧條件下，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和C2H5OH。從而可以判斷，能產(chǎn)生CO2和H2O的試管有C、E，能產(chǎn)生酒精的試管有B、F。根據(jù)試管B、D、F的實驗結(jié)果可判斷酵母菌的無氧呼吸場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。,(2)根據(jù)題中的信息，DNP對HO2H2O過程沒有影響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散，而不能形成ATP，由于H和氧結(jié)合形成水的過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，因此DNP使分布在線粒體內(nèi)膜上的酶無法合成ATP。若將DNP

13、加入試管E中，葡萄糖的氧化分解不受影響，但產(chǎn)生的ATP將會大大減少。 答案 (1)C、E B、F B、D、F (2)線粒體內(nèi)膜 能,1判定細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù),2酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究 (1)裝置及相關(guān)解讀,(2)實驗成功關(guān)鍵點分析 實驗裝置：甲組探究酵母菌的有氧呼吸，乙組探究酵母菌的無氧呼吸。 a瓶內(nèi)液體是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，其作用是吸收空氣中的CO2，以排除其對實驗結(jié)果的干擾。 圖中可檢測到CO2的為c、e，相比而言，c中CO2產(chǎn)生量既多又快。 圖中可檢測到酒精的只有d。,實驗現(xiàn)象,實驗結(jié)論：酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下產(chǎn)生的CO2多且快，在無氧條

14、件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸能產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量CO2。,3必須關(guān)注的3個易錯點 (1)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細(xì)胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用。 (2)無氧呼吸產(chǎn)物不同直接原因是由于催化反應(yīng)的酶的種類不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同或基因選擇性表達(dá)所致。 (3)無線粒體的真核細(xì)胞(或生物)只能進(jìn)行無氧呼吸，如成熟紅細(xì)胞、蛔蟲等，線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所。一些原核生物雖無線粒體，但可進(jìn)行有氧呼吸。,跟進(jìn)題組 1甲圖是細(xì)胞呼吸示意圖，乙圖是某細(xì)胞器結(jié)構(gòu)示意圖。下列說法中正確的是 ( ),解析 階段為有氧呼吸及無氧呼吸的第一階段，階段為無氧呼吸的第二階段，階段為有氧呼吸的第二階段，階段無能量的釋放，階段有少量能量的釋放；水參與有氧呼吸第二階段即甲圖中階段，該過程發(fā)生的場所為線粒體基質(zhì)即b處；人體細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸；階段發(fā)生的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，過程發(fā)生的場所為線粒體內(nèi)膜。 答案 B,2人體內(nèi)氫隨化合物在生物體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)移的過程如圖所示，下列分析合理的是 ( ),A過程發(fā)生在核糖體中，水中的H只來自于NH2 B在