第十二讲ATP&细胞呼吸一轮复习考纲要求知识内容要求考点细化―――关键词1.ATP在能量代谢中的作用2.细胞呼吸3.探究酵母菌的呼吸方式ⅡⅡ实验1.ATP的结构简式,结构特点和作用。高能磷酸键、直接能源、ADP与ATP、吸(放)能反应。2.细胞呼吸的定义,有氧呼吸和无氧呼吸的条件、场所和反应式。酒精发酵和乳酸发酵2.原理、现象、结果分析考点一ATP1.ATP的结构中文名称:________结构简式:___________A—P~P~P三磷酸腺苷(1)图中A代表什么?(2)图中有几个高能磷酸键?哪个易断裂?(3)AMP和核糖核苷酸有什么关系?PPP~~核糖腺嘌呤P核糖腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸三磷酸腺苷与腺嘌呤核糖核苷酸的区别:ATPATP的合成ATP的水解反应式ADP+Pi+能量→ATPATP→ADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用),化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞的需能部位2.ATP和ADP的相互转化酶酶ADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物和人等绿色植物能量ADP+Pi+ATP酶绝大多数耗能的生命活动的直接供能物质,ATP与ADP相互转化的能量机制是(1)耗能(耗ATP)的生命活动:A、植物:光合作用的暗反应(C3的还原)、矿质元素的吸收(主动运输)、细胞分裂、植株的生长、合成代谢(合成有机大分子如蛋白质、DNA)等生物界的共性。3.ATP的生理功能B、动物:肌肉收缩(各种运动)、呼吸(吸气运动)、神经冲动的传导、营养物质(葡萄糖、氨基酸、各种离子)的吸收(主动运输)、合成代谢(物质的合成)、细胞分裂、胞吞和胞吐等(2)不耗ATP的生命活动:单纯扩散、渗透作用、光合作用光反应等吸能反应一般与ATP的水解相联系,放能反应一般与ATP的合成相联系。ADP+Pi+能量ATP呼吸作用有机物氧化分解释放的化学能光合作用光合色素吸收的光能能量C3的还原储存在有机物中的化学能各种生命活动机械能、电能、光能、热能、化学能…光能转化成骨骼肌细胞内ATP中的能量,需要经过哪些生理过程?动物体有机物中的化学能ATP中的化学能呼吸作用摄食光能植物体有机物中的化学能光反应暗反应ATP中的化学能下图能正确表示动物肌细胞内ATP产生量与O2供给量之间关系的曲线是:ABCDEBCAA点:无氧呼吸也产生少量ATPB点:随着有氧呼吸的增强,ATP产生量增加C点:限制因素可能是:_________________线粒体数量、酶的数量、ADP的数量…ATP与ADP转化发生的场所及相关生理过程转化场所ATP→ADPADP→ATP细胞膜细胞质基质叶绿体线粒体核糖体高尔基体内质网细胞核中心体葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等物质的主动运输否许多生化反应的进行消耗ATP细胞呼吸产生ATP暗反应消耗光反应产生的ATP光反应产生ATP自身DNA复制消耗ATP有氧呼吸第二、三阶段产生ATP氨基酸合成蛋白质等消耗ATP否植物细胞形成细胞壁,动物细胞形成分泌物等消耗ATP否有机物的合成、运输等消耗ATP否DNA的复制、转录等消耗ATP否形成纺锤体,牵引染色体移动等消耗ATP否例1.下列关于ATP的叙述中,正确的是()A.人长时间剧烈运动时骨骼肌细胞中生成ATP的量比安静时少B.若细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加C.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡D.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”是同一物质B英文简写的内涵?ATP、ADP、DNA、RNA、HIV、AIDS、ES(EK)、cDNA、PCR、PEG、HGP、IAA人类免疫缺陷病毒获得性免疫缺陷综合征(艾滋病)请修订下列反应式⑴有氧呼吸反应式C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O酶C6H12O6+6H2O+6O2—→6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6—→2C2H5OH+2CO2+能量⑵无氧呼吸反应式①C6H12O6=2C2H5OH+2CO2②C6H12O6=2C3H6O3C6H12O6—→2C3H6O3+能量酶细胞呼吸(1)概念:细胞呼吸是指有机物在经过一系列的,生成,释放出能量并生成的过程。(2)本质:____________________(3)意义:______________________________________________________(4)类型:_________和__________细胞内氧化分解二氧化碳或其他产物ATP分解有机物,释放能量①为生物体的生命活动提供能量②为体内其他化合物的合成提供原料有氧呼吸无氧呼吸思考:细胞呼吸(呼吸作用)和人体呼吸、体外燃烧有什么区别?细胞膜线粒体考点二有氧呼吸大量H2O[H]、O2线粒体内膜第三阶段少量CO2、[H]丙酮酸、H2O线粒体基质第二阶段少量丙酮酸、[H]葡萄糖细胞质基质第一阶段放能多少产物反应物场所有氧呼吸例2.用含18O的H2O跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,下列分子会出现放射性的有()A.丙酮酸B.水C.二氧化碳D.氧气C有氧呼吸总反应式[特别提醒]1.有些原核生物无线粒体但可进行有氧呼吸(细胞质基质和细胞膜上)。2.并不是所有的真核生物都能进行有氧呼吸,如蛔虫等。3.有氧呼吸利用的呼吸底物主要是葡萄糖,其他有机物如氨基酸、脂肪等也可以作为细胞呼吸的底物。例3.(2012·江苏,23)(多选)下图表示细胞呼吸作用的过程,其中①~③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质,下列相关叙述正确的是()A.1和3都具有双层生物膜B.1和2所含酶的种类不同C.2和3都能产生大量ATPD.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]BD考点二无氧呼吸C6H12O6O‖2H3C-C-COOH4[H]能量(ATP)OH|2H3C-CH-COOH还原O‖2H3C-C-H+2CO2OH|2H3C-CH-H+2CO24[H]阶段场所反应物生成物ATP量第一阶段第二阶段或细胞质基质葡萄糖丙酮酸、[H]丙酮酸[H]酒精CO2乳酸少量0无氧呼吸无氧呼吸的反应简式:酶酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量C6H12O6A、酵母菌、植物。2C3H6O3(乳酸)+少量能量B、动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚C6H12O61、植物被水淹会烂根,其原因是什么?2、苹果放久会烂心,并且有酒味。为什么?3、有氧运动会不会导致肌肉酸痛,是慢跑还是快跑?[特别提醒]1.厌氧型生物不能进行有氧呼吸(如蛔虫、乳酸菌等),但许多需氧型生物,可保留在缺氧条件下进行无氧呼吸的能力,如人在剧烈运动时骨骼肌细胞可进行无氧呼吸。2.有水生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的一定不是乳酸发酵。3.水稻等植物长期水淹后烂根(酒精)和玉米种子烂胚(乳酸)的原因不同。4.呼吸作用产生的能量大部分以热能形式散失,对动物可用于维持体温。高能磷酸键所含的能量约30.54Kj/mol,则:1mol葡萄糖通过有氧呼吸可产生________ATP。1mol葡萄糖通过无氧呼吸可产生________ATP。无氧呼吸中,葡萄糖分子中大量的能量存留在:___________.酒精或乳酸•有氧呼吸与无氧呼吸的比较类型有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2,需要酶和适宜的温度反应场所第一阶段在细胞质基质中,第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质中分解产物CO2和H2OCO2、酒精或乳酸不同点释放能量释放大量能量释放少量能量特点有机物彻底分解,能量完全释放有机物没有彻底分解,能量没完全释放相互联系其实质都是分解有机物,释放能量,生成ATP供生命活动需要;第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同1.无氧呼吸是不需氧的呼吸,因而其底物分解不属于氧化反应()2.无氧呼吸对生物体都有害()3.C6H12O6进入线粒体可被分解成CO2和H2O()4.有氧呼吸过程中H2O既是反应物,也是生成物,分别发生于有氧呼吸的第三阶段和第二阶段()5.人和酵母菌均可通过细胞呼吸产生CO2,二者CO2的产生场所有差异()[判一判]√××××例4.将酵母菌研磨、离心后,得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。把等量的上清液、沉淀物和未经离心的匀浆分别放入甲、乙、丙3支试管,分别进行以下四项独立的实验。1)实验一:向3支试管中分别滴加等量(1mol)的葡萄糖溶液,甲、乙、丙中的终产物分别是:甲C;乙D;丙A。供选答案:A.H2O+CO2B.乙醇+CO2C.丙酮酸D.无反应上清液沉淀物未经离心的匀浆2)实验二:向3支试管中分别滴加等量(2mol)的丙酮酸溶液,甲、乙、丙中的终产物分别是:甲D;乙A;丙A。供选答案:A.H2O+CO2B.乙醇+CO2C.丙酮酸D.无反应上清液沉淀物未经离心的匀浆3)实验三:在隔绝空气情况下,重复实验一,甲、乙、丙中的终产物分别是:甲B;乙D;丙B。供选答案:A.H2O+CO2B.乙醇+CO2C.丙酮酸D.无反应上清液沉淀物未经离心的匀浆4)实验四:在隔绝空气情况下,重复实验二,甲、乙、丙中的终产物分别是:甲D;乙D;丙D。供选答案:A.H2O+CO2B.乙醇+CO2C.丙酮酸D.无反应上清液沉淀物未经离心的匀浆考点三探究酵母菌细胞呼吸的方式吸收瓶内的CO2酵母菌:兼性厌氧菌鉴定CO2,也可用溴麝香草酚蓝水溶液(由蓝变绿再变黄)C密封放置一段时间再连C?酒精检测:____条件下使用______________________酸性重铬酸钾溶液(橙色→灰绿色)例5.将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验,下列相关操作错误的是()A.探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀aB.经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况C.实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查D.改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通BC6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸消耗O2————肯定进行了有氧呼吸有H2O生成————肯定进行了有氧呼吸C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶无氧呼吸C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量酶未消耗O2————只进行无氧呼吸有CO2产生————不一定是有氧呼吸无CO2产生————肯定是无氧呼吸无H2O生成————只进行无氧呼吸是否消耗O2是否有CO2产生是否有H2O产生细胞呼吸方式的判定方法C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶有氧呼吸无氧呼吸①CO2产生量=O2消耗量————②CO2产生量>O2消耗量————(只有CO2生成,没有O2消耗———只进行无氧呼吸)③CO2产生量<O2消耗量————只进行有氧呼吸有氧呼吸+无氧呼吸底物可能为脂肪的有氧呼吸从CO2的产生量与O2的消耗量比较:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶有氧呼吸无氧呼吸②CO2产生量>O2消耗量————有氧呼吸+无氧呼吸计算,确定两者的强弱(以葡萄糖的消耗量表示)VCO2VO2VCO2VO2当=4/3时,VCO2VO2VCO2VO2当>4/3时,VCO2VO2VCO2VO2当<4/3时,VCO2VO2VCO2VO2有氧呼吸=无氧呼吸有氧呼吸<无氧呼吸有氧呼吸>无氧呼吸※、下图是探究酵母菌的呼吸类型实验装置NaOH溶液酵母菌培养液甲清水酵母菌培养液乙序号装置中红色液滴的移动现象装置甲装置乙123结论只进行有氧呼吸只进行无氧呼吸有氧呼吸、无氧呼吸都进行不移动不移动向左移向左移向右移向右移思考:如果甲向左移距离为a,乙向右移距离为b,a、b的含义是?组织细胞呼吸速率的测定1.测定条件:绿色植物应该_____,种子应该______。2.要排除温度、气压变化造成误差补充一组实验应该如何设计?左移体积代表呼吸速率避光消毒将所测生物材料灭活(如将种子煮熟)例6.现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,通入不同浓度的氧气时,其产生的