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研考点•重点难点探究固考基•双基体系优化目录ONTENTSC悟高考•真题演练4课时作业第三单元细胞的能量供应和利用第2讲ATP与细胞呼吸[考纲要求]1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。2.细胞呼吸(Ⅱ)。3.实验：探究酵母菌的呼吸方式。一、细胞的能量“通货”——ATP[巧记助学]ATP结构的“一、二、三”二、有氧呼吸1．过程图解2．总反应式C6H12O6＋6O2＋6H2O――→酶6CO2＋12H2O＋能量三、无氧呼吸四、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式1．实验原理2．实验步骤3．实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾—浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无变化乙组(无氧)变混浊/慢出现4.实验结论(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。(2)在有氧条件下产生CO2多而快，在无氧条件下进行细胞呼吸产生。灰绿色酒精和CO21．写出下列物质中“A”的含义。(1)ATP中的“A”代表：由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA中的“A”代表：由一分子腺嘌呤、一分子和一分子磷酸组成。(3)RNA中的“A”代表。(4)核苷酸中的“A”代表。(5)催化ATP水解的酶与催化ATP合成的酶(填“是”或“不是”)同一种酶；高等植物细胞内ATP在等部位生成。腺苷腺嘌呤脱氧核苷酸脱氧核糖腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤不是绿体类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体2．生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下，据图回答问题：(1)图中A是，其产生的部位是。(2)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是，可在人体细胞中进行的是。(均填图中序号)(3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中过程；而马铃薯块茎贮藏久了却没有酒味产生，其原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行了图中过程。(均填图中序号)(4)粮食贮藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为。丙酮酸细胞质基质②①②④①③①④种子在有氧呼吸过程中产生了水考点一ATP的结构、功能及利用[考点研析]1．ATP的分子结构(1)结构式(2)结构特点：1分子腺苷、2分子高能磷酸键、3分子磷酸基团。(3)ATP的一个高能磷酸键水解，形成ADP(二磷酸腺苷)；两个高能磷酸键水解，形成AMP(一磷酸腺苷)，即为构成RNA的基本单位之一。2．ATP和ADP的相互转化过程比较反应式ATP――→酶ADP＋Pi＋能量能量＋Pi＋ADP――→酶ATP酶ATP水解酶ATP合成酶场所活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化放能吸能能量来源高能磷酸键呼吸作用、光合作用能量去向用于各项生命活动储存于ATP中3.ATP产生量与O2供给量的关系分析4．细胞内产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等[易混易错]与ATP有关的4个易混易错点(1)ATP与ADP相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。(2)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54kJ/mol的能量。(3)误认为细胞中含有大量ATP：事实上，细胞中ATP含量很少，只是ATP与ADP转化非常迅速，无论是饱食还是饥饿时，ATP与ADP含量都保持动态平衡。(4)误认为ATP转化为ADP不消耗水：ATP转化为ADP又称为“ATP的水解反应”，这一过程需ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。[命题探究]命题点1ATP的结构及特点分析1．(2018·浙江4月选考)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是()A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量B．ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATPC．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解光合作用的光反应阶段和细胞呼吸均可以产生ATP，A错误。ATP在细胞中易于再生，ATP—ADP循环不会使得细胞储存大量的ATP，B错误。ATP水解形成ADP和磷酸基团，同时释放能量，C正确。ATP中的2个高能磷酸键比较不稳定，易断裂水解，D错误。C2．用α、β、γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，下列相关叙述不正确的是()A．ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于基因的转录B．ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于DNA的复制C．ATP含有2个高能磷酸键D．ATP的γ位磷酸基团脱离，释放的能量可用于各项生命活动ATP含有的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖，因此ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分是AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的组成单位，可用于基因的转录，但不可用于DNA的复制，A正确、B错误；ATP含有1个普通磷酸键和2个高能磷酸键，C正确；ATP水解一般是γ位磷酸基团脱离形成ADP和Pi，同时释放能量，为各项生命活动供能，D正确。B命题点2ATP与ADP的相互转化及ATP的利用3．ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述正确的是()A．在主动运输过程中，乙的含量会明显增加B．丙中不含磷酸键，是RNA基本组成单位之一C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成D．甲→乙和乙→丙过程中，其催化作用的酶空间结构相同图中甲为ATP，乙是ADP，生物体内ATP和ADP的含量都处于动态平衡状态，所以主动运输过程中，乙的含量不会明显增加，A错误；丙是腺嘌呤核糖核苷酸，含有一个普通磷酸键，B错误；丁为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，而戊为磷酸，可用于甲的合成，C正确；催化甲→乙和乙→丙过程所用的酶不同，故酶的空间结构不同，D错误。C4．反应式ADP＋Pi＋能量ATP是在所有生活细胞中均发生的反应，下列与反应式中“能量”相关的叙述正确的是()A．向右反应需要的能量可以来自细胞内蛋白质水解为氨基酸的过程B．向右反应需要的能量可以来自葡萄糖的氧化分解C．向左反应产生的能量可以用于叶绿体中色素对光能的吸收D．向左反应产生的能量可以用于人体肺泡内的气体交换过程蛋白质水解为氨基酸的过程消耗ATP，A错误；向右反应代表ATP的合成，动物中此能量来自呼吸作用，植物中来自光合作用和呼吸作用，故需要的能量可以来自葡萄糖的氧化分解，B正确；向左反应产生的能量可以用于叶绿体中三碳化合物的还原，C错误；氧气、二氧化碳进出细胞为自由扩散，不消耗能量，D错误。B考点二细胞呼吸的方式原理[考点研析]1．有氧呼吸和无氧呼吸过程的综合分析(1)有氧呼吸中元素的来源和去路(2)细胞呼吸过程中丙酮酸、[H]和ATP的来源和去路来源去路丙酮酸有氧呼吸：第一阶段产生无氧呼吸：第一阶段产生有氧呼吸：进入线粒体无氧呼吸：在细胞质基质中分解[H]有氧呼吸：C6H12O6和H2O无氧呼吸：C6H12O6有氧呼吸：与O2结合生成H2O无氧呼吸：还原丙酮酸ATP有氧呼吸：三个阶段都产生无氧呼吸：只在第一阶段产生用于各项生命活动[易混易错]有关细胞呼吸的5个易错点(1)进行有氧呼吸不一定需要线粒体，如原核生物；真核细胞进行有氧呼吸则需要线粒体，无线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等。(2)线粒体中不能分解葡萄糖(无相关酶)，葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸后才能进入线粒体进行进一步分解。(3)有氧呼吸第二阶段有水的参与，第三阶段有水的生成。(4)酵母菌产生二氧化碳的场所是细胞质基质(无氧呼吸)和线粒体基质(有氧呼吸)；人和动物只能在线粒体基质中产生二氧化碳，因为无氧呼吸的产物是乳酸，不能产生二氧化碳。(5)无氧呼吸仅在第一阶段产生少量ATP，第二阶段无ATP的产生。2．有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较项目比较有氧呼吸无氧呼吸条件需O2、酶不需O2，需酶产物葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2、H2O葡萄糖分解不彻底产生酒精和CO2，或乳酸场所细胞质基质和线粒体细胞质基质不同点能量变化项目比较有氧呼吸无氧呼吸释放能量释放大量能量，产生大量ATP释放少量热量，产生少量ATP不同点特点受O2和温度等因素的影响氧气一般可抑制无氧呼吸联系两者第一阶段反应完全相同实质分解有机物，释放能量，合成ATP相同点意义为生命活动提供能量，为物质转化提供原料3.细胞呼吸过程中的比值归纳(1)有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6(2)无氧呼吸：①葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2②葡萄糖∶乳酸＝1∶2(3)消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2物质的量之比为1∶3。(4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗氧气的物质的量与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2的物质的量之和的比为3∶4。[方法技巧]呼吸方式判断的3个依据[命题探究]命题点1细胞呼吸过程中物质和能量的变化分析5．如图表示光合作用与细胞呼吸过程中物质变化的关系，下列相关说法正确的是()A．1、5过程都能为绿色植物的各种生命活动提供能量B．有氧呼吸和无氧呼吸都能进行的是3过程C．1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合生成水D．某植物细胞内1过程产生的O2若参与到5过程中需至少穿越4层磷脂分子解析：图中1过程为光合作用的光反应阶段、2过程为光合作用的暗反应阶段、3过程为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段、4过程为有氧呼吸的第二阶段、5过程为有氧呼吸的第三阶段。1过程产生的ATP仅能为光合作用的暗反应提供能量。有氧呼吸和无氧呼吸相同的过程是细胞呼吸的第一阶段，即3过程。1过程产生的[H]用于暗反应，而不能与氧结合。植物细胞内1过程产生的O2若参与到5过程中至少需穿越叶绿体的2层膜和线粒体的2层膜，即8层磷脂分子。答案：B6．在人体细胞呼吸过程中，关于[H]的来源和用途的叙述，最准确的是()选项呼吸类型[H]的来源[H]的用途A有氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成水B有氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成水C无氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成乳酸D无氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成酒精有氧呼吸中[H]来自葡萄糖和水，用于生成水，A错误、B正确；人体无氧呼吸中[H]只来自葡萄糖，用于生成乳酸，人体内不能产生酒精，C、D错误。B命题点2细胞呼吸类型的分析判断7．下列关于有氧呼吸与无氧呼吸的相同点归类正确的是()①都在线粒体中进行②都需要酶③都需要氧④都产生ATP⑤都经过生成丙酮酸的反应A．①②⑤B．①④⑤C．②④⑤D．②③⑤无氧呼吸在细胞质基质中进行，且不需要氧气，①③错误，有氧呼吸和无氧呼吸均需要酶的参与，均能释放能量产生ATP，且第一阶段完全相同，②④⑤正确，故C项符合题意。C8．(2019·江西南昌月考)酵母菌在有氧时可进行有氧呼吸，在无氧时进行无氧呼吸，将酵母菌放在含有培养液的密闭的锥形瓶中，测得CO2的释放量比O2的吸收量大1倍，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为()A．1∶6B．1∶3C．1∶2D．1∶1设O2吸收量为1mol，CO2的释放量是O2吸收量的2倍，所以CO2的释放量为2mol。进行有氧呼吸吸收1molO2需消耗1/6mol葡萄糖，产生1molCO2；而无氧呼吸产生的CO2量为2mol－1mol＝1mol，需消耗1/2mol葡萄糖，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖比为(1/6)∶(1/2)＝1∶3，B正确。B考点三影响细胞呼吸的外界因素及应用[考点研析]1．影响呼吸作用的4大外界因素(1)温度①原理：影响呼吸酶的活性②应用：粮食、水果、蔬菜零上低温储存；大棚蔬菜夜间适当降温是为了降低细胞呼吸消耗；温水和面发得快等(2)O2浓度(3)CO2浓度(4)水①原理：自由水比例高，代谢旺盛②应用：粮食入仓前要晾晒处理[方法规律]氧气浓度影响呼吸速率的曲线解读(1)O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸；O2浓度升高会抑制无氧呼吸。(2)0O2浓度10%时，同时进行有氧呼吸