【生物.新高考总复习】第9讲 ATP及其主要来源——细胞呼吸

彻C底.继分续解分生解成葡CO萄2和糖[H],释放少量的能量,产生少量的ATP;有氧呼吸的 第氧D三结.继阶合续段生消是成耗在H2O线O2,粒并体释内放膜大上量完的成能的量,,其产过生程大是量前的两AT个P。阶综段上产分生析的,[某H]细与
胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由ADP变为ATP的过程,不影响其
提示:
2.无氧呼吸
细胞质基质 乳酸
酒精和CO2
2C2H5OH+2CO2
必修1
第9讲 ATP及其主要来源——细胞呼吸
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必备知识 核心素养 关键能力
正误判断
(1)有氧呼吸时,生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。 (×)
(2)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。( × ) (3)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。( × ) (4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中。( × ) (5)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应,只发生在细胞有氧 时。( × ) (6)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。( × ) (7)无氧呼吸的终产物是丙酮酸。( × ) (8)无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累。( × )
提示:都含有腺嘌呤。
必修1
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必备知识 核心素养 关键能力
探究2 ATP的结构及其与ADP间的相互转化(科学思维) 图1为ATP与ADP相互转化示意图,图2、图3为氧气对ATP产生量 的影响。请据图讨论回答下列问题。
必修1
第9讲 ATP及其主要来源——细胞呼吸
(3)图1所示的转化过程始终处于动态的平衡状态,人体在剧烈运 动或相对安静时这种转化有何区别?
提示:与平静时相比,人体在剧烈运动时,ATP的合成速度和分解 速度都加快,但ATP和ADP的含量都处于动态平衡。
必备知识
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核心素养 关键能力
第9讲 ATP及其主要来源 ——细胞呼吸
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内容标准
核心素养解读
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
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必备知识 核心素养 关键能力
考向1 ATP的结构和功能 1.(2019福建三明质检)下图为ATP的结构示意图,①③表示组成 ATP的物质或基团,②④表示化学键。下列有关叙述正确的是( )
A.①表示鸟嘌呤 据B图.放可能知反,①应是一腺般嘌与呤②,②的和断④裂是相高能联磷系酸键,③是磷酸基团。吸能反应关闭 一C般.在与A②TP的与断A裂D相P相联互系转。化在A中T③P与可A重DP复相利互用转化中,物质是可逆的,而 能D量.若不化可学逆键,所④以断③裂可,重则复左利边用的。化若合化物学是键A④D断P裂,则左边的化合物是
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(4)图2中氧气供给量为什么会影响ATP的产生量?在没有氧气时 为什么还能产生ATP(即坐标曲线的起点什么在原点之上)?图3为什 么可表示哺乳动物成熟红细胞中O2供给量与ATP产生量的关系?
提示:O2供给量逐渐增加,细胞有氧呼吸逐渐加强,ATP的产生量 随着O2的增加而增加;没有O2时,细胞进行无氧呼吸产生ATP;哺乳 动物成熟红细胞通过无氧呼吸产生ATP,与O2无关。
考向1 考查细胞呼吸过程分析
1.(2019湖南岳阳一模)某细胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由
ADP变为ATP的过程,不影响其他反应,该抑制剂处理动物细胞后,
线粒体会( )
关闭
有成A2氧.停分呼子止吸丙产的酮生第酸A一T,产阶P生段少发量生的在[细H]胞,并质释基放质少中量,其的过能程量是,产1生分少子量葡的萄A糖T分P;有解 氧B呼.停吸止的产第生二[阶H]段发生在线粒体基质中,其过程是丙酮酸与水一起被
细胞质基质
C6H12O6 2 丙酮酸+4[H]
线粒体基质 丙酮酸+6H2O 6CO2+20[H]
少量能量
线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+能量 大量能量
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必修1
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必备知识 核心素养 关键能力
(2)写出有氧呼吸的总反应式,并标出各种元素的来源和去路。
(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,但部分原核生物无线粒体, 也能进行有氧呼吸。
(2)无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸,如哺乳动物 成熟的红细胞等。
(3)细胞呼吸释放的能量,大部分以热能的形式散失,少部分以化 学能的形式储存在ATP中。
(4)人体内产生的CO2只是有氧呼吸产生的,人体无氧呼吸的产物 是乳酸,无CO2。
(5)脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量与产生CO2的量不相等。脂 肪与葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2 的量。
必备知识
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核心素养 关键能力
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【解疑释惑】规避ATP的认识误区 (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30.54 kJ/mol的 能量。 (3)不可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转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿,ATP与 ADP含量都保持动态平衡。
考点1
考点2
考点3
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必备知识 核心素养 关键能力
(1)写出图1中M和N代表的含义。
提示:图中M指的是腺嘌呤,N指的是核糖。 (2)“ATP充电”所需能量来自哪里?列举利用“ATP放能”释放的能 量的生理过程。 提示:“ATP充电”即合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作 用;“ATP放能”即ATP水解释放的能量,来自ATP的化学能,并用于生 命活动,如主动运输、物质合成等。
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必备知识 核心素养
1.ATP的结构
关键能力
ATP的结构和作用
高能磷酸键 磷酸基团
腺嘌呤 腺苷
(1)ATP的元素组成: C、H、O、N、P (2)ATP的化学组成:一分子 腺嘌呤
。 、一分子 核糖 和
三分子 磷酸基团
。
(3)ATP的结构简式: A—P~P~P
。
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必备知识 核心素养 关键能力
放能
3.ATP的作用
主动
C3的还原
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必备知识 核心素养 关键能力
教材拾遗(必修1第90页“思考与讨论”改编)如果把糖类和脂肪比
作大额支票,ATP则相当于现金,这种比喻
(填“有”或“无”)道
(× ) (4)“能量”就是指ATP,ATP就是“能量”。( × ) (5)真核细胞内发生ATP与ADP的相互转化,原核细胞内不发生。
(×) (6)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。( × ) (7)无氧条件下,光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。( × ) (8)细胞内的吸能反应一般与ATP的合成相联系,放能反应一般与ATP
提示:直接原因是催化反应的酶不同,根本原因是控制酶合成的 基因不同。
必备知识
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核心素养 关键能力
【解疑释惑】有氧呼吸和无氧呼吸的比较
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必备知识 核心素养 关键能力
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必备知识 核心素养 关键能力
2.ATP和ADP的相互转化
(1)转化基础
ATP的化学性质不稳定, 远离腺苷(A) 容易断裂和重建。
的高能磷酸键
(2)ATP和ADP的相互转化过程比较
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细胞质基质 线粒体 叶绿体 细胞质基质 线粒体
光能
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C
解析 答案
必备知识
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核心素养 关键能力
【归纳总结】多角度理解ATP的合成与水解
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必修1
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必备知识 核心素养 关键能力
细胞呼吸的类型及过程 1.细胞的有氧呼吸 (1)过程图解
提示:A是丙酮酸,其产生的部位是细胞质基质。真核细胞中葡萄 糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸与还原氢,然后丙酮酸与还原氢 进入线粒体,丙酮酸在线粒体内被彻底氧化分解。
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必备知识 核心素养 关键能力
(2)人体肌肉细胞和成熟的红细胞中分别能发生图中①②③④哪 些过程?
AMP。
关闭
C
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必备知识 核心素养 关键能力
考向2 ATP与ADP的相互转化 2.(2019安徽淮北一模)下图为人体神经细胞中ATP与ADP相互转 化的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.过程①伴随着吸能反应
关闭
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必备知识 核心素养 关键能力
探究 细胞呼吸类型及其过程的分析(科学思维、社会责任) 如图表示有氧呼吸和无氧呼吸的过程,请回答下列问题。
(1)图中“A”的名称是什么?它在何处生成?据此简述葡萄糖不能 在线粒体中氧化分解的原因。
他反应,说明该抑制剂处理动物细胞后,线粒体基质仍然会产生ATP和
[错DH误],线,D粒项体正内确膜。也会继续消耗O2,但不会分解葡萄糖,A、B、C三项均 关闭
解析 答案
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必备知识 核心素养 关键能力
【易错警示】关于细胞呼吸的场所与过程的易错点
的水解相联系。( × )
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必备知识 核心素养 关键能力
探究1 ATP、DNA、RNA、核苷酸等化合物中“A”的含义(生 命观念)
(1)写出几种化合物中“A”的名称及其组成。 提示:①中“A”表示腺苷,由腺嘌呤和核糖组成;②中“A”表示腺嘌 呤脱氧核苷酸,由1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和1分子磷酸组成; ③中“A”表示腺嘌呤核糖核苷酸,由1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分 子磷酸组成;④中“A”表示腺嘌呤。 (2)几种化合物在组成上的共同点是什么?
过可B程以.过①发程为生②在AT只生P发的物合生体成于的,多线伴个随粒部着体位放中,能B项反错应误,A;项糖错类误是;细过胞程的②主为要AT能P的源分物解质,,
能C量.能A量为A合主成要AT来P所自需糖的类能的量氧,主化要分来解自糖类的氧化分解,C项正确;Na+
进D入.能神量经B细可胞以的用方于式N为a协+进助入扩细散胞,不消耗能量,D项错误。 关闭
提示:在人体肌肉细胞中进行的是①②④。在成熟的红细胞中进 行的是①④。
(3)结合图中的物质变化解释为什么要给水淹的农田及时排涝,粮 食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象。
提示:农田被水淹了以后会造成根细胞供氧不足,导致根细胞进 行无氧呼吸生成酒精,造成烂根现象。种子在有氧呼吸过程中产生 了水。
(4)图中③④过程产物不同的直接原因和根本原因分别是什 么?(温馨提示:“根本原因”一般从遗传的角度分析)
理,原因是
。
提示:有 糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定,不能被细胞 直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学 能,才能被细胞直接利用
必修1
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考点4
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必备知识 核心素养 关键能力
正误判断 (1)ATP分子脱去2个磷酸基团,称为腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA分 子的基本单位之一。( √ ) (2)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。( × ) (3)人成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器,所以不能合成ATP。