第八讲ATP与细胞呼吸课件PPT

这是一份第八讲ATP与细胞呼吸课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了ATP能量，知识回顾，HONP，A-PPP，深度思考，巩固提高，ATP，用于各项生命活动，ATP的水解，ATP的合成等内容，欢迎下载使用。
1、生物体主要能源物质是什么？2、生物体能量的根本来源是什么？3、生物体进行生命活动的直接能源物质是什么？
ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质。
考点一　ATP的结构与功能
1、ATP的中文全称、组成元素、结构式（简写）分别是什么？2、ATP中各字母的含义：3、结构特点（填空（图））ATP中______的那个高能磷酸键容易水解断裂,释放出能量，也可以接受能量重新形成。
一、ATP的结构（基础过关，自主完成）
A：腺苷 T：数字3 P：磷酸基团 ~：高能磷酸键
下列几种常见化合物的化学组成中，请写出“○”中所对应的含义。
①一磷酸腺苷AMP，也表示腺嘌呤核糖核苷酸
③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸
④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸
⑦DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸
⑧转运RNA中的腺嘌呤
命题点一　ATP的结构及相关成分的比较1.下列关于ATP分子的叙述正确的是（ ） A.A表示的是腺嘌呤 B.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素 C.T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似 D.1mlATP水解，能释放出30.54 kJ的能量，这些能量储存在两个高能磷酸键中
命题点一　ATP的结构及相关成分的比较2.（2014.江苏一模）如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是（ ） A.甲→乙→丙→丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同B.丙是RNA的基本组成单位之一C.丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成D.在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加
二、ATP与ADP的相互转化
（1）①代表什么过程？反应场所？释放的能量去向什么？
（2）②代表什么过程？合成场所？能量来自哪里？
（3）如何理解吸能反应与ATP水解有关？放能反应与ATP合成有关？
光合作用（叶绿体）、细胞呼吸（线粒体、细胞质基质）
细胞呼吸（线粒体、细胞质基质）
备注：1.自养型原核生物中的蓝藻通过光合作用产生ATP，硝化细菌通过 化能合成作用产生ATP；2.植物的非绿色部分细胞（如根尖细胞）不含叶绿体， 只能通过呼吸作用产生ATP；3.哺乳动物成熟红细胞等没有线粒体，
只能无氧呼吸产生ATP。
（4）细胞中含有大量ATP吗？
不可逆反应。原因：①酶不同，②能量来源、去路不同，③反应场所不同
糖和脂肪就相当于存折,ATP相当于存折上取出的零钱,由ATP的能量去完成各项生命活动
该过程称为“ATP的水解反应”，需要酶的催化，也需要消耗水。凡是大分子有机物（如蛋白质、淀粉等）的水解都要消耗水。
植物：光合作用、细胞呼吸动物：细胞呼吸
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
（1）ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗？
（2）ATP转化为ADP也需要消耗水吗？
（3）如何理解ATP是细胞的能量“通货”？
命题点二　ATP与ADP的相互转化3.（2014•崇明县一模）如图是植物细胞中ATP合成与分解示意图，下列相关叙述错误的是 A.能量1可能来自于有机物的氧化分解 B.图中能量2来自于“①”和“②”被水解的过程 C.如果能量1只来自于光能，那么能量2只能用于C3的还原 D.如果“①、②”都被水解，则水解的产物中有合成RNA的原料
命题点二　ATP与ADP的相互转化4.ATP是细胞内直接的能源物质，可通过多种途径产生，如图所示。以下说法正确的是（ ） A.O2由红细胞进入肝脏细胞的线粒体，使肝脏细胞内的ADP含量迅速下降 B.a过程和b过程都在细胞器中进行 C.绿色植物通过b过程形成的ATP不能用于吸收矿质元素 D.①、②在物质和能量上都可成为互逆反应
三.ATP产生量与O2供给量的关系分析
若横坐标为呼吸强度，ATP产生量曲线应__________开始
1.若用上图模式表示哺乳动物成熟红细胞中ATP产生量与O2供给量关系,应如何绘制？
2.ATP是细胞中“唯一”的直接能源物质，对吗？
不对，除ATP外细胞中直接能源物质还有GTP、CTP、UTP等。
(脱氧核糖核苷三磷酸）的缩写。是包括dATP, dGTP, dTTP, dCTP,等在内的统称，N是指含氮碱基，代表变量指代A、T、G、C、U等中的一种。在生物DNA合成中，以及各种PCR中起原料作用。
命题点三　ATP与dATP5.有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。下列说法错误的是（ ） A.dATP彻底水解后产物中有三种小分子物质 B.光合作用过程中会发生连接γ位磷酸基团的高能磷酸键的断裂和形成 C.ATP分子中含有两个高能磷酸键，其水解后均可为兴奋在神经元间的传递功能 D.dATP脱去β、γ位磷酸基团后，所得物质是组成DNA分子的基本单位之一。
6.（2016·全国卷Ⅰ，29）在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ）。回答下列问题；
（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_________（填“α”“β”或“γ”）位上。（2）若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________（填“α”、“β”或“γ”）位上。
1、ATP的中文全称、组成元素、结构式（简写）分别 是什么？2、ATP中各字母的含义：3、结构特点：4、相关化合物中“A”的辨析5、ATP与ADP的相互转化6、ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗？7、ATP转化为ADP也需要消耗水吗？8、举例说明细胞内的吸能反应和放能反应？如何理解 吸能反应与ATP水解有关？放能反应与ATP合成有关？9、如何理解ATP是细胞的能量“通货”？10、细胞中含有大量ATP吗？11、ATP是细胞内唯一的直接能源物质吗？12、ATP与dATP区别
考点二　细胞呼吸（5年11考）
1、细胞呼吸概念2、细胞的有氧呼吸（概念、过程、反应式，能量的释放与去向）3、细胞的无氧呼吸（概念、过程、反应式、能量的释放与去向）4、细胞呼吸方式或类型的判定
指有机物在细胞内经过一系列的______________，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成_________________的过程。
含少量DNA和RNA，称为半自主性细胞器
外膜、内膜（折叠成嵴）、基质
有氧呼吸的主要场所、细胞的“动力车间”（与能量转换有关）
P93 线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，使内膜表面积大大增加，增大有氧呼吸酶的附着面积，为能量的释放提供了足够的空间。
2、细胞的有氧呼吸（概念、过程、反应式，能量的释放与去向）
过程：（有氧呼吸的三个阶段）P93
2C3H4O3 + 4 [H] + 能量(少量) （丙酮酸）
6CO2 +20 [H] +能量(少量)
2C3H4O3
12H2O +能量（大量）
24[H] + 6O2
（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
有氧呼吸:(1)物质变化:(2)能量变化:
有机物→无机物(CO2和H2O)
有机物中稳定的化学能→热能+ATP中活跃的化学能
氧气的消耗量=二氧化碳的释放量
（1）写出长方框内1、2、3依次代表的物质名称________、 ________ 、 ________ 。（2）依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少_____ 、 _____ 、_____ 。（3）用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是_______________ __________ 。
下图是需氧呼吸的过程图解，请依图回答：
葡萄糖→丙酮酸→CO2
4个有氧呼吸易错点（1）误认为有氧呼吸的场所只有线粒体①原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。②真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。（2）细胞呼吸中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不 一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸产物为乳酸。（3）线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞（或生物）只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但可进行有氧呼吸。（4）葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。　　　
2C2H5OH+2CO2
3、细胞的无氧呼吸（概念、过程、反应式、能量的释放与去向）
概念：细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物________地氧化分解，产生_________________________，释放出少量能量，生成少量__________的过程。
（1）无氧呼吸中葡萄糖中能量去向及释放能量去向？（2）人在剧烈运动和静息状态下CO2产生量与O2吸收量大小关系是否相同？CO2产生场所有无变化？为什么？
无氧呼吸中葡萄糖中的能量大部分储存在酒精和乳酸中，少部分释放，而释放的能量大部分以热能形式散失，少部分生成ATP
相同。无变化。因为人在无氧呼吸时不产生CO2，只有有氧呼吸时在线粒体基质中产生CO2
（2017·海南卷，7）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是（　　） A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小 B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸 C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同
（2017·陕西西安检测）如图是酵母菌细胞呼吸实验示意图，相关叙述正确的是（　　） A.条件X下葡萄糖中能量的去向有三处 B.条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和水 C.试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液 D.物质a产生的场所为线粒体基质
（2013·全国卷Ⅱ，3）下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是（　　） A.肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸 B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成 C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中 D.有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同
（2018·金太阳全国大联考，5）下列关于细胞代谢的叙述，正确的是（　　） A.适宜条件下，水稻幼苗叶肉细胞中氧气浓度：叶绿体>细胞质基质>线粒体 B.一定条件下乳酸菌细胞呼吸产生的[H]可来自水和有机物 C.水稻幼苗在成长的过程中，叶肉细胞中产生ATP最多的场所是线粒体内膜 D.同一细胞中同时存在催化丙酮酸生成乳酸或酒精的酶
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示（以发芽种子为例）：
有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
4.细胞呼吸方式或类型的判定
为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。
（1）为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。（2）若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定，同时可设置同种状况但杀死的植株或幼苗作为对照。
（2017·湖南岳阳一模，7）下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量的变化结果。下列说法正确的是（　　）
A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸B.在乙条件下消耗的葡萄糖中有氧呼吸比无氧呼吸多C.在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值D.在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体
（1）有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝（2）无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝ 或 葡萄糖∶乳酸＝（3）消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为　　
呼吸作用中各物质之间的比例关系（以葡萄糖为底物的细胞呼吸）
考点三　探究酵母菌细胞呼吸的方式
1、酵母菌的呼吸方式2、实验设计&产物检测
1、探究酵母菌细胞呼吸的方式
（1）酵母菌细胞呼吸的方式
（2）产物检测 ①装置图：
注：a.图甲中空气先通过第一个锥形瓶溶液的目的是____________。b.图乙中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是_______________。
（1）实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？提示　此实验为对比实验，对比实验不另设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。（2）实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸？提示　煮沸的目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
如图为某生物小组探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述错误的是（ ） A.实验的自变量是有无氧气，因变量是甲、丁两试管中产生CO2的多少 B.乙、丙两试管中的液体应先煮沸，冷却后再加入酵母菌，以便消除其他微生物对和实验的影响 C.该实验装置的设计不够严谨，通入乙试管中的空气必须除去CO2 D.甲、丁两试管中的Ca（OH）2溶液可用酸性重铬酸钾溶液替代
考点四　影响细胞呼吸的外界因素及应用
1、影响呼吸作用的4大外界因素（温度、O2浓度、CO2浓度，水）2、细胞呼吸原理的应用（有氧、无氧）3、细胞呼吸方式的实验探究
1、影响呼吸作用的4大外界因素（温度、O2浓度、CO2浓度，水）
氧浓度与细胞呼吸间关系的曲线图
1、曲线ADB：_________________________2、曲线ODCE：_________________________3、曲线AFCE：_________________________
无氧呼吸释放的CO2量
有氧呼吸释放的CO2量
细胞呼吸释放的CO2量
4、A点：____________________________5、B点：___________________________________6、C点：_______________________________________________7、D点：________________________________________________8、F点：_______________________________________________
只进行无氧呼吸且无氧呼吸强度最大
无氧呼吸终止点，氧气浓度再增大，只进行有氧呼吸
该点再向右的CE段产生的CO2全部为有氧呼吸产生
无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2量相同，但葡萄糖消耗速率不同
细胞呼吸产生的CO2总量最小，该点的氧气浓度一般作为储存水果、蔬菜的最佳氧气浓度
以下甲、乙两图都表示某生物的CO2释放量和O2吸收量的变化，请解读：
（1）甲、乙两图中只进行无氧呼吸、只进行有氧呼吸及两种呼吸作用共存的对应点或段分别是什么？你的判断依据是什么？
只进行无氧呼吸：只进行有氧呼吸：两种呼吸共存：
甲图中d、乙图中C点之后（含C点）
甲图中b、c、乙图中AC段（不含A、C点）
判断依据为甲图中a及乙图中A点时无O2消耗，应只进行无氧呼吸，甲图中d及乙图中C点后，O2吸收量与CO2释放量相等，应只进行有氧呼吸，甲图中b、c及乙图中AC段CO2释放量大于O2吸收量，故除有氧呼吸外，还应存在无氧呼吸。
（2）两图中哪一点（或段）适合水果、蔬菜贮藏？请说出判断依据。（3）下列生物中其呼吸状况能否用甲、乙两图表示？ A.酵母菌 B.绿色植物（非绿色器官） C.乳酸菌 D.人 ①能　　　　　②不能　　　　（填序号）。（4）人在剧烈运动和静息状态下CO2产生量与O2吸收量大小关系是否相同？CO2产生场所有无变化？为什么？
甲图中c、乙图中B点最适合水果、蔬菜贮存，因为此时CO2释放量最少，呼吸作用消耗有机物最少。
相同　无变化　因为人在无氧呼吸时不产生CO2，只有有氧呼吸时在线粒体基质中产生CO2。
（2012·全国卷）将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题：
（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成　　　　，再通过　　　　_______作用为种子萌发提供能量。（2）萌发过程中在　　　　h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为　　　　mg。
（3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为　　　　_________mg/（粒·d）。（4）若保持实验条件不变，120 h后萌发种子的干重变化趋势是　　　　，原因是_____________________________________。
幼苗细胞呼吸消耗有机物，且不能进行光合作用
科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图．下列叙述正确的是（ ） A.20h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体 B.50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加 C.50h后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因为温度高使酶活性降低 D.实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大
将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内．另一份则始终在l℃的冷库内贮藏．从采后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到下图所示曲线．下列结论正确的是（　　） A．贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸 B．第10d时，细胞中的ATP完全来自线粒体 C．第20d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组 D．第40d未处理蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
（2017·海南压轴卷）下列有关细胞呼吸及其原理的应用，错误的是（　　） A.肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸 B.有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用的产物不同 C.皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清 D.选用透气性好的“创可贴”，是为保证人体细胞的有氧呼吸
考点一 ATP的结构与功能