2021版高考生物一轮复习第9讲ATP及其主要来源__细胞呼吸课件新人教版.pptx
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1、第第9 9讲讲ATPATP及其主要及其主要来源来源 细胞呼吸细胞呼吸-2-3-必备知识核心素养关键能力ATP的结构和作用 1.ATP的结构 (1)ATP的元素组成:。(2)ATP的化学组成:一分子、一分子和三分子。(3)ATP的结构简式:。腺嘌呤高能磷酸键磷酸基团腺苷C、H、O、N、P腺嘌呤核糖磷酸基团APPP-4-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,的高能磷酸键容易断裂和重建。(2)ATP和ADP的相互转化过程比较远离腺苷(A)细胞质基质 线粒体 叶绿体细胞质基质 线粒体光能-5-必备知识核心素养关键能力3.ATP的作用 放能C3的还原主
2、动-6-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-7-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。()(4)“能量”就是指ATP,ATP就是“能量”。()
3、(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的水解相联系。() -8-必备知识核心素养关键能力探究1ATP、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。(2)几种化合物在组成上的共同点是什么? 提示:中“A”表示腺苷,由腺嘌呤和核糖组成;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;中“A”
4、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;中“A”表示腺嘌呤。提示:都含有腺嘌呤。-9-必备知识核心素养关键能力探究2ATP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。-10-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。(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。(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:图中M指的是腺嘌呤,N指的是核糖。 提示:“ATP充电”即合成AT
5、P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。 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。-11-必备知识核心素养关键能力(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
6、细胞通过无氧呼吸产生ATP,与O2无关。-12-必备知识核心素养关键能力【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30.54kJ/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。-13-必备知识核心素养关键能力考向1ATP的结构和功能1.(2019
7、福建三明质检)下图为ATP的结构示意图,表示组成ATP的物质或基团,表示化学键。下列有关叙述正确的是()A.表示鸟嘌呤B.放能反应一般与的断裂相联系C.在ATP与ADP相互转化中可重复利用D.若化学键断裂,则左边的化合物是ADP 答案解析解析关闭据图可知,是腺嘌呤,和是高能磷酸键,是磷酸基团。吸能反应一般与的断裂相联系。在ATP与ADP相互转化中,物质是可逆的,而能量不可逆,所以可重复利用。若化学键断裂,则左边的化合物是AMP。 答案解析关闭C-14-必备知识核心素养关键能力考向2ATP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
8、述正确的是()A.过程伴随着吸能反应B.过程只发生于线粒体中C.能量A主要来自糖类的氧化分解D.能量B可以用于Na+进入细胞 答案解析解析关闭过程为ATP的合成,伴随着放能反应,A项错误;过程为ATP的分解,可以发生在生物体的多个部位,B项错误;糖类是细胞的主要能源物质,能量A为合成ATP所需的能量,主要来自糖类的氧化分解,C项正确;Na+进入神经细胞的方式为协助扩散,不消耗能量,D项错误。 答案解析关闭C-15-必备知识核心素养关键能力【归纳总结】多角度理解ATP的合成与水解 -16-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)过程图解细胞质基质线粒体基质少量能量线
9、粒体内膜大量能量-17-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。提示: 2.无氧呼吸 细胞质基质乳酸酒精和CO22C2H5OH+2CO2-18-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)
10、无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有H的积累。()-19-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。 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。-20-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哪些过程?(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
11、时会发生粮堆湿度增大现象。(4)图中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) 提示:在人体肌肉细胞中进行的是。在成熟的红细胞中进行的是。 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。 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。-21-必备知识核心素养关键能力【解疑释惑】有氧呼吸和无氧呼吸的比较 -22-必备知识核心素养关键能力考向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
12、他反应,该抑制剂处理动物细胞后,线粒体会()A.停止产生ATPB.停止产生HC.继续分解葡萄糖D.继续消耗O2 答案解析解析关闭有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,其过程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,产生少量的H,并释放少量的能量,产生少量的ATP;有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中,其过程是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和H,释放少量的能量,产生少量的ATP;有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上完成的,其过程是前两个阶段产生的H与氧结合生成H2O,并释放大量的能量,产生大量的ATP。综上分析,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,说明该抑制剂处
13、理动物细胞后,线粒体基质仍然会产生ATP和H,线粒体内膜也会继续消耗O2,但不会分解葡萄糖,A、B、C三项均错误,D项正确。 答案解析关闭D-23-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(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。
14、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。-24-必备知识核心素养关键能力考向2考查细胞呼吸类型的判断与计算2.(2019福建龙岩质检)下表是探究某环境因素对酵母菌细胞呼吸方式影响的实验结果,下列叙述错误的是()A.氧浓度为a时,酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸B.氧浓度为b时,酵母菌在线粒体中产生了6mol二氧化碳C.氧浓度为c时,酵母菌在线粒体内膜上消耗了9mol的氧气D.氧浓度为d时,酵母菌在线粒体内氧化分解了5mol的葡萄糖 答案解析解析关闭氧浓度为a时,产生的CO2量与酒精量相等,酵母菌只进行了无氧呼吸,场所在细胞质基质,A项正确;氧浓度为b时,无氧呼吸
15、产生的CO2的量为6.5mol,则有氧呼吸产生的CO2的量为12.5-6.5=6(mol),产生CO2的场所是线粒体基质中,B项正确;氧浓度为c时,无氧呼吸产生的CO2的量为6mol,则有氧呼吸产生的CO2的量为15-6=9(mol),有氧呼吸产生的CO2的量与消耗的O2量相同,消耗O2的场所是线粒体内膜,C项正确;氧浓度为d时,酵母菌只进行有氧呼吸,产生的CO2为30mol,则消耗了5mol的葡萄糖,葡萄糖不在线粒体内氧化分解,是在细胞质基质中,D项错误。 答案解析关闭D-25-必备知识核心素养关键能力审题指导分析表格:(1)氧浓度为a时,产生的酒精量与CO2的量相等,说明只进行无氧呼吸;(
16、2)氧浓度为b和c时,产生的酒精量小于CO2的量,说明进行有氧呼吸和无氧呼吸;(3)氧浓度为d时,产生的酒精量为0,说明进行有氧呼吸。-26-必备知识核心素养关键能力【拓展点拨】1.判断细胞呼吸方式的三大依据(以葡萄糖为底物)-27-必备知识核心素养关键能力2.有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的有关计算(1)消耗等量的葡萄糖时,产生的CO2的物质的量之比,无氧呼吸有氧呼吸=1 3。(2)产生等量的CO2时,消耗的葡萄糖的物质的量之比,无氧呼吸有氧呼吸=3 1。-28-必备知识核心素养关键能力影响细胞呼吸的环境因素及应用 1.影响细胞呼吸的外部因素分析 酶的活性-29-必备知识核心素养关键能力零上
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