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1、第9讲ATP与细胞呼吸,最新考纲1.ATP在能量代谢中的作用()。2.细胞呼吸()。3.实验：探究酵母菌的呼吸方式。,考点一ATP的结构、功能和作用（5年7考）,1.组成元素,。,2.分子结构,(1)分子结构式： (简写),C、H、O、N、P,APPP,(2)组成图解(填出各部分名称),由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个、二个、三个。,腺嘌呤,核糖,高能磷酸键,腺苷(A),磷酸基团,腺嘌呤核,糖核苷酸,腺苷,高能磷酸键,磷酸基团,3.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
2、比较,远离腺苷（A）,ATP水解酶,细胞质基质,叶绿体,吸能,高能磷酸键,光合作用,4.动植物细胞ATP来源与去向分析,(1)植物细胞可以通过 形成ATP，而动物细胞只能通过形成ATP。 (2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于，不用于其他生命活动；植物或动物产生的ATP才能用于多种生命活动。,光合作用和细胞呼吸,细胞呼吸,暗反应,细胞呼吸,5.ATP产生量与O2供给量的关系分析,无氧呼吸,有氧呼吸,不再增加,酶、ADP、磷酸,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？,提示如图所示,2.ATP是细胞中“唯一”的直接能源物质，对吗？,提示不对，除A
3、TP外细胞中直接能源物质还有GTP、CTP、UTP等。,1.真题重组判断正误,(1)下列化学反应属于水解反应的是(2016上海卷，20C)( ) 核酸核苷酸葡萄糖丙酮酸ATPADP (2)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015课标卷，1A)( ) (3)每个ADP分子中含有两个高能磷酸键(2014江苏B)( ) (4)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中不会同时发生ATP的合成和分解(2013四川理综，1C)( ) (5)细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生(2013海南卷，4D)( ) (6)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量照样达到动态平衡(天津卷，6)( ),以上内容源自人教
4、必修1教材P8889，侧重考查ATP的化学组成、ATP与ADP之间的相互转化等，把握ATP及其产生途径是解答本类题目的关键。,2.(教材必修1 P89图55改编)在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着，如图所示，下列相关叙述错误的是(),A.在过程中，是由于远离A的高能磷酸键断裂而释放出能量 B.在绿色植物体内的生理活动有光合作用、细胞呼吸 C.A1和A2应为不同种物质，其作用底物不同 D.呼吸作用中，主要进行过程，能量来自有机化合物的分解 解析呼吸作用中，主要进行过程，其能量来自有机物氧化分解所释放的化学能。 答案D,ATP的结构和功能,【典例】 (2016全国课标卷，29)在有关DNA分
5、子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。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“”“”或“”)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“”、“”或“”)位上。 解析(1)ATP水解生成ADP的过程中，断裂的是远离腺苷A的那个高能磷酸键即位和位之间的高能磷酸键，即位磷酸基团转
6、移到DNA末端。要将32P标记到DNA上，带有32P的磷酸基团应在位上。(2)dATP脱去位和位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，即DNA的基本组成单位之一，用dATP为原料合成DNA时，要将32P标记到新合成的DNA上，则32P应在位。 答案(1)(2),解答此题的关键是精准分析APPP组成内涵，尤其是“A”内涵，即“A”(腺苷)腺嘌呤核糖，“”为高能磷酸键(共2个)其中远离腺苷A的“”更易断裂和重建。而“AP”应为腺嘌呤核糖核苷酸，这是RNA的单位，并非DNA的单位。,【对点小练】,(2016齐鲁名校协作体联考)ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的叙述，正确的是() A.与DNA
7、、RNA相同，组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P B.ATP的结构简式为APPP，其中A由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成 C.动物细胞中产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体 D.细胞内的化学反应有些是需要能量的，有些是释放能量的，吸能反应一般与ATP的合成相联系,解析ATP、DNA和RNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A正确；ATP的结构简式为APPP，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，B错误；动物细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体，动物细胞中无叶绿体，其吸能反应一般与ATP的水解相联系，D错误。 答案A,ATP与ADP的相互转化,1.(2016北京卷，2)葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由AD
8、P转化为ATP的过程(),A.在无氧条件下不能进行 B.只能在线粒体中进行 C.不需要能量的输入 D.需要酶的催化 解析酿酒是酵母菌在无氧条件下，利用葡萄糖产生酒精的过程，其无氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，将葡萄糖分解为丙酮酸，释放能量，产生少量ATP，A、B、C错误；细胞呼吸每个阶段都需要酶的催化，ADP转化为ATP的过程也不例外，D正确。 答案D,2.(2016山东莱州检测，15)下列有关ATP的叙述错误的是(),A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求 B.图中两次ATP的水解，后者能量可用于各项生命活动 C.图中两次合成ATP，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生
9、D.ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成,解析ATP由3个磷酸基团和1个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成，D错误。 答案D,(1)ATP与ADP的相互转化，并非简单的可逆反应：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，也不可误认为饥饿时ATP分解速率大于ATP合成速率：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
10、ATP消耗(分解)多时，其合成也应多，反之，ATP分解少时其合成也少，故ATPADPPi总处于动态平衡中。,考点二细胞呼吸（5年11考）,1.探究酵母菌细胞呼吸的方式,(1)酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌为兼性厌氧型微生物，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和产生 (填“酒精”或“乳酸”)的无氧呼吸。 (2)产物的检测 装置图：,酒精,NaOH,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。 产物检测与实验现象,清除CO2,耗尽氧气,无变化,变浑浊/慢,出现灰绿色,(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
11、验为对比实验，对比实验不设对照组，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？ 提示煮沸的主要目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。,2.细胞的有氧呼吸,(1)过程图解,细胞质基质,少量能量,线粒体基质,少量能量,线粒体内膜,24H6O212H2O能量,大量能量,(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,3.无氧呼吸,(1)反应式 (2)场所： (3)代表生物： 及植物中马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等其无氧呼吸与相同，而多数植物微生物细胞其无氧呼吸与相同(填“乳酸菌”或“酵母菌”)。,细胞质基质,动物,乳
12、酸菌,酵母菌,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？,(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 能_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？,提示(1)只进行无氧呼吸：甲中a、乙中A点 只进行有氧呼吸：甲中d、乙中C点之后(含C点) 两种呼吸
13、共存：甲中b、c、乙中AC段(不含A、C点) 判断依据为甲中a及乙中A点时无O2消耗，应只进行无氧呼吸，甲中d及乙中C点后，O2吸收量与CO2释放量相等，应只进行有氧呼吸，甲中b、c及乙中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)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。 (3)A、BC、D (4)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。,有氧呼吸、无氧呼吸过程分析,【典例】 (2016江苏卷，23改编)突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。如图为呼吸链
14、突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是(),A.突变酵母乙醇代谢途径未变 B.突变酵母几乎不能产生H C.氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体 D.通入氧气后，突变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质 解析突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径，A正确；突变酵母细胞可通过乙醇代谢途径，在无氧呼吸第一阶段，产生H，B错误；氧气充足时，野生型酵母可进行正常的有氧呼吸，突变体不能进行正常的有氧呼吸，前者释放能量多，增殖速率大于后者，C正确；突变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质，D正确。 答案B,此类题目属“新信息题”事先并无“突变酵母”的知识储备。解答诸如此类“无准备”题，必须结合“蛛丝马
15、迹”的有效切入点，回归教材基本知识，由“高起点”转入“低落点”。如题图中线粒体内有“呼吸链中断”字样，由此可确认选项B与图示信息不符。,【对点小练】,(2016山东青岛期末，9)如图是酵母菌有氧呼吸过程图，代表有关生理过程的场所，甲、乙代表有关物质，下列叙述正确的是(),A.处释放的能量全部储存在ATP中 B.和处产生乙的量相等 C.中的生理过程需要H2O D.缺氧条件下甲可以转化为乳酸,解析图中分别代表有氧呼吸阶段，甲、乙分别为丙酮酸和H。有氧呼吸阶段释放的能量大部分以热能的形式散失，只有一部分储存在ATP中，A错误；有氧呼吸阶段、产生H的量不同，B错误；有氧呼吸阶段需要水的参与，C正确；酵
16、母菌在缺氧的条件下进行无氧呼吸生成酒精和二氧化碳，D错误。 答案C,细胞呼吸类型的判断,1.测定下列哪一项，可简便且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式(),A.有无酒精生成 B.有无水生成 C.有无有机物消耗 D.O2消耗量与CO2生成量的比值 解析O2消耗量与CO2生成量可以简便、准确地测定，若二者比值等于1，则小麦种子进行的是有氧呼吸；若比值为0，则进行的是无氧呼吸；若比值在01之间，则有氧呼吸和无氧呼吸同时存在。 答案D,2.在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表所示。底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(),A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B.b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 C.c条件下，无氧呼吸最弱 D.d条件下，产生的CO2全部来自线粒体,解析a条件下，不吸收O2，只产生CO2，故只进行无氧呼吸，呼吸产物除CO2外还有酒精，A错误；b条件下，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧呼吸消耗体积为3的O2，产生体积为3的CO2，消耗葡萄糖
