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1、第2讲 细胞的能量“通货” ATP、ATP的主要来源 细胞呼吸,一、细胞的能量“通货”ATP,1.生物体的能源物质,细胞中的糖类、脂肪和蛋白质等有机物都储存着化学能,但是直接 给细胞的生命活动提供能量的物质是ATP。,2.ATP的结构,3.ATP与ADP的相互转化,即时训练1ATP是生命活动所需能量的直接 来源,故称之为“能量分子”。发现“能量分子”形成过程的科学 家获得了1997年的诺贝尔化学奖。ATP的结构如下:,(3)ATP分子中含有两个PO高能磷酸键,每水解断开一个PO键,反应 可释放约30.54 kJ能量。高能磷酸键的断开与形成过程即是能量传 递的过程,转化关系式为:ATP ADP
2、AMP,其中ATP与ADP, ADP与AMP的分子式均相差80,则反应b为 。,A.释能反应 B.吸能反应 C.水能反应,答案:(1)APPP (2)核糖 高能磷酸键 三个磷酸基团 (3)B,解析:(1)ATP的结构简式是APPP;(2)图中是核糖,是高能磷,(1)ATP的结构简式为 。,(2)请指出图中所代表内容的名称: , , 。,酸键,是三个磷酸基团;(3)AMP转化为ADP,需要吸收能量,应为吸 能反应。,二、细胞呼吸的方式,1.有氧呼吸,(1)反应式。,C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。,(2)过程。,2.无氧呼吸,(1)反应式。,产生酒精的反应式为:_。
3、,产生乳酸的反应式为:_。,(2)过程。,第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同。第二阶段的产物是酒精和 _。其全过程都在细胞质基质中进行。,C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量,C6H12O6 2C3H6O3+少量能量,CO2或乳酸,3.探究酵母菌细胞呼吸的方式,(1)选择酵母菌为实验材料的原因。,酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存。,(2)产物的检测。,溴麝香草酚蓝,黄色,重铬酸钾,灰绿色,变混浊,即时训练2如图为生物体内细胞呼吸过 程示意图。据图分析,下列叙述不正确的是( )。,A.人体在剧烈运动时,所需能量主要由过程提供,B.能进行过程的生物体内不一定含有线粒
4、体,C.在有氧条件下,过程或将受到抑制,D.导致过程不同的原因在于生物体内酶的种类不同,答案:A,解析:人体在剧烈运动时,由于供氧不足,肌肉细胞会进行无氧呼吸提 供能量,但能量主要由有氧呼吸提供;需氧型细菌无线粒体,但能在细 胞膜内侧完成过程;在有氧条件下,无氧呼吸过程(或)将受到抑 制;不同生物体内酶的种类不同从而导致有氧呼吸过程的差异。,即时训练3下表是人体细胞进行有氧呼吸与 无氧呼吸的区别,表中叙述错误的一项是( )。,答案:C,解析:植物无氧呼吸的产物通常是酒精和CO2,但在人体内无氧呼吸的 产物只有乳酸。,1.组成元素,ATP的组成元素包括:C、H、O、N、P。,考点一 ATP,2.
5、结构式及各组分的含义,由简式可看出,ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结,即一个 腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。,3.ATP与ADP的相互转化,易错提示ATP分子中含有2个高能磷酸键,里 面储存了大量的能量,当细胞需要能量的时候,远离腺苷的那个高能 磷酸键能迅速水解释放出大量的能量。当细胞代谢产生较多的能量 时,这些能量能使ADP、Pi形成ATP,能量储存在高能磷酸键中。,【例1】 (2011湖南岳阳模拟)下面关于生物体内ATP的叙述,正确的 是( )。,A.ATP中含有三个高能磷酸键,B.ATP可以直接为生命活动提供能量,C.ATP化学性质很稳定,D.ATP在细胞中含量很多,解析:
6、本题解题的关键是明确ATP的结构。ATP中含有两个高能磷酸 键,其中远离腺苷的高能磷酸键很容易断裂也很容易重新形成。ATP 在细胞中的含量不多,但ATP与ADP的转化十分迅速,维持ATP与ADP 的动态平衡。,答案:B,1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解,考点二 细胞呼吸,有氧呼吸的总反应式为:,2.有氧呼吸和无氧呼吸的比较与联系,3.影响细胞呼吸的因素及应用,(1)内部因素。,植物种类:阳生植物阴生植物。,发育阶段:幼苗、开花期成熟期。,不同部位:生殖器官营养器官。,(2)外界因素。,易错提示有氧呼吸第一、二阶段产生的 H用于第三阶段与O2结合生成水;无氧呼吸第一阶段产生的H用于 第二阶段丙酮
7、酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。,有氧呼吸中H2O既是反应物,又是生成物,且生成的H2O中的氧全部 来自O2。,不同生物无氧呼吸的产物不同,是由于催化反应的酶不同。,(1)由上图甲中可知,呼吸作用最旺盛时的温度在 点。AB段 说明:在一定温度范围内,随着温度升高,呼吸作用 ;温度的变 化主要是影响 的活性。,【例2】 下图是外界条件对植物呼吸作用速率影响曲线,请据图回答 问题。,(2)上图乙中曲线a表示 呼吸类型。如果曲线a描述的是水稻 根细胞的呼吸作用,那么在DE段根细胞内积累的物质是 。 曲线b表示的生理过程所利用的有机物主要是 。,解析:呼吸作用作为一种生理活动,也是一种酶促反应,因而温度的变 化必然因影响酶的活性而影响呼吸作用速率。在一定范围内,温度 越高,呼吸作用越强。在实际生活中,人们也常利用温度与呼吸作用 这一关系,如冰箱冷藏蔬菜或水果等。无氧呼吸作用会受到环境中 氧浓度的影响,通常随着氧浓度增高,无氧呼吸受到抑制。,答案:(1)B 加快 酶 (2)无氧 酒精 葡萄糖,方法归纳(1)有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,三 个阶段进行的化学反应都需要不同的酶来催化。,(2)对于真核细胞来讲,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,主要 场所是线粒体(第二、三阶段在线粒体中进行,大量的能量也是在线 粒体中生成的);原核细胞虽然没有线粒体,但是也可进行有氧呼吸。,
