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1、第第 2 讲讲 细胞的能量通货细胞的能量通货ATPATP 的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸2015 备考最新考纲1ATP 在代谢中的作用()。 2.细胞呼吸()。 3.实验：探究酵母菌的呼吸方式。考点 1 图析 ATP 的结构与作用(5 年 4 考) (2012 北京理综、全国卷，2011 江苏、海南)1细胞的能量“通货”ATP(1)写出 ATP 的结构简式和简式中 A、P 所代表的含义。结构简式：APPP。A：腺苷；P：磷酸基团。(2)图中是高能磷酸键，其中远离 A 的高能磷酸键易形成和断裂。(3)图中为高能磷酸键水解释放能量的过程，其作用是为各项生命活动提供能量。2ATP 的形成途径3
2、ATP 与 ADP 的相互转化对 ATP 和 ADP 之间的相互转化是不可逆反应的分析思维激活判断正误(1)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)( )。(2)线粒体内膜上不能合成 ATP(2012北京卷，1A)( )。(3)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生 ATP 的唯一来源(广东卷，4A)( )。(4)人在饥饿时，细胞中 ATP 与 ADP 的含量难以达到动态平衡(天津卷，6)( )。(5)ATP、ADP、叶绿体、线粒体、核糖体等物质和结构中一定含核糖，而酶中一定不含核糖( )。(6)根尖分生区产生 ATP 的细胞结构只有线粒体(
3、)。答案 (1) (2) (3) (4) (5) 提示 只要有 RNA 的地方就有核糖，有少数酶的化学本质为 RNA。 (6) 提示 还有细胞质基质。ATP 相关知识的理解1(经典高考题)下列有关 ATP 的叙述，正确的是( )。人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成 ATP 的量与安静时相等 若细胞内 Na浓度偏高，为维持 Na浓度的稳定，细胞消耗ATP 的量增加 人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP 的量增加 人在饥饿时，细胞中 ATP 与 ADP 的含量难以达到动态平衡A B C D解析 人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞发生无氧呼吸，每摩尔葡萄糖生成ATP 的
4、量必然比安静时(有氧呼吸)少得多；Na主要维持细胞外液的渗透压，K主要维持细胞内液的渗透压，若细胞内 Na浓度偏高，就必然通过主动运输方式把 Na排出细胞外，维持内环境的稳定，主动运输消耗能量；人在寒冷时，下丘脑的体温调节中枢会支配肾上腺和甲状腺分泌肾上腺素和甲状腺激素增多，产生较多热量来维持体温；活细胞内 ATP 和 ADP 的含量始终处于动态平衡中，饥饿时细胞亦不可例外。答案 B思维拓展请标明下列各物质中“A”代表的含义ATP 与 ADP 间的相互转化2ATP 是细胞的能量“通货” ，是生命活动的直接能源物质，下图为 ATP的结构和 ATP 与 ADP 相互转化的关系式。下列说法不正确的是
5、( )。A图 1 中的 A 代表腺苷，b、c 为高能磷酸键B图 2 中进行过程时，图 1 中的 c 键断裂并释放能量CATP 与 ADP 快速转化依赖于酶催化作用具有高效性D夜间有 O2存在时，图 2 中过程主要发生在线粒体解析 A 项中 A 代表的是腺嘌呤，A 错误。ATP 水解一般是远离 A 的高能磷酸键断裂，也就是 c 键，所以 B 项正确；ATP 水解产生的能量来自 ATP的高能磷酸键的水解，合成 ATP 的能量来自细胞呼吸和光合作用；酶的催化作用具有高效性。夜间有 O2存在时，ATP 合成的主要场所是线粒体。答案 A互动探究本题图 2 中过程与 O2供应量的关系图示如图，请解读：(1
6、)AB 段表示在一定范围内，ATP 产生量随 O2供应量的增大而增多。(2)BC 段：当 O2供应量达到一定值时，ATP 产生量不再增加，这是由于细胞中 ATP 的量很少，且处于一种动态平衡中。(因酶、有机物、ADP、磷酸有限)(3)A 点表示：无 O2条件下，细胞进行无氧呼吸也能产生少量 ATP。(4)若横坐标为呼吸强度，ATP 产生量曲线应从原点开始。对点强化(2013银川一中一模)如图所示为生物界部分能量转换关系图解，下列叙述中不正确的是( )。A过程可发生在蓝藻叶绿体类囊体薄膜上B发生过程的生物在生态系统中称为生产者C过程在动植物细胞中都能发生D过程可用于过程解析 蓝藻是原核生物，只有
7、核糖体一种细胞器，虽然能够进行光合作用，但没有叶绿体。答案 A考点考点 2 细胞呼吸的类型及过程细胞呼吸的类型及过程(5 年年 15 考考) (2013 课标、重庆理综，2012 全国理综、安徽、江苏，2011 山东、海南)一、有氧呼吸动漫演示更形象 见课件光盘1反应式：C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量。酶2过程图解：二、无氧呼吸1反应式(1)C6H12O62C3H6O3能量(如乳酸菌)。酶(2)C6H12O62C2H5OH2CO2能量(如酵母菌)。酶2场所及过程(1)场所：细胞质基质(2)过程第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成
8、 CO2和酒精或者转化为乳酸。思维激活右图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶 1、酶 2 和酶 3 依次分别存在于何处？提示 细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜、细胞质基质。细胞呼吸原理及类型的综合考查(2012安徽理综，29)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入 AF 试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。试管编号加入的物质 细胞质基质A B线粒体C D酵母菌E F葡萄糖丙酮酸氧气注：“”表示加入了适量的相关物质， “”表示未加入相关物质。(1)会产生 CO2和 H2O 的试管有_，会产生酒精的试管有_，根据试管
9、_的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。(2)有氧呼吸产生的H，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2，4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明 DNP 使分布在_的酶无法合成 ATP。若将 DNP 加入试管 E 中，葡萄糖的氧化分解_(填“能”或“不能”)继续进行。解析 本题主要考查细胞呼吸的相关知识。酵母菌为兼性厌氧生物，在有氧的条件下进行有氧呼吸，其场所是细胞质基质和线粒体；在无氧条件下进行无氧呼吸，其场所是细胞质基质。(1)分析表格，试管 A 中加入的是丙酮酸，在有 O2条件下无法在细胞质基质中继续氧化分解。试管
10、B 中加入的是葡萄糖，无氧条件下，在细胞质基质中能继续氧化分解，产生 CO2和酒精。在有氧条件下，线粒体能分解丙酮酸，所以 C 试管中有 CO2和 H2O 产生，而 D试管无。分析试管 E、F，酵母菌在有氧条件下，能把 C6H12O6彻底氧化分解产生 CO2和 H2O；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生 CO2和C2H5OH。从而可以判断，能产生 CO2和 H2O 的试管有 C、E，能产生酒精的试管有 B、F。根据试管 B、D、F 的实验结果可判断酵母菌的无氧呼吸场所是细胞质基质。(2)根据题中的信息，DNP 对HO2H2O 过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，而不能形
11、成 ATP，由于H和氧结合形成水的过程发生在线粒体内膜上，因此 DNP 使分布在线粒体内膜上的酶无法合成 ATP。若将 DNP 加入试管 E 中，葡萄糖的氧化分解不受影响，但产生的 ATP 将会大大减少。答案 (1)C、E B、F B、D、F (2)线粒体内膜 能归纳提升1比较有氧呼吸和无氧呼吸项目有氧呼吸无氧呼吸场所细胞质基质和线粒体细胞质基质条件需 O2、酶不需 O2、需酶产物CO2、H2O酒精和 CO2或乳酸能量大量少量不同点特点有机物彻底分解，能量完全释放有机物没有彻底分解，能量没有完全释放联系葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同实质分解有机物，释放能量，合成 ATP相同点意义为生物体的各项
12、生命活动提供能量2.有氧呼吸中氧元素的来源和去路对点强化在人体细胞呼吸过程中，关于H的来源和用途的叙述，最准确的是( )。选项呼吸类型H的来源H的用途A有氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成水B有氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成水C无氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成乳酸D无氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成酒精解析 有氧呼吸中H来自葡萄糖和水，在第三阶段与氧结合生成水；人体细胞无氧呼吸中H只来源于葡萄糖，用于生成乳酸。答案 B考点考点 3 影响细胞呼吸的因素及应用影响细胞呼吸的因素及应用(5 年年 12 考考) (2013 安徽理综、海南卷，2012 福建卷，2011 安徽、全国)影响细胞呼吸的外部因素分析因素
13、影响机理曲线模型实践应用温度影响呼吸酶的活性：最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制低温下贮存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，以降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量氧气氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞呼吸的速率和性质(在 O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为大于零小于 10%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为 10%以上时，只进行有氧呼吸。)适当降低氧气浓度能够抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，以延长蔬菜、水果的保鲜时间CO2浓度增加 CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度
14、得到解释在蔬菜和水果的保鲜中，增加 CO2的浓度，可提高保鲜效果H2O在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱将种子风干，以减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，延长作物种子储藏时间特别提醒 O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。思维激活填一填1对有氧呼吸原理的应用(1)包扎伤口应选用透气的敷料，以抑制(抑制、促进)破伤风杆菌的无氧呼吸。(2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸以避免肌细胞产生大量乳酸。(3)及时松土有利于根系生长，其作用在于促进根细胞有氧呼吸。(4)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。2对无氧呼吸原理的
15、应用(1)利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。(2)利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。细胞呼吸原理的应用考查1(2013海南单科，9)在温度、光照等适宜条件下，将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡。下列对种子死亡原因的分析，合理的是( )。A缺乏胚芽生长所必需的营养物质B不能通过光合作用合成有机物C呼吸作用产生的能量均以热能释放D呼吸作用的产物对其产生毒害作用解析 小麦种子消毒后虽有生活力，但一直浸没在无菌水中，不能进行有氧呼吸；由于无菌水中无氧气，小麦种子长期进行无氧呼吸产生大量的酒精对细胞有毒害作用。答案 D互动探究(1)本题 D 选项所述“毒害”作用的物质是什么？请写出该反应的反应式。(2)本题 C 选项所述热能是否为呼吸放能的全部？若不是其余能量呢？能否写出其反应式？提示 (1)该毒害物质为“酒精” ，相关反应式为：C6H12O62C2H5OH2CO2能量。酶(2)不是，除热能外，还有一部分能量转移至 ATP 中贮存起来了，相关反应式为 ADPPi能量ATP。酶影响细胞呼吸因素的综合考查2(2013福建理综，26)为研究淹水时 KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的 KNO
