ATP+细胞呼吸复习.ppt

第2讲ATP与细胞呼吸,第一课时ATP与细胞呼吸的类型、过程,一、ATP的结构,APPP,结构式、结构简式及式中各部分含义：,（腺嘌呤）,（磷酸基团）,（核糖）,A：腺苷(腺嘌呤+核糖)P：磷酸基团：高能磷酸键元素：C、H、O、N、P,30.54KJ/mol,远离A的高能磷酸键容易生成，伴随能量储存、容易断裂，伴随能量的释放。,腺苷AMPADPATP（一系列磷酸化过程）,ATP与RNA的关系：,ATP脱掉2个磷酸基团就是RNA的基本组成单位之一。,（腺苷）,不同式子中A代表的含义归纳,D,二、ATP与ADP的相互转化,（1）过程,细胞内的ATP含量极少，但转化十分迅速,ATP和ADP的相互转化不是可逆反应,产生ATP的途径：绿色植物：光合作用和呼吸作用动物：呼吸作用合成ATP的场所：细胞质基质、线粒体、叶绿体消耗ATP的场所及生理活动：细胞膜：细胞质基质：线粒体：叶绿体：核糖体：内质网：高尔基体：细胞核：,主动运输、胞吞、胞吐等,许多生化反应的进行,自身DNA复制、转录等,暗反应,氨基酸脱水缩合,植物细胞壁形成，动物细胞分泌物的分泌,有机物的合成、运输,DNA的复制、转录等,3.关键一点(1)ATP在生物体内含量很少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP处于一种动态平衡中。(2)ATP与ADP的相互转化不是可逆反应，因为转化过程中反应类型、所需酶、反应场所以及能量转化都不完全相同，但是物质是可循环利用的。(3)叶绿体中产生的ATP，只能用于暗反应中C3化合物还原成糖类，而不能用于其他生命活动。,(2011湖南十二校联考)ATP是细胞内直接的能源物质，可通过多种细胞途径产生(如下图所示)。以下说法正确的是(),Aa过程和b过程都有H的生成Ba过程和b过程都要在细胞器中进行CO2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D在物质和能量上都可成为互逆反应,A,1(2011佛山检测)ATP是细胞的能量“通货”，有关说法正确的是()A细胞需要储备大量的ATPBATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性CATP的合成总是伴随有机物的氧化分解D黑暗条件下，只有线粒体可以产生ATP,B,ATP,糖类,脂肪,糖原,淀粉,太阳能,有关能源物质的回顾与小结：,2.ATP是细胞中“唯一”的直接能源物质，对吗？,提示不对，除ATP外细胞中直接能源物质还有GTP、CTP、UTP等。,细胞呼吸的过程和类型,1.细胞呼吸：是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。2.有氧呼吸(1)概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生，释放能量，生成的过程。,氧化分解,ATP,CO2和水,大量ATP,梳理知识要点,(1)有氧呼吸过程图解,细胞质基质,少量能量（2ATP),线粒体基质,少量能量(2ATP),线粒体内膜,24H6O212H2O能量,大量能量(34ATP),NADH还原型辅酶I,能量去向：,热能散失,1161kJ38molATP,4.有氧呼吸总反应式及各元素去向,5.有氧呼吸释放的能量大部分储存于ATP对吗？,注意：,3.无氧呼吸(1)概念：细胞在无氧的条件下，把糖类等有机物分解成不彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。(2)场所：全过程是在中进行的。(3)过程,细胞质基质,乳酸,酒精+CO2,(4)反应式,（酵母菌和大多数植物）,（乳酸菌和高等动物；马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞）,微生物的无氧呼吸也叫发酵。,考点突破,有氧呼吸与无氧呼吸的比较,1mol葡萄糖释放能量2870kJ，其中1161kJ转移至ATP中,1mol葡萄糖释放能量196.65kJ(生成乳酸)或225.94kJ(生成酒精)，其中均有61.08kJ转移至ATP中,第一阶段相同,分解有机物，释放能量，合成ATP,为生物体的生命活动提供能量,其中间产物为物质转化提供原料,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,需要O2、酶、适宜的温度和pH,不需要O2、酶适宜的温度和pH,CO2、H2O,酒精和CO2（或乳酸）,典题全练(感悟考题找规律)命题角度1细胞呼吸过程,命题点二细胞呼吸类型的判断,A氧浓度为c时，有1/3的葡萄糖用于有氧呼吸B氧浓度为a时，葡萄糖中的化学能大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中C氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方式不同Da、b、c、d四种氧浓度下，酵母菌都能产生H和ATP,(1)有氧呼吸：葡萄糖O2CO2166。(2)无氧呼吸：葡萄糖CO2酒精122或葡萄糖乳酸12。(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13。(4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为34。,细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物),第二课时影响细胞呼吸的因素及相关实验分析,影响细胞呼吸速率的因素及实践应用,1.呼吸速率：是呼吸作用强弱的指标，通常以单位时间内分解有机物的速率来衡量。还可以测定释放CO2或吸收O2的速率来衡量呼吸速率。,2.影响细胞呼吸速率的因素,（1）内部因素遗传因素(决定酶的种类和数量),1.温度(1)原理：细胞呼吸是一系列反应，温度通过影响而影响细胞呼吸速率。(2)曲线模型(如右图)(3)应用,酶促,酶的活性,升,降,2.环境因素,2.O2浓度(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。(2)曲线模型O2浓度低时，呼吸占优势。随O2浓度增大，呼吸逐渐被抑制，呼吸不断加强。当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。,无氧,无氧,有氧,2.O2浓度(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。(2)曲线模型,CO2的总量,(3)应用选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生。稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生，防止中毒，烂根死亡。,乳酸,酒精,酒精,3.CO2浓度(1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。(2)曲线模型(如下图)(3)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。,抑制,4.含水量(1)原理：水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。(2)特点：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而，随含水量的减少而(如图)。(3)应用,加快,减慢,(5)矿质元素:,作物栽培中，要注意合理施肥,有些矿质元素是酶的激活剂，从而影响与细胞呼吸有关的酶的活性,储存水果、粮食各是在什么条件下？,储存水果需要在低温、低氧(高氮、高CO2)、水分适宜的条件下；储存粮食需要在低温、低氧、干燥条件下。,低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。,C,(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是_，如果呼吸作用强度不能用CO2释放量表示，原因是_。对于人体来说，安静状态时_(细胞名称)的呼吸方式与此相类似。(2)图乙中B点的CO2量来自_(呼吸方式)，当O2浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是_。(3)图丙中YZZX41，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的_。图丙中DE区段CO2释放量急剧减少的原因是_。(4)图丙中无氧呼吸消失点对应的O2浓度是_；你认为O2应调节到_浓度，更有利于蔬菜的储存。,无氧呼吸,无氧呼吸,该生物无氧呼吸不产生CO2,成熟红细胞,呼吸酶的数量有限,1/13,氧浓度增加，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸强度较弱,I,H,5(2017届辽宁模拟)甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与O2浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题：,解读植物细胞呼吸曲线图,(1)图中各点表示的生物学意义Q点：不耗O2，产生CO2只进行无氧呼吸；P点：耗O2量产生CO2量只进行有氧呼吸；QP段(不包含Q、P点)：产生CO2量耗O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；R点：产生CO2最少组织细胞呼吸最弱点。(2)在保存蔬菜、水果时，应选择R点对应的O2浓度，同时保持低温条件。,命题点二温度、CO2等其他因素对细胞呼吸的影响3.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,8(2017届四川省成都二模)为探究高浓度CO2对冷藏水果细胞呼吸的影响，研究人员将等量新鲜蓝莓分别置于两个密闭的冷藏箱中，一个冷藏箱中只有普通空气(未处理组)，另一个加入等量的含高浓度CO2的空气(CO2处理组)，两组都在4条件下贮藏。以后每10天(d)取样一次，测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol)，计算二者的比值得到如右图所示曲线(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。回答下列问题：,(1)实验过程中，010d内蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是_；10d后未处理组蓝莓细胞呼吸的产物除了CO2外，还有_；20d后CO2处理组蓝莓细胞产生CO2的场所是_。(2)实验结果显示，10d后未处理组蓝莓的CO2/O2的值逐渐上升，出现这种结果的原因是_。根据实验结果推测，高浓度CO2处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的_作用。,线粒体内膜,水和酒精,线粒体基质和细胞质基质,密闭冷藏箱中O2浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强,抑制,考点：细胞呼吸相关的实验题,技法必备1.实验原理(1)酵母菌：酵母菌是一种单细胞真菌，其代谢类型是兼性厌氧型，可用于研究细胞呼吸的不同方式。(2)细胞呼吸产物的检测CO2的检测：a.CO2使澄清石灰水变浑浊b.CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄酒精的检测：在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液会与酒精发生化学反应，变成灰绿色。,一、探究酵母菌的呼吸方式的教材实验分析,2.实验步骤(1)配制酵母菌培养液。(2)设计对比实验,3.产物检测与实验现象,4.实验结论,变混浊/快,变混浊/慢,无变化,出现灰绿色,酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量CO2；在无氧条件下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。,2.实验步骤(1)配制酵母菌培养液。(2)设计对比实验,实验分析：,实验中的自变量：,因变量：,无关变量：,实验中的实验组：,是否有氧气。,澄清石灰水变浑浊的程度；滴加酸性重铬酸钾溶液后颜色变化,酵母菌以及培养液的用量，培养时间，温度等,甲组和乙组,设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。,对比实验：,特别提醒教材中酵母菌呼吸方式探究实验的注意事项,图甲中空气先通过NaOH溶液的目的是除去CO2。图乙中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气。,选用下面对照装置，可以根据红色液滴移动方向来探究酵母菌细胞的呼吸类型。,1.实验材料分析(1)装置一、二中试剂的作用：(2)在利用葡萄糖作为能源物质的条件下，有氧呼吸气体体积，无氧呼吸气体体积。,NaOH溶液吸收CO2，清水作为对照。,考点突破,不变,增加,细胞呼吸方式的其他探究实验,2.填写下表,只进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸,红色液滴右移,注：酵母菌可以换成植物种子等非绿色器官，若换成绿色植物，应置于黑暗条件下,注意：物理误差的校正：a如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。b如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。c为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件与装置二相同。,实验装置如下图：实验步骤：(1)现有锥形瓶等连接成如上图所示的装置三套，依次编号为A、B、C，设A为对照组。在A、B、C三套装置的锥形瓶1中各加入_，锥形瓶3中各加入等量澄清石灰水。,命题角度2教材拓展实验2(2017届海南省琼海联考)氧气充足时酵母菌不能进行酒精发酵，是氧气还是较多的ATP抑制了酵母菌的发酵？下面是相关探究实验，请分析回答问题：材料用具：锥形瓶、含酵母菌的培养液(试剂1)、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞质基质的上清液(试剂2)和只含有酵母菌细胞器的沉淀物(试剂3)、质量分数5%的葡萄糖溶液、ATP溶液、蒸馏水、质量分数为10%的NaOH溶液、澄清的石灰水、橡皮管夹若干等其他器材。,等量的质量分数为10%的NaOH溶液,命题角度2教材拓展实验2(2017届海南省琼海联考)氧气充足时酵母菌不能进行酒精发酵，是氧气还是较多的ATP抑制了酵母菌的发酵？下面是相关探究实验，请分析回答问题：材料用具：锥形瓶、含酵母菌的培养液(试剂1)、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞质基质的上清液(试剂2)和只含有酵母菌细胞器的沉淀物(试剂3)、质量分数5%的葡萄糖溶液、ATP溶液、蒸馏水、质量分数为10%的NaOH溶液、澄清的石灰水、橡皮管夹若干等其他器材。,(2)A装置的锥形瓶2中加入10mL的试剂2、10mL质量分数5%的葡萄糖溶液和_；B装置的锥形瓶2中加入10mL试剂2、10mL质量分数5%的葡萄糖溶液和2mLATP溶液；C装置的锥形瓶2中加入10mL试剂2、10mL质量分数5%的葡萄糖溶液和2mL蒸馏水。(3)A、B、C三组装置均先持续通入氮气1min，除去锥形瓶中的氧气。再将A、B、C三组装置分别作如下处理：A组持续通入氮气，B组持续通入_，C组持续通入_。,2mL蒸馏水,氮气,空气(或氧气),命题角度2教材拓展实验2(2017届海南省琼海联考)氧气充足时酵母菌不能进行酒精发酵，是氧气还是较多的ATP抑制了酵母菌的发酵？下面是相关探究实验，请分析回答问题：材料用具：锥形瓶、含酵母菌的培养液(试剂1)、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞质基质的上清液(试剂2)和只含有酵母菌细胞器的沉淀物(试剂3)、质量分数5%的葡萄糖溶液、ATP溶液、蒸馏水、质量分数为10%的NaOH溶液、澄清的石灰水、橡皮管夹若干等其他器材。,(4)将三组装置放在相同且适宜条件下培养10h。观察记录实验现象，分析实验结果。根据以下结论推测对应的实验现象：若_，说明酵母菌无氧呼吸受ATP抑制，不受氧气抑制；若_，说明酵母菌无氧呼吸受氧气抑制，不受ATP抑制。,A组变浑浊，B组不变浑浊，C组变浑浊,A组变浑浊，B组变浑浊，C组不变浑浊,技法必备1.实验装置2.指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。3.原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。,三、细胞呼吸速率的测定,1某同学用如右图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用毛细管横截