江苏省南京三中（六中校区）高一生物《第三单元 细胞的能量供应和利用第10课时 细胞的能量“通货”——ATP》精品考点透析.doc

江苏省南京三中（六中校区）高一生物考点要求： atp在能量代谢中的作用（b） 细胞呼吸及其原理的应用（b） 【实验】探究酵母菌的呼吸方式（c）考点1、atp在能量代谢中的作用（一）atp的功能：生命活动的直接能源物质。【思考感悟】与能量有关知识的归纳。（1）能源物质糖类、脂肪、蛋白质；（2）主要能源物质糖类。（植物细胞的储能物质是淀粉，动物细胞的储能物质是糖原）；（3）细胞最常利用的能源物质葡萄糖；（4）主要储能物质脂肪；（5）直接能源物质atp；（6）根本能源光能。（二）atp的结构：1、组成元素：c、h、o、n、p。2、中文名：腺嘌呤核苷三磷酸（人教版：三磷酸腺苷）3、简称：atp（a ：腺苷 t ：3 p：磷酸基团）4、结构式：如右图所示。5、结构简式： a-ppp。a 代表腺嘌呤核苷（腺苷）；p代表磷酸基团； 代表高能磷酸键。【特别提醒】不同化合物中“a”的含义（三）atp与adp的相互转化1、过程（1）atp的水解：在有关酶的催化作用下，atp分子中远离a (腺苷)的高能磷酸键很容易水解，生成adp和磷酸（pi），并释放能量，该能量用于各项生命活动，如用于主动运输、生物发电和发光、肌细胞收缩、大脑思考等。场所在生物体的需能部位。（2）atp的合成：在有关酶的催化作用下，adp可以接受能量，同时与磷酸（pi）结合，重新形成atp。该过程需要能量，对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞呼吸，场所在细胞质基质、线粒体；对于绿色植物来说，则来自于光合作用和细胞呼吸，场所在细胞质基质、线粒体、叶绿体。2、反应式【特别提醒】(1)atp在生物体内含量很少，但它却能作为各种生命活动的直接能源物质，原因是细胞中atp与adp循环转变，且十分迅速。(2)atp与adp的相互转化不是可逆反应。因为转化过程中的反应类型、所需酶、能量的来源和去路和反应场所都不完全相同。但是物质是可循环利用的。(3)细胞内的吸能反应一般与atp的水解相联系，放能反应一般与atp的合成相联系。能量通过atp分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。(4)adp可以继续水解生成腺嘌呤核苷酸（简称amp）和磷酸（pi），其中amp是构成rna的基本单位之一，可作为rna的合成原料。（四）atp产生速率与o2供给量之间的关系（1）a点表示在无氧的条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量的atp。（2）ab段表示随o2供给量逐渐增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放出来的能量明显增多，atp产生量随之升高。（3）bc段表示o2供给量超过一定的范围，atp的产生量不再增加，因为有氧呼吸产生atp的过程还受其他条件的限制，如酶、adp、pi等。考点2、细胞呼吸的过程（一）细胞呼吸概念和类型1、概念：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成atp的过程。2、类型（1）有氧呼吸：有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。（2）无氧呼吸：无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸, 同时释放少量能量的过程。（二）细胞呼吸的过程1、有氧呼吸第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜反应物葡萄糖丙酮酸和水h和氧气生成物丙酮酸、h、atpco2、h、atph2o、atp能量少量少量大量2、无氧呼吸第一阶段：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下分解成c2h5oh（酒精）和co2，或转化为c3h6o3（乳酸），没有能量产生，场所在细胞质基质。（三）细胞呼吸总反应式：1、有氧呼吸c6h12o66h2o6o2 6co212h2o能量。2、无氧呼吸（1）生成乳酸的反应式：c6h12o6 2c3h6o3能量（少量）。（2）生成酒精的反应式：c6h12o6 2c2h5oh2co2能量（少量）。（四）有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较项目有氧呼吸无氧呼吸不同点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，能量没有完全释放相同点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意义为生物体的各项生命活动提供能量【特别提醒】对绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。许多种细菌和真菌能够进行无氧呼吸（如：乳酸菌等、酵母菌等），此外，马铃薯块茎、苹果果实等植物器官的细胞、动物骨骼肌细胞等，除了能够进行有氧呼吸，在无氧条件下也能进行无氧呼吸。1mol葡萄糖在彻底氧化分解后，共释放出约2870kj的能量，其中约有1161kj储存在atp中，可形成约38molatp。但1mol葡萄糖分解成乳酸后，只释放出196.65kj的能量，其中只有61.08kj的能量储存在atp中，只形成2 molatp。考点3、细胞呼吸的影响因素及应用（一）内部因素1、不同种类的植物细胞呼吸速率不同。如：阳生植物阴生植物。2、同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同。如：幼苗期、开花期成熟期3、同一植物在不同器官细胞呼吸速率不同。如：生殖器官营养器官（二）外界因素1、温度：（1）影响：温度通过影响与呼吸作用相关的酶的活性而影响呼吸作用。一般而言，在一定范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而增强。（2）应用：用低温贮存粮食、蔬菜水果。2、o2浓度：（1）影响：绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存。o2的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧气浓度之间的关系，如右图所示。当氧气浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，q点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。当氧气浓度在010%之间，有氧呼吸与无氧呼吸并存，随着氧气浓度增加，无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强。当氧气浓度大于或等于10%时，无氧呼吸消失，此后只进行有氧呼吸。但当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。当氧气浓度为c时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果蔬菜效果较好。（2）应用：l 用低氧环境贮存粮食、蔬菜水果。l 土壤松土促进根细胞有氧呼吸，有利于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量。l 提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。l 用透气纱布或“创可贴”包扎伤口，增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸；l 酿酒时，早期通气促进酵母菌有氧呼吸有利于菌种繁殖，后期密封发酵罐促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精。3、co2浓度：（1）影响：在一定范围内，环境中co2浓度越高，细胞呼吸作用越弱。（可从化学平衡的角度解释）（2）应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加co2浓度具有良好的保鲜效果。4、含水量： （1）影响：在一定范围内，细胞的含水量越高，细胞呼吸作用越强。（2）应用：粮食要晒干入库，但蔬菜水果要保持一定湿度。考点4、【实验】探究酵母菌的呼吸方式（一）本实验的鉴定试剂及现象试剂鉴定对象实验现象澄清石灰水co2变混浊(据变混浊程度可确定co2多少)溴麝香草酚蓝水溶液co2蓝绿黄(据变色的时间快慢确定co2的多少)重铬酸钾溶液酒精橙色灰绿色(酸性条件)（二）探究过程1、提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下？酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？等。2、作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验（如酵母菌可用于酿酒、发面等）作出合理的假设。3、设计并进行实验（1）配制酵母菌培养液。取20 g新鲜的食用酵母菌，分成两等份分别放入锥形瓶b和锥形瓶d中，分别向瓶中注入240 ml质量分数为5%的葡萄糖溶液。（2）检测co2的产生，组装实验装置（3）检测酒精的产生：自b、d中各取2ml滤液分别注入编号为1、2的两支试管中分别滴加0.5ml溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液振荡并观察溶液中的颜色变化。4、实验现象： 甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，且甲中浑浊程度高且速度快。 2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。5、实验结论： 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的co2；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的co2。（三）注意问题1、甲图中氢氧化钠溶液的作用是什么？吸收空气中的二氧化碳，保证通入石灰水的气体中的co2全部来自酵母菌的细胞呼吸，从而排除空气中co2对实验结果的干扰。2、怎样保证乙图中通入石灰