ATP细胞呼吸.ppt

1、第2、3节细胞的能量“通货”ATP ATP的主要来源细胞呼吸,一、细胞的能量通货ATP 1生物体中的能源物质 细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但直接给细胞生命活动提供能量的却是_。,ATP,2ATP分子的结构和功能 (1)结构：ATP的中文名称是三磷酸腺苷，其分子结构简式为_。其中“”表示_，其内含有大量能量。一个高能磷酸键水解释放的能量多达30.54 kJ/mol。一个ATP分子中含有一个普通磷酸键，两个_，三个磷酸基。,APPP,高能磷酸键,高能磷酸键,(2)功能：直接给细胞的生命活动提供能量。,3ATP和ADP可以相互转化 (1)ATP水解：在有关酶的催化作用下，ATP分子中远

2、离_的高能磷酸键很容易水解，并释放能量。 (2)ATP形成：在有关酶的催化作用下,ADP可以接受能量，同时与_结合，重新形成ATP。 (3)ATP形成的能量来源,磷酸基,A,对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于_ ，对于绿色植物来说，则来自于细胞呼吸和_。 细胞内ATP和ADP可以相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。,细胞呼吸,光合作用,4ATP的利用 (1)ATP可用于_、生物发电和发光、_、大脑思考等。,主动运输,肌细胞收缩,(2)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_相联系。能量通过_在吸能反应和放能反应之间循环流通。,ATP的合成,ATP分子,5ATP产

3、生速率与O2供给量之间的关系,(1)A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行_分解有机物，产生少量ATP。 (2)AB段表示随O2供应量增多，_明显加强，通过_分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。(3)BC段表示O2供应量超过一定范围后, ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。,无氧呼吸,有氧呼吸,有氧呼吸,思考感悟 1ATP分子中去掉两个磷酸基团后形成的物质是什么？ 【提示】腺嘌呤核糖核苷酸。（RNA的基本组成单位）,二、实验探究 1原理：酵母菌在_和无氧的条件下都能生存，属于_菌，便于用来研究呼吸方式。 2检测产物,有氧,兼性厌氧,(1)CO2可使澄

4、清的石灰水变_，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 (2)_ 的重铬酸钾溶液，在_条件下与乙醇发生化学反应，变成_色。,浑浊,橙色,酸性,灰绿,三、有氧呼吸 1概念：细胞在_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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。,氧,2过程,丙酮酸和水,丙酮酸,CO2,H2O,细胞质基质,线粒体基质,总的来说，1 mol葡萄糖彻底氧化分解,共释放能量2870 kJ，有_kJ左右的能量储存在ATP中，其余能量以热能形式散失掉了。,1161,思考感悟 2有氧呼吸过程中，反应物中的水、O2分别在第几阶段被利用？产物中的CO2和H2O分别

5、在第几阶段形成？ 【提示】分别在第二、第三阶段被利用；分别在第二、第三阶段形成。,四、无氧呼吸 1实例：马铃薯块茎细胞、骨骼肌的肌细胞等。 2场所：细胞质基质。 3过程 (1)第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段完全相同。,(2)第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和_，或者转化为乳酸。,二氧化碳,2C3H6O3,考点一 ATP的形成途径及与ADP的相互转化 1ATP的形成途径,2ATP与ADP的相互转化,由上表可看出，ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应，但物质是可循环利用的。,3与能量

6、有关的知识归纳 (1)主要能源物质糖类。 (2)能源物质糖类、脂肪、蛋白质。 (3)主要储能物质脂肪。 (4)直接能源物质ATP。 (5)根本能源光能。,即时应用 1(2012龙岩一中质检)下列关于ATP的叙述中，正确的是() AATP分子由1个腺嘌呤脱氧核苷酸和2个磷酸基团组成 B线粒体内大量合成ATP的部位是基质 C在剧烈运动时，肌细胞产生ATP的速率增加 D叶绿体内ATP的运输方向是基质类囊体薄膜,解析：选C。ATP的组成中包括腺苷和3个磷酸，其中腺苷包括腺嘌呤和核糖，因此，可以说1个腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸基团组成ATP分子；在剧烈运动时，由于消耗能量多，产生的能量多才能满足生命活动

7、的需要；叶绿体中通过光反应产生的ATP，在暗反应中用于还原三碳化合物，因此ATP的运输方向是从类囊体薄膜到基质。,考点二有氧呼吸与无氧呼吸的比较,易误警示 (1)不同生物无氧呼吸产物不同，主要是因为细胞中所含酶不同。(2)原核生物无线粒体，但在细胞质基质中有进行有氧呼吸的酶，可以进行有氧呼吸。(3)只进行无氧呼吸的真核生物，其细胞内无线粒体。(4)成熟红细胞无线粒体，进行无氧呼吸。,即时应用 2右图表示某植物幼根的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和CO2的释放量随环境中O2浓度的变化而变化的曲线，其中线段XYYZ，则在氧浓度为a时(),A有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多 B有氧呼吸与无氧呼吸释放的

8、能量相等 C有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多 D有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多,解析：选C。当XYYZ时，有氧呼吸放出的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量，则有氧呼吸消耗的有机物量是无氧呼吸的1/3。释放的能量却是无氧呼吸的几乎5倍。,考点三影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中的应用 1呼吸速率与温度的关系(如右图),(1)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，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 (2)生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。,2呼吸速率与O2浓

9、度的关系(如右图),(1)O2浓度低时，无氧呼吸占优势； 随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强； 但当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)。,(2)生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间,中耕松土增加根的有氧呼吸； 在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖。,3呼吸速率与含水量的关系(如右图),(1)在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。 (2)在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。,

10、即时应用 3福建莆田盛产荔枝，但未经处理的荔枝有“一日色变，二日香变,三日味变，四日色香味尽去”的特点。为了尽量延长荔枝的贮藏时间，贮藏条件最好是(),A低O2、适当的湿度、零上低温 B低O2、适当的湿度、零下低温 C无O2、保持干燥、零上低温 D无CO2、保持干燥、零下低温,解析：选A。本题考查影响细胞呼吸的因素。要长时间贮藏水果，就要降低其细胞呼吸，减少有机物的消耗。在低温条件下，呼吸酶活性降低；低氧状态下，细胞有氧呼吸弱，无氧呼吸受到抑制，整个细胞呼吸强度处于最低状态，可以有效减少营养物质的消耗，但若温度低于零度，则会冻伤荔枝，表皮容易变黑，果肉也会变味。湿度适中,减少水果中水分丢失，有

11、利于保鲜。,“探究酵母菌细胞呼吸的方式” 的实验分析 1实验探究过程,2实验中的关键步骤 (1)通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。 (2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。,易误警示 该实验为对比实验，有氧和无氧条件下的实验都为实验组。,实战演练 两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请分析回答：,(1)甲兴趣小组想探究的具体问题：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套(每套均有数个)

12、实验装置如图(ad)所示： 请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号:_； 无氧条件下的装置序号：_。 装置中c瓶的作用是_，b瓶中澄清的石灰水还可用_代替。,(2)乙兴趣小组利用图所示装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌的细胞呼吸类型。 想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置(假设该装置编号为)如何设计？_。 请预测与结论相符合的现象，并填写下表：(a、b、c、d为移动方向),若酵母菌消耗的O2为3 mol/L，而释放的CO2为9 mol/L，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的_倍。,解析：(

13、1)有氧条件需要通入空气，但应先除去CO2以排除空气中的CO2对实验造成的干扰；无氧条件应密封。 (2)对照实验中用清水代替NaOH溶液，作为空白对照。只进行有氧呼吸时吸收的O2和释放的CO2体积相同,所以装置不移动；装置中NaOH溶液吸收了CO2，所以向左移。只进行无氧呼吸时不吸收O2但释放CO2，所以装置向右移。既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸时，吸收O2的体积小于释放CO2的体积，所以装置向右移，装置向左移。 有氧呼吸释放的CO2的量是3 mol/L,有氧呼吸消耗葡萄糖的量是0.5 mol/L,无氧呼吸释放的CO2的量是6 mol/L，所以无氧呼吸消耗葡萄糖的量是3 mol/L。,答案：(1

14、)cab(或cbab)db 吸收空气中的CO2，排除其对实验结果的干扰(其他合理答案亦可)溴麝香草酚蓝水溶液 (2)装置除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置相同 a.向左移b向右移c向左移d向右移6,洞察高考热点,酵母菌呼吸类型的实验探究 本部分知识历来是高考的重点、热点,高考试题可能从细胞呼吸的有关实验探究、细胞呼吸的场所及过程、细胞呼吸的原理在生产生活中的应用等方面通过图表、坐标曲线等形式命题。,(2011山东理综)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是(),A滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果 B试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C若试管

15、中的水换成冷水，气泡释放速率下降 D被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中,互动探究 (1)该实验中CO2产生的场所是什么？ (2)D项中的ATP在无氧呼吸的第二阶段能产生吗？ 【提示】(1)细胞质基质。(2)不能。,呼吸作用类型的判断方法,体验方法要点,(2011海南单科)细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是 (),A植物细胞能进行过程和或过程和 B真核细胞的细胞质基质中能进行过程和 C动物细胞内，过程比过程释放的能量多 D乳酸菌细胞内，过程产生H，过程消耗H,【解析】真核细胞的细胞质基质中能进行或，不能进行。 【答案】B,变式训练 在a、b、c、d条件下，测得

16、某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表。底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(),Aa条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 Cc条件下，无氧呼吸最弱 Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体,解析：选D。种子以葡萄糖为底物进行呼吸作用，有氧呼吸吸收的氧气量和释放的CO2量相等，无氧呼吸不吸收O2，生成CO2和酒精或乳酸，如果CO2释放量大于O2吸收量，种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。由表中数据可知，a条件只进行无氧呼吸，,产物是酒精和CO2；b条件下，有氧呼吸消耗葡萄糖相对值为31/60.5，无氧呼吸消耗葡萄糖为(83)1/22.5，有氧

17、呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少；d条件下，只进行有氧呼吸，无氧呼吸最弱，产生的CO2全部来自线粒体。,(1)ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。但物质是可循环利用的。 (2)明确以下化合物中“A”的含义,突破易错疑点,自我挑战 下列有关ATP的叙述不正确的是() A能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体但一定含有相关的酶 BATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能,CATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质 D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，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡,解析：选D。A项正确，能进行有氧呼吸的某