ATP与细胞呼吸一轮复习(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,基础回顾,考点探究,单击此处编辑母版文本样式,ATP,与细胞呼吸,高三生物 第一轮复习,1,糖类、脂肪等有机物,能量,ATP,细胞能量的“,通货,”,2,考点三：,ATP,基础：,1,、组成元素？,2,、中文名称？各字母代表的含义？,3,、结构简式？（注意三个化学键！）,4,、化学性质？哪个键最易断裂？那两个化学键一定条件下能断裂吗？,5,、作用？,6,、细胞内含量？与,ADP,间转化速率？,7,、形成,ATP,的途径？相关结构？,3,ATP,三磷酸腺苷,全称,A,T,P,腺苷,三个,磷酸基团,（高能磷酸化合物）,一：什么是,ATP,？,4,一、,ATP,的结构,腺嘌呤,核糖,磷酸,磷酸,磷酸,务实基础：,考点一：,ATP,的结构和转化,组成元素：,C,、,H,、,O,、,N,、,P,5,由结构式可看出，,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。,P,P,P,A,（腺嘌呤）,高能磷酸键,（磷酸基团）,腺苷,（核糖）,A,P,P,P,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,30.54 KJ/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。,6,5,、,ATP,与,ADP,的相互转化,远离,A,的 断裂：,远离,A,的 生成：,ATP Pi+ADP+,能量,酶,ATP Pi+ADP+,能量,酶,（,1,）过程,（,2,）特点,细胞内的,ATP,含量极少，转化十分迅速,（,3,）意义：,为生物体内部提供稳定的供能环境,7,ADP,+,动物、人、大多数细菌、真菌等,绿色植物,细胞呼吸,细胞呼吸,光,合,作,用,酶,能量,+Pi,资料：,对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，合成,ATP,的能量来自于,细胞呼吸,时,有机物的分解释放能量,；对于绿色植物来说，除了依赖细胞呼吸所释放的能量外，在叶绿体内进行光合作用时，,ADP,转化为,ATP,还利用了光能。,二、,ATP,的形成途径,8,ATP,ADP,合成酶,分解酶,释放能量,Pi,Pi,储存能量,ATP,与,ADP,的转化关系,各生命活动,光合作用,呼吸作用,ATP,是细胞生命活动的,直接,能源物质，细胞内流通的能量“通货”,9,2,、,ATP,合成与,ATP,分解的比较：,反 应,ATPADP+Pi+,能量,ADP+Pi+,能量,ATP,反应类型,酶的类型,场所,能量来源,能量去向,酶,酶,水解反应,合成反应,水解酶,合成酶,活细胞所有部位,线粒体、叶绿体、,细胞质基质等,高能磷酸键,有机物中的化学能,、光能,用于各项生命活动,储存于高能磷酸键,中,结论：,物质是可逆的，能量是不可逆的,10,4.,动植物细胞,ATP,来源与去向分析,(1),植物细胞可以通过,形成,ATP,，而动物细胞只能通过,形成,ATP,。,(2),植物光合作用光反应阶段产生的,ATP,专用于,，不用于其他生命活动；植物或动物,产生的,ATP,才能用于多种生命活动。,光合作用和细胞呼吸,细胞呼吸,暗反应,细胞呼吸,11,C,6,H,12,O,6,酶,CO,2,H,2,O,+,+,能量,葡萄糖,+,果糖 蔗糖,酶,ADP+Pi,+,能量,ADP+Pi+,ATP,酶,酶,放能反应,吸能反应,能量通货,放能反应往往与,ATP,合成相联系，吸能反应往往与,ATP,合成相联系。,12,不同情境下“,A”,的含义归纳,上述的,(1),与,(4),中,相同。,13,【,问题,】,1.,细胞每时每刻都需要,ATP,那细胞中,ATP,含量多吗？,细胞中,ATP,含量很少，但,ATP,与,ADP,之间转化快,对细胞的正常生活来说，,ATP,与,ADP,的这种相互转化，是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中的。,14,5.ATP,产生量与,O,2,供给量的关系分析,无氧呼吸,有氧呼吸,不再增加,酶、,ADP,、磷酸,15,1.,若用上图模式表示哺乳动物成熟红细胞中,ATP,产生量与,O,2,供给量关系，应如何绘制？,提示如图所示,16,2.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。,17,1.,真题重组判断正误,(1),下列化学反应属于水解反应的是,(2016,上海卷，,20C),(,),核酸,核苷酸,葡萄糖,丙酮酸,ATP,ADP,(2)DNA,与,ATP,中所含元素的种类相同,(2015,课标卷，,1A),(,),(3),每个,ADP,分子中含有两个高能磷酸键,(2014,江苏,B),(,),(4),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),(,),(5),细胞代谢所需的,ATP,可在细胞质基质中产生,(2013,海南卷，,4D),(,),(6),人在饥饿时，细胞中,ATP,与,ADP,的含量照样达到动态平衡,(,天津卷，,6,),(,),18,ATP,的结构和功能,【典例】,(2016,全国课标卷,，,29),在有关,DNA,分子的研究中，常用,32,P,来标记,DNA,分子。用,、,和,表示,ATP,或,dATP(d,表示脱氧,),上三个磷酸基团所处的位置,(A,P,P,P,或,dA,P,P,P,),。回答下列问题；,(1),某种酶可以催化,ATP,的一个磷酸基团转移到,DNA,末端上，同时产生,ADP,。若要用该酶把,32,P,标记到,DNA,末端上，那么带有,32,P,的磷酸基团应在,ATP,的,_(,填,“,”“,”,或,“,”,),位上。,19,(2),若用带有,32,P,的,dATP,作为,DNA,生物合成的原料，将,32,P,标记到新合成的,DNA,分子上，则带有,32,P,的磷酸基团应在,dATP,的,_(,填,“,”,、,“,”,或,“,”,),位上。,解析,(1)ATP,水解生成,ADP,的过程中，断裂的是远离腺苷,A,的那个高能磷酸键即,位和,位之间的高能磷酸键，即,位磷酸基团转移到,DNA,末端。要将,32,P,标记到,DNA,上，带有,32,P,的磷酸基团应在,位上。,(2)dATP,脱去,位和,位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，即,DNA,的基本组成单位之一，用,dATP,为原料合成,DNA,时，要将,32,P,标记到新合成的,DNA,上，则,32,P,应在,位。,答案,(1),(2),20,有氧呼吸的过程,21,(1),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,24H,6O,2,12H,2,O,能量,大量能量,(34ATP),NADH,还原型辅酶,I,有氧呼吸：指细胞在,氧,的参与下，通过,酶,的催化作用，把糖类等有机物,彻底,氧化分解，产生,二氧化碳和水,，同时释放出大量,能量,的过程,22,4.,有氧呼吸各元素去向,5.,有氧呼吸释放的能量大部分储存于,ATP,对吗？,1mol,葡萄糖释放,2870KJ,，有,1161KJ,转移至,ATP,其余的能量都以热能形式散失,23,注意：,24,二、无氧呼吸,概念,场所,反应式,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,C,6,H,12,O,6,2C,3,H,6,O,3,+,能量,酶,酶,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+2CO,2,+,能量,细胞质基质,植物,动物,C,6,H,12,O,6,2C,3,H,6,O,3,+,能量,酶,酶,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+2CO,2,+,能量,25,微生物的无氧呼吸称为,发酵,，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。具体情况总结如下：,生物,无氧呼吸产生,植物,大多数植物细胞，如根细胞,马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚,动物,微生物,乳酸菌等,酵母菌等,酒精和,CO,2,乳酸,乳酸,酒精和,CO,2,乳酸,26,考点突破,有氧呼吸与无氧呼吸的比较,有氧呼吸,无氧呼吸,不,同,点,场所,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,条件,需要,O,2,、需酶,不需要,O,2,、需酶,产物,CO,2,、,H,2,O,酒精和,CO,2,或乳酸,能量,大量,少量,相,同,点,联系,葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同,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,27,C,6,H,12,O,6,2C,3,H,6,O,3,+,能量,酶,酶,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+2CO,2,+,能量,C,6,H,12,O,6,+,6H,2,O,+6O,2,6CO,2,+,12H,2,O,+,能量,酶,2.,呼吸作用中各物质之间的比例关系,(,以葡萄糖为底物的细胞呼吸,),(1),有氧呼吸：葡萄糖,O,2,CO,2,1,6,6,。,(2),无氧呼吸：葡萄糖,CO,2,酒精,1,2,2,或葡萄糖,乳酸,1,2,。,(3),消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的,CO,2,摩尔数之比为,1,3,。,2.,在,a,、,b,、,c,、,d,条件下，测得某植物种子萌发时,CO,2,和,O,2,体积变化的相对值如表所示。底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是,(,),条件,a,b,c,d,CO,2,释放量,10,8,6,7,O,2,吸收量,0,3,4,7,A.a,条件下，呼吸产物除,CO,2,外还有酒精和乳酸,B.b,条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多,C.c,条件下，无氧呼吸最弱,D.d,条件下，产生的,CO,2,全部来自线粒体,D,以下甲、乙两图都表示某生物的,CO,2,释放量和,O,2,吸收量的变化，请解读：,(1),甲、乙两图中只进行无氧呼吸、只进行有氧呼吸及两种呼吸作用共存的对应点或段分别是什么？你的判断依据是什么？,(1),只进行无氧呼吸：甲中,a,、乙中,A,点,只进行有氧呼吸：甲中,d,、乙中,C,点之后,(,含,C,点,),两种呼吸共存：甲中,b,、,c,、乙中,AC,段,(,不含,A,、,C,点,),31,(2),两图中哪一点,(,或段,),适合水果、蔬菜贮藏？请说出判断依据。,(3),下列生物中其呼吸状况能否用甲、乙两图表示？,A.,酵母菌,B.,绿色植物,(,非绿色器官,),C.,乳酸菌,D.,人,能,_,不能,_(,填序号,),。,(4),人在剧烈运动和静息状态下,CO,2,产生量与,O,2,吸收量大小关系是否相同？,CO,2,产生场所有无变化？为什么？,甲图中,c,、乙图中,B,点最适合水果、蔬菜贮存，因为此时,CO2,释放量最少，呼吸作用消耗有机物最少。,A,、,B,C,、,D,相同无变化因为人在无氧呼吸时不产生,CO2,，只有有氧呼吸时在线粒体基质中产生,CO2,。,32,水果和蔬菜与种子储存条件的不同,(1),蔬菜和水果应储存在“,零上低温、湿度适中、低氧,”的条件下。,(2),种子应储藏在“,零上低温、干燥、低氧,”条件下。,两种储存手段均需降低呼吸作用，减少有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度，故二者在储藏条件上存在差异。,33,2.,探究过程：,34,35,对比实验,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,36,(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,CO,2,全部来自酵母菌的细胞呼吸，从而排除空气中,CO,2,对实验结果的干扰,。,(2),怎样保证乙图中通入石灰水的,CO2,全部来自酵母菌的无氧呼吸？,实验开始时，应将,B,瓶密封后放置一段时间，以消耗完瓶中氧气，然后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入石灰水的,CO,2,是由酵母菌无氧呼吸产生的。,37,CO,2,的检测：,1.,通入澄清的石灰水：,澄清浑浊,2.,溴麝香草酚蓝水溶液：,蓝 绿黄,酒精的检测：,橙色的重铬酸钾溶液在,酸性,下与酒精发生反应：,橙色灰绿色,38,初 始,相同时间后,有,氧装置,无,氧装置,39,用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精,溶有重铬酸钾的浓硫酸,+,有氧装置的,酵母菌滤液,+,无氧装置的,酵母菌滤液,灰绿色,不变灰绿色,40,进行试验,实验现象：,条件,澄清石灰水,/,出现的时间,重铬酸钾,-,浓硫酸溶液,有氧,无氧,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,分析结果得出结论,酵母菌,有氧条件下产生,大量,CO,2,无氧条件下产生,酒精和少量,CO,2,呼吸作用的类型,有氧呼吸,无氧呼吸,41,根据液滴移动方向的,判断细胞呼吸方式,溶液,红色液滴,酵母菌培养液,溶液,类型,只有有氧呼吸,只有无氧呼吸,两种方式都有,清水,不动,右移,右移,NaOH,左移,不动,左移,NaHCO,3,(CO,2,缓冲液,),左移,不动,左移,C,6,H,12,O,6,2C,3,H,6,O,3,+,能量,酶,酶,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+2CO,2,+,能量,C,6,H,12,O,6,+,6H,2,O,+6O,2,6CO,2,+,12H,2,O,+,能量,酶,42,选用下面对照装置，可以根据红色液滴移动方向来探究细胞的呼吸类型。,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,不变，,无氧呼吸气体体积,增加。,NaOH,溶液吸收,CO,2,，,清水作为对照。,考点突破,43,2.,填写下表,装置一,装置二,结果,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,只进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸,红色液滴右移,红色液滴不动,红色液滴左移,红色液滴不动,红色液滴右移,红色液滴左移,44,2,细胞呼吸方式的判断及实验探究,(1),探,究细胞呼吸方式的实验装置,欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示,(,以发芽种子为例,),：,实验结果预测和结论,实验现象,结论,装置一液滴,装置二液滴,不动,不动,不动,右移,左移,右移,左移,不动,只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡,只进行产乙醇的无氧呼吸,进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸,只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸,和产乳酸的无氧呼吸,(2),物,理误差的校正,为使实验结果精确除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用,“,煮熟的种子,”,代替,“,发芽种子,”,，其余均相同。,特别提醒,(1),为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。,(2),若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。,总结外部因素及在农业上的应用,因素,原因,曲线,应用,温度,O,2,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,低温下贮存蔬菜、水果，夜间适当降温提高大棚蔬菜产量,O,2,浓度低时,无氧呼吸占优势；,随,O,2,浓度增大,无氧呼吸逐渐,被抑制,有氧呼吸不断加强；,O,2,浓度达到一定值后,随,O,2,浓,度增大,有氧呼吸不再加强,(,受,呼吸酶数量等因素的影响,),蔬菜、水果的,保鲜；医用,“创可贴”；中耕松土；提倡慢跑；稻田定期排水,因素,原因,曲线,应用,CO,2,浓度,水,从化学平衡的角度,分析，,CO,2,浓度增大，,呼吸速率下降,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,低氧高,CO,2,条件,下保存蔬菜、,水果,干燥的种子有利于贮藏,2.,细胞呼吸原理的应用,(1),对有氧呼吸原理的应用,包扎伤口应选用,的敷料，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。,提倡慢跑等有氧运动使细胞进行,，避免肌细胞产生大量,。,及时松土有利于植物,。,稻田定期排水有利于根系,，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。,透气,有氧呼吸,乳酸,根系细胞进行有氧呼吸，促进生长,有氧呼吸,(2),微生物,呼吸原理的应用,利用粮食通过,发酵可以生产各种酒。,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。,破伤风芽孢杆菌可通过,进行大量繁殖，较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。,酵母菌,无氧呼吸,思维辨析：,1,、苹果储藏久了为什么会有酒味？,苹果无氧呼吸产生酒精,2,、剧烈运动后为什么会感到肌肉酸痛？,由于供氧不足骨骼肌细胞发生无氧呼吸产生乳酸,3,、为什么低温低氧的环境下食物储藏的时间较长？,低温低氧的环境下呼吸作用比较微弱，有机物消耗的少,4,、我们购买罐头食品时发现有这样的说明：若真空安全钮鼓起请勿购买。请问这是什么原因？,这说明罐头食品在生产时灭菌不彻底，微生物在无氧条件下发生无氧呼吸产生了,CO,2,使真空安全钮鼓起说明食物可能变质,易错,防范清零,易错清零,易错点,1,误认为线粒体可,“,彻底分解葡萄糖,”,点拨真核细胞中葡萄糖的彻底分解离不开线粒体，但线粒体不能直接将葡萄糖氧化分解,只有在细胞质基质中将葡萄糖分解为,“,丙酮酸,”,后，丙酮酸才能在线粒体中被进一步彻底氧化分解为,CO,2,和,H,2,O,。,易错点,2,混淆呼吸作用反应式中,“,能量,”,与,ATP,，忽视呼吸放出的,“,热能,”,在有氧呼吸中，有机物的能量已完全释放。而在无氧呼吸中能量大部分依然存在酒精或乳酸中。,易错点,3,误认为无氧呼吸两个阶段都产生,ATP,点拨无氧呼吸过程共产生,2,个,ATP,，而这,2,个,ATP,只产自第一阶段，第二阶段不产生,ATP,。,易错点,4,不明确呼吸熵内涵，误认为所有细胞呼吸熵均,1,点拨呼吸熵,(RQ),可作为描述细胞呼吸过程中,O,2,供应状态的一种指标；,RQ,放出的,CO,2,量,/,吸收的,O,2,量，由于细胞呼吸底物不同，呼吸状况不同，其,RQ,值也不同；,若,RQ,1,，表明,CO,2,释放量,O,2,吸收量，应为无氧呼吸、有氧呼吸并存，且无氧呼吸也产生,CO,2,。,若,RQ,1,，则细胞只进行有氧呼吸且呼吸底物为葡萄糖。,若,RQ,1,，则细胞中,O,2,吸收量大于,CO,2,释放量，表明此时呼吸底物可能有,“,脂质,”,(,因脂质氧化分解时耗氧量较大,),。,(2016,宁夏,),呼吸熵,(RQ,CO,2,释放量,/O,2,吸收量,),可作为描述细胞呼吸过程中,O,2,供应状态的一种指标。下图表示某植物非绿色器官在不同,O,2,浓度下的,O,2,吸收量和,CO,2,释放量。根据所给信息，判断下列说法正确的是,(,),A.,C,点时，呼吸熵为,1,，说明该植物器官只进行有氧呼吸,B.,该植物器官细胞呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解,C.,A,点时，产生,CO,2,的场所是细胞质基质或线粒体基质,D.,B,点时，无氧呼吸强度最低，最适合储藏该植物器官,答案,B,2.,以下,4,支试管置于适合的温度下，经过一定时间后能产生,ATP,的是,(,),解析葡萄糖在细胞质中分解为丙酮酸才能进入线粒体，,A,错误；二碳化合物可被叶绿体利用，不能被内质网利用，,B,错误；丙酮酸的氧化分解可发生在细胞质基质和线粒体，不能发生在内质网，,C,错误；真核细胞膜破裂，但线粒体完好，丙酮酸可进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，有氧呼吸第二、三阶段有,ATP,生成，,D,正确。,答案,D,