2025屆新教材高考生物一輪復習第3單元細胞的代謝第8講第1課時ATP細胞呼吸的類型及過程學案新人教版

PAGE14-第8講ATP與細胞呼吸素養(yǎng)導讀第1課時ATP細胞呼吸的類型及過程必備學問固本夯基一、ATP在能量代謝中的作用1.ATP的結構和功能(1)分子結構(2)特點:1molATP水說明放的能量高達30.54kJ,所以說ATP是一種。

(3)主要功能:ATP是驅動細胞生命活動的。

名師點睛(1)ATP的一個特別的化學鍵水解,形成ADP(腺苷二磷酸);兩個特別的化學鍵水解,形成AMP(腺苷一磷酸),即為構成RNA的基本單位之一。(2)ATP是與能量有關的一種物質,不行等同于能量。2.ATP和ADP的相互轉化(1)轉化基礎ATP分子中兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥等緣由,使得ATP分子中特別的化學鍵不穩(wěn)定,有一種離開ATP而與其他分子結合的趨勢。當ATP在酶的作用下水解時,末端的磷酸基團脫離下來,可以形成。在有關酶的作用下,ADP可以接受能量,同時與Pi結合,重新形成ATP。

(2)ATP和ADP的相互轉化過程比較名師點睛事實上,細胞中ATP含量很少,只是ATP與ADP轉化特別快速剛好。對細胞的正常生活來說,ATP與ADP的這種轉化,是時刻不停并且處于動態(tài)平衡之中的。3.ATP的利用(1)舉例(2)ATP為主動運輸供能的機制①磷酸化作用磷酸化是指在蛋白質或其他類型的分子上,加入磷酸基團的過程。ATP水說明放的磷酸基團可使蛋白質等分子,這些分子被磷酸化后,發(fā)生變更,活性也被變更,可以參加各種化學反應。

②供能的機制(以參加Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白為例)a.載體蛋白酶活性的:膜內側的Ca2+與載體蛋白相應位點結合,激活其酶活性。

b.載體蛋白的:在載體蛋白酶的作用下,ATP分子末端的磷酸基團脫離,挾能量與載體蛋白結合。

c.載體蛋白的:載體蛋白的Ca2+結合位點轉向膜外側,將Ca2+釋放到膜外。

二、細胞呼吸的類型及過程1.有氧呼吸(1)過程圖解(2)寫出有氧呼吸的總反應式,并標出各種元素的來源和去路(以葡萄糖為底物)。

2.無氧呼吸3.細胞呼吸的意義(1)能為生物體供應。生物體內的糖類、脂質、蛋白質等有機物都富含能量,但這些能量不能干脆供各種生命活動所利用,須要通過呼吸作用分解有機物、釋放能量,轉化到能量“貨幣”——中,由ATP干脆推動各種生命活動的進行。

(2)是生物體代謝的。的代謝,都可以通過細胞呼吸過程聯(lián)系起來。

概念檢測1.基于對ATP的結構和功能的理解,推斷下列表述是否正確。(1)ATP分子脫去2個磷酸基團,稱為腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA分子的基本單位之一。()(2)淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成。()(3)人成熟紅細胞無細胞核和眾多的細胞器,所以不能合成ATP。()(4)“能量”就是指ATP,ATP就是“能量”。()(5)真核細胞內發(fā)生ATP與ADP的相互轉化,原核細胞內不發(fā)生。()(6)人在饑餓時,細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡。()(7)無氧條件下,光合作用是葉肉細胞產(chǎn)生ATP的唯一途徑。()(8)細胞內的吸能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系,放能反應一般與ATP的水解相聯(lián)系。()2.基于對細胞呼吸類型及過程的理解,推斷下列表述是否正確。(1)有氧呼吸時,生成物水中的氫只來自線粒體中丙酮酸的分解。()(2)有氧呼吸其次、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。()(3)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質中與氧結合生成水。()(4)有氧呼吸產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中。()(5)細胞內葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應,只發(fā)生在細胞有氧時。()(6)人體在猛烈運動時所需的能量由乳酸分解供應。()(7)無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸。()(8)無氧呼吸不須要氧的參加,該過程最終有[H]的積累。()教材拓展(人教版必修1P89“拓展應用”)在植物、動物、細菌和真菌的細胞內,都是以ATP作為能量“貨幣”的,這說明。

核心考點實力提升考點一ATP在能量代謝中的作用合作探究探究1ATP生理作用與其結構特點相適應dATP(腺嘌呤脫氧核苷三磷酸,d表示脫氧)是DNA生物合成的原料之一,由于沒有其他供能物質加入,可以看作dATP為這一過程供能。參照dATP分子的構成分析下列問題。(1)1分子dATP的徹底水解產(chǎn)物是什么?(2)dATP能夠為DNA生物合成供應能量的緣由可能是什么?探究2ATP與ADP間的相互轉化及ATP為主動運輸供能的機制(教材鏈接:人教版必修1P88圖5-7、P89楷體字)下圖為ATP為主動運輸供能的機制示意圖,請據(jù)圖回答下列問題。(1)ATP所含能量可能來自哪些生理過程?列舉三項利用ATP釋放的能量的生理過程。(2)螢火蟲腹部的發(fā)光器由部分組織細胞構成,離體的發(fā)光器會漸漸失去發(fā)光實力。將發(fā)光器研磨液分為兩組,分別滴加等體積的ATP溶液和葡萄糖溶液后,ATP組馬上重新出現(xiàn)熒光,葡萄糖組重新出現(xiàn)熒光的時間滯后。該試驗結果說明白什么問題?考向突破考向1ATP的結構和功能1.(2024廣東深圳調研改編)(多選)如圖是細胞中某種小分子化合物的結構模式圖,①~③代表化學鍵,④和⑤代表化學基團,已知該化合物可干脆為肌肉收縮供能。下列有關說法正確的是()A.①②中儲存有大量的化學能,①水解時可為吸能反應供應能量B.④代表的化學基團是—H,⑤是一種含氮的堿基C.該化合物可以在人體內成熟的紅細胞中提取到D.細胞中須要能量的生命活動都是由該物質干脆供應能量的2.(2024山東濱州三模)物質甲、乙通過反應①②相互轉化的反應如圖所示,α、β、γ所示位置的磷酸基團分別記為Pα、Pβ、Pγ。下列說法正確的是()A.反應①常與放能反應相聯(lián)系,反應②常與吸能反應相聯(lián)系B.反應②可以發(fā)生在線粒體內膜、葉綠體內膜上C.通過PCR反應擴增DNA時,物質甲可為反應供應能量D.用32P標記Pα的甲作為RNA合成的原料,可使RNA分子被標記易混辨析ATP、DNA、RNA、核苷酸等化合物中“A”的含義與組成化合物結構“A”的名稱“A”的分子組成ATP腺苷腺嘌呤和核糖DNA腺嘌呤脫氧核苷酸1分子腺嘌呤、1分子脫氧核糖和1分子磷酸RNA腺嘌呤核糖核苷酸1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸核苷酸腺嘌呤—考向2ATP與ADP的相互轉化及ATP的利用3.(2024天津試驗中學一模)如圖是生物界中能量“貨幣”——ATP的循環(huán)示意圖。下列相關敘述正確的是()A.圖中的M指的是腺苷,N指的是核糖B.食物為ATP“充電”指的是呼吸作用分解食物中的有機物產(chǎn)能C.圖中不同來源的ATP均可用于胞吞和胞吐D.ATP的“充電”須要酶的催化,而“放能”不須要題后反思多角度理解ATP的合成與水解4.(2024山東淄博二模)(多選)下圖示意ATP為主動運輸供能的過程。參加Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當膜內側的Ca2+與其相應位點結合時,其酶活性就被激活。相關敘述正確的是()A.載體蛋白的基本組成元素為C、H、O、NB.載體蛋白運輸Ca2+的過程與磷酸基團親密相關C.載體蛋白運輸Ca2+時其空間結構發(fā)生了變更D.加入蛋白質變性劑會提高Ca2+跨膜運輸?shù)乃俾士键c二細胞呼吸的類型及過程合作探究探究細胞呼吸類型及其過程的分析(教材鏈接:人教版必修1P96概念檢測)為探究酵母菌的細胞呼吸,將酵母菌破裂并進行差速離心處理,得到細胞質基質和線粒體,與酵母菌分別裝入A~F試管中,加入不同的物質,進行了如下試驗(見下表)。加入的物質試管編號細胞質基質線粒體酵母菌ABCDEF葡萄糖-+-+++丙酮酸+-+氧氣+-+-+-注:“+”表示加入了適量的相關物質,“-”表示未加入相關物質。(1)會產(chǎn)生CO2和H2O的試管有,會產(chǎn)生酒精的試管有(均填試管編號)。

(2)若要探究酵母菌進行無氧呼吸的場所,須要對哪幾組的試驗結果進行分析?(3)在細胞有氧呼吸過程中,2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP合成過程,但對水的生成沒有影響。據(jù)此預料DNP發(fā)揮作用的部位。整合提升有氧呼吸和無氧呼吸的比較考向突破考向1細胞呼吸的過程1.(2024山東一模)線粒體中的[H]與氧氣結合的過程須要細胞色素c的參加。細胞接受凋亡信號后,線粒體中的細胞色素c可轉移到細胞質基質中,并與Apaf-1蛋白結合引起細胞凋亡。下列說法錯誤的是()A.有氧呼吸過程產(chǎn)生[H]的場所為細胞質基質和線粒體基質B.細胞色素c參加有氧呼吸第三階段的反應C.細胞色素c功能丟失的細胞將無法合成ATPD.若細胞中Apaf-1蛋白功能丟失,細胞色素c將不會引起該細胞凋亡易錯警示關于細胞呼吸的五個易錯點(1)線粒體是進行有氧呼吸的主要場所,一些原核生物無線粒體,也能進行有氧呼吸。(2)無線粒體的真核生物(或細胞)只能進行無氧呼吸,如哺乳動物成熟的紅細胞等。(3)細胞呼吸釋放的能量,大部分以熱能的形式散失,少部分以化學能的形式儲存在ATP中。(4)人體內產(chǎn)生的CO2只是有氧呼吸產(chǎn)生的,人體無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。(5)以脂肪為底物進行有氧呼吸時消耗O2的量與產(chǎn)生CO2的量不相等。脂肪與葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于產(chǎn)生CO2的量。2.(2024山東)癌細胞即使在氧氣供應足夠的條件下也主要依靠無氧呼吸產(chǎn)生ATP,這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應”。下列說法錯誤的是()A.“瓦堡效應”導致癌細胞須要大量汲取葡萄糖B.癌細胞中丙酮酸轉化為乳酸的過程會生成少量ATPC.癌細胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細胞質基質中被利用D.消耗等量的葡萄糖,癌細胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細胞少考向2細胞呼吸類型的推斷與計算3.下表是探究某環(huán)境因素對酵母菌細胞呼吸方式影響的試驗結果,下列敘述錯誤的是()氧濃度/%abcd產(chǎn)生CO2量/mol912.51530產(chǎn)生酒精量/mol96.560A.氧濃度為a時,酵母菌在細胞質基質中進行無氧呼吸B.氧濃度為b時,酵母菌在線粒體中產(chǎn)生了6mol的CO2C.氧濃度為c時,酵母菌在線粒體內膜上消耗了9mol的O2D.氧濃度為d時,酵母菌在線粒體內氧化分解了5mol的葡萄糖拓展點撥(1)推斷細胞呼吸方式的三大依據(jù)(以葡萄糖為底物)(2)有氧呼吸和無氧呼吸(產(chǎn)生酒精)的各物質間的關系比(以葡萄糖為呼吸底物)①消耗等量的葡萄糖時,產(chǎn)生的CO2的物質的量之比,無氧呼吸∶有氧呼吸=1∶3。②產(chǎn)生等量的CO2時,消耗的葡萄糖的物質的量之比,無氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。第8講ATP與細胞呼吸第1課時ATP細胞呼吸的類型及過程必備學問·固本夯基一、1.(1)C、H、O、N、P腺苷三磷酸A—P~P~P腺苷磷酸基團一種特別的化學鍵(2)高能磷酸化合物(3)干脆能源物質2.(1)末端磷酸基團ADP和Pi(2)細胞質基質線粒體葉綠體細胞質基質線粒體光能放能暗反應3.(1)主動運輸吸能(2)磷酸化空間結構激活磷酸化空間結構變更二、1.(1)細胞質基質葡萄糖丙酮酸+[H]線粒體基質丙酮酸+H2OCO2+[H]少量能量線粒體內膜[H]+O2H2O大量能量(2)2.細胞質基質乳酸酒精和CO22C2H5OH+2CO23.(1)能量ATP(2)樞紐蛋白質、糖類和脂質【概念檢測】1.(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2.(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×【教材拓展】提示生物界具有統(tǒng)一性,也反映種類繁多的生物有著共同的起源核心考點·實力提升考點一【合作探究】探究1(1)提示1分子脫氧核糖、3分子磷酸和1分子腺嘌呤。(2)提示dATP含有的特別的化學鍵不穩(wěn)定,末端磷酸基團具有較高的轉移勢能,當dATP水解時,脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結合,為DNA生物合成供應能量。探究2(1)提示合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用;ATP水說明放的能量,來自ATP的化學能,并用于生命活動。例略。(2)提示ATP是螢火蟲發(fā)光器發(fā)光的干脆能源物質,葡萄糖不是螢火蟲發(fā)光器發(fā)光的干脆能源物質,但是葡萄糖中的化學能可以先轉化為ATP中的化學能,再轉化為發(fā)光的光能?！究枷蛲黄啤?.AC圖中①②為特別的化學鍵,儲存有大量的化學能,①簡單斷裂,為吸能反應供應能量,A項正確;④代表的化學基團是—OH,⑤是含氮堿基腺嘌呤,B項錯誤;人體成熟紅細胞中沒有線粒體,但可在細胞質基質中通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP,C項正確;細胞中絕大多數(shù)須要能量的生命活動是由ATP干脆供應能量的,除ATP外干脆能源物質還有GTP等高能化合物,D項錯誤。2.D反應①為ATP的水解,一般與吸能反應相聯(lián)系,反應②為ATP的合成,一般與放能反應相聯(lián)系,A項錯誤;反應②為ATP的合成,ATP在有氧呼吸的第三階段可以在線粒體內膜上合成,而在葉綠體內膜上不合成,B項錯誤;PCR擴增目的基因時,不須要ATP來供能,C項錯誤;RNA的基本單位為核糖核苷酸,α位的磷酸基團參加構成核糖核苷酸,用32P標記Pα的甲作為RNA合成的原料,可使RNA分子被標記,D項正確。3.B圖中的M指的是腺嘌呤,N指的是核糖,A項錯誤;食物為ATP“充電”指的是通過呼吸作用分解有機物產(chǎn)生能量并儲存在ATP中,B項正確;光合作用光反應產(chǎn)生的ATP用于暗反應,不能用于胞吞和胞吐,C項錯誤;ATP的“充電”須要酶的催化,而“放能”同樣須要酶的催化,D項錯誤。4.ABC載體蛋白是一種蛋白質,其基本組成元素是C、H、O、N,A項正確;ATP水說明放的磷酸基團使載體蛋白磷酸化,所以載體蛋白運輸Ca2+的過程與磷酸基團親密相關,B項正確;ATP水說明放的磷酸基團使載體蛋白磷酸化,從而使其空間結構發(fā)生變更,C項正確;加入蛋白質變性劑會降低Ca2+跨膜運輸?shù)乃俾?D項錯誤?？键c二【合作探究】探究(1)提示C、EB、F(2)提示B、D、F。(3)提示在細胞有氧呼吸過程中,[H]與O2結合生成水,并釋放大量能量的過程發(fā)生在線粒體內膜上,故DNP使分布在線粒體內膜上的酶無