2025屆新教材高考生物一輪復(fù)習(xí)第3單元細(xì)胞的代謝第8講第1課時(shí)ATP細(xì)胞呼吸的類型及過程學(xué)案新人教版

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

(3)主要功能:ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的。

名師點(diǎn)睛(1)ATP的一個(gè)特別的化學(xué)鍵水解,形成ADP(腺苷二磷酸);兩個(gè)特別的化學(xué)鍵水解,形成AMP(腺苷一磷酸),即為構(gòu)成RNA的基本單位之一。(2)ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì),不行等同于能量。2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化(1)轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)ATP分子中兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等緣由,使得ATP分子中特別的化學(xué)鍵不穩(wěn)定,有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢。當(dāng)ATP在酶的作用下水解時(shí),末端的磷酸基團(tuán)脫離下來,可以形成。在有關(guān)酶的作用下,ADP可以接受能量,同時(shí)與Pi結(jié)合,重新形成ATP。

(2)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程比較名師點(diǎn)睛事實(shí)上,細(xì)胞中ATP含量很少,只是ATP與ADP轉(zhuǎn)化特別快速剛好。對細(xì)胞的正常生活來說,ATP與ADP的這種轉(zhuǎn)化,是時(shí)刻不停并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中的。3.ATP的利用(1)舉例(2)ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能的機(jī)制①磷酸化作用磷酸化是指在蛋白質(zhì)或其他類型的分子上,加入磷酸基團(tuán)的過程。ATP水說明放的磷酸基團(tuán)可使蛋白質(zhì)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(xué)反應(yīng)。

②供能的機(jī)制(以參加Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白為例)a.載體蛋白酶活性的:膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與載體蛋白相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)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(tuán)脫離,挾能量與載體蛋白結(jié)合。

c.載體蛋白的:載體蛋白的Ca2+結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè),將Ca2+釋放到膜外。

二、細(xì)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(yīng)式,并標(biāo)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(xì)胞呼吸的意義(1)能為生物體供應(yīng)。生物體內(nèi)的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物都富含能量,但這些能量不能干脆供各種生命活動(dòng)所利用,須要通過呼吸作用分解有機(jī)物、釋放能量,轉(zhuǎn)化到能量“貨幣”——中,由ATP干脆推動(dòng)各種生命活動(dòng)的進(jìn)行。

(2)是生物體代謝的。的代謝,都可以通過細(xì)胞呼吸過程聯(lián)系起來。

概念檢測1.基于對ATP的結(jié)構(gòu)和功能的理解,推斷下列表述是否正確。(1)ATP分子脫去2個(gè)磷酸基團(tuán),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(shí)伴隨有ATP的生成。()(3)人成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核和眾多的細(xì)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(xì)胞內(nèi)發(fā)生ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,原核細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生。()(6)人在饑餓時(shí),細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。()(7)無氧條件下,光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一途徑。()(8)細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系,放能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系。()2.基于對細(xì)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(shí),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(zhì)中與氧結(jié)合生成水。()(4)有氧呼吸產(chǎn)生的能量全部儲(chǔ)存在ATP中。()(5)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應(yīng),只發(fā)生在細(xì)胞有氧時(shí)。()(6)人體在猛烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量由乳酸分解供應(yīng)。()(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(yīng)用”)在植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi),都是以ATP作為能量“貨幣”的,這說明。

核心考點(diǎn)實(shí)力提升考點(diǎn)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)相適應(yīng)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(zhì)加入,可以看作dATP為這一過程供能。參照dATP分子的構(gòu)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?yàn)镈NA生物合成供應(yīng)能量的緣由可能是什么?探究2ATP與ADP間的相互轉(zhuǎn)化及ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能的機(jī)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(dòng)運(yùn)輸供能的機(jī)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(xiàng)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(xì)胞構(gòu)成,離體的發(fā)光器會(huì)漸漸失去發(fā)光實(shí)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(shí)間滯后。該試驗(yàn)結(jié)果說明白什么問題?考向突破考向1ATP的結(jié)構(gòu)和功能1.(2024廣東深圳調(diào)研改編)(多選)如圖是細(xì)胞中某種小分子化合物的結(jié)構(gòu)模式圖,①~③代表化學(xué)鍵,④和⑤代表化學(xué)基團(tuán),已知該化合物可干脆為肌肉收縮供能。下列有關(guān)說法正確的是()A.①②中儲(chǔ)存有大量的化學(xué)能,①水解時(shí)可為吸能反應(yīng)供應(yīng)能量B.④代表的化學(xué)基團(tuán)是—H,⑤是一種含氮的堿基C.該化合物可以在人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中提取到D.細(xì)胞中須要能量的生命活動(dòng)都是由該物質(zhì)干脆供應(yīng)能量的2.(2024山東濱州三模)物質(zhì)甲、乙通過反應(yīng)①②相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)如圖所示,α、β、γ所示位置的磷酸基團(tuán)分別記為Pα、Pβ、Pγ。下列說法正確的是()A.反應(yīng)①常與放能反應(yīng)相聯(lián)系,反應(yīng)②常與吸能反應(yīng)相聯(lián)系B.反應(yīng)②可以發(fā)生在線粒體內(nèi)膜、葉綠體內(nèi)膜上C.通過PCR反應(yīng)擴(kuò)增DNA時(shí),物質(zhì)甲可為反應(yīng)供應(yīng)能量D.用32P標(biāo)記Pα的甲作為RNA合成的原料,可使RNA分子被標(biāo)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(jié)構(gòu)“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(zhuǎn)化及ATP的利用3.(2024天津試驗(yàn)中學(xué)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(guān)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(jī)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(dòng)運(yùn)輸供能的過程。參加Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí),其酶活性就被激活。相關(guān)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(yùn)輸Ca2+的過程與磷酸基團(tuán)親密相關(guān)C.載體蛋白運(yùn)輸Ca2+時(shí)其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變更D.加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高Ca2+跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾士键c(diǎn)二細(xì)胞呼吸的類型及過程合作探究探究細(xì)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(xì)胞呼吸,將酵母菌破裂并進(jìn)行差速離心處理,得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,與酵母菌分別裝入A~F試管中,加入不同的物質(zhì),進(jìn)行了如下試驗(yàn)(見下表)。加入的物質(zhì)試管編號細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)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(guān)物質(zhì),“-”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。(1)會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O的試管有,會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有(均填試管編號)。

(2)若要探究酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的場所,須要對哪幾組的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析?(3)在細(xì)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(yù)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(xì)胞呼吸的過程1.(2024山東一模)線粒體中的[H]與氧氣結(jié)合的過程須要細(xì)胞色素c的參加。細(xì)胞接受凋亡信號后,線粒體中的細(xì)胞色素c可轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,并與Apaf-1蛋白結(jié)合引起細(xì)胞凋亡。下列說法錯(cuò)誤的是()A.有氧呼吸過程產(chǎn)生[H]的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)B.細(xì)胞色素c參加有氧呼吸第三階段的反應(yīng)C.細(xì)胞色素c功能丟失的細(xì)胞將無法合成ATPD.若細(xì)胞中Apaf-1蛋白功能丟失,細(xì)胞色素c將不會(huì)引起該細(xì)胞凋亡易錯(cuò)警示關(guān)于細(xì)胞呼吸的五個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所,一些原核生物無線粒體,也能進(jìn)行有氧呼吸。(2)無線粒體的真核生物(或細(xì)胞)只能進(jìn)行無氧呼吸,如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等。(3)細(xì)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(xué)能的形式儲(chǔ)存在ATP中。(4)人體內(nèi)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(jìn)行有氧呼吸時(shí)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(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)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(yīng)”。下列說法錯(cuò)誤的是()A.“瓦堡效應(yīng)”導(dǎo)致癌細(xì)胞須要大量汲取葡萄糖B.癌細(xì)胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會(huì)生成少量ATPC.癌細(xì)胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被利用D.消耗等量的葡萄糖,癌細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細(xì)胞少考向2細(xì)胞呼吸類型的推斷與計(jì)算3.下表是探究某環(huán)境因素對酵母菌細(xì)胞呼吸方式影響的試驗(yàn)結(jié)果,下列敘述錯(cuò)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(shí),酵母菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行無氧呼吸B.氧濃度為b時(shí),酵母菌在線粒體中產(chǎn)生了6mol的CO2C.氧濃度為c時(shí),酵母菌在線粒體內(nèi)膜上消耗了9mol的O2D.氧濃度為d時(shí),酵母菌在線粒體內(nèi)氧化分解了5mol的葡萄糖拓展點(diǎn)撥(1)推斷細(xì)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(zhì)間的關(guān)系比(以葡萄糖為呼吸底物)①消耗等量的葡萄糖時(shí),產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比,無氧呼吸∶有氧呼吸=1∶3。②產(chǎn)生等量的CO2時(shí),消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量之比,無氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。第8講ATP與細(xì)胞呼吸第1課時(shí)ATP細(xì)胞呼吸的類型及過程必備學(xué)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(tuán)一種特別的化學(xué)鍵(2)高能磷酸化合物(3)干脆能源物質(zhì)2.(1)末端磷酸基團(tuán)ADP和Pi(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體光能放能暗反應(yīng)3.(1)主動(dòng)運(yùn)輸吸能(2)磷酸化空間結(jié)構(gòu)激活磷酸化空間結(jié)構(gòu)變更二、1.(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸+[H]線粒體基質(zhì)丙酮酸+H2OCO2+[H]少量能量線粒體內(nèi)膜[H]+O2H2O大量能量(2)2.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)乳酸酒精和CO22C2H5OH+2CO23.(1)能量ATP(2)樞紐蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)【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(diǎn)·實(shí)力提升考點(diǎn)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(xué)鍵不穩(wěn)定,末端磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢能,當(dāng)dATP水解時(shí),脫離下來的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合,為DNA生物合成供應(yīng)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(xué)能,并用于生命活動(dòng)。例略。(2)提示ATP是螢火蟲發(fā)光器發(fā)光的干脆能源物質(zhì),葡萄糖不是螢火蟲發(fā)光器發(fā)光的干脆能源物質(zhì),但是葡萄糖中的化學(xué)能可以先轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能,再轉(zhuǎn)化為發(fā)光的光能。【考向突破】1.AC圖中①②為特別的化學(xué)鍵,儲(chǔ)存有大量的化學(xué)能,①簡單斷裂,為吸能反應(yīng)供應(yīng)能量,A項(xiàng)正確;④代表的化學(xué)基團(tuán)是—OH,⑤是含氮堿基腺嘌呤,B項(xiàng)錯(cuò)誤;人體成熟紅細(xì)胞中沒有線粒體,但可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP,C項(xiàng)正確;細(xì)胞中絕大多數(shù)須要能量的生命活動(dòng)是由ATP干脆供應(yīng)能量的,除ATP外干脆能源物質(zhì)還有GTP等高能化合物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.D反應(yīng)①為ATP的水解,一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系,反應(yīng)②為ATP的合成,一般與放能反應(yīng)相聯(lián)系,A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)②為ATP的合成,ATP在有氧呼吸的第三階段可以在線粒體內(nèi)膜上合成,而在葉綠體內(nèi)膜上不合成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;PCR擴(kuò)增目的基因時(shí),不須要ATP來供能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;RNA的基本單位為核糖核苷酸,α位的磷酸基團(tuán)參加構(gòu)成核糖核苷酸,用32P標(biāo)記Pα的甲作為RNA合成的原料,可使RNA分子被標(biāo)記,D項(xiàng)正確。3.B圖中的M指的是腺嘌呤,N指的是核糖,A項(xiàng)錯(cuò)誤;食物為ATP“充電”指的是通過呼吸作用分解有機(jī)物產(chǎn)生能量并儲(chǔ)存在ATP中,B項(xiàng)正確;光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng),不能用于胞吞和胞吐,C項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP的“充電”須要酶的催化,而“放能”同樣須要酶的催化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.ABC載體蛋白是一種蛋白質(zhì),其基本組成元素是C、H、O、N,A項(xiàng)正確;ATP水說明放的磷酸基團(tuán)使載體蛋白磷酸化,所以載體蛋白運(yùn)輸Ca2+的過程與磷酸基團(tuán)親密相關(guān),B項(xiàng)正確;ATP水說明放的磷酸基團(tuán)使載體蛋白磷酸化,從而使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變更,C項(xiàng)正確;加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)降低Ca2+跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾?D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)二【合作探究】探究(1)提示C、EB、F(2)提示B、D、F。(3)提示在細(xì)胞有氧呼吸過程中,[H]與O2結(jié)合生成水,并釋放大量能量的過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,故DNP使分布在線粒體內(nèi)膜上的酶無