2022年(新教材)新高考生物一轮复习课件:第8讲 第1课时 ATP 细胞呼吸的类型及过程.pptx
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1、第第8 8讲讲 ATPATP与细胞呼吸与细胞呼吸 第第3 3单元单元 2022 第1课时 ATP 细胞呼吸的类型及过程 内 容 索 引 01 02 03 素养导读素养导读 必备知识必备知识 固本夯基固本夯基 核心考点核心考点 能力提升能力提升 素养导读素养导读 必备知识必备知识 固本夯基固本夯基 一、ATP在能量代谢中的作用 1.ATP的结构和功能 (1)分子结构 C、H、O、N、P 腺苷三磷酸 APPP 腺苷 磷酸基团 一种特殊的化学键 (2)特点:1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ,所以说ATP是一 种 。 (3)主要功能:ATP是驱动细胞生命活动的 。 名师点睛(1)A
2、TP的一个特殊的化学键水解,形成ADP(腺苷二磷酸);两个特 殊的化学键水解,形成AMP(腺苷一磷酸),即为构成RNA的基本单位之一。 (2)ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于能量。 高能磷酸化合物 直接能源物质 2.ATP和ADP的相互转化 (1)转化基础 ATP分子中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得ATP 分子中特殊的化学键不稳定, 有一种离开ATP而与其他 分子结合的趋势。当ATP在酶的作用下水解时,末端的磷酸基团脱离下来, 可以形成 。在有关酶的作用下,ADP可以接受能量,同时与 Pi结合,重新形成ATP。 末端磷酸基团 ADP和Pi (2)ATP和ADP的相互
3、转化过程比较 细胞质基质 线粒体 叶绿体 细胞质基质 线粒体 光能 放能 暗反应 名师点睛事实上,细胞中ATP含量很少,只是ATP与ADP转化非常迅速及时。 对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种转化,是时刻不停并且处于动态 平衡之中的。 3.ATP的利用 (1)举例 主动运输 吸能 (2)ATP为主动运输供能的机制 磷酸化作用 磷酸化是指在蛋白质或其他类型的分子上,加入磷酸基团的过程。ATP水 解释放的磷酸基团可使蛋白质等分子 ,这些分子被磷酸化后, 发生变化,活性也被改变,可以参与各种化学反应。 磷酸化 空间结构 供能的机制(以参与Ca2+主动运输的载体蛋白为例) a.载体蛋白酶活性的
4、 :膜内侧的Ca2+与载体蛋白相应位点结合,激 活其酶活性。 b.载体蛋白的 :在载体蛋白酶的作用下,ATP分子末端的磷酸基 团脱离,挟能量与载体蛋白结合。 c.载体蛋白的 :载体蛋白的Ca2+结合位点转向膜外侧, 将Ca2+释放到膜外。 激活 磷酸化 空间结构改变 二、细胞呼吸的类型及过程 1.有氧呼吸 (1)过程图解 细胞质基质 葡萄糖丙酮酸+H 线粒体基质 丙酮酸+H2OCO2+H 少量能量 线粒体内膜 H+O2H2O 大量能量 (2)写出有氧呼吸的总反应式,并标出各种元素的来源和去路(以葡萄糖为 底物)。 提示 2.无氧呼吸 细胞质基质 乳酸 酒精和CO2 2C2H5OH+2CO2 3
5、.细胞呼吸的意义 (1)能为生物体提供 。生物体内的糖类、脂质、蛋白质等有机物 都富含能量,但这些能量不能直接供各种生命活动所利用,需要通过呼吸作 用分解有机物、释放能量,转化到能量“货币” 中,由ATP直接推 动各种生命活动的进行。 (2)是生物体代谢的 。 的代谢,都可以通 过细胞呼吸过程联系起来。 能量 ATP 枢纽 蛋白质、糖类和脂质 概念检测 1.基于对ATP的结构和功能的理解,判断下列表述是否正确。 (1)ATP分子脱去2个磷酸基团,称为腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA分子的基 本单位之一。( ) (2)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。( ) (3)人成熟红细胞无细胞核和众多的细
6、胞器,所以不能合成ATP。( ) (4)“能量”就是指ATP,ATP就是“能量”。( ) (5)真核细胞内发生ATP与ADP的相互转化,原核细胞内不发生。( ) (6)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。( ) (7)无氧条件下,光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一途径。( ) (8)细胞内的吸能反应一般与ATP的合成相联系,放能反应一般与ATP的水 解相联系。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 2.基于对细胞呼吸类型及过程的理解,判断下列表述是否正确。 (1)有氧呼吸时,生成物水中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。( ) (2)有氧呼
7、吸第二、三阶段都能产生大量ATP。( ) (3)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。( ) (4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中。( ) (5)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和H的反应,只发生在细胞有氧时。( ) (6)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。( ) (7)无氧呼吸的终产物是丙酮酸。( ) (8)无氧呼吸不需要氧的参与,该过程最终有H的积累。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 教材拓展 (人教版必修1 P89“拓展应用”)在植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都是 以ATP作为能量“货币”的,这说 明 。 生物界具有统一性,也反
8、映种类繁多的生物有着共同的起源 核心考点核心考点 能力提升能力提升 考点一考点一 ATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用 合作探究合作探究 探究1ATP生理作用与其结构特点相适应 dATP(腺嘌呤脱氧核苷三磷酸,d表示脱氧)是DNA生物合成的原料之一,由 于没有其他供能物质加入,可以看作dATP为这一过程供能。参照dATP分 子的构成分析下列问题。 提示 1分子脱氧核糖、3分子磷酸和1分子腺嘌呤。 (2)dATP能够为DNA生物合成提供能量的原因可能是什么? 提示 dATP含有的特殊的化学键不稳定,末端磷酸基团具有较高的转移势 能,当dATP水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结
9、合,为 DNA生物合成提供能量。 (1)1分子dATP的彻底水解产物是什么? 探究2ATP与ADP间的相互转化及ATP为主动运输供能的机制 (教材链接:人教版必修1 P88图5-7、P89楷体字)下图为ATP为主动运输供 能的机制示意图,请据图回答下列问题。 (1)ATP所含能量可能来自哪些生理过程?列举三项利用ATP释放的能量的 生理过程。 提示 合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;ATP水解释放的能量,来 自ATP的化学能,并用于生命活动。例略。 (2)萤火虫腹部的发光器由部分组织细胞构成,离体的发光器会逐渐失去发 光能力。将发光器研磨液分为两组,分别滴加等体积的ATP溶液和葡萄糖 溶
10、液后,ATP组立即重新出现荧光,葡萄糖组重新出现荧光的时间滞后。该 实验结果说明了什么问题? 提示 ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质,葡萄糖不是萤火虫发光 器发光的直接能源物质,但是葡萄糖中的化学能可以先转化为ATP中的化 学能,再转化为发光的光能。 考向突破考向突破 考向1 ATP的结构和功能 1.(2020广东深圳调研改编)(多选)如图是细胞中某种小分子化合物的结构 模式图,代表化学键,和代表化学基团,已知该化合物可直接为肌 肉收缩供能。下列有关说法正确的是( ) A.中储存有大量的化学能,水解时可为吸能反应提供能量 B.代表的化学基团是H,是一种含氮的碱基 C.该化合物可以在人体内
11、成熟的红细胞中提取到 D.细胞中需要能量的生命活动都是由该物质直接 提供能量的 答案 AC 解析 图中为特殊的化学键,储存有大量的化学能,容易断裂,为吸能 反应提供能量,A项正确;代表的化学基团是OH,是含氮碱基腺嘌 呤,B项错误;人体成熟红细胞中没有线粒体,但可在细胞质基质中通过无氧 呼吸产生ATP,C项正确;细胞中绝大多数需要能量的生命活动是由ATP直 接提供能量的,除ATP外直接能源物质还有GTP等高能化合物,D项错误。 2.(2020山东滨州三模)物质甲、乙通过反应相互转化的反应如图所 示,、所示位置的磷酸基团分别记为P、P、P。下列说法正确的是 ( ) A.反应常与放能反应相联系,反
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