新设计生物人教大一轮复习课件:3单元细胞的能量供应和利用-9-.pptx
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1、第第9 9讲讲ATPATP与细胞呼吸与细胞呼吸1.解释ATP是驱动生命活动的直接能源物质。2.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物中的能量转化为生命活动可以利用的能量。3.活动:探究酵母菌的呼吸方式。考点1-3-必备知识梳理关键能力突破ATP的结构和作用1.ATP的结构(1)ATP的元素组成:C、H、O、N、P。(2)ATP的化学组成:一分子腺嘌呤,一分子核糖和三分子磷酸基团。(3)ATP的结构简式:APPP。(4)ATP中的能量:主要储存在高能磷酸键中。考点1-4-必备知识梳理关键能力突破2.ATP和ADP的相互转化(1)转化基础ATP的化学性质不稳定,远离腺苷(A)的高能磷酸键容易断裂和重建
2、。(2)ATP和ADP的相互转化过程比较考点1-5-必备知识梳理关键能力突破考点1-6-必备知识梳理关键能力突破3.ATP产生量与O2供给量之间的关系模型分析 考点1-7-必备知识梳理关键能力突破4.ATP的作用 教材拾遗(必修1第90页“思考与讨论”改编)如果把糖类和脂肪比作大额支票,ATP则相当于现金,这种比喻有(填“有”或“无”)道理,原因是糖类和脂肪分子中能量很多而且很稳定,不能被细胞直接利用;这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能,才能被细胞直接利用。考点1-8-必备知识梳理关键能力突破凝练核心素养凝练核心素养1.生命观念通过分析ATP的结构特点与其在细胞生命活动中的作用
3、,建立起结构与功能相适应的观念;厘清ATP是生命活动的直接能源物质,建立起物质与能量观;说明ATP作为能量通货是生物界新陈代谢的特点之一,体现了生物界的统一性,建立起进化与适应观。2.科学思维运用归纳与概括的方法,结合ATP的结构特点,了解吸能反应和放能反应与ATP的水解和合成之间的关系;运用模型与建模的方法,结合ATP与ADP的相互转化模型,认识ATP在细胞中作为能量“通货”的原因。考点1-9-必备知识梳理关键能力突破(生命观念)ATP、DNA、RNA、核苷酸结构中“A”的含义。(1)ATP结构中的A为,由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA结构中的A为,由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸
4、组成。(3)RNA结构中的A为,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。(4)核苷酸结构中的A为。答案(1)腺苷(2)腺嘌呤脱氧核苷酸(3)腺嘌呤核糖核苷酸(4)腺嘌呤考点1-10-必备知识梳理关键能力突破考向1ATP的结构和功能1.(2018山西长治二中、沂州一中、临汾一中等五校一联)ATP是细胞内的能量“通货”,下列有关叙述不正确的是()A.ATP水解供能,实际上是指ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解B.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性C.ATP分子是由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D.ATP是主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接能源物质 答案解析解析关闭ATP
5、中远离A的高能磷酸键更易断裂,也很容易重新合成,ATP水解供能,实际上是指ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解,A项正确;ATP是直接能源物质,细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性,B项正确;ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成,C项错误;ATP是细胞内的直接能源物质,可直接为主动运输、肌肉收缩、大脑思考提供能量,D项正确。答案解析关闭C考点1-11-必备知识梳理关键能力突破规避ATP认识的4个误区(1)ATP与ADP相互转化不可逆:ATP与ADP的相互转化,从物质方面来看是可逆的,从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。(2)ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于
6、能量:ATP是一种高能磷酸化合物,高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54kJ/mol的能量。(3)不可误认为细胞中含有大量ATP,事实上,细胞中ATP含量很少,只是ATP与ADP转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿,ATP与ADP含量都保持动态平衡。(4)误认为ATP转化为ADP不消耗水:ATP转化为ADP又称为“ATP的水解反应”,这一过程需ATP水解酶的催化,同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。考点1-12-必备知识梳理关键能力突破考向2ATP与ADP的相互转化2.(2018湖南永州一模)如图是生物界中能量“通货”ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是()A.图
7、中的M指的是腺苷,N指的是核糖B.食物为ATP“充电”指的是细胞呼吸分解有机物C.图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐D.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放能”不需要 答案解析解析关闭题图中M指的是腺嘌呤,A项错误;食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能,需通过细胞呼吸来完成,B项正确;如果ATP来自光反应,则这部分ATP只能用于暗反应,不能用于胞吞和胞吐,C项错误;ATP的合成和分解均需要酶的催化,D项错误。答案解析关闭B考点1-13-必备知识梳理关键能力突破多角度理解ATP的合成与水解 考点1-14-必备知识梳理关键能力突破细胞呼吸的类型及过程1.细胞的有氧呼吸(1)过程图解考点
8、1-15-必备知识梳理关键能力突破(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 2.无氧呼吸考点1-16-必备知识梳理关键能力突破3.有氧呼吸和无氧呼吸的比较 考点1-17-必备知识梳理关键能力突破考点1-18-必备知识梳理关键能力突破凝练核心素养凝练核心素养1.生物观念分析线粒体的结构特点与其作为有氧呼吸的主要场所相适应的特点,建立起结构与功能相适应的观念;说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物中的能量转化为生命活动可以利用的能量,建立起物质与能量观。2.科学思维运用模型与建模的方法,建构有氧呼吸和无氧呼吸的过程模型,理解二者的关系。3.社会责任运用细胞呼吸原理,对生活和生产中的应用
9、实例作出科学解释。考点1-19-必备知识梳理关键能力突破(科学思维)(2012全国卷)将玉米种子置于25、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。考点1-20-必备知识梳理关键能力突破(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成,再通过作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在小时之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率为mg粒-1d-1。(4)若
10、保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重变化趋势是,原因是。答案(1)葡萄糖呼吸(或生物氧化)(2)729626.5(3)22(4)下降幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用考点1-21-必备知识梳理关键能力突破解析(1)玉米种子萌发过程中,淀粉先被水解为葡萄糖,再通过细胞呼吸作用为种子萌发提供能量。(2)由图可知,在7296小时之间种子的干重下降最快,说明该时间段内种子的呼吸速率最大,每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2-177.7=26.5(mg)。(3)萌发过程中胚乳中的营养物质一部分用于细胞呼吸,一部分转化成幼苗的组成物质。由题图可知,在96120小时内,转化速率最大。在96
11、120小时内,每粒种子中胚乳的干重减少27mg(118.1-91.1),其中呼吸消耗5mg(177.7-172.7),则转化成其他物质22mg,即转化速率为22mg粒-1d-1。(4)如果继续保持黑暗条件,玉米幼苗不能进行光合作用,细胞呼吸继续消耗有机物,干重继续下降。考点1-22-必备知识梳理关键能力突破考向1考查细胞呼吸过程分析1.(2018北京师大附中期中)所有细胞都能进行细胞呼吸。下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是()A.有氧呼吸和无氧呼吸都只能氧化分解葡萄糖B.人剧烈运动时骨骼肌能同时产生乳酸和CO2C.糖类分解释放的能量大部分都储存到ATP中D.细胞呼吸的产物CO2都在线粒体基质中产
12、生 答案解析解析关闭有氧呼吸和无氧呼吸都能氧化分解葡萄糖,并不是只能分解葡萄糖,A项错误;人体剧烈运动时能够同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸能够产生CO2和H2O,无氧呼吸产生乳酸,B项正确;糖类分解释放的能量大部分以热能的形式散失了,少部分储存到ATP中,C项错误;细胞呼吸产生二氧化碳的场所有细胞质基质和线粒体,D项错误。答案解析关闭B考点1-23-必备知识梳理关键能力突破关于细胞呼吸的场所与过程的易错警示(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,但部分原核生物无线粒体,也能进行有氧呼吸。(2)无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸,如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。(3)细胞呼吸释放的
13、能量,大部分以热能的形式散失,少部分以化学能的形式储存在ATP中。(4)人体内产生的CO2只是有氧呼吸产生的,人体无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2。(5)脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量产生CO2的量。脂肪与葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。考点1-24-必备知识梳理关键能力突破考向2考查细胞呼吸类型的判断与计算2.(2018湖南衡阳期末)下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发,测得的气体量的变化结果。下列说法正确的是()A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸B.在乙条件下消耗的葡萄糖中有氧呼吸比无氧呼吸多C.在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值
14、D.在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体 答案解析解析关闭甲条件下只释放CO2,不吸收氧气,进行的是产生CO2和酒精的无氧呼吸,不产生乳酸,A项错误;乙条件下消耗氧气的量为6,则有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1,无氧呼吸产生二氧化碳的量为8-6=2,无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1,消耗的葡萄糖中有氧呼吸和无氧呼吸相等,B项错误;丙条件下只进行有氧呼吸,但不能判断有氧呼吸强度是否达到了最大值,C项错误;乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体,D项正确。答案解析关闭D考点1-25-必备知识梳理关键能力突破1.判断细胞呼吸方式的三大依据 考点1-26-必备知识梳理关键能力突破2.有氧呼吸和无氧呼吸
15、(产生酒精)的有关计算(1)消耗等量的葡萄糖时,产生的CO2的物质的量之比无氧呼吸 有氧呼吸=1 3(2)产生等量的CO2时,消耗的葡萄糖的物质的量之比无氧呼吸有氧呼吸=31考点1-27-必备知识梳理关键能力突破影响细胞呼吸的环境因素及应用1.影响细胞呼吸的外部因素分析考点1-28-必备知识梳理关键能力突破考点1-29-必备知识梳理关键能力突破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透气的敷料,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。提倡慢跑等有氧运动,使细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞产生大量乳酸。稻田定期排水有利于根系有氧呼吸,防止幼根因缺氧变黑、腐烂。利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆
16、菌可以生产食醋或味精。(2)对无氧呼吸原理的应用利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖,较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。考点1-30-必备知识梳理关键能力突破凝练核心素养凝练核心素养1.科学思维通过分析ATP的合成、利用过程及对细胞呼吸方式的判断,培养对问题进行推理,并做出合理判断的能力。2.社会责任关注细胞呼吸原理在生产、生活中的应用,认识到细胞呼吸原理在实践中应用的广泛性。考点1-31-必备知识梳理关键能力突破(生命观念、科学思维)以下甲、乙两图都表示某生物种子的CO2释放量和O2吸收量的变化,请回答下列问题。考点1-32-必备知识梳理关
17、键能力突破(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?(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)人在剧烈运动和静息状态下CO2产生量与O2吸收量大小关系是否相同?CO2产生场所有无变化?为什么?考点1-33-必备知识梳理关键能力突破答案(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、乙在C点之后(含C点);两种呼吸共存:甲中b、c及乙中AC段(不含A、C点)。判断依据为甲中a及乙中A点时无O2消耗,应只进行无氧呼吸;甲中d及乙中C点后,O2吸收量与CO2释放量相等,应只进行有氧呼吸;甲中
18、b、c及乙中AC段(不含A、C点)CO2释放量大于O2吸收量,故除有氧呼吸外,还应存在无氧呼吸。(2)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,细胞呼吸消耗有机物最少。(3)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。考点1-34-必备知识梳理关键能力突破考向1考查影响细胞呼吸的因素1.(2018河北辛集月考)科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是()A.20h内,果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体B.50h后,30条件下果肉细胞没有消耗O2,密闭罐中CO2浓度
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