第十课时ATP与细胞呼吸

1、他们都在为生存而获取能量他们都在为生存而获取能量!武汉六中武汉六中 洪艳平洪艳平1.1.萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫发光的生物学意义是什么？2.2.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？萤火虫发光的过程有能量的转换吗？ 是生物体进行生命活动的是生物体进行生命活动的主要能源物质主要能源物质 是生物重要的是生物重要的储能物质储能物质糖类糖类脂肪脂肪生物体进行生命活动所需要的能量能由这些有生物体进行生命活动所需要的能量能由这些有机物机物直接直接提供吗？若不能，那么直接给细胞生提供吗？若不能，那么直接给细胞生命活动提供能量的是何种物质？命活动提供能量的是何种物质？糖类、脂肪等有机物糖类、脂肪等有机物

2、储存有大量能量，储存有大量能量，但不能被直接利用但不能被直接利用ATPATP储存的能量相对较少，储存的能量相对较少，但能被直接利用但能被直接利用“ATP“ATP究竟有何结构特点使其能充究竟有何结构特点使其能充当能量通货的角色？当能量通货的角色？”1.ATP1.ATP的分子结构的分子结构CNNCCCNHHNNCHOHCCCCOOHHHHCHHOPOOOHPOOOHPOHOOH腺苷（腺苷（A A）三个磷酸基团三个磷酸基团三磷酸腺苷（三磷酸腺苷（ATPATP）高能磷酸键高能磷酸键腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖考点29图析ATP的结构与作用2.ATP2.ATP的结构简式的结构简式腺苷腺苷易水解和易水解和重新形成

3、重新形成高能磷酸键高能磷酸键P P 磷酸基团磷酸基团二磷酸腺苷磷酸腺苷（ADP）磷酸基团磷酸基团磷酸基团磷酸基团三磷酸腺苷磷酸腺苷（ATP）一磷酸腺苷磷酸腺苷（AMP）腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸APATPATP是各种活细胞内普遍存是各种活细胞内普遍存在的一种在的一种高能磷酸化合物高能磷酸化合物1 1在下列五种化合物的化学组成中，在下列五种化合物的化学组成中，“”中所对中所对应的含义最接近的是应的含义最接近的是 A.A. B B C C D D对位训练A-PP P(ATP)(ATP)A-PP(ADP)(ADP)酶酶酶酶3. ATP3. ATP和和ADPADP相互转化相互转化断键断键合成酶合

4、成酶分解酶分解酶能量能量PiPi能量能量PiPi图中的两种酶是否相同图中的两种酶是否相同 ？考点29图析ATP的结构与作用A-PP P(ATP)(ATP)A-PP(ADP)(ADP)酶酶酶酶能量能量PiPi能量能量PiPi(1)ATP(1)ATP在生物体内在生物体内含量少含量少，但，但转化转化十分迅速十分迅速，从而使细胞中的，从而使细胞中的ATPATP总是处于一种总是处于一种动态平衡动态平衡中。中。(2)ATP(2)ATP与与ADPADP的相互转化的相互转化不是不是可逆反应可逆反应。因为转化过程中的反应。因为转化过程中的反应类型、所需酶、能量的来源和去路和反应场所都不完全相同。类型、所需酶、能

5、量的来源和去路和反应场所都不完全相同。但是物质是可循环利用的。但是物质是可循环利用的。(3)ATP(3)ATP的形成需要满足的形成需要满足4 4个条件：个条件：2 2种种原料原料(ADP(ADP和和Pi)Pi)、能量能量和和酶酶。另外合成另外合成ATPATP的过程中有水生成。的过程中有水生成。考点29图析ATP的结构与作用A-PP P(ATP)(ATP)A-PP(ADP)(ADP)酶酶酶酶能量能量PiPi能量能量PiPi从哪里来？从哪里来？到哪里去？到哪里去？动物、人、真菌、动物、人、真菌、多数细菌等多数细菌等绿色植物绿色植物呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用能量能量ADP +

6、Pi +ATP 酶酶各项各项耗能耗能的的生命活动！生命活动！场所场所 发生反应发生反应 产物产物 第一第一阶段阶段第二第二阶段阶段第三第三阶段阶段丙酮酸、丙酮酸、H H、释放少量能量，释放少量能量，形成少量形成少量ATPATP线粒体线粒体基质基质COCO2 2、H H、释、释放少量能量，形放少量能量，形成少量成少量ATPATP线粒体线粒体内膜内膜H H2 2O O、释放大量能、释放大量能量，形成大量量，形成大量ATPATP葡萄糖葡萄糖酶酶2 2丙酮酸丙酮酸少量能量少量能量4 4H H+6CO26H2O酶酶2 2丙酮酸丙酮酸少量少量能量能量20H+6O212H2O酶酶大量能量大量能量24H +细

7、胞质细胞质基质基质1 1有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较考点30有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较 有氧呼吸总反应式：有氧呼吸总反应式：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量能量酶酶 有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物用，把葡萄糖等有机物彻底彻底氧化分解，产生二氧化碳氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多和水，释放能量，生成许多ATPATP的过程。的过程。暂时缺氧状态下的活细胞，还能进行细胞暂时缺氧状态下的活细胞，还能进行细胞呼吸吗？呼吸吗？2.2.有氧呼吸与无氧呼吸的

8、比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较项目项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点场所场所条件条件产物产物能量能量特点特点相相同同点点联系联系实质实质意义意义考点30有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较 细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体细胞质基质细胞质基质需需O O2 2、酶、酶不需不需O O2 2、需酶、需酶COCO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸大量大量少量少量有机物彻底分解，能量完有机物彻底分解，能量完全释放全释放有机物没有彻底分解，能有机物没有彻底分解，能量没有完全释放量没有完全释放葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同分解有机物，释放能

9、量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP为生物体的各项生命活动提供能量为生物体的各项生命活动提供能量(1)(1)有有H H2 2O O生成一定是有氧呼吸，有生成一定是有氧呼吸，有COCO2 2生成一定不是乳酸发酵。生成一定不是乳酸发酵。(2)(2)部分真核生物细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，如蛔虫。部分真核生物细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，如蛔虫。(3)(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，其不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因直接原因在于催化反应在于催化反应的的酶不同酶不同，根本原因根本原因在于控制酶合成的在于控制酶合成的基因不同基因不同。(4)(4)无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储

10、存在分解不彻底的无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物氧化产物酒精或乳酸中。酒精或乳酸中。(5)(5)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。乳酸对细胞有毒害作用。注意注意4 4如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是代谢过程，下列相关叙述中正确的是 图解中的图解中的a a、b b两物质依次是两物质依次是H H2 2O O和和O

11、 O2 2图解中图解中( (一一)()(二二) )两阶段产生两阶段产生HH的的场所都是线粒体场所都是线粒体图解中图解中( (三三) )阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖1 1分子丙酮酸经过分子丙酮酸经过( (二二)()(三三) )两阶段可产生两阶段可产生6 6分子水分子水图示过程在有光和图示过程在有光和无光的条件下都能进行无光的条件下都能进行用用1818O O标记葡萄糖，则产物标记葡萄糖，则产物COCO2 2中会检测到放射性中会检测到放射性若葡萄糖进入线粒体，可在酶的作用下，生成若葡萄糖进入线粒体，可在酶的作用下，生成COCO2 2和和H H2 2O OA A

12、 B BC C D D对位训练考点32 “探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验酵母菌在酵母菌在有氧有氧情况下进行有氧呼吸，情况下进行有氧呼吸，产生产生COCO2 2; ;在在无氧无氧情况下进行无氧呼吸，情况下进行无氧呼吸，产生产生COCO2 2和酒精和酒精。酵母菌是单细胞真菌，属于酵母菌是单细胞真菌，属于兼性厌氧兼性厌氧菌菌酵母菌酵母菌培养液培养液酵母菌酵母菌培养液培养液质量分数为质量分数为10%的的NaOH溶液溶液澄清的澄清的石灰水石灰水澄清的澄清的石灰水石灰水接橡皮球接橡皮球（或气泵）（或气泵）无氧呼吸装置无氧呼吸装置放置在放置在25-35 25-35 的环境下培养的环境下培养8-108-10小

13、时。小时。？使进入使进入A A瓶的空气先经过瓶的空气先经过NaOHNaOH处理，处理，排除空气中排除空气中COCO2 2对实验结果的干扰。对实验结果的干扰。检测检测COCO2 2的产生的产生B B瓶应封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完。瓶应封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完。再连通再连通另一个检测另一个检测瓶，就可以确保通入澄清石灰水（或溴麝瓶，就可以确保通入澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）的香草酚蓝水溶液）的COCO2 2是酵母菌的无氧呼吸所产生的是酵母菌的无氧呼吸所产生的。有氧呼吸装置有氧呼吸装置1 1本实验的鉴定试剂及现象本实验的鉴定试剂及现象试剂试剂鉴定对象鉴

14、定对象实验现象实验现象澄清石灰水澄清石灰水COCO2 2变混浊变混浊( (据变混浊程度可确定据变混浊程度可确定COCO2 2多少多少) )溴麝香草溴麝香草酚蓝溶液酚蓝溶液COCO2 2蓝蓝绿绿黄黄( (据变色的时间快慢确定据变色的时间快慢确定COCO2 2的多少的多少) )重铬酸重铬酸钾溶液钾溶液酒精酒精橙色橙色灰绿色灰绿色( (酸性条件酸性条件) )考点32 “探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验6 6下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中正确的是以下说法中正确的是A.A.两个装置均需要在黑暗条件下进行两个装置均需要在黑暗条件下进行B B装置乙在

15、装置乙在瓶处可检测到有酒精生成瓶处可检测到有酒精生成C C装置乙中应让装置乙中应让瓶先静置一会再与瓶先静置一会再与瓶连接瓶连接D D装置甲中装置甲中NaOHNaOH的作用是吸收的作用是吸收瓶处的瓶处的COCO2 2对位训练当当COCO2 2释放量大于释放量大于O O2 2消耗量时，细胞同时进行产生酒精消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式，如酵母菌在不同的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式，如酵母菌在不同O O2 2浓度浓度下的细胞呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，下的细胞呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下：可分析如下：若若 ，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖

16、的速率，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等相等。若若 ，无氧无氧呼吸消耗葡萄糖的速率呼吸消耗葡萄糖的速率大于大于有氧有氧呼吸。呼吸。若若 ，无氧无氧呼吸消耗葡萄糖的速率呼吸消耗葡萄糖的速率小于小于有氧有氧呼吸。呼吸。（1 1）温度：）温度：温度通过影响与呼吸作用相关的温度通过影响与呼吸作用相关的酶的活性酶的活性而影响呼吸而影响呼吸作用。一般而言，在一定范围内，呼吸作用强度随着作用。一般而言，在一定范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而增强。温度的升高而增强。 考点31细胞呼吸的影响因素及其应用1. 1. 外界因素外界因素呼呼吸吸强强度度温度温度氧气浓度氧气浓度O2%CO2释放量释放量0 5

17、10 15 20 25 30 COCO2 2总释放量总释放量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸消失点无氧呼吸消失点考点31细胞呼吸的影响因素及其应用当当氧气浓度为氧气浓度为0 0时，细胞时，细胞只进行无氧呼只进行无氧呼吸吸，Q Q点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。的强度。当当氧气浓度在氧气浓度在0 010%10%之间，之间，有氧呼吸有氧呼吸与无氧呼吸并存与无氧呼吸并存，随着氧气浓度增加，随着氧气浓度增加，无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强。无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强。当当氧气浓度大于或等于氧气浓度大于或等于10%10%时，无氧呼吸消失，此后时，无

18、氧呼吸消失，此后只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸。但。但当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。当当氧气浓度为氧气浓度为C C时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果蔬时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果蔬菜效果较好。菜效果较好。氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生COCO2 2的量，所以，两条实线间的距离的量，所以，两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度，当两曲线重合时可表示无氧呼吸的强度，当两曲线重合时( (距离为距离为0)0)，无氧呼吸强度为，无氧呼吸强度为0

19、 0。考点31细胞呼吸的影响因素及其应用5 5下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下度下O2O2吸收量和吸收量和CO2CO2生成量的变化，请据图回答：生成量的变化，请据图回答：(1)(1)图中曲线图中曲线QRQR区段区段COCO2 2生成量急剧减少的主要原因是生成量急剧减少的主要原因是_。(2)_(2)_点的生物学含义是无氧呼吸消失点，此时点的生物学含义是无氧呼吸消失点，此时O O2 2吸收量吸收量_(_(、)CO)CO2 2的释放量。的释放量。氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制 P P 对位训练(3)(3)氧浓度调节到氧浓度调节