第2、3节细胞的能量“通货”ATPATP的主要来源细胞呼吸,一、ATP的结构和功能1结构：ATP是_的英文名称缩 写，其结构简式是_，一个ATP 分子中含有一个腺苷，三个_，两个 _，ATP分子中大量的化学能储存 在_中。2功能：ATP是细胞内的一种_化合 物，直接给细胞生命活动提供能量。,三磷酸腺苷,APPP,磷酸基团,高能磷酸键,高能磷酸键,高能磷酸,二、ATP和ADP的相互转化 1在有关酶的催化下，ATP分子中远离_的高能磷酸键很容易水解，并释放能量。 2在有关酶的催化下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的_结合，重新形成ATP。,腺苷,磷酸,3ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的_，ADP转化为ATP时所需能量，对于动物、人、真菌和大多数细菌来说来自于_，对于绿色植物来说，还可以来自于_。,三、ATP的利用1ATP可用于细胞的_、各种_反应，还可用于生物发光、发电、肌肉收缩，大脑思考等生命活动。2细胞内的化学反应吸收和释放的能量通过_在吸能反应和放能反应之间循环流通。,四、细胞呼吸的方式 1细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成_，释放能量并生成_的过程。 2分类：根据是否有_参与，细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。,CO2或其他产物,ATP,O2,3探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于_型。 (2)检测酵母菌在细胞呼吸中是否产生CO2可使用_或溴麝香草酚蓝，其中后者颜色变化过程为由蓝变_再变_。,(3)检测是否产生酒精可使用橙色的_溶液，其在酸性条件下与酒精发生反应，变为_。,2过程,2过程：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段的产物是_，两个阶段的反应场所都是细胞质基质。,酒精和CO2或乳酸,一、ATP的形成途径及与ADP的相互转化 1ATP的形成途径,2ATP与ADP的相互转化,由上表可看出，ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。但物质是可循环利用的。,3与能量有关的知识归纳 (1)主要能源物质糖类 (2)能源物质糖类、脂肪、蛋白质 (3)主要储能物质脂肪 (4)直接能源物质ATP (5)根本能源光能,1(2010年天津河东期中)下列关于细胞内ATP的叙述中，正确的是() A在有氧条件下，原核细胞中不能形成ATP B生命活动旺盛的细胞中ATP含量高 C在叶绿体中，ATP的移动方向是由基质到类囊体 D细胞质和细胞核中都有ATP的分布,【解析】ATP的来源是细胞呼吸和光合作用，在原核细胞中，也有一些能进行有氧呼吸，产生ATP；在光合作用的光反应中有ATP的产生，而暗反应消耗ATP，C错误；ATP在细胞中的含量较少，但在生命活动旺盛的细胞中ATP与ADP转化迅速；ATP是细胞中的直接能源物质，凡消耗ATP的场所，均有ATP的分布，D项正确。 【答案】D,二、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 1有氧呼吸与无氧呼吸比较表,2.有氧呼吸和无氧呼吸比较图,2下图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是(),A中数值最大的是 B代表的物质名称是氧气 C产生的场所是线粒体 D某些原核生物能完成图示全过程,【解析】原核生物中的某些生物种类，如硝化细菌，虽然不具有线粒体，但也可进行有氧呼吸。 【答案】D,三、影响细胞呼吸作用的因素及其在生产实践中的应用 1温度 呼吸作用在最适温度(2535 )时最强；超过最适温度，呼吸酶活性下降，呼吸受抑制(如右图)。,生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中；夜间适当降温，抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，可达到提高产量的目的。,2O2的浓度 在O2浓度为0时只进行无氧呼吸；浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%以上，只进行有氧呼吸(如右图)。,生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜水果的保鲜时间。但是，在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，分解的有机物也较多，一样不利于蔬菜水果的保质、保鲜，所以一般采用低氧(5%)保存，此时有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。,无土栽培通入空气，农耕松土等都是为了增加氧气的含量，加强根部的有氧呼吸，保证能量供应，促进矿质元素的吸收。,3CO2浓度 从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降(如右图) 在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。,4含水量 在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱(如右图)。,粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。,3为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间，贮藏条件最好是() A低O2、适当的湿度、零上低温和无乙烯 B低O2、适当的湿度、零下低温和无乙烯 C无O2、保持干燥、零上低温和有乙烯 D无CO2、保持干燥、零下低温和有乙烯,【解析】本题考查影响细胞呼吸的因素及乙烯的生理作用。要长时间储藏水果，就要降低其细胞呼吸，减少有机物质的消耗。在低温条件下，呼吸酶活性降低；低氧状态下，细胞有氧呼吸弱，无氧呼吸受到抑制，整个细胞呼吸强度处于最低状态下，可以有效减少营养物质的消耗，但若温度低于零度，,则会冻伤水果。湿度适中，减少水果中水分丢失，有利于保鲜。乙烯具有催熟作用，不利于水果贮藏。 【答案】A, 实验： “探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验分析 1实验过程 (1)检测CO2的产生，装置如下图所示：,将装置(甲)连通橡皮球，让空气不间断进入装置而持续地依次通过三个锥形瓶，既保证O2的充足供应，又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生CO2所致。,B瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。,(2)检测酒精的产生 在A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入1号、2号干净的试管中，在1号、2号试管中各滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。,2实验现象及分析 (1)现象：甲、乙装置石灰水都变浑浊，装置甲浑浊快且程度高，2号试管由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。,(2)分析 酵母菌在有氧和无氧条件下都产生CO2； 酵母菌有氧比无氧时放出的CO2多且快； 无氧时酵母菌分解葡萄糖产生酒精。,3实验结论 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。,(2010年山东威海质检二)下图是测定植物某一生命活动过程的装置，从左侧泵入空气后，会产生某些实验现象。下列几种说法中错误的是(),A该实验的目的是测定植物呼吸作用能产生CO2 B把不透光的玻璃罩换作透光的玻璃罩在较强光照下仍能得到同样的实验结果 C如果将C瓶中的植物换成萌发的种子，则出现相同的实验现象 D本实验装置中B瓶的作用是减少实验误差,【解析】A瓶的目的是除去空气中的CO2；B瓶的目的是检验CO2是否完全去除，若还有残留，则无论植物呼吸作用是否产生CO2，D瓶澄清石灰水都有可能浑浊；C不透光，用来测定植物呼吸作用，D瓶用石灰水来测定是否有CO2产生。,C中用不透光的玻璃罩避免植物光合作用产生与吸收气体的干扰，若用萌发的种子作实验材料，由于种子不能进行光合作用，C就无须遮光，效果相同。 【答案】B,(天津高考改造题)下列有关ATP的叙述，正确的是() 人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等 若细胞内Na浓度偏高，为维持Na浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加,人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加 人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 AB C D,【解析】人在安静状态时进行有氧呼吸，在剧烈运动时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。一分子的葡萄糖在有氧呼吸时产生38个ATP分子，在无氧呼吸时产生2个ATP分子，因此剧烈运动时每摩尔葡萄糖生成的ATP比安静状态时要少。,Na等无机盐离子跨膜运输方式是主动运输，需要ATP提供能量。细胞内Na浓度偏高，为维持Na浓度的稳定，需要将细胞内的Na及时排到细胞外，需消耗ATP的量增加。,人在寒冷环境中，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，导致体内代谢活动增强，产热量增加，同时细胞产生ATP的量增加。ATP在细胞内的含量很少，但转化速率很快，从而使细胞内的ATP与ADP的含量处于动态平衡之中。 【答案】B,(2009年上海高考题)在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如右表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(),Aa条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 Cc条件下，无氧呼吸最弱 Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体 【答案】 D,【解析】植物种子萌发时进行细胞呼吸，通过上边的表格可以看出，当氧气浓度为零时，仍有二氧化碳释放，说明此时种子进行无氧呼吸，既然有二氧化碳产生，则另一种产物就是酒精，而不是乳酸；当氧气浓度为3时，有氧呼吸产生的二氧化碳是3，,呼吸作用释放的二氧化碳为8，则无氧呼吸产生的二氧化碳为835，则有氧呼吸消耗的有机物为0.5，无氧呼吸消耗的有机物是2.5，很显然是无氧呼吸强；当处于d状态时，无氧呼吸消失，此时只进行有氧呼吸，且有氧呼吸产生二氧化碳是在线粒体基质中产生的。,据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况 在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2释放量和O2的消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下： (1)无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。,(2)不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积可增大，如酵母菌的无氧呼吸。 (3)当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小。,(4)当CO2释放量大于O2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O2浓度下的细胞呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可如下分析：,(2010年广州综合测试)等量的酵母菌培养在甲、乙两组浓度相同的葡萄糖溶液中，甲组进行有氧呼吸，乙组进行发酵。若两组消耗了等量的葡萄糖，则(多选)(),A甲组释放的CO2与乙组释放的CO2的比例为31 B两者共释放的CO2与消耗的O2的物质的量之比为43 C两组释放的能量不相等 D两组释放的能量相等,【解析】消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸与无氧呼吸产生的CO2的物质的量之比为31，但两组释放的能量不相等。 【答案】ABC,如下图所示装置测定种子萌发时进行的细胞呼吸类型。同时关闭活塞，在25 下经过20 min再观察红色液滴的移动情况，下列对实验结果的分析不符合实际的是(),A装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗O2的体积，装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差