内容正文:
第二讲 ATP与细胞呼吸
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
考纲
要求
1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)
2.细胞呼吸(Ⅱ)
3.实验:探究酵母菌的呼吸方式
生命
观念
通过细胞呼吸的过程,建立物质与能量观
科学
思维
1.归纳总结ATP的合成、利用过程
2.影响细胞呼吸因素的分析,细胞呼吸类型的判断及相关计算
五年
考情
2022·全国甲卷(4)、2021·全国甲卷(2)、
2021·全国甲卷(30)、2020·全国卷Ⅰ(2)、
2019·全国卷Ⅲ(29)、2019·全国卷Ⅱ(2)、
2019·全国卷Ⅲ(4)
科学
探究
探究酵母菌细胞呼吸方式
社会
责任
细胞呼吸在生产中的应用,关注生产与生活及人体健康
考点一 ATP的结构和功能
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:A—P~P~P。
(4)ATP中的能量:主要储存在高能磷酸键中。
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)ATP和ADP的相互转化过程比较
项目
ATP的合成
ATP的水解
反应
式
ADP+Pi+能量
ATP
ATPADP+
Pi+能量
所需
酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量
来源
光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)
储存在高能磷酸键中的能量
能量
去路
储存在高能磷酸键中
用于各项生命活动
反应
场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
3.ATP的功能
(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,是细胞生命活动所需能量的直接来源。
(2)ATP是细胞内流通的能量“通货”:吸能反应一般与ATP的水解反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
(3)ATP的利用
[基础诊断]
1.1分子ATP中只含有1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团。(必修1 P88正文)(×)
2.人在激烈运动时,骨骼肌细胞ATP的合成远多于ATP的水解。(必修1 P89正文)(×)
3.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(必修1 P89正文)(×)
4.绿色植物可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP,而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。(必修1 P89图5-6)(√)
5.ATP水解释放的能量可用于细胞内的放能反应。(必修1 P89正文)(×)
[深度拓展]
1.(必修1 P89正文)人体内ATP的含量很少,但在剧烈运动时,每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP,释放能量,以供运动之需,但人体内ATP总含量并没有太大变化,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示:ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化,并且处于动态平衡之中
2.(必修1 P90拓展题)植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都以ATP作为能量“通货”,从生物进化角度分析,说明______________________________________________________
___________________________________________________________。
提示:生物界具有统一性,也说明种类繁多的生物有着共同的起源
1.ATP与细胞的代谢
2.ATP产生量与O2供给量之间的关系模型
(1)起始点:O2供给量为0时,可经无氧呼吸产生ATP。
(2)上升段:与O2浓度有关,O2浓度越大,ATP产生量越大。
(3)平衡段:因为受酶、ADP或磷酸等制约,ATP产生量不再随O2浓度增大而增加。
3.细胞内ATP合成与水解的生理过程及场所
1.(2022·辽宁模拟)下列关于ATP结构与功能的叙述,正确的是( )
A.ATP是细胞中所有代谢活动的直接能量来源
B.细胞中的吸能反应与ATP的水解反应相联系
C.蓝藻光合作用产生的ATP由类囊体薄膜移向叶绿体基质
D.ATP中远离腺苷的第3个高能磷酸键容易断裂和重新合成
B [ATP是细胞的直接能源物质,但是不是唯一的直接能源物质,还有CTP、GTP等,故细胞中所有需要能量的生命活动,不一定都是由ATP直接提供能量的,A错误;细胞中的吸能反应与ATP的水解反应相联系,B正确;蓝藻能进