第9讲 细胞的能量“货币”ATP和细胞呼吸的原理、应用（课件精讲）-【一轮精讲】备战2024年高考生物一轮复习课件精讲和题型归纳

2023-07-12 必修1 分子与细胞 ATP的功能、结构和利用 ATP的功能、组成、结构和供能原理 ADP与ADP可以相互转化 ATP的利用 有氧呼吸 有氧呼吸的过程(原理) 有氧呼吸的总反应式、概念 无氧呼吸 细胞呼吸的概念、意义 无氧呼吸的过程(原理) 无氧呼吸的总反应式、概念 细胞呼吸方式的探究 影响细胞呼吸的因素 细胞呼吸 考点一　 ATP的功能、结构和利用 1.ATP的生理功能： _________________________________。 驱动细胞生命活动的直接能源物质 细胞内主要的能源物质：______________。 细胞内良好的储能物质：______________。 生命活动的主要承担者：______________。 携带遗传信息的携带者：______________。 生物膜的基本支架：__________________。 生命活动的直接能源物质：____________。 生命活动的最终能源：________________。 糖类(葡萄糖) 脂肪 蛋白质 核酸 ATP 太阳能 磷脂双分子层 2.ATP的组成、结构和供能原理： (1)组成元素：______________。 (2)分子组成：___________________。 (4)结构特点：_____________。 (3)结构简式：___________。 A—P~P~P C、H、O、N、P 两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，使得远离腺苷的特殊化学键不稳定，末端磷酸基团具有较高的转移势能。 (5)供能原理：_____________。 末端磷酸基团具有较高的转移势能，ATP在酶的作用下水解，脑离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。(后者发生磷酸化，空间结构发生变化，活性也被改变，从而完成生命活动，或者因此可以参与化学反应) 3.ATP与ADP可以相互转化： (1)ATP的水解： (2)ATP的合成： (3)ATP和ADP的相互转化： ▼细胞内的ATP含量很少，但ATP和ADP在细胞内转化速度是十分迅速的。所以可以满足细胞对能量的大量需求。 ▼细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，体现生物界的统一性！ ▼ 1mmolATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以ATP是一种高能磷酸化合物。 4.ATP的形成途径： (1)绿色植物： 光合作用：叶绿体(类囊体薄膜) 细胞呼吸： 有氧呼吸：细胞质基质、线粒体(基质和内膜) 无氧呼吸：细胞质基质 (2)动物和真菌等： 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 理清：形成ATP的能量来源；形成ATP的生理过程；形成ATP的场所。蓝细菌的ATP形成；哺乳动物成熟红细胞的ATP的形成。 7 5.ATP的利用： (1)ATP水解释放的能量转化： ATP水解释放的能量可转化为 机械能(如肌肉收缩、鞭毛摆动) 稳定的化学能(如用于有机物的合成) 渗透能(如主动运输) 电能(如电鳗放电、神经兴奋传导) 光能(如萤火虫发光) (2)举例：ATP水解为主动运输供能： ATP为主动运输供能示意图 ATP水解释放的末端磷酸基团挟能量与蛋白质或其他分子结合，使后者磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，从而完成生命活动，或者因此可以参与化学反应。 (3)吸能反应和放能反应： (1)吸能反应：需要吸收能量，如蛋白质的合成。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。 (2)放能反应：反应过程会释放能量，如葡萄糖的氧化分解。放能反应一般与ATP合成的反应相联系，释放能量部分储存于ATP中，用于吸能反应直接供能。 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，形象把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 (1)吸能反应：产物分子中的势能比反应物分子中的势能高。如蛋白质的合成等其它需要消耗能量的生命活动。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量. (2)放能反应：产物分子中的势能比反应物分子中的势能低。所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化，也称细胞呼吸。放能反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 10 1.常见的吸能反应和放能反应： (1)吸能反应： 主要指生物体内有机物的合成反应：如葡萄糖+果糖→蔗糖；葡萄糖→淀粉(纤维素、糖原)；氨基酸→蛋白质；核苷酸→核酸 广义的吸能反应：主动运输等各种需要消耗能量的生命活动。 (2)放能反应： 主要指细胞呼吸(有机物的氧化分解反应)。 广义的放能反应：光合作用光反应也属于放能反应。 (3)既不是吸能反应，也不是放能反应的化学反应： 如消化道内蛋白质、脂肪和淀粉的水解。光合作用暗反应中二氧化碳的固定。