2025届高三生物一轮复习课件:ATP与细胞呼吸的过程

1 ATP 细胞呼吸 ATP的结构 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 核糖 A P ~ P ~ P 1 2 3 腺苷 一种特殊的化学键 腺嘌呤 磷酸基团 腺苷三磷酸，ATP （回归课本） 普通化学键 （腺苷一磷酸，AMP） 腺嘌呤核糖核苷酸 RNA基本组成单位之一 腺苷二磷酸，ADP A－P～P～P 结构简式： 2 ATP 细胞呼吸 ATP的结构 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 A–P～P～P A T G C T A G C U A G C A A A T G C U A G C 腺苷 腺嘌呤 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 3 ATP 细胞呼吸 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP的结构 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 ATP与ADP的相互转化 A-P～P ～P 水解酶 A-P～P + Pi + ATP水解： 能量 (ATP) (ADP) 用于各项生命活动 4 ATP与ADP的相互转化 A-P～P ～P 水解酶 A-P～P + Pi + ATP水解： 能量 (ATP) (ADP) 用于各项生命活动 吸能反应 (ATP水解提供能量) 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 （化学能） 电鳐 放电(电能） 用于大脑思考 主动运输（渗透能） …… 5 ATP与ADP的相互转化 A-P～P ～P 水解酶 A-P～P + Pi + ATP水解： 能量 (ATP) (ADP) 用于各项生命活动 吸能反应 (ATP水解提供能量) 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 （化学能） 电鳐 放电(电能） 用于大脑思考 主动运输（渗透能） …… ATP合成： A-P～P ～P 合成酶 A-P～P + Pi + 能量 可重复利用 能量不同！ (ADP) (ATP) 呼吸作用 许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。 光 合 作 用 注：光反应合成的ATP只用于暗反应，不用于其他各项生命活动！ 6 ATP与ADP的相互转化 A-P～P ～P 水解酶 A-P～P + Pi + ATP水解： 能量 (ATP) (ADP) 用于各项生命活动 吸能反应 (ATP水解提供能量) 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 （化学能） 电鳐 放电(电能） 用于大脑思考 主动运输（渗透能） …… ATP合成： A-P～P ～P 合成酶 A-P～P + Pi + 能量 可重复利用 能量不同！ (ADP) (ATP) 呼吸作用 许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。 光 合 作 用 注：光反应合成的ATP只用于暗反应，不用于其他各项生命活动！ 水解酶 A-P～P + Pi + 能量 (ADP) 7 吸能反应 (ATP水解提供能量) 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 （化学能） 电鳐 放电(电能） 用于大脑思考 主动运输（渗透能） …… A-P～P ～P 合成酶 A-P～P + Pi + 能量 (ADP) (ATP) 呼吸作用 许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。 光 合 作 用 注：光反应合成的ATP只用于暗反应，不用于其他各项生命活动！ 水解酶 A-P～P + Pi + 能量 (ADP) 用于各项生命活动 吸能反应 (ATP水解提供能量) 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 （化学能） 电鳐 放电(电能） 用于大脑思考 主动运输（渗透能） …… 物质可循环 8 A-P～P ～P 合成酶 A-P～P + Pi + 能量 (ADP) (ATP) 呼吸作用 许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。 光 合 作 用 注：光反应合成的ATP只用于暗反应，不用于其他各项生命活动！ 水解酶 A-P～P + Pi + 能量 (ADP) 用于各项生命活动 吸能反应 (ATP水解提供能量) 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 （化学能） 电鳐 放电(电能） 用于大脑思考 主动运输（渗透能） …… 物质可循环 9 A-P～P ～P 合成酶 A-P～P + Pi + 能量 (ADP) (ATP) 呼吸作用 许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。 光 合 作 用 注：光反应合成的ATP只用于暗反应，不用于其他各项生命活动！ 水解酶 A-P～P + Pi + 能量 (ADP) 用于各项生命活动 吸能反应 (ATP水解提供能量) 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 （化学能） 电鳐 放电(电能） 用于大脑思考 主动运输（渗透能） …… 物质可循环 放能反应 吸能反应 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 10 ATP与ADP的相互转化 小结 ATP与ADP的相互转化 小结 细胞质基质、线粒体、叶绿体 细胞质基质、线粒体 有机物中的化学能 ATP与ADP的相互转化 小结 细胞质基质、线粒体、叶绿体 细胞质基质、线粒体 有机物中的化学能 ATP 细胞呼吸 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP的结构 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 ATP水解释放的 使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，_________发生变化， 也被改变，因而可以参与各种化学反应。 ATP 细胞呼吸 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP的结构 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 ATP与ADP的相互转化 场所 反应类型 能量来源 能量去向 ATP为主动运输供能原理 磷酸基团 空间结构 活性 ATP供能机制 14 易错诊断 1．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸基团构成。( ) 2．细胞质与细胞核中都有ATP的分布。( ) 3．ATP的末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势。( ) 4．ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中不常见。( ) × × √ √ 15 典例解析 1．如图为ATP分子的结构式，ATP分子的结构简式可以表示为A－P～P～P。下列说法错误的是(　　) A．吸能反应与放能反应常与④的断裂与形成相关联 B．ATP中的A对应结构式中的①和②，表示腺苷 C．③④中都含有一定化学能，葡萄糖氧化分解属于放能反应 D．叶肉细胞中产生的ATP只能用于光合作用的暗反应 D 典例解析 2．ATP是细胞的能量“货币”，ATP合酶与ATP酶在ATP与ADP的相互转化中起着重要的作用，下列说法正确的是(　　) A．能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应间循环 B．细胞呼吸过程中葡萄糖等有机物中的化学能转变为热能和ATP C．ATP合酶与ATP酶的合成需要ATP提供能量 D．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成 C 有氧呼吸 回顾线粒体结构功能 线粒体 外膜 内膜 线粒体基质 嵴 膜间隙（了解） DNA 有三 有二 分布： 动植物细胞，代谢旺盛部位 功能： 细胞有氧呼吸的主要场所，分解有机物，释放能量，“动力车间” ATP 细胞呼吸 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP的结构 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 ATP与ADP的相互转化 场所 反应类型 能量来源 能量去向 ATP为主动运输功能原理 ATP功能机制 无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸相关问题 18 有氧呼吸是指细胞在___的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 ATP 细胞呼吸 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP的结构 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 ATP与ADP的相互转化 场所 反应类型 能量来源 能量去向 ATP为主动运输功能原理 ATP功能机制 有氧呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸相关问题 概念 彻底氧化分解 氧 化学反应式 过程 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 19 有氧呼吸是指细胞在___的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 有氧呼吸 概念 彻底氧化分解 氧 化学反应式 过程 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 葡萄糖 C6H12O6 主动运输 C6H12O6 酶 2C3H4O3+4[H]+（少量）能量 场所： 细胞质基质 第一阶段 合成酶 + Pi + 能量 ADP ATP 热能散失 还原型辅酶Ⅰ (NADH) 20 过程 葡萄糖 C6H12O6 主动运输 C6H12O6 酶 2C3H4O3+4[H]+（少量）能量 场所： 细胞质基质 第一阶段 合成酶 + Pi + 能量 ADP ATP 热能散失 丙酮酸2C3H4O3 4[H] 2C3H4O3+6H2O 酶 6CO2+20[H]+（少量）能量 场所： 线粒体基质 第二阶段 O2 24[H]+6O2 酶 12H2O+（大量）能量 场所： 线粒体内膜 第三阶段 21 有氧呼吸 过程 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 有氧呼吸 总反应式及元素来源去路 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 能量转换 葡萄糖中稳定的化学能 热能和ATP中活跃的化学能 转化为 有氧呼吸 1. 34%，1 mol葡萄糖能够使32 mol的ADP转化为ATP。 有氧呼吸的能量利用特点 2.对生物体的意义：使有机物中的能量逐步转移到ATP中，逐步缓慢释放能量，保证有机物中的能量得到最充分的利用，而且有利于维持细胞的相对稳定状态。 ATP 细胞呼吸 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP的结构 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 ATP与ADP的相互转化 场所 反应类型 能量来源 能量去向 ATP为主动运输功能原理 ATP功能机制 无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸相关问题 ATP 细胞呼吸 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP的结构 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 ATP与ADP的相互转化 场所 反应类型 能量来源 能量去向 ATP为主动运输功能原理 ATP功能机制 有氧呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸相关问题 复习线粒体 概念 过程 分阶段 总反应式及元素来源去路 能量转化 能量利用特点 概念 在没有 参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 分解，释放 的过程。 氧气 不完全 少量能量 过程 25 过程 葡萄糖 C6H12O6 主动运输 C6H12O6 酶 2C3H4O3+4[H]+（少量）能量 场所： 细胞质基质 第一阶段 合成酶 + Pi + 能量 ADP ATP 热能散失 还原型辅酶Ⅰ (NADH) 无氧呼吸 概念 在没有 参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 分解，释放 的过程。 氧气 不完全 少量能量 场所： 细胞质基质 第二阶段 26 过程 产物为酒精的无氧呼吸 C6H12O6 酶 2C3H4O3+4[H]+（少量）能量 1） 2） 酶 2C3H4O3+4[H] 2C3H6O3 例：高等植物、酵母菌、苹果果实等 产物为乳酸的无氧呼吸 C6H12O6 酶 2C3H4O3+4[H]+（少量）能量 1） 2） 酶 2C3H4O3+4[H] 2C2H5OH+ 2CO2 例：乳酸菌、高等动物、人、高等植物的某些器官（玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等） 总反应式： 总反应式： 过程 乳酸 酒精和CO2 过程 乳酸 基因 酒精和CO2 无氧呼吸 能量转化 葡萄糖中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能和热能和酒精或乳酸中的化学能 转化为 能量转化效率： 6.85% ①无氧呼吸只在第一阶段产生ATP和[H]。 ②人体内产生的CO2。只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。 ATP 细胞呼吸 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP的结构 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 ATP与ADP的相互转化 场所 反应类型 能量来源 能量去向 ATP为主动运输功能原理 ATP功能机制 有氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸相关问题 复习线粒体 概念 过程 分阶段 总反应式及元素来源去路 能量转化 能量利用特点 ATP 细胞呼吸 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP的结构 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 ATP与ADP的相互转化 场所 反应类型 能量来源 能量去向 ATP为主动运输功能原理 ATP功能机制 有氧呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸相关问题 复习线粒体 概念 过程 分阶段 总反应式及元素来源去路 能量转化 能量利用特点 概念 过程 分阶段 总反应式 类型 能量转化 无氧呼吸与有氧呼吸的比较   有氧呼吸 无氧呼吸 区 别 场所 ___________________ 细胞质基质 条件 氧气，多种酶 无氧气，多种酶 物质变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成_____ 或酒精和CO2 能量变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放 能量，产生少量ATP 特点 受O2和温度等因素的影响 有氧气存在时，无氧呼吸受抑制 联系 二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP 细胞质基质和线粒体 乳酸 少量 31 有氧 有氧 有氧 无氧 无氧 乳酸 有氧呼吸和无氧呼吸相关问题 判断细胞呼吸方式的三大依据 有氧呼吸和无氧呼吸相关问题 相关物质间量的比例关系 3∶4 3∶1 ①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。 ②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝ 1∶2。 ③有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物 质的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝ _____。 ④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸＝ _____。 ATP 细胞呼吸 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP与细胞呼吸的过程 ATP的结构 中文名称 元素组成 结构式及结构简式 结构特点 功能 “A”代表的含义 ATP与ADP的相互转化 场所 反应类型 能量来源 能量去向 ATP为主动运输功能原理 ATP功能机制 有氧呼吸 无氧呼吸 复习线粒体 概念 过程 分阶段 总反应式及元素来源去路 能量转化 能量利用特点 概念 过程 分阶段 总反应式 类型 能量转化 P94 你忽略的课本 蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸 过程联系起来。 你忽略的课本 科学家就线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的 ，二者在共同繁衍的过程中， 进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。 P96 需氧细菌 需氧细菌 易错诊断 1．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。( ) 2．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。　( ) 3．有氧呼吸产生的能量大部分以热能形式散失。( ) 4．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，只发生在细胞有氧时。 ( ) 5．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累。　( ) 6．无氧呼吸第二阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。　( ) × × × × × √ 36 典例解析 1．细胞呼吸过程中的糖酵解产生还原型高能化合物NADH。在无氧的状况下， 根据生物体内酶体系和代谢途径不同，NADH和丙酮酸生成不同的产物；在有氧条件下，NADH进入线粒体，参与如图所示过程。图中电子由电子载体所组成的电子传递链传递，最终被O2氧化。下列说法错误的是(　　) A．由题目信息可推测糖酵解过程发生在细胞质基质 B．该过程涉及“化学能→电能→化学能”转化 C．电子的传递和H＋在膜上运输过程中均需要蛋白质的协助 D．有氧呼吸过程中在线粒体的外膜上产生H2O和ATP D 典例解析 2．金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径，下列相关叙述正确的是(　　) A．过程②不需要O2的参与，产生的“物质X”是丙酮酸，由4种元素组成 B．过程①②均有能量释放，大部分用于合成ATP C．过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同 D．若给肌细胞提供18O标记的O2，会在CO2中检测到18O D Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.45 2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量 24[H]＋6O212H2O＋能量 C6H12O62丙酮酸＋4[H]＋能量 C6H12O6 eq \o(――→,\s\up7(酶)) 2C2H5OH＋2CO2＋少量能量 C6H12O6 eq \o(――→,\s\up7(酶)) 2C3H6O3＋少量能量 $$