2027届高三生物一轮复习课件第三单元 第2讲 ATP和细胞呼吸

该高中生物学高考复习课件聚焦“ATP和细胞呼吸”核心模块，依据高考评价体系明确物质与能量观、结构与功能观等生命观念的考查要求。通过梳理近五年真题，归纳出细胞呼吸过程分析（占比35%）、影响因素及应用（占比30%）、实验探究（占比25%）等高频考点，构建了“概念辨析-过程图解-曲线分析”的常考题型体系。 课件亮点在于“真题研析+易错突破+实验建模”的备考策略，如结合2024山东卷“种子萌发中ATP与O₂关系”真题，运用科学思维分析曲线中O₂浓度对呼吸类型的影响，通过“液滴移动法”实验模型培养探究实践能力。特设“易错警示库”（如“无氧呼吸第二阶段不产生ATP”）和“答题模板”，帮助学生掌握细胞呼吸方式判断流程，教师可依托此课件实现考点精准突破，提升复习效率。

第2讲　ATP和细胞呼吸 第三单元 细胞的能量供应和利用 萤火虫发光需要细胞提供能量 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 1.ATP的结构和功能 一、ATP的结构、功能和利用 C、H、O、N、P 腺苷 磷酸基团 腺嘌呤 腺苷 特殊的化学键 磷酸基团（带负电） 腺苷 ～: —: 普通的化学键 特殊的化学键 教材p86 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质（唯一的？） AMP 1.细胞内供能的高能磷酸化合物不仅有ATP (1)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，都能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为RNA合成的原料。 (2)dATP、dGTP、dCTP和dTTP也能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为DNA复制的原料。 2.关于ATP的3个易错点 (1)ATP≠能量，ATP是直接能源物质，但不是唯一的，生物体内还存在CTP、GTP、 UTP等直接能源物质。 (2)ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。 (3)细胞中的ATP与ADP的转化总是处于动态平衡中，由于ADP、Pi可重复利用，只要提供能量，生物体就可不断合成ATP，满足生命活动的需要。 易错提醒 ATP在生物体中含量很少 统称为NTP 统称为dNTP 细胞质基质、线粒体、叶绿体 光能 一、ATP的结构、功能和利用 教材p87 2.ATP与ADP的相互转化 吸能反应 放能反应 放能反应 吸能反应 ·成人体内ATP总量约2~10mg ·一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg 是否是可逆反应？ 3.ATP的利用 酶活性 磷酸化 空间 吸能 结构 放能 一、ATP的结构、功能和利用 教材p88 ①运输Ca2+ ②ATP水解酶 呼吸作用、光合作用等 4.ATP与O2之间的关系模型分析 无氧呼吸 有氧呼吸 酶 ADP 磷酸 无氧呼吸 一、ATP的结构、功能和利用 教材p88 1.下列关于ATP的叙述正确的是 ①1个ATP分子中含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团 ②ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 ③ATP必须在有氧条件下合成 ④一分子AMP(腺苷一磷酸)中只有一个特殊的化学键 ⑤DNA与ATP中所含元素的种类相同 ⑥人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 ⑦ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应 析概念 √ √ √ 1.实验原理 溴麝香草酚蓝 灰绿色 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 教材p91 （兼性厌氧菌） 由浓硫酸营造 2.实验步骤 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 教材p91 酵母菌+葡萄糖溶液 有氧呼吸产生的CO2 空气 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 教材p91 注意：①将B、D瓶中的培养液取出一小部分于试管中检测 ② 对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。 点易错 4.(必修1 P91“探究·实践”)在检测酒精的实验中，为什么将酵母菌培养的时间延长以耗尽溶液中的葡萄糖？______________ ___________________________________。 练表达 葡萄糖能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，干扰实验结果 3.实验现象及结论 (1)实验结果 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液 有氧 变浑浊程度____/快 无变化 无氧 变浑浊程度低/慢 出现灰绿色 (2)实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸；在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生_____________。 高 酒精和CO2 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 教材p91 2.下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述错误的是 ①检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，不可判断其呼吸方式 ②用溴麝香草酚蓝溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式 ③在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性重铬酸钾溶液检测酒精 ④在测定无氧呼吸时，锥形瓶中加入酵母菌培养液后应立即连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 √ √ 析概念 √ 1.有氧呼吸 (1)有氧呼吸的过程 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 大量能量 三、细胞呼吸的方式和过程 教材p93 丙酮酸 还原型辅酶I （NADH） 三个阶段是三种不同的酶 p50右上角点易错第1点： ·葡萄糖不能进入线粒体 ·线粒体膜上无运输葡萄糖的转运蛋白 ·线粒体内无分解葡萄糖的酶 内膜向内折叠成嵴，增大有氧呼吸酶的附着位点 (2)有氧呼吸的概念、总反应式与能量转化： 二氧化碳和水 ATP中活跃的化学能和热能 三、细胞呼吸的方式和过程 教材p93 大部分以热量形式散失 少部分储存在ATP中 呼吸作用的底物利用顺序：葡萄糖（单糖）＞其他糖类＞脂肪＞蛋白质 由于脂肪含H量高，以脂肪为底物时耗O2量＞CO2产生量 6 6 [H] 丙酮酸 2.无氧呼吸 (1)无氧呼吸的过程 项目 反应过程 第一阶段 第二阶段 产酒精 产乳酸 三、细胞呼吸的方式和过程 教材p94 与有氧呼吸完全相同 不产能！！！ （能量从丙酮酸转移到有机物酒精/乳酸中储存起来了） 丙酮酸被还原 (2)无氧呼吸的概念、场所、总反应式与能量转化 少量 酒精或乳酸 三、细胞呼吸的方式和过程 教材p94 大多数植物细胞、酵母菌等 大多数高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等 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。 3.不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。 练表达 3.下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的叙述错误的是 ①癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP ②有氧呼吸产生[H]的过程和消耗[H]的过程都伴随着能量的释放 ③如果测得酵母菌细胞呼吸的过程中没有产生水，则产物中也不会有CO2 ④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 ⑤过保质期的酸奶常出现胀袋现象是乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的 析概念 √ √ √ 5.(必修1 P92图5-8延伸)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构与功能上相适应的特点有______________________________________________________________ _________________________________________________________________________。 6.(必修1 P94楷体文字)细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，原因是__________________________________________________________________，非糖物质代谢形成的某些产物与__________________相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。糖类、脂质和蛋白质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 练表达 线粒体具有内、外两层膜，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积。线粒体内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶 细胞呼吸过程中产生的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质 细胞呼吸中间产物 丙酮酸 葡萄糖 氨基酸 甘油 实例 原理 包扎伤口 用透气的消毒纱布或“创可贴”增加通气量，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧菌的无氧呼吸 酿酒 控制通气条件，酵母菌通过__________产生酒精 食醋、味精制作 向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸 土壤松土 促进根细胞有氧呼吸，有利于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量 稻田定期排水 促进水稻根细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生______，造成烂根、烂芽 无氧呼吸 酒精 四、细胞呼吸的影响因素及其应用 教材p95 先通气后密闭 有氧呼吸大量繁殖 实例 原理 水果的储存 低温、低氧、一定的湿度的环境中，减少有氧呼吸消耗有机物 粮食的储存 低温、低氧、干燥的环境中，减少有氧呼吸消耗有机物 提倡慢跑 促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生的______积累使肌肉酸胀乏力 乳酸 四、细胞呼吸的影响因素及其应用 教材p95 也可写成：高CO2浓度 4.下列关于细胞呼吸的影响因素及其应用的叙述正确的是 ①“正其行，通其风”主要为植物提供更多的O2以提高细胞呼吸效率 ②密封塑料袋中的马铃薯块茎会因无氧呼吸积累酒精而造成腐烂 ③用乳酸菌制酸奶时，应先通气再密封，利于乳酸菌发酵 ④破伤风芽孢杆菌易在被锈钉扎过的伤口深处繁殖，原因是伤口深处氧气缺乏 ⑤提倡有氧运动，原因之一是避免肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸 析概念 ④⑤ 7.(必修1 P95“思考·讨论”拓展)密封地窖能长时间储存水果、红薯、马铃薯等的原因是____________________________________________________。 练表达 密封的地窖CO2浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗 影响细胞呼吸的外部因素 1.温度 归纳总结 2.O2浓度 3.CO2浓度 影响细胞呼吸的外部因素 归纳总结 4.水 水分过多时，细胞间隙被水充满，氧气供应不足，有氧呼吸受抑制，无氧呼吸产生酒精（乳酸）毒害细胞，因此呼吸速率下降 (2024·山东卷)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是 A.p点为种皮被突破的时间点 B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 真题研磨 例 √ 为研究温度的变化对储藏器官细胞呼吸的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验： 实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下储藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。 实验二：将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示。 拓展延伸 (1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是__________________ ______________________________。 温度降低导致酶的活性下降，细胞呼吸产生的CO2减少 (2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，如何解释这一现象___________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________。 在0 ℃环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的还原糖增加，为之后20 ℃条件下细胞呼吸提供了更多的底物，故与之前20 ℃环境相比，细胞呼吸较之前20 ℃时强 (3)密封地窖能长时间储存马铃薯的原因是___________________________________________。 密封的地窖中CO2浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗 考向1　影响细胞呼吸的因素 1.(2023·山东卷，改编)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法错误的是 A.甲曲线表示O2吸收量 B.O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸 C.O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D.O2浓度为a时较适合保存该器官，该O2浓度下细胞呼吸强度较小，消耗葡萄糖较慢 √ 考向2　细胞呼吸的应用 2．(2026·高三上广东广州月考)果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是 A．常温下，梨的含水量大，细胞呼吸较为旺盛，不耐贮藏 B．密封后，梨的呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜 C．冷藏时，梨细胞内自由水比例增大，导致各种代谢减缓 D．低温会抑制梨果肉中酚氧化酶的活性，可减缓果肉褐变 √ 1.细胞呼吸方式的判断(以真核生物分解葡萄糖为例) 归纳总结 2.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的比例关系(以葡萄糖为呼吸底物) (1)有氧呼吸中C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6 (2)产生酒精的无氧呼吸中C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2 (3)消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2之比为1∶3 (4)同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸，且两种呼吸方式消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2之和的比为3∶4 归纳总结 (2024·广东卷)研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株Δsqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是 A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B．线粒体数量减少使Δsqr的有氧呼吸减弱 C．有氧条件下，WT比Δsqr的生长速度快 D．无氧条件下，WT比Δsqr产生更多的ATP 真题研磨 主题(一)　细胞呼吸类型与过程 例 √ 考向1　细胞呼吸的类型和过程 1．(2026·高三上广东月考)金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月。研究发现金鱼有把乳酸转变成酒精排出体外的能力。下图为金鱼在低氧条件下的部分代谢途径，下列叙述不正确的是 A．肌细胞与神经元均能合成乳酸运输载体，实现乳酸的跨膜运输 B．若催化④⑤过程的酶活性降低，会减少金鱼在低氧条件下的存活时间 C．金鱼将乳酸转化为酒精并排出可以避免酸中毒，但长期酒精刺激也会导致金鱼死亡 D．经过图中③⑤过程，葡萄糖中的化学能大部分转化为热能，少部分储存在ATP中 考向突破 √ 考向2　细胞呼吸方式的判断 2．(2026·高三上广东深圳期中)支原体肺炎进入多发季，患者会出现头痛、恶心、发热和干咳等典型表现，重症患者可能血氧饱和度降低，给予高流量吸氧可缓解相关症状。下列叙述正确的是 A．健康人体肺泡细胞中O2消耗量与CO2释放量的比值小于1 B．重症患者的肺泡细胞内的线粒体吸收葡萄糖的速率下降 C．重症患者肺泡细胞内的丙酮酸可被乳酸脱氢酶氧化成乳酸 D．重症患者接入呼吸机吸氧后O2会与细胞中产生的[H]结合 √ “液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (1)实验装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)。　 归纳总结 (2)装置原理 ①装置一：NaOH溶液吸收CO2，着色液滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量，用于测定有氧呼吸 ②装置二：着色液滴移动的距离代表细胞呼吸产生CO2的量与吸收O2的量的差值，用于测定（产酒精的）无氧呼吸 (3)实验现象与结论 实验现象 结论 装置一 装置二 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 左移 左移 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂肪 归纳总结 测定有氧呼吸 测定产酒精的无氧呼吸 未进行有氧呼吸 未进行产酒精的无氧呼吸 进行有氧呼吸 进行了产酒精的无氧呼吸 (4)误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同，如图。 归纳总结 防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差 若要防止微生物呼吸干扰实验结果，应对实验装置及所测种子进行消毒 (2025·浙江6月选考)某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组和无氧组，装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是 A.装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量 B.有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质 C.若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组均可检测到酒精 D.若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3∶1 真题研磨 主题(二)　细胞呼吸方式的实验拓展与应用 例 √ 考向1　探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验分析 1．(2026·广东中山月考)Crabtree效应指当酿酒酵母胞外葡萄糖浓度突然升高(大于0.15 g/L)时，即使氧气供应充足，酿酒酵母仍会迅速启动发酵途径积累乙醇。细胞呼吸过程中，丙酮酸脱羧酶可催化丙酮酸脱羧生成CO2和乙醇。下列叙述错误的是 A．可采用酸性重铬酸钾溶液鉴定乙醇，溶液颜色会变为灰绿色 B．推测发生Crabtree效应的酿酒酵母线粒体结构功能存在缺陷 C．发生Crabtree效应的酵母菌的繁殖速率在短期内可能会受到抑制 D．丙酮酸脱羧酶参与的代谢途径中，葡萄糖中的能量大部分存留在乙醇中 考向突破 √ 考向2　探究酵母菌细胞呼吸的方式的拓展应用 2.(2026·湖南岳阳模拟)新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世。某科研小组采用无土栽培的方法，研究正常通气与低氧条件对两个新疆棉品种(甲、乙)根系细胞呼吸的影响，一周后测得根系中丙酮酸和乙醇含量，实验结果如图所示。下列说法不正确的是 A.正常通气情况下，新疆棉根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸 B.正常通气情况下，新疆棉根系产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质 C.低氧条件下，新疆棉根系细胞吸收无机盐能力下降 D.低氧条件下，催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的可能是乙品种 √ 1.下列关于ATP的叙述正确的是 A.ATP是细胞中能量的唯一载体，也是能量的直接来源 B.ATP结构简式可表示为A－P～P～P C.ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成 D.ATP中两个相邻的磷酸基团都带正电荷而相互排斥 E.ATP水解两个特殊的化学键后剩余部分可直接参与RNA、DNA的合成 F.代谢旺盛的细胞内ATP含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP含量较多 G.肌肉细胞中ATP含量因大量消耗而明显降低 H.菠菜根尖细胞中能合成ATP的细胞器只有线粒体 I.许多放能反应一般与ATP的合成相联系 BHI 2.下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是 A.线粒体是有氧呼吸的主要场所，有些无线粒体的细胞也能进行有氧呼吸 B.有氧呼吸过程中葡萄糖进入线粒体被彻底氧化分解 C.丙酮酸分解成CO2和NADH需要O2的直接参与 D.酵母菌有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体内膜 E.进行有氧呼吸时，既有水的消耗也有水的生成 F.有氧呼吸各阶段中有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多 G.有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段发生的场所和产物均相同 H.有氧呼吸和无氧呼吸的每一个阶段均可产生ATP I.不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是其所含呼吸酶的种类不同 J.马拉松长跑时，肌肉细胞中CO2的产生量多于O2的消耗量 K.动植物细胞进行细胞呼吸时释放的能量大部分以热能的形式散失 L.人体成熟红细胞进行细胞呼吸时，葡萄糖分子中的能量主要以热能的形式散失 M.细胞呼吸除了能为生命活动提供能量，还是生物体内物质代谢的枢纽 BCDHJL AB 3.下列关于细胞呼吸的影响因素及其应用的叙述，错误的是 A.氧气参与有氧呼吸的第三阶段，随着氧浓度增大有氧呼吸速率会不断 变大 B.无氧和低温条件适合贮藏农作物种子 C.利用麦芽、葡萄和酵母菌等生产各种酒需要控制通气 D.及时排涝可以避免作物根细胞进行无氧呼吸产生酒精导致烂根 E.农田适时松土有利于农作物根细胞有氧呼吸 F.用透气的纱布包扎伤口可以抑制一些厌氧细菌在伤口处的增殖 G.进行有氧运动可以避免人体肌肉细胞产生过多乳酸引起肌肉酸胀乏力 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $