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1、第2讲 细胞的能量“通货”——ATP、ATP的主要来源——细胞呼吸一、细胞的能量“通货”——ATP1.生物体的能源物质细胞中的糖类、脂肪和蛋白质等有机物都储存着化学能,但是直接给细胞的生命活动提供能量的物质是ATP。2.ATP的结构3.ATP与ADP的相互转化即时训练1ATP是生命活动所需能量的直接来源,故称之为“能量分子”。发现“能量分子”形成过程的科学家获得了1997年的诺贝尔化学奖。ATP的结构如下:(3)ATP分子中含有两个P~O高能磷酸键,每水解断开一个P~O键,反应可释放约30.54kJ能量。高能磷酸键的断开与形成过程即是能量传递的过程,转化关系
2、式为:ATPADPAMP,其中ATP与ADP,ADP与AMP的分子式均相差80,则反应b为。A.释能反应 B.吸能反应 C.水能反应答案:(1)A—P~P~P (2)核糖 高能磷酸键 三个磷酸基团 (3)B解析:(1)ATP的结构简式是A—P~P~P;(2)图中②是核糖,③是高能磷(1)ATP的结构简式为。(2)请指出图中②③④所代表内容的名称:②,③,④。酸键,④是三个磷酸基团;(3)AMP转化为ADP,需要吸收能量,应为吸能反应。二、细胞呼吸的方式1.有氧呼吸(1)反应式。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。(2)
3、过程。2.无氧呼吸(1)反应式。①产生酒精的反应式为:______________________________________。②产生乳酸的反应式为:___________________________________。(2)过程。第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同。第二阶段的产物是酒精和____________。其全过程都在细胞质基质中进行。C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量C6H12O62C3H6O3+少量能量CO2或乳酸3.探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)选择酵母菌为实验材料的原因。酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存。
4、(2)产物的检测。试剂现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水_______________________水溶液蓝色→_______酒精在酸性条件下,使用橙色的_____________橙色→_________溴麝香草酚蓝黄色重铬酸钾灰绿色变混浊即时训练2如图为生物体内细胞呼吸过程示意图。据图分析,下列叙述不正确的是( )。A.人体在剧烈运动时,所需能量主要由过程①④提供B.能进行过程②的生物体内不一定含有线粒体C.在有氧条件下,过程③或④将受到抑制D.导致过程③④不同的原因在于生物体内酶的种类不同答案:A解析:人体在剧烈运动时,由于供氧不足,肌肉细胞会
5、进行无氧呼吸提供能量,但能量主要由有氧呼吸提供;需氧型细菌无线粒体,但能在细胞膜内侧完成过程②;在有氧条件下,无氧呼吸过程(③或④)将受到抑制;不同生物体内酶的种类不同从而导致有氧呼吸过程的差异。项目有氧呼吸无氧呼吸A呼吸场所细胞质基质、线粒体细胞质基质B是否需氧需氧气参加不需氧气参加C分解产物二氧化碳、水二氧化碳、酒精或二氧化碳、乳酸D释放能量较多较少即时训练3下表是人体细胞进行有氧呼吸与无氧呼吸的区别,表中叙述错误的一项是( )。答案:C解析:植物无氧呼吸的产物通常是酒精和CO2,但在人体内无氧呼吸的产物只有乳酸。1.组成元素ATP的组成元素包括
6、:C、H、O、N、P。考点一 ATP2.结构式及各组分的含义由简式可看出,ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结,即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。项目ATP的合成ATP的水解反应式ADP+Pi+能量ATPATP ADP+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于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动3.ATP与ADP的相互转化反应场所细胞质基质、线粒体和叶绿体类囊体薄膜上细胞中的需能部位,如细胞膜、叶绿体基质、细胞质基质、细胞核等关系ATP与ADP的相互转化过程中反
7、应类型、反应所需的酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同,因此二者相互转化的反应不是可逆反应易错提示ATP分子中含有2个高能磷酸键,里面储存了大量的能量,当细胞需要能量的时候,远离腺苷的那个高能磷酸键能迅速水解释放出大量的能量。当细胞代谢产生较多的能量时,这些能量能使ADP、Pi形成ATP,能量储存在高能磷酸键中。【例1】(2011·湖南岳阳模拟)下面关于生物体内ATP的叙述,正确的是()。A.ATP中含有三个高能磷酸键B.ATP可以直接为生命活动提供能量C.ATP化学性质很稳定D.ATP在细胞中含量很多解析:本题解题的关键是明确ATP的结构。ATP中
8、含有两个高能磷酸键,其中远离腺苷的高能磷酸键很容易断
