ATP、细胞呼吸

氧化分解有机物，释放能量
相 实质 同 点 意义 联系
为生命活动提供能量，为其他化合物的合成提供原料
无氧呼吸进化为有氧呼吸
1.有氧呼吸中的CO2是在第二阶段产生，是丙酮酸和水反应生成 的，CO2中的氧原子一部分来自葡萄糖，另一部分来自水。这个 过程在线粒体基质中进行。 2.O2参与反应的阶段是有氧呼吸中的第三阶段，【H】和氧结合生 成水，所以细胞呼吸产物水中的氧来自O2，这个过程在线粒体 内膜上进行。 3.有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水在 第二阶段与丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段 【H】和O2结合生成的。 4.有氧呼吸过程中H2O既是反应物（第二阶段利用），又是生成物 （第三阶段生成），且生成的H2O中的氧全部来源于O2。 5.有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。 6.无氧呼吸只释放少量能量，其余的能量储存在分解不彻底的氧 化产物——酒精或乳酸中。 7.不同生物的无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不 同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。
3.ATP与RNA在组成成分上有怎样的联系？ ATP去掉两个磷酸基团后，剩余的部分为腺嘌呤核糖核苷酸， 它是RNA的基本组成单位之一。 8.若把ATP彻底水解会得到哪些成分？ 腺嘌呤、核糖、磷酸
9.有人说“自然界叶绿体形成的ATP多于线粒体及细胞质基质形 成的ATP”这句话有道理吗？
植物光反应产生的ATP是全部用于暗反应，并形成有机物， 而线粒体及细胞质基质形成的ATP都来自于有机物的氧化分解， 故对处于生长中的植物来说，叶绿体形成的ATP多于线粒体及细 胞质基质形成的ATP。
细胞中ATP和ADP的相互转化
ATP的合成 反应式 所需酶 能量来源 ATP的水解
ATP合成酶 光能、化学能
ATP水解酶 储存在高能磷酸键中的能量
用于各项生命活动 生物体的需能部位
能量去路 储存于形成的高能磷酸键中 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体
重要生理 过程
光合作用、细胞呼吸
含量特点 细胞中的ATP含量很少，但转化很快，所以一般情况 下体细胞中ATP含量能保持相对稳定。
一、ATP的结构特点及生理功能： 1.细胞内直接供给细胞生命活动能量的物质是 ATP ，该物质的中 文名称是 三磷酸腺苷 。其结构式可简写为 。简式 中的A代表 腺苷 ，P代表 磷酸基团 ，T代表 ，~代 表 高能磷酸键 ，—代表 普通磷酸键 。 3.ATP有 个高能磷酸键，每个高能磷酸键水解时释放的能量多 达 ，所以说该物质是细胞内的一种 化合物。 4.决定了ATP可为生命活动直接提供能量有两个因素： （1）ATP在结构上的特点： 在酶的催化下，远离A的高能磷酸键 。 容易水解释放大量能量。 ATP含量很少，转化很快。 （2）ATP在生物体的含量和转化特点： 二、ATP与ADP的转化： 1.构成生物体的活细胞，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化， 同时也就伴随有能量的 释放和储存 ，故把ATP比喻成细胞内流通 者的 能量“通用货币” 。 2.绝大多数生物生命活动的能量直接来自 ATP的水解 。植物细胞 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。
有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系
项目比较 呼吸场所 不 物质变化 同 点 能量变化 有氧呼吸 无氧呼吸 反应条件 需要O2、酶和适宜的温度 不需O2，需酶和适宜的温度
细胞质基质、线粒体
有机物中 的化学能 热能
细胞质基质 酒精或乳酸P 释放能量 释放大量能量 释放少量能量 有机物彻底分解， 有机物没有彻底分解， 特点 能量完全释放 能量没完全释放 过程 第一阶段都在细胞质基质中进行，产物都为丙酮酸和【H】
细胞呼吸
一、概念、分类： 有氧呼吸和无氧呼吸。对绝大多数生物来说，有氧呼吸是细 胞呼吸的主要形式。 二、有氧呼吸总反应式、分阶段反应式、元素来源和去路： 三、有氧呼吸概念、与燃烧的比较： 相同点：都是物质的氧化分解过程；都能产生CO2等产物， 并且都释放能量。 不同点： 四、无氧呼吸总反应式、分阶段反应式、概念： 细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分 解为不彻底的氧化产物，同时产生少量能量的过程。 五、细胞呼吸的实质、意义： 1、实质：氧化分解有机物，释放能量。 2、意义：（1）为生物体的生命活动提供能量； （2）为体内其他化合物合成提供原料。
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
C6H12O6 酶
酶
6 CO2+ 12 H2O + 能量
2C3H4O3＋ 4【H】＋能量(少量)
2C3H4O3+6H2O
酶
酶
6CO2＋20【H】＋能量（少量）
12H2O+能量（大量）
24【H】+6O2
C6H12O6 C6H12O6
酶
2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
3．判断下列有关ATP的叙述 (1)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由 磷酸提供 (2007· 海南，7BC) (×) (×) (2)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体(2008· 广东，4D) (3)叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应 (√) (2009· 上海，24D) (×) (4)只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP(09上海24B) (5)无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源(2008· 广东，4A) (×) (6)主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量 (2010· 天津，4A) (√) (7)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 (×) (2008· 天津，6④) (8)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的 量与安静时相等 (2008· 天津，6①) (×) (9)人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP 的量增加 (2008· 天津，6③) (√) (10)线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中 都能合成ATP (2012· 北京，1改编) (×)
二、有氧呼吸： 1.概念： 2.反应式：（各元素来源和去路；［H］和ATP的来源和去路 ） (1)CO2是在第 二 阶段产生的，CO2中的氧原子一个来自 葡萄糖 ， 另一个来自 水 。这个过程在 线粒体基质 中进行。 (2)O2参与反应的阶段是第 三 阶段，是【H】 和 O2 结合生成水， 所以呼吸作用产物水中的氧来自 O2 ，这个过程在 线粒体内膜 上进行。 (3)有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水 在第 二 阶段参与和丙酮酸的反应，生成物中的水是有氧呼吸第 三 阶段由 【H】和 O2 结合生成。 (4)有氧呼吸最常用的原料 C6H12O6 ，［H］产生于第一、二阶段, ［H］利用于第 三 阶段,ATP产生于第 一、二、三 阶段,产生最多 的是第 三 阶段， ATP用于 各项生命活动所需 ，丙酮酸产生于 第 一 阶段，利用于第 二 阶段,H2O利用于第 二 阶段,产生于 第 三 阶段，O2利用于第 三 阶段，CO2产生于第 二 阶段。
(5)在真核生物中有氧呼吸的主要场所是 线粒体 。原核生物细胞 没有线粒体，其有氧呼吸的主要场所是 细胞膜 和 细胞质基质 。 (6)有氧呼吸利用的呼吸底物主要是 葡萄糖 ，其他有机物如氨 基酸等也可以作为细胞呼吸的底物。 (7)有氧呼吸的能量的产生、去向和能量利用率： P90、P94 (8)CO2的检测： 澄清的石灰水 或 溴麝香草酚蓝水溶液 。
三、无氧呼吸： 1.概念：细胞在 无氧 的条件下，通过酶的催化作用，把糖类等 有机物分解为 不彻底 的氧化产物，同时产生 少量 能 量的过程。 2.场所： 细胞质基质 。 3.过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段 相同 ，第二阶段的产物 是 酒精和CO2或乳酸。不同生物的无氧呼吸产物不同是由于催化 反应 酶的种类 的不同，根本原因在于 控制酶合成的基因 不同。 4.反应式： 微生物的无氧呼吸习惯上称为发酵。 （1）绝大多数高等植物、酵母菌： （2）高等动物、人、高等植物某些硕大器官(马铃薯块茎、甜菜 块根、玉米胚等)、乳酸菌： 5.能量产生、去向和能量的利用率：（P94相关信息） 无论哪种无氧呼吸都只在 第一阶段 释放少量能量，生成少量 ATP，葡萄糖分子中的大部分能量则存留在 酒精或乳酸 中。 6.乙醇的检测： 橙色的重铬酸钾 在酸性溶液中与乙醇发生反 应，呈 灰绿 色。应用 。
细胞的能量“通货”——ATP
1.ATP的功能。 2.ATP的元素组成、化学组成、结构简式。 3.ATP与RNA的关系。 4.ATP的结构特点。 5.ATP在生物体的含量和转化特点。6.ATP和ADP的相互转化过程。 7.合成ATP的途径、合成场所及ATP的利用。 8. ATP是细胞内唯一的能源物质物质吗？若把ATP彻底水解会得 到哪些成分？ 9.有人说“自然界叶绿体形成的ATP多于线粒体及细胞质基质形 成的ATP”这句话有道理吗？
8.无氧呼吸第一阶段产生的【H】并非没有作用，其作用是还原丙 酮酸。在不同的植物细胞中，由于酶的种类不同，丙酮酸被还 原的产物也不同，有的是乳酸，有的是酒精。 9.水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸的产物酒精对细 胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因：无氧呼吸产生的乳酸对 细胞有毒害作用。 10.无线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟的红 细胞、蛔虫等。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但原核生 物无线粒体，有的仍能进行有氧呼吸，如硝化细菌。 11.人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，绝大部分随血液进入肝脏， 在肝细胞中转变成丙酮酸。丙酮酸可以氧化分解，也可以形成 新的肝糖原或葡萄糖，少量的乳酸可通过血液循环到达肾脏， 随尿排出体外。 12.悠闲的慢跑运动，可提高心肺活动量，吸入充足O2以进行有氧 呼吸。竞技性短跑、中长跑则是在机体O2不充足条件下，主要 依靠无氧呼吸产生ATP而支持快速运动。
酶
2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 +少量能量
细胞呼吸