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第2节
ATP 与细胞呼吸
1.ATP 在能量代谢中的作用(Ⅱ)
2.细胞呼吸(Ⅱ)。
3.实验：探究酵母菌的呼吸方式。
知识点一ATP 的结构与功能1．ATP 的结构
(1)图中各部分名称：A 腺嘌呤，①腺苷，②一磷酸腺苷，③ADP ，④ATP ，⑤普通化学键，⑥高能磷酸键。
(2)ATP 与RNA 的关系：ATP 去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA 的基本单位之一。(3)结构特点
①ATP 分子中远离A 的那个高能磷酸键容易水解断裂，释放出能量，ATP 就转化为ADP ，ADP 也可以接受能量而重新形成ATP 。
②高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol ，所以说ATP 是细胞内的一种高能磷酸化合物。2．ATP 与ADP 的相互转化
项目ATP 的合成
ATP 的水解
反应式ADP ＋Pi ＋能量――→酶
ATP ＋H 2O
ATP ＋H 2O――→酶
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高能磷酸键中
用于各项生命活动反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
3.ATP 的功能与动、植物细胞代谢
(1)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。
(2)ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。
知识点二细胞呼吸的概念、方式和过程
1．概念
细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
2．有氧呼吸
(1)概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
(2)过程
(3)有氧呼吸总反应式
。
(4)放能：1mol葡萄糖释放的能量中有1161kJ左右的能量转移至ATP中，其余能量则以热能形式散失。
(5)与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是逐步释放的；一部分能量储存在ATP中。
3．无氧呼吸
(1)场所：全过程是在细胞质基质中进行的。
(2)过程
第一阶段葡萄糖→丙酮酸＋[H]＋少量能量
第二阶段酒精发酵丙酮酸→酒精＋CO2实例：植物、酵母菌等
乳酸发酵丙酮酸→乳酸
实例：高等动物、马铃薯块茎、甜
菜块根、玉米胚、乳酸菌等
(3)放能：1mol葡萄糖释放196.65kJ(生成乳酸)或225.94kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08kJ左右转移至ATP中。
【对比分析】有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解
4.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向
项目来源去向
[H]
有氧呼吸：C6H12O6和H2O；
无氧呼吸：C6H12O6
有氧呼吸：与O2结合生成水；
无氧呼吸：还原丙酮酸
ATP
有氧呼吸：三个阶段都产生；
无氧呼吸：只在第一阶段产生
用于几乎各项生命活动(除光合
作用的暗反应)
5.细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结
(1)水：生成于有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜；以反应物参与有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质。无氧呼吸中不存在水的生成与消耗。
(2)二氧化碳：在有氧呼吸的第二阶段、线粒体基质中产生，或者在无氧呼吸的第二阶段、细胞质基质中产生。动植物体内均可产生二氧化碳。
(3)酒精或乳酸：在无氧呼吸的第二个阶段、细胞质基质中产生。
(4)葡萄糖：只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质。
(5)丙酮酸：作为中间产物，在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段产生，场所为细胞质基质；以反应物形式参与有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段，前者场所为线粒体基质，后者场所为细胞质基质。
(6)氧气：只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜。6
．细胞呼吸中能量的释放与去向
知识点三影响细胞呼吸的外界因素及其应用
1．温度
(1)原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。(2)曲线模型(如下图
)
(3)
(零上低温)
2．O 2浓度
(1)原理：O 2是有氧呼吸所必需的，且O 2对无氧呼吸过程有抑制作用。(2)曲线模型(如下图
)
①O 2浓度低时，无氧呼吸占优势。
②随着O 2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。
③当O 2浓度达到一定值后，随着O 2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。
(3)应用
①选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
②作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。
③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。
3．CO2浓度
(1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。
(2)曲线模型(如图)
(3)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
4．含水量
(1)原理：水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。
(2)特点：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢(如图)。
(3)
知识点四探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．实验原理
2．实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。
(2)检测CO2的产生，装置如图所示。
