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2019版高考生物一轮复习 第四单元 细胞的能量供应与利用 第7讲 细胞中的能源 从化学能到生物能创新备考学案 中图版

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    • 1、第7讲细胞中的能源从化学能到生物能最新考纲1.ATP在能量代谢中的作用()。2.细胞中的糖类()。3.细胞中的脂质()。4.细胞呼吸()。5.实验:探究酵母菌的呼吸方式。考点一细胞中的ATP(5年7考)1.组成元素 C、H、O、N、P。2.分子结构(1)分子结构简式:APPP(简写)(2)组成图解(填出各部分名称)由结构式可看出,ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结,即一个腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团。3.ATP的主要功能细胞内的一种高能磷酸化合物,是细胞生命活动所需能量的直接来源。4.ATP和ADP的相互转化(1)转化基础ATP的化学性质不稳定,远离腺苷(A)的高能磷酸键容易断裂和重建。(2)ATP和ADP的相互转化过程比较反应式ATPADPPi能量能量PiADPATP酶ATP水解酶ATP合成酶场所活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化放能吸能能量来源高能磷酸键呼吸作用、光合作用能量去向用于各项生命活动储存于ATP中5.动植物细胞ATP来源与去向分析(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)植物光合作用光反应

      2、阶段产生的ATP专用于暗反应,不用于其他生命活动;植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。6.ATP产生量与O2供给量的关系分析1.若用上图模式表示哺乳动物成熟红细胞中ATP产生量与O2供给量关系,应如何绘制?提示如图所示2.ATP是细胞中“唯一”的直接能源物质,对吗?提示不对,除ATP外细胞中直接能源物质还有GTP、CTP、UTP等。下列几种常见化合物的化学组成中,请写出“”中所对应的含义。提示一磷酸腺苷AMP,也表示腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤,DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸,RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸,腺苷,腺苷,DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸,转运RNA中的腺嘌呤。真题重组判断正误(1)ATP能在神经元线粒体的内膜上产生(2016全国卷,4A)()(2)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子(2016全国卷,2)()(3)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015全国卷,1A)()(4)水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量(2017海南卷,10D)()(5)含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一(20

      3、16海南卷,11A)()以上内容源自教材必修一P54P55,侧重考查ATP的化学组成、结构及ATP与ADP的相互转化。ATP的结构和功能【典例】 (2016全国课标卷,29)在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题;(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的(填“”、“”或“”)位上。解析(1)ATP水解生成ADP的过程中,断裂的是远离腺苷A的那个高能磷酸键即位和位之间的高能磷酸键,即位磷酸基团转移到DNA末端。要将32P标记到DNA上,带有32P的磷酸基团应在位上。(2)dATP脱去位和位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,即DNA的基本组成单位之一,用dATP为原料合成DNA时,要将32P标记到新合成的DNA上

      4、,则32P应在位。答案(1)(2)解答此题的关键是精准分析APPP组成内涵,尤其是“A”内涵,即“A”(腺苷)腺嘌呤核糖,“”为高能磷酸键(共2个)其中远离腺苷A的“”更易断裂和重建。而“AP”应为腺嘌呤核糖核苷酸,这是RNA的单位,并非DNA的单位。【对点小练】(2017陕西八校联考)下列有关ATP的叙述正确的是()A.叶肉细胞内形成ATP的场所只有叶绿体和线粒体B.细胞内的吸能反应一般与ATP的合成有关,放能反应一般与ATP的水解有关C.对细胞的正常生活来说,ATP与ADP时刻不停地发生转化,且处于动态平衡中D.1分子ATP彻底水解后得到3分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子腺嘌呤解析叶肉细胞内形成ATP的生理活动有光合作用和细胞呼吸,光合作用中形成ATP的场所为叶绿体中的类囊体薄膜,细胞呼吸中形成ATP的场所有线粒体、细胞质基质,A错误;细胞内的吸能反应一般与ATP的水解有关,放能反应与ATP的合成有关,B错误;在细胞内ATP与ADP在不停地发生相互转化,并且处于动态平衡中,保证细胞内有一定含量的ATP存在,以维持细胞正常生命活动对ATP的需要,C正确;1分子ATP彻底水解后形成3分

      5、子磷酸、1分子核糖和1分子腺嘌呤,D错误。答案CATP与ADP的相互转化1.(2016海南卷,11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是()A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成解析含两个高能磷酸键的ATP,由一个腺苷和三个磷酸基团组成,并非DNA的基本组成单位;加入呼吸抑制剂可导致ATP生成减少,一些生命活动仍消耗ATP,ADP生成相对增加;无氧条件下丙酮酸转化为酒精的过程并不产生ATP。答案D2.(2017山西康杰中学模拟,8)ATP是细胞内的能量“通货”,下列有关叙述中,错误的是()A.ATP水解供能,实际上是指ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解B.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性C.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D.ATP是主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接能源物质解析ATP中远离A的高能磷酸键更易断裂,也很容易重新合成,ATP水解供能,实际上是

      6、指ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解,A正确;ATP是直接能源物质,细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性,B正确;ATP分子由1个腺苷和 3个磷酸基团组成,C错误;ATP是细胞内的直接能源物质,可直接为主动运输、肌肉收缩、大脑思考提供能量,D正确。答案C规避ATP认识的4个误区(1)ATP与ADP相互转化不可逆: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。(2)ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于能量:ATP是一种高能磷酸化合物,高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量。(3)不可误认为细胞中含有大量ATP,事实上,细胞中ATP含量很少,只是ATP与ADP转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿,ATP与ADP含量都保持动态平衡。(4)误认为ATP转化为ADP不消耗水:ATP转化为ADP又称为“ATP的水解反应”,这一过程需ATP水解酶的催化,同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。考点二细胞中的糖类和脂质(5年5考)1.细胞中的糖类(1)元素:仅由C、H、O元素构成。(2)

      7、糖的种类和功能:2.细胞中的脂质3.糖类、脂质的区别与联系比较糖类脂质元素组成C、H、OC、H、O(N、P),其中脂肪、固醇只含C、H、O,磷脂含C、H、O、N、P合成部位葡萄糖、淀粉:叶绿体纤维素:高尔基体糖元:主要是肝脏、肌肉主要是内质网生理作用主要的能源物质参与细胞(细胞壁)的构成,核糖、脱氧核糖参与核酸的组成细胞中的储能物质,如糖元、淀粉生物体的主要储能物质,如脂肪构成生物膜的重要成分,如磷脂、胆固醇调节新陈代谢和生殖,如性激素联系1.生命科学研究中常用“建模”方法表示微观物质的结构,图中甲丙分别表示植物细胞中常见的三种大分子有机物,每种有机物都有其特定的基本组成单位。则与下图中甲丙对应完全吻合的是中的哪一组?多肽、RNA、淀粉DNA、RNA、纤维素DNA、蛋白质、糖元核酸、多肽、糖元提示组成RNA、DNA的基本单位分别为4种核糖核苷酸、4种脱氧核苷酸;组成淀粉、糖元、纤维素的单体都为葡萄糖;而组成多肽或蛋白质的基本单位即氨基酸约有20种,图中甲、乙、丙的单体分别有8种、4种、1种,因此,图中甲丙可分别表示多肽、RNA、淀粉。2.脂肪分子可否采用上图形式表示?为什么?提示不能,

      8、脂肪只由甘油和脂肪酸构成,它并非由许多单体构成,故不属生物大分子。真题重组判断正误(1)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(2016全国卷,1D)()(2)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017海南卷,5A)()(3)人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化(2017海南卷,5B)()(4)维生素D和性激素不属于固醇类物质(2014海南卷,2B)()(5)脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少(2014海南卷,2C)()以上内容主要源自教材必修一P55P57糖类与脂质的相关知识。糖类的种类及功能1.(2017经典高考题)下列关于糖类化合物的叙述,正确的是()A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖,但元素组成不同B.淀粉、糖元、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与班氏试剂反应生成砖红色沉淀D.蔗糖是淀粉的水解产物之一,麦芽糖是纤维素的水解产物之一解析葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖,糖类元素组成都为C、H、O,A错误;淀粉、糖元、纤维素三种多糖的单体都是葡萄糖,B正确;还原糖可与班氏试剂反应生成砖红色沉淀,蔗糖不是还原糖,不能与班氏试剂反应生成砖红色沉淀,C错误;淀粉和纤维素的水解产物都是葡萄糖,D错误。答案B2.(2017河南安阳一模,1)下列有关组成细胞的化合物糖类的叙述,正确的是()A.和糖类相比,人血红蛋白特有的组成元素是NB.在细胞膜外表面能和糖类结合的只有蛋白质C.细胞中糖类的合成也需要蛋白质的参与D.糖类只有被彻底水解后才可参与细胞呼吸解析和糖类相比,人血红蛋白特有的组成元素是N和Fe,A错误;细胞膜上的糖类,有的与蛋白质结合形成糖蛋白,有的与脂质结合形成糖脂,B错误;细胞中糖类的合成需要酶的参与,催化糖类合成的酶为蛋白质,C正确;葡萄糖属于单糖,不能继续水解,可以直接参与细胞呼吸,D错误。答案C高考常考的“糖”(1)还原性糖与非还原性糖:还原性糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖,非还原性糖包括蔗糖、多糖等(2)RNA、DNA、ATP中糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖(3)细胞壁中糖:纤维素(4)细胞膜中糖:糖蛋白、糖脂(5)病毒中的糖:核糖(RNA病毒)、脱氧核糖(DNA病毒)(6)血浆中的糖(葡萄糖):血糖浓度为0.81.2 g/mL,高于1.6 g/mL可致糖尿病(1)糖类是主要的能源物质。但并非所有的糖都是能源物质,如

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