高考生物一輪復習 第10講 ATP的主要來源——細胞呼吸課件 新人教版必修1

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1、,必修 分子與細胞,第三章細胞的能量供應和利用,第10講ATP的主要來源細胞呼吸,Z整合 核心考點,1實驗原理 (1)酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于_菌。酵母菌進行有氧呼吸能產生大量的CO2，在進行無氧呼吸時能產生_。 (2)CO2可使澄清的石灰水變_，也可使_水溶液由藍變綠再變黃。根據_，可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產生情況。 (3)橙色的_溶液，在酸性條件下可與乙醇發(fā)生化學反應，變成_。,兼性厭氧,酒精和CO2,渾濁,溴麝香草酚藍,石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短,重鉻酸鉀,灰綠色,2實驗步驟 (1)提出問題：酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產生酒精的條件是有氧還是無氧？

2、酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產物是什么？ (2)作出假設：針對上述問題，根據已有的知識和生活經驗(如酵母菌可用于釀酒、發(fā)面等)作出合理的假設。 (3)設計并進行實驗 配制酵母菌培養(yǎng)液。 設計對比實驗,a圖甲中空氣先通過NaOH溶液的目的是_。 b圖乙中B瓶先密封放置一段時間后，再連通盛澄清石灰水的錐形瓶的目的是_。 產物檢測 a檢測CO2的產生，裝置如圖所示。 b檢測酒精的產生：自A、B中各取2 mL濾液分別注入編號為1、2的兩支試管中分別滴加0.5 mL溶有0.1 g_的濃硫酸溶液振蕩并觀察溶液的顏色變化。,除CO2,耗盡氧氣,重鉻酸鉀,(4)實驗現象 甲、乙兩裝置中石灰水都變渾濁，且

3、甲中渾濁程度高且快。 2號試管中溶液由_，1號試管_。 (5)實驗結論：,橙色變成灰綠色,不變色,1探究細胞呼吸類型裝置圖 (1)裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸作用所產生的CO2，紅色液滴移動的距離代表酵母菌細胞呼吸吸收的O2量。,(2)裝置乙中紅色液滴移動的距離代表酵母菌細胞呼吸吸收的O2量與產生的CO2量的差值。其實驗結果與結論總結如下：,2.注意事項 (1)為防止微生物呼吸對實驗結果的干擾，應將裝置進行滅菌，所測種子進行消毒處理。 (2)對照組的設置：為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應設置對照實驗，將所測定的生物滅活(將種子煮熟)，其他條件均不變。 (3)若選用綠色植

4、物作實驗材料，測定細胞呼吸速率，需將整個裝置進行遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。,1(2015濟南調研)下圖是探究酵母菌呼吸類型的裝置(底物為葡萄糖)，下面的現象中能夠說明酵母菌進行無氧呼吸的是() A裝置一中的液滴左移 B裝置一中的液滴右移 C裝置二中的液滴左移 D裝置二中的液滴右移,解析本題考查呼吸作用的類型，難度中等。酵母菌進行有氧呼吸時，吸收的O2和釋放CO2量相等，而無氧呼吸只釋放CO2，在裝置二中會導致液滴右移；裝置一中，NaOH溶液的存在會吸收CO2，無法判斷出是否進行了無氧呼吸。 答案D,2如圖是一種測定呼吸速率的密閉系統裝置。下列關于該裝置有關的實驗的敘述中

5、，正確的是() A有色液滴的移動可能是由櫻桃的細胞呼吸引起的，也可能是由外界溫度或氣壓變化引起的 B本實驗需要設置對照，對照組的處理方法是使櫻桃死亡但不用消毒，其他條件相同 C若有色液滴不動，說明種子停止了呼吸 D若用相同的裝置測定綠色植物的呼吸速率，需要在綠光照射下進行，以避免光合作用的影響,解析本實驗的目的是測定櫻桃的呼吸作用，所以要將櫻桃消毒，避免其上的微生物的呼吸作用對實驗結果造成影響。另外，有色液滴的移動還可能是由外界溫度或者氣壓變化引起的，所以應設置對照實驗，對照組的處理方法是使櫻桃死亡并將其表面消毒，其他條件與實驗組一致。有色液滴不動，可能是因為外界因素，也可能是種子因缺氧而進行

6、無氧呼吸。若測定綠色植物的呼吸速率，應將裝置放在暗處，放在綠光下植物仍會進行微弱的光合作用，因為色素也可以吸收綠光，只是量少而已。 答案A,1完善細胞呼吸過程圖解,2探究比較有氧呼吸和無氧呼吸區(qū)別,細胞質基質和線粒體,細胞質基質,酒精和CO2或乳酸,徹底,完全,沒有徹底,沒有完全,有機物,能量,【特別提醒】有關細胞呼吸的易錯點 (1)有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的一定不是乳酸發(fā)酵。 (2)無氧呼吸只釋放少量能量，其余能量儲存在分解不徹底的氧化產物酒精或乳酸中。,1分析下圖中的酶1、酶2、酶3和酶4依次分別存在于何處？ 提示細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜、細胞質基質、類囊體膜和

7、葉綠體基質中。,2寫出有氧呼吸的反應式并標出氧元素的來源和去路。 提示 3跑馬拉松時，腓腸肌細胞內消耗的O2和產生的CO2相比，哪個多？ 提示相等。,1(多選)如圖表示細胞呼吸作用的過程，其中代表有關生理過程發(fā)生的場所，甲、乙代表有關物質，下列相關敘述正確的是() A和都具有雙層生物膜 B和所含酶的種類不同 C和都能產生大量ATP D甲、乙代表丙酮酸、H,解析本題考查呼吸作用的相關知識。分析題圖可推測為細胞質基質，為線粒體基質，為線粒體內膜；甲為丙酮酸，乙為H。由上述分析可知A項錯，與中的反應類型不同，故所含酶也不同，B、D項正確；中進行有氧呼吸第三階段能產生大量ATP，中進行有氧呼吸第二階段

8、，產生少量ATP，故C項錯。 答案BD,2如甲圖為不完整的呼吸作用示意圖，乙圖為線粒體結構模式圖。請據圖回答下列問題： (1)甲圖中X代表的物質是_，E代表的物質可能是_。 (2)甲圖中有氧呼吸的途徑是_，其中產生能量最多的是_階段(填字母)。 (3)甲圖中C、D階段發(fā)生的場所依次對應乙圖中的_(填序號)。,丙酮酸,酒精和二氧化碳,A、C、D,D,(4)A階段與E物質產生階段的反應屬于_，寫出有關的反應式_。 (5)葉綠體中產生的氧氣進入到相鄰細胞中被利用的過程中，氧氣分子通過的生物膜共有_層，通過這些膜的方式是_。,無氧呼吸,C6H12O6酶,2C2H5OH2CO2少量能量,6,自由擴散,解

9、析由圖分析可知乙圖中的是線粒體內膜，是線粒體基質，是線粒體外膜；甲圖中的A、C、D分別代表了細胞呼吸第一階段反應、有氧呼吸第二階段反應(在線粒體基質中進行)、有氧呼吸第三階段反應(在線粒體內膜上進行)。有氧呼吸第三階段釋放的能量最多。圖中的X應為丙酮酸，E為酒精和二氧化碳。葉綠體中產生的氧氣通過自由擴散方式進入到相鄰細胞中被利用的過程中，氧氣分子通過的生物膜共有6層(兩層葉綠體膜、兩層細胞膜和兩層線粒體膜)。,細胞呼吸類型的判斷方法 在以葡萄糖為呼吸底物的情況下，CO2釋放量和O2消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據，總結如下： (1)無CO2產生：乳酸發(fā)酵。 (2)不耗O2，產生CO2：酒精發(fā)

10、酵。 (3)耗O2量產生CO2量：有氧呼吸或有氧呼吸、產乳酸的無氧呼吸。 (4)耗O2量4/3，有氧呼吸無氧呼吸。,1探究溫度對細胞呼吸的影響 (1)模型解讀：溫度通過影響與細胞呼吸有關_來影響呼吸速率。 最適溫度時，細胞呼吸_。 超過_時，呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細胞呼吸受到_。 低于最適溫度呼吸酶活性_，細胞呼吸受到抑制。,酶的活性,最強,最適溫度,抑制,下降,(2)應用：低溫下貯存_。 溫室栽培中增大 _(降低_)，以減少夜間呼吸消耗有機物。,蔬菜水果,晝夜溫差,夜間溫度,2探究氧氣對細胞呼吸的影響 (1)模型解讀：O2是有氧呼吸所必需的，對厭氧型生物而言，O2對其無氧呼吸有抑制作

11、用。 O2濃度0時，只進行。 0O2濃度10%時，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。隨O2濃度增大，_逐漸被抑制，_不斷加強。 O2濃度10%時，只進行_。 O2濃度5%時，有機物消耗最少。,無氧呼吸,無氧呼吸,有氧呼吸,有氧呼吸,(2)應用：貯藏水果、蔬菜、種子時，降低O2濃度，以減少_，但不能無O2，否則產生_過多，導致腐爛。,有機物消耗,酒精,3探究含水量對細胞呼吸的影響 (1)模型解讀：在一定范圍內，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而_。當含水量過多時，_減慢，甚至死亡。 (2)應用：作物栽培中，合理灌溉。種子儲存前進行晾曬處理，萌發(fā)前進行浸泡處理。,減慢,呼吸速率,4探究C

12、O2濃度對細胞呼吸的影響 (1)模型解讀：CO2是細胞呼吸的產物，對細胞呼吸具有_作用。 (2)應用：在蔬菜、水果保鮮中，增加_濃度(或充入N2)可_細胞呼吸，減少有機物的消耗。,抑制,CO2,CO2,慢跑，提倡有氧運動，其機理是什么？ 提示可防止無氧呼吸產生乳酸使人體肌肉酸脹。,1如圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化(呼吸底物均為葡萄糖)。下列相關敘述正確的是() A氧濃度為a時最適于貯藏該植物器官 B氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的4倍 C氧濃度為c時，無氧呼吸最弱 D氧濃度為d時，CO2產生的場所只有線粒體,解析植物器官儲藏

13、應選擇CO2釋放總量最少時對應的氧濃度，如圖中氧濃度c，A項錯誤；按有氧呼吸C6H12O66O26CO2，氧濃度為b時有氧呼吸消耗的葡萄糖為1/2 mol，無氧呼吸按C6H12O62CO2，當釋放CO2量835 mol時，消耗葡萄糖量為5/2 mol，故氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5/21/25倍，B項錯誤；氧濃度為d時，CO2釋放總量與O2吸收量幾乎相等，即此時幾乎不進行無氧呼吸，C項錯誤。 答案D,2如圖某種植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化，請據圖回答： (1)圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是_。 (2)_點的生物學含義是無

14、氧呼吸消失點，由縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積所代表的生物學含義是_。,氧氣濃度增加，無氧呼吸受抑制,P,氧氣濃度逐漸增大的過程中，無氧呼吸生成的CO2總量,(3)在原圖中繪出無氧呼吸產生的CO2隨氧氣濃度變化而變化的曲線。 (所繪曲線應能表現下降趨勢，并經過Q、B以及P點在x軸上的投影點)如圖所示。 (4)若圖中的AB段與BC段的距離等長，說明此時有氧呼吸釋放的CO2與無氧呼吸釋放的CO2相比_(填“一樣多”“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無氧呼吸的_。,一樣多,1/3,(5)在長途運輸新鮮蔬菜時，常常向塑料袋中充入氮氣，目的是_。你認為氧濃度應調節(jié)到_點的對應濃

15、度，最有利于蔬菜的運輸，試說明理由： _。,降低氧濃度，減少有機物的消耗,R,此時有氧呼吸強度較低，同時又抑制了無氧呼吸，蔬菜中的有機物消 耗最少,解析本題以細胞呼吸的兩種類型為核心命題點，考查了有氧呼吸、無氧呼吸隨O2濃度變化的特點，綜合考查了學生解讀曲線、根據已知曲線畫未知曲線的能力以及解決相關實際問題的能力。解題時應注意：Q點只進行無氧呼吸，P點只進行有氧呼吸，B點有氧呼吸、無氧呼吸釋放的CO2量相等，R點釋放的CO2量最少，此時有利于蔬菜運輸。,影響細胞呼吸的外界因素的應用注意點 (1)影響細胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強相關植物或器官的細胞呼吸強度，可采取供水、升溫、高氧等措施

16、；若需降低細胞呼吸強度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。 (2)儲存蔬菜和水果的條件并不是無氧環(huán)境。蔬菜、水果在儲藏時都應在低溫、低氧條件下，低溫以不破壞植物組織為標準，一般為零上低溫；種子儲存時應保持干燥，而蔬菜、水果儲存時應保持一定的濕度。,T突破 考疑考技,1真核生物與原核生物的細胞呼吸 (1)真核生物細胞并非都能進行有氧呼吸，如蛔蟲細胞、哺乳動物成熟的紅細胞只能進行無氧呼吸。 (2)原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進行有氧呼吸，如藍藻、硝化細菌等，與有氧呼吸有關的酶分布在細胞質基質和細胞膜上。 2H2O、O2的利用階段與CO2、H2O的形成階段 有氧呼吸過程中，反應物中的葡萄糖、水

17、、O2分別在第一、第二、第三階段被利用，產物中的CO2和H2O分別在第二、第三階段形成。 3產物CO2中兩個氧原子的來源，一個來自于底物中的H2O。用18O2參與呼吸作用，生成HO后再用于參與呼吸作用的第二階段，18O可從水中轉移到CO2中。,4有氧呼吸與無氧呼吸(產酒精)的計算方法 消耗等量的葡萄糖時產生的CO2摩爾數：無氧呼吸有氧呼吸13。 消耗等量的葡萄糖時消耗的O2和產生CO2摩爾數：有氧呼吸消耗的O2有氧和無氧呼吸產生的CO2之和34。 產生等量CO2時消耗葡萄糖摩爾數：無氧呼吸有氧呼吸31。,【思維診斷】 考題診斷： (1)(2014全國大綱卷T2C)在有氧與缺氧的條件下細胞質基質

18、中都能形成ATP。( ) (2)(2013安徽卷T1C)線粒體將葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。( ) (3)(2013海南卷T2A)無氧呼吸能產生ATP，但沒有H的生成過程。( ) (4)(2013重慶卷T3C)檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產生CO2可判斷其呼吸方式。( ) (5)(2013江蘇卷T23C改編)有氧呼吸第二、三階段都能產生大量ATP。( ),(6)(2012上海卷T25A改編)細胞內葡萄糖分解成丙酮酸和H的反應，只發(fā)生在細胞有氧時。( ) (7)(2012福建卷T1B)及時排澇，能防止根細胞受酒精毒害。( ) (8)(2012浙江卷T4A)無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果保鮮。( )

19、,1(2015新課標全國卷)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中， 一段時間后，測定根吸收某一礦質元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結果見下表： 下列分析正確的是() A有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收 B該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關 C氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗ATP D與空氣相比，氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收,解析本題考查植物吸收礦質元素離子的影響因素及對表格的分析能力。由表格信息可知，在同樣溫度條件下，空氣培養(yǎng)瓶中離子相對吸收量較大，說明有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收，A項正確。同樣的空氣環(huán)境，不同溫度條件下離子

20、的相對吸收量不同，說明該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化有關，B項錯誤。同樣的溫度條件下，氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子較少，說明植物幼根細胞吸收該離子消耗ATP，且氮氣環(huán)境不利于該植物幼根對該離子的吸收，C、D兩項錯誤。 答案A,2(2016肇慶調研)將圖中果酒發(fā)酵裝置改裝后用于探究酵母菌呼吸方式的實驗，下列相關操作錯誤的是() A探究有氧條件下酵母菌呼吸方式時打開閥a B經管口3取樣檢測酒精和CO2的產生情況 C實驗開始前對改裝后整個裝置進行氣密性檢查 D改裝時將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通,解析探究有氧條件下酵母菌的呼吸方式需要提供氧氣，應打開閥a，A項正確；從管口3取樣可檢

21、測酒精的產生情況，不能檢測CO2的產生情況，B項錯誤；實驗開始前應對改裝后整個裝置進行氣密性檢查，確保不漏氣，以防O2進入影響發(fā)酵，C項正確；將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通，既可檢測CO2產生的情況，又可防止O2進入裝置內，D項正確。 答案B,3(2016北京西城模擬)下列關于細胞呼吸的敘述正確的是() A種子萌發(fā)過程中細胞呼吸速率沒有明顯變化 B細胞中ATP/ADP的比值下降可促進細胞呼吸 C細胞呼吸過程中產生CO2的場所是線粒體基質 D檢測CO2產生可判斷乳酸菌是否進行細胞呼吸,解析細胞中ATP的合成與分解保持動態(tài)平衡，ATP/ADP的比值下降可促進細胞呼吸，B正確；細胞呼吸過程中產

22、生CO2的場所不只是線粒體基質，C錯誤；乳酸菌進行細胞呼吸產生乳酸，不產生CO2，D錯誤。 答案B,4(2016陜西西安模擬)細胞呼吸原理在生產生活中應用廣泛，以下分析不正確的是() A選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，主要是為保證人體細胞的有氧呼吸 B要及時為板結的土壤松土透氣，以保證根細胞的正常呼吸 C皮膚破損較深的患者，應及時到醫(yī)院注射破傷風抗毒血清 D慢跑可以促進人體細胞的有氧呼吸，使細胞獲得較多能量,解析選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，主要是為了抑制厭氧菌的生存和繁殖，A錯誤。 答案A,5(2015安徽理綜)科研人員探究了不同溫度(25 和0.5 )條件下 (1)由圖可知，與25 相比，0.5 條

23、件下果實的CO2生成速率較低，主要原因是_；隨著果實儲存時間的增加，密閉容器內的_濃度越來越高，抑制了果實的細胞呼吸。該實驗還可以通過檢測_濃度變化來計算呼吸速率。,低溫降低了細胞呼吸相關酶活性,O2,CO2,(2)某同學擬驗證上述實驗結果，設計如下方案： 稱取兩等份同一品種的藍莓果實，分別裝入甲、乙兩個容積相同的瓶內，然后密封。 將甲、乙瓶分別置于25 和0.5 條件下儲存，每隔一段時間測定各瓶中的CO2濃度。 記錄實驗數據并計算CO2生成速率。 為使實驗結果更可靠，請給出兩條建議，以完善上述實驗方案(不考慮溫度因素)。 答案選取的果實成熟度還應一致；每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗。,解析(1)酶的催化活性受溫度的影響，低溫下酶活性降低，細胞呼吸減弱。細胞呼吸過程中消耗O2，產生CO2，故可以通過檢測CO2的增加或O2的減少來檢測細胞呼吸速率。 (2)對實驗材料的選擇，要盡量統一，包括生理狀態(tài)、成熟程度等方面。另外要進行平行重復實驗，提高實驗的準確性和可信度。,