2013高考必修1第五章第3节

第3节ATP的主要来源——细胞呼吸回归教材•夯实双基一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1．代谢类型：属于异养__________菌。兼性厌氧由蓝变绿再变黄3．酒精的检测：使用酸性条件下橙色的_____________溶液，由橙色变为_________。重铬酸钾灰绿色思考感悟1．“喝酒不开车，开车不喝酒”，你能设法检测司机是否喝了酒吗？【提示】重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理可以用来检测司机是否喝了酒。具体做法是：让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾(常用重铬酸钾的硅胶)，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾就会变成灰绿色。二、细胞呼吸的方式1．有氧呼吸(1)概念：有氧呼吸是指细胞在_______的参与下，通过多种____的催化作用，把________等有机物彻底氧化分解，产生______________，释放能量，生成大量________的过程。氧酶葡萄糖二氧化碳和水ATP(2)反应式：_____________________________________________________(3)过程细胞质基质线粒体基质线粒体内膜思考感悟2．有氧呼吸过程中，反应物中的水、O2分别在第几阶段被利用？产物中的CO2和H2O分别在第几阶段形成？【提示】分别在第二、第三阶段被利用；分别在第二、第三阶段形成。2．无氧呼吸(1)概念：无氧呼吸是指细胞在_______的情况下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解，释放能量，生成_______的过程。(2)场所：全过程均在___________中。无氧ATP细胞质基质(3)过程①第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同。②第二阶段的产物是________________和CO2。乳酸或酒精(4)化学反应式①产乳酸的反应式为：_________________________________②产酒精的反应式为：___________________________________________________高频考点•深度剖析考点一有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解(1)有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。(2)有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部来自O2。(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于催化反应的酶不同。(4)有氧呼吸中氧元素来源去路：即时应用1．细胞呼吸为生物生命活动提供了能量，是所有生物体最重要的生理过程之一。下面有关叙述正确的是

(

)A．无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段不完全相同B．无氧呼吸因为分解糖类的效率低，所以释放的能量少C．线粒体中能产生CO2的场所是内膜D．有氧呼吸第三阶段生成水的同时，伴随着大量能量的释放解析：选D。无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同；无氧呼吸因为分解糖类不彻底，大部分能量储存在未分解的有机物中，所以释放的能量少；线粒体中能产生CO2的场所是基质。考点二影响细胞呼吸的外界因素及应用因素原因曲线应用温度温度主要影响酶的活性。一般来说，在一定温度范围内，呼吸速率随温度的升高而增大①低温下贮存蔬菜、水果②大棚蔬菜夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量因素原因曲线应用O2O2浓度低时，无氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)适当降低氧气浓度，抑制呼吸消耗，延长蔬菜、水果的保鲜时间因素原因曲线应用CO2CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸有抑制作用在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗即时应用2．(原创)第十二届国际果蔬食品博览会于2011年9月23日至26日在中国北方著名的果品和蔬菜生产加工基地——烟台举行，当地的苹果果形端正、皮薄甜脆、汁多爽口，享誉全国。为了尽量延长新鲜苹果的贮藏时间，贮藏条件最好是(

)A．低O2、适当的湿度、零上低温B．低O2、适当的湿度、零下低温C．无O2、保持干燥、零上低温D．无CO2、保持干燥、零下低温解析：选A。本题考查影响细胞呼吸的因素。要长时间贮藏水果，就要降低其细胞呼吸，减少有机物的消耗。在低温条件下，呼吸酶活性降低；低氧状态下，细胞有氧呼吸弱，无氧呼吸受到抑制，整个细胞呼吸强度处于最低状态，可以有效减少营养物质的消耗，但若温度低于零度，则会冻伤水果。湿度适中，减少水果中水分丢失，有利于保鲜。实验探究•专项突破“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验1．本实验的鉴定试剂及现象试剂鉴定对象实验现象澄清石灰水CO2变混浊(据变混浊程度可确定CO2多少)溴麝香草酚蓝水溶液CO2蓝→绿→黄(据变色的时间快慢确定CO2的多少)重铬酸钾溶液酒精橙色→灰绿色(酸性条件)2.探究酵母菌细胞呼吸的方式3．注意问题(1)甲图中氢氧化钠溶液的作用是什么？吸收空气中的二氧化碳，保证通入石灰水的气体中的CO2全部来自酵母菌的细胞呼吸，从而排除空气中CO2对实验结果的干扰。(2)怎样保证乙图中通入石灰水的CO2全部来自酵母菌的无氧呼吸？实验开始时，应将D瓶密封后放置一段时间，以消耗完瓶中氧气，然后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入石灰水的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。(3)在实验过程中发现甲组石灰水变浑浊，很快又变澄清，为什么？后续通入的CO2会和刚产生的碳酸钙沉淀反应，形成了碳酸氢钙，因而石灰水变混浊后，很快又变澄清。如用溴麝香草酚蓝水溶液检测，就可避免这种现象。实战演练

(专项提能，小试牛刀)某生物兴趣小组对酵母菌的细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请据题分析作答：(1)请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号：__________________；无氧条件下的装置序号：________。(2)装置中c瓶的作用是：______________________________。(3)d应封口放置一段时间后，再连通b，其原因是_______________________________。【解析】解答本题的关键：一是弄清各装置的作用。a用于通气条件下的酵母菌培养、b可检验是否有CO2产生、c去除空气中的CO2、d用于不通气条件下的酵母菌培养。二是掌握酵母菌细胞呼吸的类型及异同。有氧呼吸在有氧条件下进行，产生CO2；无氧呼吸在无氧条件下进行，产生酒精和CO2。若探究有氧呼吸，连接的顺序为c→a→b或c→b→a→b；若探究无氧呼吸，连接的顺序为d→b。d应封口一段时间后，再连通b，主要目的是使装置内本身存在的O2被彻底消耗，以确保通往澄清石灰水中的CO2是由酵母菌的无氧呼吸所产生。【答案】

(1)c→a→b(或c→b→a→b)

d→b(2)吸收空气中的CO2，排除其对实验结果的干扰(其他合理答案也可)(3)d封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，再连通b，就可以确保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的(其他合理答案也可)命题视角•把脉高考酵母菌呼吸类型的实验探究本部分知识历来是高考的重点、热点，高考试题可能从细胞呼吸的有关实验探究、细胞呼吸的场所及过程、细胞呼吸的原理在生产生活中的应用等方面通过图表、坐标曲线等形式命题。视角1洞察高考热点例1 (2011·山东理综)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是(

)A．滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境C．若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中【标准解答】逐项分析如下选项判断内容分析A项正确酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2，气泡内的气体是CO2B项正确加水可以防止酵母菌与空气的接触，创造无氧环境选项判断内容分析C项正确若将水换成冷水，会降低酵母菌体内呼吸酶的活性，反应速率降低，气泡释放速率下降D项错误被分解的葡萄糖中的能量有三个去向：一部分转移至ATP，一部分以热能形式释放，其余的存留在酒精中互动探究(1)该实验中CO2产生的场所是什么？(2)D项中的ATP在无氧呼吸的第二阶段能产生吗？【提示】

(1)细胞质基质。(2)不能。视角2体验方法要点例2

在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(

)A．a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C．c条件下，无氧呼吸最弱D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体【思路点拨】解答本题可按以下思路分析：关键点：①据CO2释放量和O2吸收量⇒种子进行细胞呼吸的类型。②据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式计算消耗的葡萄糖量与吸收O2量、释放CO2量的关系。【解析】植物种子萌发时进行细胞呼吸，通过题中的表格可以看出，当氧气浓度为零时，仍有二氧化碳释放，说明此时种子进行无氧呼吸，既然有二氧化碳产生，则另一种产物就是酒精，而不是乳酸；当氧气浓度为3时，有氧呼吸产生的二氧化碳是3，呼吸作用释放的二氧化碳为8，则无氧呼吸产生的二氧化碳为8－3＝5，则有氧呼吸消耗的有机物为0.5，无氧呼吸消耗的有机物是2.5，很显然是无氧呼吸强；当处于d状态时，无氧呼吸消失，此时只进行有氧呼吸，且有氧呼吸产生二氧化碳是在线粒体基质中产生的。【答案】

D变式训练有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示。下列叙述中错误的是(

)氧浓度(%)abcd产生CO2的量(mol)912.51530产生酒精的量(mol)96.560A.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为6molB．氧浓度为d时，只进行有氧呼吸C．氧浓度为c时，有50%的葡萄糖用于酒精发酵D．a值约为0答案：C影响细胞呼吸强度的因素分辨不清(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞进行无氧呼吸。(2)随着O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，但有氧呼吸因氧气浓度较低也较弱，细胞呼吸的总强度较低；视角3突破易错疑点但随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度又增大。(3)种子、蔬菜和水果在贮藏时都应在低温、低氧情况下，不同的是种子还要保持干燥，而蔬菜和水果要保持一定湿度。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。自我挑战

如图是外界条件对细胞呼吸速率的影响曲线图，请根据图分析说明：(1)从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度在________。AB段说明________________________________________________________________________。(2)乙图表示酵母菌的呼吸情况，则曲线Ⅱ表示________呼吸类型。如果在瓶中培养酵母菌时，测定出瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积比为5∶4，这是因为有________(比例)的酵母菌在进行曲线Ⅰ所示的呼吸类型(假设两种细胞呼吸的速率相等)。(3)由甲、乙两图可知，贮存水果时应选择________(低温、适温、高温、无氧、低氧、高氧)的条件。【解析】

(1)由图甲可以看出，B点是细胞