2014届高考生物一轮指导课件3.2ATP和细胞呼吸-必修1

第一页，共85页。知识内容考纲要求ATP在能量代谢中的作用Ⅱ细胞呼吸Ⅱ探究酵母菌的呼吸方式实验探究第二页，共85页。第三页，共85页。知识点一：细胞的能量“通货〞——ATP1．ATP的结构和功能(1)ATP结构简式： ，其中A表示 ，P表示 。(2)功能：是生命(shēngmìng)活动的 物质。A—P～P～P腺苷磷酸(línsuān)基团直接(zhíjiē)能源第四页，共85页。2．ATP与ADP的相互(xiānghù)转化第五页，共85页。(1)图中①是 ，其中 易形成和断裂(duànliè)。(2)图中②为 的过程，其作用是 。(3)写出ATP与ADP相互转化的反响式 。高能(gāonéng)磷酸键远离A的高能(gāonéng)磷酸键高能磷酸键水解释放能量为各项生命活动提供能量第六页，共85页。3．ATP的来源(láiyuán)(1)动物和人： 。(2)绿色植物： 。

呼吸作用(hūxīzuòyònɡ)呼吸作用(hūxīzuòyònɡ)和光合作用第七页，共85页。1.植物(zhíwù)叶肉细胞产生ATP的场所有哪些？这些ATP均可用于主动运输，物质合成等多种耗能过程吗？提示：植物(zhíwù)叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜及叶绿体类囊体薄膜，叶绿体中产生的ATP专用于复原C3化合物，不能用于其他耗能过程(其他部位产生的ATP可用于各项生命活动)。第八页，共85页。1．ATP的结构式由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三〞来总结(zǒngjié)，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。第九页，共85页。2．ATP与ADP的相互转化(zhuǎnhuà)转化(zhuǎnhuà)过程图解第十页，共85页。3．ATP合成与水解(shuǐjiě)的比较第十一页，共85页。由上表可看出，ATP和ADP的相互转化过程(guòchéng)中，反响类型、反响所需酶以及能量的来源、去路和反响场所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反响。但物质是可循环利用的。第十二页，共85页。 (1)细胞中ATP含量很少，ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞内的含量并不高，因此细胞内ATP的形成(xíngchéng)与分解相当频繁。(2)剧烈运动时ATP分解量加大，其合成量也加大，不可说成ATP分解速率大于合成速率或ATP合成速率大于分解速率。第十三页，共85页。1．以下结构在光下不能产生ATP的是()A．细胞质基质 B．叶绿体内膜C．叶绿体的类囊体 D．线粒体的内膜解析：在细胞质的基质中进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸阶段，都可以产生ATP。在线粒体的内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，产生大量的ATP。在叶绿体的类囊体上进行光合作用(guānghé-zuòyòng)的光反响阶段，可以产生ATP。而在叶绿体的内膜中无ATP的产生。答案：B第十四页，共85页。第十五页，共85页。A．图1中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B．图2中反响向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量C．ATP与ADP快速(kuàisù)转化依赖于酶催化作用具有高效性D．酶1和酶2催化作用的机理是降低反响的活化能解析：图1中A表示腺嘌呤，b、c是高能磷酸键。ATP水解时远离腺苷的高能磷酸键断裂。酶催化作用具有高效性，其催化作用的机理是降低反响的活化能。答案：A第十六页，共85页。知识点二：细胞呼吸1．探究酵母菌细胞呼吸的方式(fāngshì)[判断正误](1)酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。()(2)根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可检测酵母菌产生CO2的多少。()(3)酒精与酸性重铬酸钾溶液发生反响，变成橙色。()(4)探究有氧呼吸的装置中NaOH与澄清石灰水的作用相同。()√√××第十七页，共85页。2．有氧呼吸(hūxī)(1)有氧呼吸(hūxī)的反响式是 。第十八页，共85页。(2)过程(guòchéng)：第十九页，共85页。3．无氧呼吸(hūxī)[判断正误](1)酵母菌无氧呼吸(hūxī)的反响式为C6H12O6酶,2C3H6O3()(2)马铃薯储藏久了会有酒味产生。()(3)人剧烈运动时产生的CO2是有氧呼吸(hūxī)和无氧呼吸(hūxī)的共同产物。()(4)无氧呼吸(hūxī)只在第一阶段释放少量能量，产生少量ATP。()×××√第二十页，共85页。(5)水果贮藏在完全无氧环境中，可将损失(sǔnshī)减小到最低程度。()(6)无氧呼吸不需要氧参与，因而其底物的分解不属于氧化反响。()××第二十一页，共85页。2.作物栽培时要及时中耕松土，稻田需要定期排水，这有什么好处？提示：作物栽培时要及时松土透气，有利于根系的有氧呼吸，促进根对无机盐的吸收；稻田需定期排水，否那么会因根进行无氧呼吸产生大量的酒精，对细胞(xìbāo)产生毒害作用，使根腐烂。第二十二页，共85页。1．细胞呼吸(hūxī)的过程第二十三页，共85页。2．有氧呼吸(hūxī)过程中各元素的去向第二十四页，共85页。3．有氧呼吸(hūxī)和无氧呼吸(hūxī)的比较有氧呼吸无氧呼吸区别场所主要在线粒体中进行在细胞质基质中进行条件氧气，多种酶无氧气，多种酶物质变化葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和CO2能量变化释放大量能量，产生大量ATP释放少量能量，产生少量ATP特点受O2和湿度等因素的影响有氧气存在时，无氧呼吸受抑制联系二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP第二十五页，共85页。(1)温度(wēndù)：①曲线模型：如右图。②模型解读：温度(wēndù)通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。第二十六页，共85页。a．最适温度时，细胞呼吸最强。b．超过(chāoguò)最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。c．低于最适温度呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。③应用：a．低温下贮存蔬菜水果。b．温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度)，以减少夜间呼吸消耗有机物。第二十七页，共85页。(2)O2浓度：①曲线模型：如右图。②模型解读：a．O2浓度低时，无氧呼吸占优势。b．随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。c．当O2浓度到达一定值后，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)。③应用：贮藏水果、蔬菜、种子时降低O2浓度，以减少(jiǎnshǎo)有机物消耗，但不能无O2，否那么产生酒精，导致腐烂。第二十八页，共85页。(3)含水量：①曲线模型：如右图。②模型解读(jiědú)：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。当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。③应用：作物栽培中，合理灌溉。第二十九页，共85页。(4)CO2浓度：①曲线模型：如右图。②模型解读(jiědú)：CO2是细胞呼吸的产物， 对细胞呼吸具有抑制作用。③应用：在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。第三十页，共85页。 (1)种子(zhǒngzi)、蔬菜和水果在贮藏时都应在低温、低氧条件下，不同的是种子(zhǒngzi)还应保持枯燥，而蔬菜和水果应保持一定湿度，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。第三十一页，共85页。(2)不同(bùtónɡ)生物无氧呼吸的产物不同(bùtónɡ)生物无氧呼吸产物植物大多数植物细胞，如根细胞酒精和CO2马铃薯块茎、甜菜块根乳酸动物乳酸微生物乳酸菌等乳酸酵母菌等酒精和CO2第三十二页，共85页。3.如图为真核细胞呼吸作用的局部过程，据图分析以下表达错误的选项是()A．可以在细胞质基质中发生的是①③④B．在线粒体中发生的过程是②和③C．④过程比③过程释放的能量(néngliàng)多D．人在剧烈运动时产生的CO2只来源于②过程第三十三页，共85页。解析(jiěxī)：图中①是ATP的合成，可发生于细胞质基质和线粒体中，②是有氧呼吸，③④表示无氧呼吸，④过程较③过程氧化分解彻底，释放能量多，人体细胞只有有氧呼吸②产生CO2。答案：B第三十四页，共85页。4．将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份，分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养(péiyǎng)，测得CO2和O2体积变化的相对值如图。以下表达正确的选项是()A．甲条件下，细胞呼吸的产物除CO2外，还有乳酸B．乙条件下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多C．丙条件下，细胞呼吸产生的ATP最少D．丁条件下，产物中的CO2全部来自线粒体第三十五页，共85页。答案(dáàn)：D第三十六页，共85页。第三十七页，共85页。 (2012·北京(běijīnɡ)高考)细胞中不能合成ATP的部位是A．线粒体的内膜B．叶绿体中进行光反响的膜结构C．内质网的膜D．蓝藻(蓝细菌)中进行光反响的膜结构ATP及其与ADP的相互(xiānghù)转化第三十八页，共85页。第三十九页，共85页。解析：有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，释放大量能量，A项正确；在光合作用的光反响阶段，叶绿体将光能转化(zhuǎnhuà)为ATP中活泼的化学能，光反响的场所是叶绿体的类囊体薄膜，B项正确；内质网不能合成ATP，C项错误，蓝藻(蓝细菌)进行光反响能产生ATP，D项正确。答案：C第四十页，共85页。 正确界定以下几种物质中的“A〞含义ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构(jiégòu)中都有“A〞，但它在不同物质中表示的含义不同，如下图：第四十一页，共85页。ATP中的A为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成(zǔchénɡ))；DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸；RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸；核苷酸中的A为腺嘌呤。可见，它们的共同点是都含有腺嘌呤。第四十二页，共85页。 (2012·江苏高考)(多项选择)如图表示细胞呼吸作用的过程，其中1～3代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。以下相关表达正确的选项是A．1和3都具有双层生物膜B．1和2所含酶的种类(zhǒnglèi)不同C．2和3都能产生大量ATPD．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]细胞(xìbāo)呼吸第四十三页，共85页。第四十四页，共85页。解析：此题以细胞呼吸过程图解为载体考查细胞有氧呼吸三个阶段的重要变化和发生场所，同时考查考生的识图分析与判断推理能力。图中1表示(biǎoshì)有氧呼吸第一阶段的场所——细胞质基质，葡萄糖在此被分解为丙酮酸和[H]，并产生少量ATP，所以甲表示(biǎoshì)丙酮酸；2表示(biǎoshì)有氧呼吸第二阶段的场所——线粒体基质，丙酮酸和H2O反响生成CO2和[H]，并产生少量ATP，所以乙表示(biǎoshì)[H]；3表示(biǎoshì)有氧呼吸第三阶段的场所——线粒体内膜，[H]与O2反响生成H2O，同时产生大量ATP。1表示(biǎoshì)的细胞质基质无双层生物膜，A项错误；第四十五页，共85页。细胞质基质和线粒体中进行的化学反响不同，所含酶的种类(zhǒnglèi)也不同，B项正确；2所表示的线粒体基质中不能产生大量ATP，C项错误；据上述分析可知甲表示丙酮酸，乙表示[H]，D项正确。答案：BD第四十六页，共85页。 根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型(lèixíng)的重要依据，总结如下：(1)无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。(2)不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积增大，如酵母菌的无氧呼吸。第四十七页，共85页。(3)当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不变化，但假设将CO2吸收，可引起气体体积减小。(4)当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式，如酵母菌在不同(bùtónɡ)O2浓度下的细胞呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下：第四十八页，共85页。第四十九页，共85页。第五十页，共85页。“探究酵母菌细胞呼吸的方式(fāngshì)〞的实验1．实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。第五十一页，共85页。(2)CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以(kěyǐ)检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反响，变成灰绿色。第五十二页，共85页。第五十三页，共85页。第五十四页，共85页。第五十五页，共85页。3．实验中的关键步骤(1)通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致(suǒzhì)。(2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。第五十六页，共85页。 该实验(shíyàn)为比照实验(shíyàn)，有氧和无氧条件下的实验(shíyàn)都为实验(shíyàn)组。第五十七页，共85页。 某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时，设计了如下实验：实验一：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶中分别参加适量的马铃薯块茎碎屑，安装(ānzhuāng)成以下图甲。每隔一段时间，从分液漏斗向锥形瓶A中注入适量过氧化氢溶液，观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。实验二：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶C中放入适量的马铃薯块茎碎屑，并向C瓶充入N2，替代瓶中空气，安装(ānzhuāng)成以下图乙，一段时间后，观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。第五十八页，共85页。第五十九页，共85页。请答复以下问题：(1)实验一的原理是________________________________________________________________________；当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时，是否可以说明马铃薯的呼吸作用(hūxīzuòyònɡ)在逐渐增强？__________。为什么？___________________________________________。第六十页，共85页。(2)植物细胞无氧呼吸有两种类型，一种是能够产生酒精的无氧呼吸，另一种是能够产生乳酸的无氧呼吸。并且马铃薯块茎在只有N2的条件下可以进行无氧呼吸。那么实验二的目的是______________；假设实验二中溴麝香草酚蓝水溶液________，那么说明马铃薯块茎细胞进行的是产生乳酸的无氧呼吸，其反响式为___________________。(3)实验一和实验二在设计(shèjì)上均有不够严谨之处，可能会干扰对马铃薯块茎细胞呼吸类型的判断，请给予修正。__________________________________________________修正的理由是_________________________。第六十一页，共85页。解析(jiěxī)：(1)马铃薯块茎中含有过氧化氢酶，催化过氧化氢分解产生O2，以此促进马铃薯块茎进行有氧呼吸。CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液发生颜色变化。(2)马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2，故不能使溴麝香草酚蓝变色。(3)微生物的呼吸作用会干扰实验结果。第六十二页，共85页。答案：(1)马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶，可催化过氧化氢分解(fēnjiě)产生氧气；在有氧条件下，马铃薯块茎细胞可以进行有氧呼吸，产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄不能溶液的颜色由绿变黄可能是实验时间较长，马铃薯产生的CO2总量较多引起的(或其他合理答案也可)第六十三页，共85页。(2)探究马铃薯无氧呼吸的类型不变色(3)实验前应对马铃薯块茎进行消毒；B瓶和C瓶组装之前均应做灭菌处理(合理即可)不同的微生物具有不同的呼吸类型，它们(tāmen)的存在会干扰实验结果第六十四页，共85页。 细胞类型确实(quèshí)认方案选用下面对照装置，可以根据红色液滴移动方向来探究细胞的呼吸类型。第六十五页，共85页。(1)实验材料分析①装置一、二中试剂的作用：NaOH溶液吸收CO2，清水作为对照(duìzhào)。②在利用葡萄糖作为能源物质的条件下，有氧呼吸气体体积不变，无氧呼吸气体体积增加。第六十六页，共85页。(2)实验结果(jiēguǒ)分析装置一装置二结果红色液滴左移红色液滴不动只进行有氧呼吸红色液滴不动红色液滴右移只进行无氧呼吸红色液滴左移红色液滴右移既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸第六十七页，共85页。第六十八页，共85页。1．(2012·福建高考)以下有关豌豆的表达，正确的选项是()A．萌发(méngfā)初期，种子的有机物总重量增加B．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害C．进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止D．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多第六十九页，共85页。解析：此题以豌豆为信息载体，综合考查细胞代谢的有关知识。种子萌发初期，由于不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，有机物总重量减少，A错误；及时排涝，可以防止豌豆根细胞无氧呼吸产生酒精，B正确；夜间植物叶肉细胞可进行呼吸作用产生ATP，C错误；黄化叶片(yèpiàn)所含的色素主要是类胡萝卜素，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，D错误。答案：B第七十页，共85页。第七十一页，共85页。解析：此题主要考查呼吸作用发生(fāshēng)的条件和场所。题干反响式可表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，两者都发生(fāshēng)在细胞质基质内，故D项正确。答案：D第七十二页，共85页。3．(2011·海南高考)细胞内糖分解代谢过程如以下(yǐxià)图，以下(yǐxià)表达错误的选项是()第七十三页，共85页。A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④B．真核细胞的细胞质基质(jīzhì)中能进行过程①和②C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]解析：真核细胞进行有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质(jīzhì)中进行，第二、三阶段是在线粒体中进行。答案：B第七十四页，共85页。4．(2011·安徽高考)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸(hūxī)速率和乙烯产生量的变化如下图，t1、t2表示10～30℃之间的两个不同温度。以下分析正确的选项是()第七十五页，共85页。A．与t1相比，t2时呼吸速率顶峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏B．与t2相比，t1时乙烯产生量顶峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏C．t1、t2条件(tiáojiàn)下呼吸速率的变化趋势相似，t1>t2，t1时不利于叶片贮藏D．t1、t2条件(tiáojiàn)下乙烯产生量的变化趋势相似，t1<t2，t1时不利于叶片贮藏第七十六页，共85页。解析：由两组曲线可知：呼吸(hūxī)速率和乙烯的产生量在t1、t2条件下曲线变化趋势相似，t1时呼吸(hūxī)速率高，所以不利于叶片的贮藏。答案：C第七十七页，共85页。5．(2012·新课标全国高考)将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时(dìnɡshí)取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如下图。假设只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚