高考生物第一轮总复习(高频考点+易错易混警示+实验探究)第11讲-ATP的主要来源-细胞呼吸课件-新

第11讲ATP的主要(zhǔyào)来源——细胞呼吸第一页，共45页。第二页，共45页。一、有氧呼吸和无氧呼吸的过程(guòchéng)分析1、有氧呼吸和无氧呼吸的过程(guòchéng)图解 第三页，共45页。第四页，共45页。2．过程分析：(1)无氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的[H]将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸(rǔsuān)的过程。(2)有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且H2O中的氧全部来自于O2。(3)有氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。第五页，共45页。3．ATP产生速率(sùlǜ)与O2供给量之间的关系第六页，共45页。(1)A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解(fēnjiě)有机物，产生少量ATP。(2)AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解(fēnjiě)有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。(3)BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。 第七页，共45页。友情提醒：不要把ATP产生速率与O2供给量之间的关系画成如下(rúxià)图所示的曲线：第八页，共45页。【例1】(2012·上海卷)下图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列(xiàliè)关于该过程的说法正确的是()A．只发生在细胞有氧时B．只发生在细胞缺氧时C．只发生在线粒体内D．只发生在细胞质基质内D第九页，共45页。【解析】本题考查呼吸(hūxī)作用的过程及其第一阶段发生的场所，图中表示的细胞内葡萄糖分解的反应式为呼吸(hūxī)作用的第一阶段，无论有氧呼吸(hūxī)还是无氧呼吸(hūxī)，都是在细胞质基质中进行。第十页，共45页。二、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验1．“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验分析(1)实验探究过程提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下？酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？↓作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设↓设计(shèjì)并进行实验第十一页，共45页。①配制酵母菌培养液②检验(jiǎnyàn)CO2的产生，实验装置如图所示

第十二页，共45页。③检测酒精的产生：自A、B中各取2mL滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液中颜色变化↓实验(shíyàn)现象：甲、乙两装置中石灰水都变混浊，但甲中混浊程度高且速度快；2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色↓第十三页，共45页。实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过(tōngguò)细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过(tōngguò)细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。第十四页，共45页。(2)实验中的关键步骤①将装置(甲)连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证O2的充分(chōngfèn)供应，又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，清除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。②B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧消耗完，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。 第十五页，共45页。2．酵母菌细胞呼吸类型的判断(1)若只产生CO2，不消耗(xiāohào)O2，则只进行无氧呼吸(图中A点)。 第十六页，共45页。(2)若产生CO2的物质(wùzhì)的量比吸收O2的物质(wùzhì)的量多，则两种呼吸同时存在(图中AC段)。(3)若产生CO2的物质(wùzhì)的量与吸收O2的物质(wùzhì)的量相等，则只进行有氧呼吸(图中C点以后)。(4)B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用CO2释放量表示)，此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。 第十七页，共45页。【例2】下图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验装置。对该图分析不合理的是()A．该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌B．甲、乙两装置应置于相同且适宜的温度下C．在相同时间内，C、E瓶中混浊程度相同D．A瓶中加入NaOH是为了吸收(xīshōu)空气中CO2C 第十八页，共45页。【解析】本题主要考查“探究酵母菌细胞(xìbāo)呼吸的方式”实验。图甲是在有氧条件下酵母菌的培养情况，图乙是在无氧条件下酵母菌的培养情况，虽然酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，但量不同，因此C、E瓶中混浊程度是不相同的。

第十九页，共45页。三、影响(yǐngxiǎng)细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的应用1．呼吸速率与温度的关系(1)最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制。(2)生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果(shuǐguǒ)，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。第二十页，共45页。2．呼吸速率与O2浓度的关系(1)O2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)。(2)生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土增加根的有氧呼吸；在医疗上选用透气(tòuqì)的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖。 第二十一页，共45页。3．呼吸速率与含水量的关系(1)在一定范围内，细胞(xìbāo)呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。(2)在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞(xìbāo)呼吸，减少有机物的消耗。【友情提醒】(1)种子、蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，不同的是种子还应保持干燥，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。(2)不同种类的植物呼吸速率不同；同一植物的不同器官呼吸速率不同；同一植物不同的生长发育时期呼吸速率不同。第二十二页，共45页。【例3】新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。新陈代谢的正常进行要受多种环境因素的影响。Ⅰ.下图是以丙酮酸为中心(zhōngxīn)的生物代谢途径。请回答有关问题：第二十三页，共45页。(1)如果图中C过程发生在细胞质基质中，则图中③可能代表的物质是______________________。(2)丙酮酸通过图中D过程氧化分解释放的能量的去向是__________________________________。Ⅱ.在可以调节温度的温室里栽培(zāipéi)番茄，以研究昼夜温差对番茄生长的影响，实验结果如图所示。曲线A是根据番茄植株在日温为26℃、夜温如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。曲线B是根据番茄植株在昼夜恒温的情况下，如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。 第二十四页，共45页。第二十五页，共45页。(3)以夜间温度为5℃时，曲线A反映出的茎的生长速率比曲线B反映出的要快，你认为其中的原因是什么？____________________________。(4)从曲线A中可以看出，茎在夜间温度为20℃时的生长速率比在10℃时要快，你认为其中的原因是什么？_________________________________。(5)是否昼夜温差(wēnchā)越大，对番茄的生长就越有利？能够证明你的观点的是哪一条曲线？_________________________________________。第二十六页，共45页。【解析】本题主要考查细胞呼吸及其原理在生产(shēngchǎn)生活中的应用，具有较强的综合性和难度。(1)丙酮酸在细胞质基质中，在不同酶的催化作用下，可分解成酒精和CO2或者转化为乳酸。(2)细胞呼吸所释放的能量一部分储存在ATP中，其余的以热能形式散失掉。(3)在夜温相同的情况下，适当提高白天的温度有利于有机物的积累。(4)植物生长需要物质和能量，代谢旺盛的条件下，可为植物生长提供较多的物质和能量。(5)从曲线A可以看出，并非昼夜温差越大，茎的生长速率就越快。第二十七页，共45页。【答案】Ⅰ.(1)乳酸或酒精和二氧化碳(2)一部分储存在ATP中，其余的都以热能(rènéng)的形式散失Ⅱ.(3)夜温相同，夜间消耗有机物量相同；在该夜温时，A曲线比B曲线的日温高，利于有机物积累，利于茎的生长(其他合理答案也可)(4)日温相同，有机物积累量相同；植物代谢强度在夜温20℃时比夜温10℃时旺盛，生成的植株生长所需的代谢产物和能量等都比较多，从而利于茎的生长(其他合理答案也可)(5)否。曲线A 第二十八页，共45页。1．不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。2．原核生物无线粒体，有些原核生物(如空气中的细菌、硝化细菌、蓝藻(lánzǎo)等)仍可进行有氧呼吸。3．在呼吸作用过程中，有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的一定不是乳酸发酵。4．部分真核细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸。如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞。第二十九页，共45页。第三十页，共45页。1.(2012·上海卷)如图代表(dàibiǎo)人体内有机物氧化分解过程(Y代表(dàibiǎo)彻底分解的产物)。下列说法错误的是()A．过程②发生于线粒体内B．过程②产生的ATP多于过程①C．若X代表(dàibiǎo)糖类，则Y代表(dàibiǎo)CO2和H2OD．若X代表(dàibiǎo)氨基酸，则Y代表(dàibiǎo)CO2、H2O和尿素D第三十一页，共45页。2.(2012·福建卷)下列有关豌豆的叙述，正确的是()A．萌发初期(chūqī)，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B第三十二页，共45页。【解析】萌发初期所需要的营养物质是由种子提供的，此时还不能进行光合作用，所以有机物不断消耗。积水过多，根细胞的无氧呼吸可产生酒精(jiǔjīng)，对根细胞有害，及时排涝，可以减少酒精(jiǔjīng)毒害。进入夜间，叶肉细胞通过呼吸作用也可以产生ATP。叶绿素的吸收光谱是红光和蓝紫光，叶片黄化，说明叶绿素含量减少，这样对红光的吸收会减少。第三十三页，共45页。3.(2012·上海卷)下图为果实生长过程中细胞呼吸变化的示意图。据图分析，正确的是()A．Ⅰ阶段，同化作用小于异化作用B．Ⅱ阶段，同化作用等于异化作用C．Ⅲ阶段，同化作用加剧(jiājù)导致果实变甜D．Ⅳ阶段，异化作用加剧(jiājù)导致果实含水量增加D第三十四页，共45页。4.下列关于人体内有氧呼吸和无氧呼吸的比较，正确的是()A．二氧化碳只是有氧呼吸的产物B．葡萄糖只能(zhīnénɡ)作为有氧呼吸分解的底物C．还原性氢只在有氧呼吸过程中产生D．无氧呼吸的两个阶段也都能释放能量A【解析】选A。人体中的无氧呼吸是进行乳酸发酵，不会产生二氧化碳；葡萄糖既能作为有氧呼吸的底物(dǐwù)，也能作为无氧呼吸的底物(dǐwù)；还原性氢在无氧呼吸第一阶段也能产生；无氧呼吸的第二阶段不释放能量。第三十五页，共45页。5.下图所示为人体内(tǐnèi)氢随化合物在生物体内(tǐnèi)代谢转移的过程，下列分析合理的是()CA．①过程发生在核糖体中，水中的氢只来自于—NH2B．在缺氧的情况下，③过程中不会发生脱氢(tuōqīnɡ)反应C．M物质应该是丙酮酸，④过程不会发生在线粒体中D．在氧气充足的情况下，②、③过程发生于线粒体中第三十六页，共45页。【解析】本题(běntí)通过氢随化合物在生物体内转移的过程，考查有氧呼吸、无氧呼吸及氨基酸脱水缩合的过程。图中①是氨基酸脱水缩合过程；②、③为有氧呼吸，③、④为无氧呼吸。A项中水中的氢可来自于—NH2和—COOH；B项无氧呼吸的第一阶段同有氧呼吸的第一阶段，均可产生[H]、丙酮酸和少量ATP；D项③为细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，不发生在线粒体中。C项④过程是无氧呼吸，一定不发生在线粒体中。第三十七页，共45页。6.以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官(qìguān)CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是()B第三十八页，共45页。A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的K点B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的MN段C．甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合(shìhé)贮藏的D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生第三十九页，共45页。【解析】甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的K点，A正确；甲图中氧浓度为b时，CO2的释放量远远大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应在乙图中的KM段之间，B错误(cuòwù)；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(甲图中的c点)，C正确；氧浓度为d时，CO2释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。第四十页，共45页。7.(2012·新课标卷)将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时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(jiēguǒ)如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。第四十一页，共45页。(1)萌发(méngfā)过程中胚乳组织中的淀粉被水解成葡萄糖，再通过呼吸(或生物氧化)作用为种子萌发(méngfā)提供能量。(2)萌发(méngfā)过程中在72～96小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为26.5mg。