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文档简介
5.2细胞的能量“通货”——ATP
5.3ATP的主要来源——细胞呼吸ATPA—P~P~P结构简式生命活动的直接能源物质利用与ADP转化ATPADP+Pi+能量酶1酶2细胞呼吸产生种类有氧呼吸无氧呼吸条件、场所、产物、反应式、影响因素知识体系核心素养[知识体系]一、ATP的结构与功能1.组成元素:
。2.分子结构(1)分子结构式:
(简写)。
C、H、O、N、PA-P~P~P考点一ATP的结构和功能
知识梳理重难透析(2)特点:远离腺苷的高能磷酸键易水解,释放出能量,也可以接受能量而重新形成。3.功能:生命活动的
物质。(1)ATP的结构(如下图所示)直接能源(2)ATP中的“一、二、三”二、ATP与ADP的相互转化1.动植物细胞ATP来源与去向分析(1)植物细胞可以通过
形成ATP,而动物细胞只能通过
形成ATP。(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于
,不用于其他生命活动;植物或动物
产生的ATP才能用于多种生命活动。光合作用和细胞呼吸细胞呼吸暗反应细胞呼吸2.ATP和ADP的相互转化过程比较ATP水解酶反应式ATPADP+Pi+能量能量+Pi+ADPATP酶
ATP合成酶场所活细胞内多种场所
、
、线粒体能量转化放能
能量来源
呼吸作用、
能量去向用于各项生命活动储存于ATP中细胞质基质叶绿体吸能高能磷酸键光合作用3.细胞内产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP:细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP:光反应消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等线粒体产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP:自身DNA复制、转录、翻译等核糖体消耗ATP:蛋白质的合成细胞核消耗ATP:DNA复制、转录等[思考]
ATP是细胞中“唯一”的直接能源物质吗?提示:不是,除ATP外细胞中直接能源物质还有GTP、CTP、UTP等。人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件
基础速练√1.判断正误:(1)1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团()(2)ATP≠能量,ATP是一种高能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质,不能将两者等同起来()(3)人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等()(4)人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞产生ATP的量增加()(5)线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP()
×××√人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件(6)ATP是生命活动的直接能源物质,但它在细胞中的含量很少,ATP与ADP时刻不停地进行相互转化()(7)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应()(8)无氧条件下,光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源()(9)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会同时发生ATP的合成与分解()(10)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行()√√×××人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件2.请在坐标系中画出ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线,若横坐标改为呼吸强度,曲线如何变化?答案:人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件题组一ATP的结构和功能1.(2019·齐鲁名校协作体联考)ATP是细胞的能量“通货”,下列有关ATP的叙述,正确的是(
)A.与DNA、RNA相同,组成ATP的化学元素有C、H、O、N、PB.ATP的结构简式为A—P~P~P,其中A由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成C.动物细胞中产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体D.细胞内的化学反应有些是需要能量的,有些是释放能量的,吸能反应一般与ATP的合成相联系AA代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成
动物细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体,动物细胞中无叶绿体吸能反应一般与ATP的水解相联系人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件2.在下列四种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义最接近的是(
)A.①②B.①③C.③④D.⑤⑥解析:根据题意,“○”中所对应的含义分别为:①腺嘌呤核糖核苷酸,②腺嘌呤,③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸,④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸,⑤腺苷,⑥腺苷。D人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件题组二ATP与ADP的相互转化3.如图是ATP与ADP之间的转化图,由此可确定(
)A.A为ADP,B为ATPB.能量1和能量2来源相同C.酶1和酶2是同一种酶D.X1和X2是同一种物质解析:
A为ATP,B为ADP,A错误。能量1和能量2一个是用于各项生命活动,一个是光能或化学能,是不同的,B错误。酶1和酶2一个是合成酶,一个是分解酶,C错误。X1和X2都是磷酸,D正确。D人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件4.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是一切生命活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,以下说法不正确的是(
)A.绿色植物叶肉细胞内,叶绿体合成的ATP比线粒体内合成的用途单一B.酶a~c催化的反应(底物的量相同),产生⑤最少的是Ⅲ过程C.若要探究酶b的最适宜pH,实验的自变量范围应偏酸性D.直接控制酶a合成的物质的基本组成单位是脱氧核苷酸直接控制酶a合成的物质是mRNA,其基本组成单位是核糖核苷酸D人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件(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30.54kJ/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。人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件1.细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的
,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成
的过程。2.有氧呼吸(1)概念:是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生
,释放能量,生成
的过程。氧化分解ATP二氧化碳和水大量ATP考点二细胞呼吸的方式与过程人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件(2)过程:人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向):3.无氧呼吸(1)场所:全过程是在
中进行的。(2)过程:细胞质基质人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件
基础速练1.判断下列有关细胞呼吸叙述的正误。(1)有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同(2013·全国卷ⅡT3-D)()(2)肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸(2013·全国卷ⅡT3-A)()(3)葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在有氧时细胞的呼吸作用()(4)种子风干脱水后呼吸强度增强()(5)无氧呼吸的终产物是丙酮酸()(6)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水()√√××××人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件√×(7)无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累()(8)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中(2013·新课标Ⅱ,3C)()(9)水果贮藏在完全无氧的环境中,可将损失减小到最低程度()(10)在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP(2014·全国大纲卷,2C)()(11)无氧呼吸能产生ATP,但没有[H]的生成过程(2013·海南卷,2A)()×××人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件2.如图为生物体内葡萄糖分解代谢过程,请分析:(1)反应①②③④中,必须在有氧条件下进行的是________,可在人体细胞中进行的是________(填序号)。(2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,其原因是什么?______________________________________________________。(3)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比为________。②①②④种子在有氧呼吸过程中产生了水1∶3人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2,需要酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段:细胞质基质第二阶段:线粒体基质第三阶段:线粒体内膜第一阶段:细胞质基质第二阶段:细胞质基质产物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量大量少量释放能量1mol葡萄糖释放2870kJ的能量,其中1161kJ左右转移至ATP中1mol葡萄糖释放196.65kJ(生成乳酸)或225kJ(生成酒精)的能量,其中均有61.08kJ转移至ATP中特点有机物彻底氧化分解,能量完全释放有机物没有彻底氧化分解,能量未完全释放人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件相同点实质分解有机物,释放能量,生成ATP供生命活动利用意义①为生命活动提供能量②为体内其他化合物的合成提供原料联系第一阶段完全相同2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件3.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去路来源去路[H]ATP有氧呼吸:C6H12O6和H2O无氧呼吸:C6H12O6有氧呼吸:与O2结合生成水无氧呼吸:还原丙酮酸有氧呼吸:三个阶段都产生无氧呼吸:只在第一阶段产生用于各项生命活动人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件4.细胞呼吸中能量的释放与去向5.不同生物无氧呼吸的产物不同人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件题组一细胞呼吸的过程1.(2019·广东佛山一模)如图表示某绿色植物细胞内部分物质的转变过程,有关叙述正确的是(
)A.该过程只能在有光的条件下进行,无光时不能进行B.图中(一)、(二)两阶段产生[H]的场所都是线粒体C.图中(三)阶段产生的水中的氢都来自葡萄糖D.图中①②两物质依次是H2O和O2题图为细胞有氧呼吸过程图解,该过程有光无光均可进行(一)阶段产生[H]的场所是细胞质基质,(二)阶段产生[H]的场所是线粒体(三)阶段产生的水中的氢来自葡萄糖和水D人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件人教版高中生物必修一+ATP和细胞呼吸复习用PPT课件2.下图表示细胞呼吸的过程,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。下列相关叙述正确的是(
)A.①和②都是线粒体的组成部分B.在②和③中都能产生大量的ATPC.在②和③中所含酶的种类相同D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]图中①、②、③分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜;甲为丙酮酸,乙为[H]。D3.如图是酵母菌细胞呼吸实验示意图,相关叙述正确的是(
)A.条件X下葡萄糖中能量的去向有三处B.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被分解,并产生CO2和水C.试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液D.物质a产生的场所为线粒体基质解析:根据产物酒精判断条件X为无氧,无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中,一部分储存在ATP中,大部分以热能形式散失;线粒体不能利用葡萄糖;试剂甲为酸性重铬酸钾溶液;图中无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质,有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质。A
2.(2017·山东青岛期末)如图是酵母菌有氧呼吸过程图,①~③代表有关生理过程的场所,甲、乙代表有关物质,下列叙述正确的是(
)A.③处释放的能量全部储存在ATP中B.①和②处产生乙的量相等C.②中的生理过程需要H2OD.缺氧条件下甲可以转化为乳酸解析:图中①~③分别代表有氧呼吸Ⅰ~Ⅲ阶段,甲、乙分别为丙酮酸和[H]。有氧呼吸阶段Ⅲ释放的能量大部分以热能的形式散失,只有一部分储存在ATP中,A错误;有氧呼吸阶段Ⅰ、Ⅱ产生[H]的量不同,B错误;有氧呼吸阶段Ⅱ需要水的参与,C正确;酵母菌在缺氧的条件下进行无氧呼吸生成酒精和二氧化碳,D错误。C题组二细胞呼吸类型的判断及相关计算3.下表为某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d、e时,CO2释放量与O2吸收量的变化,下列相关叙述中正确的是(
)
A.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍B.氧浓度为a时是储藏该植物器官的最佳浓度C.氧浓度为d时只进行有氧呼吸D.氧浓度为e时有氧呼吸与无氧呼吸强度相等氧浓度abcdeO2吸收量02468CO2释放量108668解析:a浓度下只进行无氧呼吸,消耗葡萄糖的量是5;b浓度下既有有氧呼吸也有无氧呼吸,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的9倍,总葡萄糖量是10/3;c浓度下两种呼吸方式都有,消耗的葡萄糖的量是5/3;d浓度下只进行有氧呼吸,消耗葡萄糖的量是1;e浓度下也只进行有氧呼吸,消耗葡萄糖的量是4/3,C正确。C4.等量的酵母菌培养在甲乙两组浓度相同的葡萄糖溶液中,甲组进行有氧呼吸,乙组进行酒精发酵。若两组消耗了等量的葡萄糖,则下列叙述正确的是(
)A.甲组释放的CO2与乙组释放的CO2的比例为4∶1B.两组释放的能量相等C.若甲组消耗1mol葡萄糖,则可生成6molH2OD.两者共释放的CO2与消耗的O2的物质的量之比为4∶3
解析:甲组进行有氧呼吸,乙组进行无氧呼吸,二者消耗等量的葡萄糖,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2的比例为3∶1;有氧呼吸释放的能量大于无氧呼吸;有氧呼吸消耗1mol葡萄糖可生成12molH2O;若都消耗1mol葡萄糖,二者释放CO2的总量为8mol,消耗O2的量为6mol,比例为4∶3。D5.某小组对一瓶混合了酵母菌和葡萄糖的培养液进行实验,检测通入不同浓度的氧气时,在相同时间内产生的酒精和CO2的量,实验结果如表所示。下列相关分析中,错误的是(
)
A.氧浓度为a时,CO2产生的部位是细胞质基质B.氧浓度为c时,细胞质基质和线粒体中都有ATP生成C.氧浓度分别为a和d时,经过相同的时间它们消耗的葡萄糖比为10/9D.氧浓度为b和c时,产生酒精的量与CO2的量不相等,是因为装置中同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸
氧浓度abcd产生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol产生酒精的量9mol6.5mol6mol0mol氧浓度为a时葡萄糖的消耗量为9÷2=4.5(mol),氧浓度为d时酵母菌只进行有氧呼吸,消耗的葡萄糖量为30÷6=5(mol),所以氧浓度分别为a和d时,经过相同的时间,它们消耗的葡萄糖比为4.5/5=9/10C1.判断细胞呼吸方式的三大依据2.呼吸作用中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)(1)有氧呼吸∶葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。(2)无氧呼吸∶葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。(3)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。一、内部因素1.遗传特征2.器官种类:生殖器官>营养器官3.生长时期:幼苗、开花期
,成熟期
。二、外部因素1.温度(1)原理:细胞呼吸是一系列
反应,温度通过影响
而影响细胞呼吸速率。升高下降酶促酶的活性考点三影响细胞呼吸的因素及应用(2)曲线模型(如下图)2.O2浓度(1)原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有
作用。(2)曲线模型:抑制①O2浓度低时,
呼吸占优势。②随O2浓度增大,
呼吸逐渐被抑制,
呼吸不断加强。③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)。(3)应用:①选用透气消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。②作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸。③提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生
。④稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生
,防止
中毒,烂根死亡。无氧无氧有氧乳酸酒精酒精3.CO2浓度(1)原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会
(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。(2)曲线模型:(如右图)(3)应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。抑制4.含水量(1)原理:水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。(2)特点:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而
,随含水量的减少而
。(如右图)加快减慢(1)O2浓度为零时,细胞呼吸强度并不为零,因为此时细胞进行无氧呼吸。(2)储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧条件下,低温以不破坏植物组织为标准,一般为零上低温;种子储存时应保持干燥,而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。(3)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度,可采取供水、升温、增氧等措施;若需降低细胞呼吸强度,可以采取干燥、低温、低氧等措施。1.O2浓度对细胞呼吸影响的曲线分析
(1)氧气作为有氧呼吸的原料,可同时影响有氧呼吸和无氧呼吸的速率。①图甲中O2体积分数为0时,只进行无氧呼吸,随O2体积分数升高,有氧呼吸逐渐增强,无氧呼吸逐渐减弱。当O2体积分数为0~10%时,细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;O2体积分数为10%以上时,只进行有氧呼吸。②图乙中三条曲线分别表示无氧呼吸CO2释放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2释放量)及两种呼吸CO2释放总量。(2)图乙中R点为两种呼吸CO2释放总量的最低点,一般认为此时细胞的呼吸消耗有机物的量最少。AB段长度=BC段长度,说明此时有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2量相等,则此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量应为无氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。(3)图丙各点表示的生物学意义:Q点:不耗O2,产生CO2⇒只进行无氧呼吸P点:耗O2量=产生CO2量⇒只进行有氧呼吸QP段(不包含P、Q点):产生CO2量>耗O2量⇒同时进行有氧呼吸和无氧呼吸R点:产生CO2量最少⇒组织细胞呼吸作用最弱(4)在保存蔬菜、水果时,应选择R点对应的O2浓度,同时保持零上低温条件。2.种子萌发时细胞吸水和呼吸速率变化曲线解读(1)在种子吸水的第Ⅰ阶段,由于(吸胀)吸水,呼吸速率上升。(2)在种子吸水的第Ⅱ阶段,呼吸作用产生的CO2要比O2的消耗量大得多,说明此期间主要进行无氧呼吸。(3)在胚根长出后,由于胚根突破种皮,增加了O2的进入量,种子以有氧呼吸为主,同时胚根大量吸水(渗透吸水)。题组一影响细胞呼吸的因素1.甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。相关叙述不正确的是(
)A.甲图中氧浓度为a时的情况对应于乙图中的A点B.甲图中氧浓度为b时的情况对应于乙图中的CD段C.甲图的a、b、c、d中c对应的氧浓度是最适合贮藏植物器官的D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生甲图中氧浓度为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,应对应于乙图中的AC区段上某点B2.(2017·四川成都外国语学校期中)科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图。下列叙述正确的是
A.20h内,果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体B.50h后,30℃条件下果肉细胞没有消耗O2,密闭罐中CO2浓度会增加C.50h后,30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢,是因为温度高使酶活性降低D.实验结果说明温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大解析:果肉细胞不能进行光合作用,其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体,A项错误;50h后,30℃条件下果肉细胞没有消耗O2,是由于此温度条件下酶的活性较高,有氧呼吸已将O2消耗殆尽,以后仅进行无氧呼吸,故密闭罐中CO2浓度会增加,B项正确、C项错误;由于酶具有最适温度,若超过最适温度,有氧呼吸速率会降低,D项错误。3.(2017·广东清远清城期末)将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48h后,贮藏在温度为1℃的冷库内,另一份则始终在1℃的冷库内贮藏。从采后算起每10天取样一次,测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol),计算二者的比值得到如图所示曲线。下列结论正确的是
A.贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸B.第10d时,细胞中的ATP完全来自线粒体C.第20d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组D.第40d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多解析:根据曲线中第10d后二氧化碳与氧气的比值大于1,可知贮藏前用CO2处理后的蓝莓可进行无氧呼吸;第10d时二氧化碳与氧气的比值等于1,细胞只进行有氧呼吸,此时细胞内ATP来自线粒体和细胞质基质;第20d,未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大,说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的二氧化碳量更多,因此,未处理组蓝莓无氧呼吸产生的酒精量高于CO2处理组;第40d,未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2,假设有氧呼吸吸收的氧气量为a,则有氧呼吸释放的二氧化碳量为a,无氧呼吸释放的二氧化碳量也为a,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式,可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2。4.(2018·宁夏固原检测)呼吸熵(RQ=CO2释放量/O2吸收量)可作为描述细胞呼吸过程中O2供应状态的一种指标。下图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下的O2吸收量和CO2释放量。根据所给信息,判断下列说法正确的是
A.C点时,呼吸熵为1,说明该植物器官只进行有氧呼吸B.该植物器官细胞呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解C.A点时,产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质D.B点时,无氧呼吸强度最低,最适合储藏该植物器官解析:O2的吸收量表示有氧呼吸吸收的量,CO2的释放量表示有氧呼吸和无氧呼吸释放的量。C点时,呼吸熵为1,C点之后O2吸收量大于CO2释放量,说明消耗的有机物不是糖类,此时不一定只进行有氧呼吸,A错误、B正确;A点时,植物只进行无氧呼吸,产生CO2的场所是细胞质基质,C错误;B点时,无氧呼吸强度并非最低,但此时CO2释放量最少,最适合储藏该植物器官,D错误。题组二细胞呼吸原理的应用5.下列各项与细胞呼吸原理无关的是(
)A.低温可以延长水果的保存期B.水涝会对农作物造成危害C.利用葡萄、高粱和酵母菌酿酒D.温室大棚适当补充光照可提高产量D6.细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是(
)选项应用措施目的A种子储存晒干降低自由水含量,降低细胞呼吸强度B乳酸菌制作酸奶先通气,后密封加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵C水果保鲜低温降低酶的活性,降低细胞呼吸D栽种农作物疏松土壤促进根有氧呼吸,利于吸收无机盐B一、教材实验探究酵母菌的呼吸方式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,进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。(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。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以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应,变成灰绿色。考点四难点突破——细胞呼吸相关实验2.实验步骤(1)配制酵母菌培养液。(2)设计对比实验:①图甲中空气先通过NaOH溶液的目的是消除CO2。②图乙中B瓶先密封放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气。3.产物检测与实验现象条件澄清的石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾—浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无变化乙组(无氧)变混浊/慢出现灰绿色为了探究酵母菌细胞呼吸的方式,某同学将实验材料和用具按如图所示安装好。以下关于该实验的说法,不正确的是(
)A.甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式B.加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2C.将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中变成灰绿色,证明有酒精产生D.乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是耗尽B瓶中的O2以形成无氧环境C二、细胞呼吸方式的实验探究1.细胞呼吸方式的探究欲确认某生物的呼吸方式,应设置两套实验装置,如图所示(以发芽种子为例):实验结果和结论:实验结果结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸不动右移只进行产生乙醇的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生乙醇的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸2.物理误差的校正为使实验结果精确,除减少无关变量的干扰外,还应设置对照装置。对照装置与装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余均相同。(1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置进行灭菌,所测种子进行消毒处理。(2)若选用绿色植物作实验材料,测定细胞呼吸速率,需将整个装置进行遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2018·山东齐鲁教科研协作体联考)如图是探究酵母菌呼吸方式类型的装置,下列说法正确的是A.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸B.装置一中液滴不移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行有氧呼吸C.装置一中液滴左移,装置二中液滴不移动,说明酵母菌死亡D.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸解析:装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸,A错误,D正确。装置一中液滴不移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸,B错误;装置一中液滴左移,装置二中液滴不移动,说明酵母菌只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和无氧呼吸,C错误。三、细胞呼吸速率的测定1.实验装置2.指标:细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。3.原理:组织细胞呼吸作用吸收O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。4.物理误差的校正(1)如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2)如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。(3)为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟),其他条件均不变。某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用毛细管横截面积为1mm2,实验开始时,打开软管夹,将装置放入25℃水浴中,10min后关闭软管夹,随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的位置,结果如下表所示。下列分析正确的是
A.图中X为NaOH溶液,软管夹关闭后液滴将向右移动B.在20~30min内氧气的平均吸收速率为6.5mm3/minC.如将X换为清水,并向试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率D.增设的对照实验只需将装置中的X换成清水,并将该装置置于相同的环境中解析:X为NaOH溶液,软管夹关闭后液滴将向左移动;在20~30min内氧气的平均吸收速率为(130-65)×1÷10=6.5(mm3/min);果绳幼虫无氧呼吸产生乳酸不产生CO2,无论是否进行无氧呼吸液滴都不会移动;对照实验应将装置中的果蝇幼虫换成等质量的死幼虫,并将该装置置于相同的环境中,重复上述实验。实验时间(min)101520253035液滴移动距离(min)032.565100130162.52.甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图Ⅰ、图Ⅱ装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了实验。下列相关叙述中,错误的是(
)A.图Ⅰ所示的实验可以验证酵母菌通过无氧呼吸释放的能量大部分变成了热能B.图Ⅱ所示的实验可以探究酵母菌是否进行有氧呼吸C.应设置一组对照实验与Ⅱ形成对照,以排除外界环境因素的干扰D.如果将Ⅱ中的NaOH溶液换成清水,则可探究酵母菌吸收O2和释放CO2的体积差可以验证酵母菌通过无氧呼吸释放的能量有部分转化为热能A3.下图为探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是(
)A.实验自变量为温度B.实验因变量为CO2的多少C.空气泵泵入的气体应先除去O2D.乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO2自变量是氧气的有无空气泵通入气体是为有氧呼吸提供O2,但应先除去泵入气体中的CO2乙、丙两试管的培养液需煮沸(除去CO2)冷却后再加入干酵母,避免高温杀死酵母菌B[全国卷·真题体验]例1、(2018·全国卷Ⅱ)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是(
)A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大关键点拨:种子风干过程中失去的主要是自由水,而自由水的减少会影响种子细胞的新陈代谢,使代谢速率降低,酶的活性下降,细胞中的多种代谢过程都会受影响而减慢.听课笔记:风干种子细胞中含水量少,细胞呼吸作用强度低,有机物的消耗慢。C研析高考真题感悟例2、(2018·全国Ⅲ)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是(
)A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP有氧呼吸的产物是CO2和水,无氧呼吸的产物是CO2和酒精或乳酸C[自主卷·真题借鉴]例1、(2017·海南单科)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是(
)A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同分生组织细胞的代谢旺盛,呼吸速率通常比成熟组织细胞的大若细胞既不吸收O2也不放出CO2,细胞可能进行产物是乳酸的无氧呼吸利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收的O2与释放的CO2摩尔数相同C例2、(2016·海南单科)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:ATP去掉两个高能磷酸键后为腺嘌呤核糖核苷酸,其是构成RNA的基本组成单位之一,A错误;呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸,使ATP生成减少,B错误;无氧呼吸第一阶段可以产生少量ATP,第二阶段不产生ATP,C错误;光下叶肉细胞既可以进行光合作用也可进行有氧呼吸,细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成,D正确。D例3、(2016·北京理综)葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程(
)A.在无氧条件下不能进行B.只能在线粒体进行C.不需要能量的输入D.需要酶的催化解析:酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,在无氧呼吸的第一阶段生成ATP,A错误。无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行,B错误;ADP转化成ATP需要能量的输入和ATP合成酶的催化,C错误、D正确。D微专题专项讲练[技能必备]1.对照实验及其类型一个实验包括实验组和对照组——实验组是接受自变量处理的对象组,对照组(控制组)是不接受自变量处理的对象组。常用的对照类型有以下几种:(1)空白对照对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作处理,并非什么因素都不给予,而是针对实验所要研究的因素不给予,以体现实验因素的有无对实验结果的影响。如“探究影响酶活性的条件”实验中:(2)自身对照实验与对照在同一个对象上进行,不另设对照组。如“探究植物细胞的吸水和失水”实验,即是典型的自身对照———实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化为实验组。(3)条件对照给对照组施以某种实
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