2011届高考生物第一轮基础自主梳理复习(1).ppt

第3节 ATP的主要来来源细胞呼吸 答案： 想一想：重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理在日 常 生活中有何用处？ 答案：可以用来检验汽车司机是否喝酒. 答案： （3）概念：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 ，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许 多 ATP的过程 答案： 想一想：什么叫呼吸速率？影响它的主要因素是什么？ 答案：呼吸速率是指单位数量的活体组织，在单位时间内，消耗 的氧气量或释放的CO2量。 由于呼吸作用是由一系列酶催化的化学反应，所以温度对呼吸作 用有很大影响。一般植物在0 及以下时呼吸作用很弱或停止，温 度升高则呼吸作用加快，温度太高则呼吸作用减弱甚至停止。 议一议：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？ 答案：作物栽培时要及时松土透气，利于根系的有氧呼吸， 促进水和无机盐的吸收，稻田需定期排水，否则会因根进行 无氧呼吸产生大量酒精对细胞有毒害作用，使根腐烂。 答案： 细胞呼吸是细胞代谢的核心(浙江科技版) 细胞呼吸是一系列有氧控制的氧化还还原反应应，它包括糖酵解、三 羧羧酸 循环环(包括丙酮酮酸脱羧羧反应应)和电电子传递链传递链 (NADH、FADH2与氧 结结合生 成水)三个阶阶段。 细细胞在正常情况下利用糖类类作为为呼吸过过程中能量的来源，但在特 殊情 况下(如人和动动物极度饥饿时饥饿时 )也可利用脂肪和蛋白质质作为为能源。 脂肪 和蛋白质这质这 两类类物质质的分解产产物，即脂肪酸和氨基酸都主要进进入 三羧羧 酸循环环。 细细胞代谢谢的另一个方面是各种各样样的生物合成反应应，这这些反应应 的产产物是细细胞生活、生长长和修复损伤损伤 需要的物质质。细细胞呼吸一 方面为这为这 些合成反应应提供能量(ATP)，另一方面为为合成反应应提 供 原料。所以，细细胞呼吸是三大类营类营 养物质质相互转转化的枢纽纽。 细胞呼吸与细胞代谢的关系 1有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析图 2有氧呼吸与无氧呼吸比较 类 型有氧呼吸无氧呼吸 不 同 点 反应应 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 场场所 第一阶阶段在细细胞质质 基质质中，第二、三阶阶 段在线线粒体内 全过过程都在细细胞质质 基质质中 分解 产产物 CO2和H2OCO2和酒精或乳酸 释释放 能量 释释放大量能量释释放少量能量 特 点 有机物彻彻底分解，能 量完全释释放 有机物没有彻彻底分解 ，能量没完全释释放 相互联联系 其实质实质 都是分解有机物，释释放能量，生成 ATP供生命活动动需要；第一阶阶段(从葡萄糖 到丙酮酮酸)完全相同 1如图图是有氧呼吸过过程图图解，请请据图图回答问题问题 ： (1)在长长方框内依次写出1、2、3所代表的物质质。 (2)在椭圆椭圆 框内依次填出4、5、6所代表的能量的多少(“大量能 量” 或“少量能量”)。 (3)有氧呼吸的主要场场所是_，进进入该场该场 所的呼吸底物是 _。 (4)人体内血红红蛋白携带带的O2进进入组织细组织细 胞的线线粒体内至少要 通过过 _层层生物膜。 (5)如果O2供应应不足，则则人体内C6H12O6的分解产产物是_， 释释放的能量_，反应场应场 所是_。 解析：据图解分析1、2、3分别为丙酮酸、H2O和CO2；4、5为有 氧呼吸的第一、二阶段产生的能量(少量),6为第三阶段产生的能量( 大量)；线粒体是丙酮酸彻底分解的场所；氧气从红细胞(1层)出来 ，穿过毛细血管上皮细胞(2层)，进入组织细胞(1层)，再进入 线粒 体(2层)，其至少要通过6层生物膜；如果O2供应不足，则人体部分 组织进行无氧呼吸产生乳酸。 答案：(1)丙酮酮酸 H2O (CH2O) (2)少量能量 少量能量 大量能量 (3)线线粒体 丙酮酮酸 (4)6 (5)乳酸 少 细细胞质质基质质 1影响细胞呼吸的内部因素 (1)不同种类类的植物呼吸速率不同，如一般情况下，旱生植 物小 于水生植 物，阴生植物小于阳生植物。 (2)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营营养 器 官。 (3)同一植物在不同的生长发长发 育时时期呼吸速率不同，如幼苗 期、 开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。 2影响细胞呼吸的外部因素 因 素 原 因曲 线线应应 用 温 度 最适温度时时，细细胞呼吸最强，超 过过最适温度呼吸酶活性降低，甚 至变变性失活，细细胞呼吸受抑制； 低于最适温度酶活性下降，细细胞 呼吸受抑制 低温下贮贮 存蔬菜、水 果。大棚 蔬菜夜间间适 当降温以降 低呼吸消耗 ，提高产产量 O2 O2浓浓度低时时，厌厌氧呼吸占优势优势 ； 随O2浓浓度增大，无氧呼吸逐渐渐被 抑制，有氧呼吸不断加强；但当 O2浓浓度达到一定值值后，随O2浓浓度 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 气浓浓度，抑 制呼吸消耗 ，延长长蔬菜 、水果的保 鲜时间鲜时间 水 在一定范围围内，细细胞呼吸速率随 含水量的增加而加快，随含水量的 减少而减慢 将种子晒干 ，以减弱呼 吸消耗，有 利于贮贮藏 CO2 CO2是细细胞呼吸的产产物，对细对细 胞 呼吸有抑制作用 在蔬菜、水 果保鲜鲜中， 增加CO2浓浓 度(或充入N2) 可抑制细细胞 呼吸，减少 有机物消耗 种子、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。 特别提醒 ： 2为了探究植物体呼吸强度的变化规律，研究人员在不同的 温度 和不同的氧含量下，测定了一定大小的新鲜菠菜叶的二氧 化碳 释放量，其数据如表所示(表中为相对值)。请据此分析回 答： CO20.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0% 36.23.61.24.45.45.3 1031.253.75.921.533.632.6 2046.435.26.438.965.567.2 3059.841.48.856.6100102 4048.217.37.142.474.273.5 O2 温度 (1)为了能使实验实验 数据真实实地反映呼吸强度的变变化，在实验环实验环 境 条件上应应特别别注意的是什么？ _。 为为什么？_。 (2)研究人员员在对对数据分析时时，发现发现 在温度、O2含量分别为别为 _的条件下所测测数据最可能是错误错误 的。 (3)图图中数据反映出当O2含量从20%上升到40%时时，植物的呼吸 强度一般_。其原因是 _。 (4)就图图中数据分析，蔬菜长长期贮贮藏的最佳环环境控制条件是 _。此条件下植物细细胞内CO2的产产生场场所是 _。 解析：解读表格时首先要注意纵横表头，然后依次纵向或横向 解读，注意观察其变化规律和变化趋势，如果出现像10、 1.0%时的异常数据时，要注意分析其原因。 本题要观察呼吸强度的变化，采用的观察指标是测定CO2的含量 ，但是光合作用会吸收CO2，为避免光合作用的干扰，所以实验 时要遮光。呼吸作用最弱的时候，消耗有机物最少，最利于保存 蔬菜。据表分析在3、3.0%时释放CO2最少，但是此时因为有O2 ，所以蔬菜仍然会进行有氧呼吸，同时也进行无氧呼吸，产生 CO2的场所是细胞质基质、线粒体。 答案：(1)遮光处处于黑暗状态态防止叶片进进行光合作用干扰扰呼吸强 度的测测定(2)10、1.0%(3)保持相对稳对稳 定酶的数量限制(或线线粒体 数量限制)(4)温度、O2含量分别为别为 3、3.0%细细胞质质基质质、线线粒 体 【例1】 (2009上海卷，30)在a、b、c、d条件下，测测得某植物种 子萌发时发时 CO2 和O2体积变积变 化的相对值对值 如表所示。若底物是葡萄糖 ，则则下列叙述中正确的 是( ) CO2释释放量O2吸收量 a100 b83 c64 d77 A. a条件下，呼吸产产物除CO2外还还有酒精和乳 Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 Cc条件下，无氧呼吸最弱 Dd条件下，产产生的CO2全部来自线线粒体 思路点拨：种子有氧呼吸吸收O2量与释放CO2量相等，无氧呼吸时 不吸收O2但放出CO2，有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时，吸收O2量 小于放出CO2量，可知a条件下只进行无氧呼吸，植物无氧呼吸产物 是酒精，很少产生乳酸；b条件和c条件下既有有氧呼吸，又有无氧 呼吸；d条件下只进行有氧呼吸。 自主解答：_ 答案：D 规律方法：在分析有氧呼吸和无氧呼吸物质变化的数量关系时有 如下规律： 不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸； O2吸收量CO2释放量只进行有氧呼吸； O2吸收量 CO2释放量两种呼吸方式同时进行，多余CO2来 自无氧呼吸； 酒精量CO2量只进行无氧呼吸； 酒精量 CO2量两种呼吸方式同时进行，多余CO2来自有氧 呼吸； 有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。 【例2】 如图图表示某种植物的非绿绿色器官在不同的氧浓浓度下O2吸收 量和 CO2生成量的变变化，请请据图图回答： (1)图图中曲线线QR区段CO2生成量急剧剧减少的主要原因是 _。 (2)_点的生物学含义义是无氧呼吸消失点，由纵轴纵轴 、 CO2生 成量和O2吸收量共同围围成的面积积所代表的生物学含义义是_ 。 (3)在原图图中绘绘出无氧呼吸产产生的CO2随氧气浓浓度变变化而变变化的 曲线线。 (4)若图图中的AB段与BC段的距离等长长，说说明此时时有氧呼吸释释放的 CO2与无氧呼吸释释放的CO2相比_(填“一样样多”或“更多”或“ 更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_。 (5)在长长途运输输新鲜鲜蔬菜时时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是 _。你认为认为 氧 浓浓度应调节应调节 到_点的对应浓对应浓 度，更有利于蔬菜的运输输， 试说试说 明理由： _ 答案：(1)氧气浓浓度增加，无氧呼吸受抑制 (2)P 氧浓浓度逐渐渐增大的过过程中，无氧呼吸生成的CO2总总量 (3)如图图(点线线)所示(所绘绘曲线应线应 能表现现下降趋势趋势 ，并经过经过 Q、B 以及P点在x轴轴上的投影点)。 (4)一样样多 1/3 (5)降低氧浓浓度，减少有机物的消耗 R 此时时 有氧呼吸强度较较低，同时时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物 消耗最少 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1实验原理 (1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌厌氧菌 。酵母菌进进行有氧呼吸能产产生大量的CO2，在进进行无氧呼吸时时能 产产生酒精和CO2。 (2) CO2可使澄清的石灰水变变混浊浊，也可使溴麝香草酚蓝蓝水溶 液由蓝变绿蓝变绿 再变变黄。根据石灰水混浊浊程度或溴麝香草酚蓝蓝水溶 液变变成黄色的时间长时间长 短，可以检测检测 酵母菌培养液中CO2的产产生 情况。 (3)橙色的重铬铬酸钾钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发发生化学反 应应，变变成灰绿绿色。 2实验流程 3实验中的关键步骤 (1)通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证证使第三个锥锥形 瓶中的澄清石灰水变变混浊浊是由酵母菌有氧呼吸产产生的CO2所致 。 (2) B瓶应应封口放置一段时间时间 ，待酵母菌将B瓶中的氧气消 耗完，再连连通盛有澄清石灰水的锥锥形瓶，确保是无氧呼吸产产 生的CO2通入澄清的石灰水中。 特别提醒:该实验为对比实验，有氧和无氧条件下的实验都 为实验组。 【例】 (2010深圳九校联考)两个生物兴兴趣小组组分别对别对 酵母菌细细胞呼 吸 方式进进行了如下的探究实验实验 。请请据题题分析作答： (1)甲兴兴趣小组组想探究的具体问题问题 是：酵母菌是否在有氧、无氧 条 件下均能产产生CO2。现现提供若干套(每套均有数个)实验实验 装置， 如图图(AD)所示： 请请根据实验实验 目的选择选择 装置序号，并按照实验实验 的组组装要求排序(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：_。装置中C瓶的作用是 _，B瓶中澄清的石灰 水还还可用_代替。 (2)乙兴兴趣小组组利用图图所示装置(橡皮塞上的弯管为带为带 有红红色液滴的 刻度玻璃管)，探究酵母菌的细细胞呼吸类类型。 如果想得到实验结论实验结论 ，还还必须须同时设时设 置对对照实验实验 ，请问对请问对 照实验实验 装置(假设该设该 装置编编号为为)如何设计设计 ？ _ 。 请预测请预测 与结论结论 相符合的现现象，并填写下表： 若酵母菌消耗的O2为为3 mol，而释释放的CO2 为为9 mol，则则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的_ 倍。 序号装置中红红色液滴的移动动 现现象 结结 论论 装置装置 1ab不移 动动 只进进行有氧呼吸 2c不移动动d只进进行无氧呼吸 3ef既进进行有氧呼吸，又进进行无氧 呼吸 思路点拨：（1）在探究酵母菌进行有氧呼吸产生CO2时，检验 产生的CO2可以用澄清的石灰水，在向装置中通入空气时，为排 除空气中CO2对实验结果的干扰，需要先通过10%的NaOH溶液 除去CO2 ，所以实验装置的顺序为CAB（或CBAB） 。在无氧条件下，不需要通入不含CO2的空气，所以装置只需要 DB即可。（2）在探究酵母菌的细胞呼吸类型时，可以根据液 滴是否移动及移动方向来判断细胞呼吸的类型。在设计对照实验 时，可以将10%的 NaOH溶液换成蒸馏水，其他设计同装置。 若酵母菌进行有氧呼吸，消耗氧气，产生的CO2被NaOH 溶液吸收，导致装置内气压下降，液滴左移；若酵母菌进行无氧呼 吸，不消耗氧气，产生的CO2被NaOH溶液吸收，不会引起装置内气 压的改变，液滴不动。根据有氧呼吸的反应式可知，每消耗1 mol氧气 产生1 mol CO2 ，消耗1/6 mol葡萄糖