高考生物 第5章 第2讲 ATP的主要来源 细胞呼吸课件 新人教版必修1.ppt

,第二讲ATP的主要来源细胞呼吸,课前自主学习,课堂互动探究,1有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解,细胞呼吸类型,2有氧呼吸的过程分析：(1)有氧呼吸中氧元素的来源和去路：,(2)反应物和产物：CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。O2参与了第三阶段，H和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2，场所是线粒体内膜。,有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段H和O2结合生成的。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。,(3)能量代谢：有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP，而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP。细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失，少部分转移到ATP中。,3有氧呼吸与无氧呼吸的比较,4.细胞呼吸类型的判断(1)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的重要依据，总结如下：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。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。,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，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小。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，如酵母菌在不同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：,1.(2013湛江模拟)右图表示人体呼吸作用过程中葡萄糖分解的两种途径。酶1、酶2和酶3依次存在于()A线粒体、线粒体和细胞质基质B细胞质基质、线粒体和细胞质基质C线粒体、细胞质基质和线粒体D细胞质基质、细胞质基质和线粒体,解析：有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段将葡萄糖分解为丙酮酸，是在细胞质基质中进行的；第二、三阶段在线粒体中将丙酮酸分解为CO2和H2O。无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段在细胞质基质中将丙酮酸分解为乳酸，故B正确。答案：B,2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，测得CO2和O2体积变化的相对值如图。下列叙述正确的是()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,解析：,答案：D,1内部因素,影响细胞呼吸的因素,2.外部(环境)因素(1)温度：曲线模型：如图。,模型解读：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。a最适温度时，细胞呼吸最强。b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。c低于最适温度呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。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。,(2)O2浓度：曲线模型：如图。,模型解读：aO2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)。应用：贮藏水果、蔬菜、种子时降低O2浓度，以减少有机物消耗，但不能无O2，否则产生酒精，导致腐烂。,(3)含水量：曲线模型：如右图。,模型解读：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。应用：作物栽培中，合理灌溉。,(4)CO2浓度：曲线模型：如右图。模型解读：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。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。,3(2013泉州质检)稻田长期浸水，会导致水稻幼根变黑腐烂。测得水稻幼根从开始浸水到变黑腐烂时细胞呼吸速率的变化曲线如下图。下列叙述正确的是(),A阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆降低B阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆升高C阶段幼根因无氧呼吸的特有产物丙酮酸积累过多而变黑腐烂D从理论上讲，为避免幼根变黑腐烂，稻田宜在阶段前适时排水,解析：水稻幼根刚开始浸水时，即I阶段时由于水中氧气的含量降低，有氧呼吸降低，有些细胞开始进行无氧呼吸，随着浸泡时间的延长，在阶段时，有氧呼吸越来越弱，而无氧呼吸强度不断增强，到阶段时，由于幼根无氧呼吸产物酒精的积累，使得幼根变黑腐烂，呼吸速率降低。答案：D,4有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，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：,下列叙述错误的是()A氧浓度为a时只进行有氧呼吸Bb值对应的氧浓度为零C氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为6molD氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于酒精发酵,解析：根据表格信息，结合有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可判断：在氧浓度为a时酵母菌只进行有氧呼吸，b时只进行无氧呼吸，c、d时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。氧浓度为d时有氧呼吸产生CO2的量为1569(mol)，消耗葡萄糖1.5mol，无氧呼吸产生CO2的量为6mol，消耗葡萄糖3mol，故有2/3的葡萄糖用于酒精发酵。答案：D,实验技能提升,(2)CO2可使澄清的石灰水变混浊，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。,2实验流程提出问题：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,设计并进行实验,实验现象,实验结论：,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浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(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。,二、应用：探究细胞呼吸的类型1实验装置,装置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所产生的CO2，红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量。装置乙中红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量与产生的CO2量的差值。,2实验分析,3.注意事项(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)对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。(3)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。,5(2013嘉兴一中月考)下图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图，下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进行无氧呼吸的是(),A装置1中液滴左移，装置2中液滴不动B装置1中液滴左移，装置2中液滴右移C装置1中液滴不动，装置2中液滴右移D装置1中液滴右移，装置2中液滴左移,解析：当装置内部小烧杯装NaOH溶液时，可除去二氧化碳，若进行无氧呼吸，装置内部气体体积不变，液滴不动；若进行有氧呼吸，消耗氧气，产生的二氧化碳被吸收，装置内气压变低，液滴左移。当装置内部小烧杯中装清水时，若进行有氧呼吸，气压不变，液滴不动；若进行无氧呼吸，则装置内气体增多，液滴右移。因此，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸时，装置l中液滴左移，装置2中液滴右移。答案：B,6(2013东莞调研)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是(),A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率Bb浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率Cc浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵Dd浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸,解析：通过有氧呼吸和无氧呼吸总反应式可知，若CO2等于产生酒精的量，则说明此时酵母菌只进行无氧呼吸，而当CO2量大于酒精的量时，则说明此时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，通过计算可知b浓度时有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率，c中67.7%的酵母菌进行酒精发酵，d中无酒精产生，则说明此时酵母菌只进行有氧呼吸。答案：D,1植物在有氧呼吸时，下列叙述正确的是()A全过程必须有氧参与，并且始终在线粒体中进行B第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的H和ATPC第二阶段丙酮酸分解成CO2和H2O，产生少量的H和ATPD第三阶段H和氧结合产生H2O，同时生成大量的ATP,解析：有氧呼吸的主要场所是线粒体，线粒体中只进行有氧呼吸的第二、三阶段，并且只有第三阶段需要氧气的参与；第一阶段只产生少量的H和ATP，第三阶段才产生大量的ATP；第二阶段丙酮酸分解成CO2和H。答案：D,2用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是()A葡萄糖丙酮酸水B葡萄糖丙酮酸氧C氧氧水D葡萄糖丙酮酸二氧化碳解析：在细胞质基质中，C6H12O6在酶的作用下分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底分解成CO2。答案：D,3(2013福建四地六校联考)在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的反应，下列描述不正确的是()A二氧化碳使澄清的石灰水变混浊B二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄C乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色D乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色,解析：在酸性条件下，乙醇与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C选项错误；二氧化碳使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。答案：C,4如图表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述错误的是(),AO2浓度为a时，有氧呼吸最弱BO2浓度为b时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/5CO2浓度为c时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量小于无氧呼吸DO2浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等,解析：O2浓度为a时，有氧呼吸强度最弱；O2浓度为b时，细胞呼吸释放的CO2总量为8，O2的吸收量为3，由此可知，细胞无氧呼吸释放的CO2量为5，有氧呼吸释放的CO2量为3，因此细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖量为2.5，细胞有氧呼吸消耗的葡萄糖量为0.5，所以O2浓度为b时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/5；同理，O2浓度为c时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量小于无氧呼吸；O2浓度为d时，细胞只进行有氧呼吸。答案：D,5如图表示某植物的非绿色器官呼吸时O2的吸收量和CO2的释放量之间的相互关系，其中线段XYYZ，则在氧浓度为a时(),A有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多B有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多C有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多D有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等解析：据图分析：在氧浓度为a时既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；XYYZ，说明有氧呼吸吸收的O2(也反映此时的有氧呼吸释放的CO2的量)等于无氧呼吸释放的CO2的量，据此不难得出A、C、D项是错误的。答案：B,6下列关于细胞呼吸原理的应用的说法，错误的是()A为保存种子和蔬菜，应当将其放入低温条件下储藏，这样能够降低细胞呼吸的速率，减少细胞内有机物的损耗B对板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收,C酵母菌是兼性厌氧微生物，在适宜的氧气浓度、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行乳酸发酵D选用“创可贴”等包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了透气的环境，可避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈,解析：农产品在低温条件下储藏，是利用低温影响呼吸酶的活性，从而降低呼吸速率，减少细胞内有机物的损耗；对板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分地有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收(对无机盐的吸收是主动运输，需要消耗根细胞呼吸产生的ATP)；酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。答案：C,7(2013金华模拟)呼吸底物不是糖时，有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2的体积并不相等，利用如图所示装置两套，设为甲、乙，测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2消耗量的比值，下列构思可以达到实验目的的是(),A甲装置烧杯中盛放清水，在光照下测定O2释放量，乙装置在黑暗下测定CO2释放量B甲装置烧杯中盛放清水，测定CO2释放量，乙装置换成CO2吸收剂测定O2消耗量C甲装置烧杯中盛放清水，测定气体体积变化量，乙装置换成CO2吸收剂，测定O2消耗量D甲装置烧杯中盛放CO2缓冲剂(可吸收和放出CO2)，测定气体体积变化量，乙装置换成CO2吸收剂，测定O2消耗量,解析：小麦种子在光照下和黑暗环境中都只进行细胞呼吸，因此不会有O2释放；当甲装置烧杯中盛放清水时可测定气体体积变化量，乙装置换成CO2吸收剂时则测