高考生物一轮复习 第5章 第二讲 细胞的能量“通货” ATP ATP的主要来源 细胞呼吸（教材第2、3节）课件 新人教版必修1.ppt

第五章 第二讲 高考成功方案第1步 高考成功方案第2步 高考成功方案第3步 高考成功方案第4步 一 atp在细胞代谢中的作用1 atp的结构 1 atp的全称是 2 atp的结构简式是 3 atp去掉两个磷酸基团后的剩余部分是什么 与rna有何关系 三磷酸腺苷 a p p p atp去掉两个磷酸基团后剩余的部分是腺嘌呤核糖核苷酸 是组成rna的基本单位之一 2 atp与adp的相互转化 1 atp中高能磷酸键有何特点 2 atp水解释放的能量用于生物体的 3 atp合成时所需能量来自何种途径 atp分子中远离a的高能磷酸键易断裂和再生成 各项需能生命活动 绝大多数生物利用细胞呼吸分解有机物释放的能量 绿色植物还能通过光合作用利用光能 二 细胞呼吸1 有氧呼吸 1 有氧呼吸的反应式是 2 过程 2 无氧呼吸 1 产生酒精的反应式是 2 产生乳酸的反应式是 3 无氧呼吸的场所是 细胞质基质 做一题 例1 2012 襄阳质检 下列关于细胞生命活动过程中atp adp的说法 不正确的是 a 细胞耗能时总是与atp水解的反应相联系 细胞呼吸放能时总是伴随atp的合成b atp的a代表腺嘌呤 t代表三个 代表高能磷酸键 p代表磷酸基团c 光反应过程中 叶绿体中adp由叶绿体基质向类囊体膜运动 atp则向相反方向运动d 有氧呼吸过程中 产生大量atp的阶段需要氧气参与 解析 细胞内的反应分为耗能反应 吸能反应 和产能反应 放能反应 耗能反应总是与atp水解的反应相联系 产能反应总是伴随atp的合成 atp的a代表腺苷不是腺嘌呤 光反应过程中 叶绿体中atp由类囊体膜向叶绿体基质运动 供暗反应需要 暗反应产生的adp则由叶绿体基质向类囊体膜运动供给光反应产生atp 有氧呼吸过程前两阶段产生的 h 和氧气结合生成水 同时释放大量的能量 答案 b 链一串 1 atp的结构式 由简式可看出 atp的结构特点可用 一 二 三 来总结 即一个腺苷 两个高能磷酸键 三个磷酸基团 2 atp与adp相互转化过程图解 关键一点 1 atp在生物体内含量很少 但转化十分迅速 从而使细胞中的atp处于一种动态平衡中 2 atp与adp的相互转化不是可逆反应 因为转化过程中反应类型 所需酶 反应场所以及能量转化都不完全相同 但是物质是可循环利用的 3 叶绿体中产生的atp 只能用于暗反应中c3化合物还原成糖类 而不能用于其他生命活动 通一类 1 2012 潍坊质检 下列关于人体内atp叙述 错误的是 a 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由atp直接提供的b 线粒体中大量产生atp时 一定伴随着氧气的消耗c 在生命活动旺盛的细胞中atp的含量较多d 一分子atp脱去两个磷酸基团可形成一分子腺嘌呤核糖核苷酸 解析 atp是生命活动的直接能量来源 有氧呼吸的第三阶段消耗氧气 生成水 产生大量的atp atp在细胞中的含量很少 依靠转化速度快 来满足细胞的需要 答案 c 2 某细胞培养液中加入32p标记的磷酸分子 短时间内分离出细胞的atp 发现其含量变化不大 但部分atp的末端p已带上放射性标记 该现象不能够说明 a atp中远离a的p容易脱离b 部分有32p标记的atp是重新合成的c atp是细胞内的直接能源物质d 该过程中atp既有合成又有分解 解析 atp的结构特点是最后一个高能磷酸键容易断裂和形成 题干中通过末端的标记 说明合成了新的atp分子 但其含量变化不大 说明有分解 但不能说明atp是细胞的直接能源物质 答案 c 做一题 例2 2011 江苏高考 下图为不同培养阶段酵母菌种群数量 葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线 请回答下列问题 1 曲线ab段酵母菌呼吸发生的场所是 曲线bc段酵母菌呼吸的方式为 2 酵母菌种群数量从c点开始下降的主要原因除葡萄糖被大量消耗外 还有 3 在t1 t2时段 单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有 4 某同学在t3时取样 统计的酵母菌种群数量明显高于d点对应的数量 原因可能有 和用血球计数板计数时出现错误等 解析 本题主要考查 探究酵母菌种群数量变化 实验的相关知识 重点考查酵母菌呼吸的方式 场所和影响酵母细胞代谢的相关因素 意在考查对酵母菌种群数量 葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线的分析能力 1 图中曲线ab段无乙醇产生 说明酵母菌只进行有氧呼吸 其场所是细胞质基质和线粒体 bc段有乙醇产生 说明酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸 2 从c点开始 由于葡萄糖被大量消耗 乙醇含量升高 二氧化碳增加 导致培养液的ph下降 致使酵母菌种群数量开始下降 3 在t1 t2时段 一方面酵母菌种群数量增加 另一方面酵母菌细胞无氧呼吸强度迅速增加 致使单位时间内酵母菌消耗葡萄糖的量迅速增加 4 图中酵母菌种群数量是在不同时段 多次取样的平均值 若在t3时取样统计其种群数量高于d点对应的数量 可能的原因是取样时培养液未充分摇匀 从底部取样了 或是没有染色 将已死亡的酵母菌菌体也计算在内等 答案 1 细胞质基质和线粒体有氧呼吸和无氧呼吸 2 乙醇含量过高培养液的ph下降 3 酵母菌进行无氧呼吸 产生的能量少酵母菌种群数量增多 4 取样时培养液未摇匀 从底部取样未染色 统计的菌体数包含了死亡的菌体 链一串 1 细胞呼吸的过程 2 有氧呼吸过程中各元素的去向 3 不同生物无氧呼吸的产物不同 通一类 3 2011 上海高考 下列细胞中 其呼吸过程会产生乙醇的是 a 缺氧条件下的马铃薯块茎细胞b 剧烈运动时的人骨骼肌细胞c 酸奶生产中的乳酸菌d 受涝的植物根细胞 解析 动物细胞 乳酸菌 马铃薯块茎 玉米胚等进行无氧呼吸可产生乳酸 植物的常态根细胞在受涝 缺氧 条件下进行无氧呼吸产生乙醇 答案 d 4 人体内氢随化合物在体内代谢转移的过程如右图所示 下列分析中合理的是 a 过程发生在核糖体上 水中的h只来自于 nh2b 在缺氧的情况下 过程中不会发生脱氢反应c m物质是丙酮酸 过程不会发生在线粒体中d 在氧气充足的情况下 过程发生于线粒体中 解析 氨基酸脱水缩合形成蛋白质是在核糖体上完成的 水中的h来自于氨基和羧基 在缺氧的情况下 无氧呼吸也要在细胞质基质进行 过程 产生丙酮酸 也会发生脱氢反应 进一步在细胞质基质产生乳酸 答案 c 做一题 例3 2012 衡水模拟 为了探究植物呼吸强度的变化规律 研究人员在不同的温度和不同氧含量的条件下 测定了一定大小的新鲜菠菜叶的二氧化碳释放量 其数据如下表所示 表中为相对值 请据此分析回答 1 为了能使实验数据真实地反映呼吸强度的变化 在实验环境条件上应特别注意的是什么 为什么 2 研究人员在对数据分析时 发现在温度 氧含量分别为 的条件下所测数据最可能是错误的 3 表中数据反映出当氧含量从20 上升到40 时 植物的呼吸强度一般 其原因是 4 就表中数据分析 蔬菜长期贮藏的最佳环境控制条件是 此条件下植物细胞内二氧化碳的产生场所是 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 所以产生co2的场所是细胞质基质和线粒体 答案 1 遮光处于黑暗状态 防止叶片进行光合作用干扰呼吸强度的测定 2 10 1 0 3 保持相对稳定受酶的数量限制 或受线粒体数量限制 4 温度 氧含量分别为3 3 细胞质基质 线粒体 链一串 影响细胞呼吸的外界因素及应用1 温度 1 影响 如右图 细胞呼吸是一系列酶促反应 温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率 细胞呼吸的最适温度一般在25 35 之间 2 氧气 1 影响 如右图 o2是有氧呼吸所必需的 对厌氧型生物而言 o2对其无氧呼吸有抑制作用 o2浓度 0时 只进行无氧呼吸 0 o2浓度 10 时 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 o2浓度 10 时 只进行有氧呼吸 o2浓度 5 时 有机物消耗最少 4 co2 1 影响 co2是细胞呼吸的最终产物 积累过多会抑制细胞呼吸的进行 如右图 2 应用 适当增加co2浓度 有利于水果和蔬菜的保鲜 外部因素在影响细胞呼吸时是综合起作用的 有时在其他因素满足的情况下 某一因素成为限制因素 如动物冬眠时呼吸速率低的限制因素是温度 夏季作物受涝而死亡的限制因素则是o2 关键一点 1 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 高氧等措施 若需减弱细胞呼吸强度 可以采取干燥 低温 低氧等措施 2 蔬菜 水果在储藏时都应在低温低氧条件下 种子应保持干燥 而蔬菜 水果应保持一定的湿度 低温以不破坏植物组织为标准 一般为零上低温 通一类 5 2011 海南高考 关于细胞呼吸的叙述 正确的是 a 种子风干脱水后呼吸强度增强b 土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸c 破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖d 小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱 解析 种子风干后 水分减少 呼吸强度减弱 破伤风杆菌代谢类型为异养厌氧型 所以其在无氧条件下才能大量繁殖 小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强 答案 b 6 四川南充果农将广柑贮藏于密闭的土窑中 贮藏时间可以达到4 5个月之久 哈尔滨等地利用大窑套小窑的办法 可使黄瓜贮存期达到3个月 这种方法在生物学上称为 自体保藏法 关于 自体保藏法 的说法不正确的是 a 自体保藏法 是一种简便的果蔬贮藏法 但其易受外界环境的影响b 自体保藏法 的原理是依靠果蔬呼吸释放的二氧化碳抑制自身的呼吸作用 c 在密闭环境中 二氧化碳浓度越高 贮藏效果越好d 在 自体保藏法 中如能控温在1 5 则贮藏时间应该会更长 解析 密闭环境中 二氧化碳浓度越高 有氧呼吸被抑制越严重 但无氧呼吸的强度会增大 无氧呼吸消耗的有机物会增多 其产物酒精也会伤害植物细胞 答案 c 做一题 例4 2012 大连双基测试 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消耗b瓶中的o2以形成无氧的环境 解析 甲组营造的是有氧环境 乙组营造的是无氧环境 故a正确 甲组加入naoh溶液的目的是吸收空气中的co2 即排除空气中的co2对实验结果的干扰 故b正确 橙色的重铬酸钾溶液 在酸性条件下与酒精发生化学反应 使溶液变成灰绿色 故c错误 答案 c 学一技 1 实验的关键 有氧与无氧条件的控制 1 该实验的自变量是氧含量的变化 装置甲空气持续通入 既保证o2的充分供应 又使进入 瓶中的空气先经过含naoh溶液的锥形瓶 清除空气中的co2 保证装置甲中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 2 瓶刚封口后 锥形瓶的空气中有o2 酵母菌开始进行有氧呼吸 所以必须将开始时产生的co2排掉 过一段时间后 瓶中的o2消耗完了 再连通含有澄清石灰水的 瓶 方可确保是无氧呼吸产生的co2通入澄清的石灰水 否则会出现两组澄清石灰水混浊程度差不多的情况 另外 可在 瓶液面上覆盖一层石蜡油以隔绝空气 2 co2和酒精的检测 1 co2可使澄清的石灰水变混浊 还可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 石灰水混浊程度大 说明酵母菌产生的co2多 溴麝香草酚蓝水溶液变黄色所需时间越短 说明酵母菌放出的co2越多 反之则越少 2 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色 检测时将0 1g的重铬酸钾溶于0 5ml的浓硫酸溶液 体积分数为95 97 中 分别滴加于两组2ml酵母菌培养液的滤液中 混匀后观察试管中溶液的颜色变化 有氧培养的培养液无颜色变化 无氧培养的培养液变成灰绿色 做一题 例5 2012 西安八校联考 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b b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15 6 9 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 学一技 1 有氧呼吸与无氧呼吸的计算方法 1 规律1 消耗等量的葡萄糖时产生的co2摩尔数无氧呼吸 有氧呼吸 1 3 2 规律2 消耗等量的葡萄糖时消耗的氧气和产生的co2摩尔数有氧呼吸消耗的氧气 有氧和无氧呼吸产生的co2之和 3 4 3 规律3 产生等量的co2时消耗的葡萄糖摩尔数无氧呼吸 有氧呼吸 3 1 2 细胞呼吸方式的判定方法 1 根据co2释放量与o2消耗量判断 呼吸底物为葡萄糖 不消耗o2 释放co2 只进行无氧呼吸 无co2释放 只进行产生乳酸的无氧呼吸 酒精产生量等于