高考生物一轮复习 第3单元 第2讲 ATP与细胞呼吸课件.ppt

抓住3个基础知识点 掌握3个核心考点 高效训练6道题 提能 课时限时检测 第三单元细胞的能量供应和利用 第2讲atp与细胞呼吸 一 细胞的能量 通货 atp1 atp的结构和功能 2 功能 是生命活动的 物质 抓住3个基础知识点 a p p p 腺苷 高能磷酸键 磷酸基团 直接能源 2 atp与adp相互转化的能量供应机制 是生物界的 3 atp形成的能量来源 动物 人 真菌 大多数细菌来自于 释放的能量 绿色植物的 和 都形成atp 共性 细胞呼吸 光合作用 细胞呼吸 名师点拨 1 atp中含有两个高能磷酸键 其中远离腺苷的高能磷酸键很活跃 2 细胞中产生atp的部位包括细胞质基质 线粒体和叶绿体 3 atp与adp的转化中物质是可逆的 能量不可逆 不是可逆反应 4 细胞中atp与adp的含量一直处于动态平衡状态 二 探究酶母菌细胞呼吸的方式1 选择酵母菌为实验材料的原因酵母菌是一种单细胞真菌 在有氧和无氧的条件下都能生存 属于 菌 2 产物的检测 兼性厌氧 变混浊 溴麝香草酚蓝 蓝色 绿色 黄色 重铬酸钾溶液 灰绿色 三 细胞呼吸1 细胞呼吸 1 概念 指有机物在细胞内经过一系列的 生成 释放出能量并 的过程 2 类型 氧化分解 二氧化碳或其他产物 生成atp 有氧呼吸和无氧呼吸 2 过程 3 无氧呼吸 归纳总结 1 真核细胞的有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行 原核细胞的有氧呼吸在细胞质基质和细胞膜上进行 2 细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行 3 人体细胞无氧呼吸产生乳酸 植物细胞无氧呼吸产生酒精和co2或乳酸 4 无氧呼吸的产物不同是由于酶的种类不同 5 无氧呼吸释放的能量少的原因是一部分能量储存在酒精或乳酸中 1 有关atp的叙述 错误的是 a 细胞内的放能反应一般与atp的合成相联系b atp中的能量可以来源于光能 化学能c 在有氧和缺氧的条件下 细胞质基质都能形成atpd atp是由三个磷酸基团和一个腺嘌呤构成的 解析 此题考查atp的结构和功能 atp的合成需要能量 因此细胞内的放能反应一般与atp的合成有关 光合作用中产生的atp 能量来自光能 细胞呼吸过程中产生的atp 能量来自化学能 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都在细胞质基质中进行 都释放能量 都能形成atp atp是由三个磷酸基团和一个腺嘌呤核苷构成的 答案 d 2 下列关于细胞内合成atp的叙述中 错误的是 a 在有氧与缺氧的条件下 细胞质基质都能形成atpb 在线粒体中形成atp时 一定伴随着氧气的消耗c 在叶绿体中形成atp需要光能d 在一定条件下 adp与atp可以相互转化 解析 在线粒体中 丙酮酸分解产生co2的过程中形成atp 不消耗氧气 答案 b 解析 图中表示的细胞内葡萄糖分解的反应式为呼吸作用的第一阶段 无论有氧呼吸还是无氧呼吸 都是在细胞质基质中进行 答案 d 解析 过程的场所是细胞质基质 过程消耗h2o 不产生水 过程比 过程产生的 h 多 答案 c 5 细胞内糖分解代谢过程如下图 下列叙述错误的是 a 植物细胞能进行过程 和 或过程 和 b 真核细胞的细胞质基质中能进行过程 和 c 动物细胞内 过程 比过程 释放的能量多d 乳酸菌细胞内 过程 产生 h 过程 消耗 h 解析 本题考查细胞内的糖代谢过程中物质和能量的变化 由图示可知 为在细胞质中葡萄糖分解为丙酮酸 为在线粒体中丙酮酸在水和氧气的参与下 彻底氧化分解为co2和h2o 为无氧条件下 在细胞质基质内发生的丙酮酸转化为乳酸 为无氧条件下将丙酮酸转化为乙醇和co2 在植物细胞中能进行过程 和 过程 和 或过程 和 在真核细胞中 过程只能在线粒体中完成 动物细胞内 丙酮酸彻底氧化分解比过程 释放的能量多得多 乳酸菌的无氧呼吸过程中 产生 h 过程 消耗 h 答案 b 6 2012 安徽高考 为探究酵母菌的细胞呼吸 将酵母菌破碎并进行差速离心处理 得到细胞质基质和线粒体 与酵母菌分别装入a f试管中 加入不同的物质 进行了如下实验 见下表 注 表示加入了适量的相关物质 表示未加入相关物质 1 会产生co2和h2o的试管有 会产生酒精的试管有 根据试管 的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所 均填试管编号 2 有氧呼吸产生的 h 经过一系列的化学反应 与氧结合形成水 2 4 二硝基苯酚 dnp 对该氧化过程没有影响 但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散 表明dnp使分布在 的酶无法合成atp 若将dnp加入试管e中 葡萄糖的氧化分解 填 能 或 不能 继续进行 解析 1 在有酵母菌细胞质基质的试管中 可将葡萄糖分解成丙酮酸和 h 有氧气时可在有线粒体的试管中将丙酮酸和 h 彻底氧化分解产生co2和h2o 无氧气时可在有细胞质基质的试管中将葡萄糖不彻底地氧化分解产生酒精和co2 故c e试管中均可产生co2和h2o b f试管中均可产生酒精 f试管中细胞质基质和线粒体未分开 无法确定无氧呼吸的场所 而与b d试管的结果进行对比 能确定酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质 2 h 在线粒体内膜上有关酶的作用下 与氧气发生一系列反应形成水 dnp对该过程没有影响 但能影响线粒体内膜上atp合成酶的活性 从而使能量未用于合成atp 都以热的形式散失 试管e中可发生有氧呼吸全过程 加入dnp后 该过程不受影响 但影响atp的合成 答案 1 c eb fb d f 2 线粒体内膜能 纵横联系 理脉络 关键语句 熟记忆1 atp是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质 2 细胞内atp与adp相互转化的能量供应机制 是生物界的共性 3 能量通过atp分子在吸能反应和放能反应之间循环流通 4 co2可使澄清石灰水变浑浊 也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 5 在酸性条件下 橙色的重铬酸钾与乙醇发生化学反应 变成灰绿色 6 线粒体是进行有氧呼吸的主要场所 但原核生物无线粒体也能进行有氧呼吸 7 有氧呼吸三个阶段均能产生atp 第三阶段产生atp最多 8 有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸 9 有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是氧化分解有机物 释放能量 形成atp 10 不同生物细胞进行无氧呼吸产物不同的直接原因是所含酶的种类不同 考点一 17 atp的结构及与adp的转化 掌握3个核心考点 1个高考必备实验 一 atp的结构1 元素组成 c h o n p 2 化学组成 1分子腺苷和3分子磷酸基团 3 结构式 由结构式可看出 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 4 结构简式 a p p p 二 atp的形成途径 三 atp与adp的相互转化 四 细胞内产生与消耗atp的生理过程 易误易混有关atp的结构和转化的4个易错点 1 atp中去掉2个磷酸基团即是构成rna的基本单位之一 腺嘌呤核糖核苷酸 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 3 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 4 atp和adp的相互转化不是可逆反应 但物质是可循环利用的 atp的结构及与adp的转化1 2013 佛山二模 图1为atp的结构 图2为atp与adp相互转化的关系式 以下说法错误的是 考向预测练1 a 图1的a代表腺苷 b c为高能磷酸键b 图2中反应向右进行时 图1中的c键断裂并释放能量c atp与adp快速转化依赖于酶的高效性d 酶1和酶2的作用机理都是降低反应的活化能 解析 图1中a表示腺嘌呤 b c是高能磷酸键 atp水解时远离腺苷的高能磷酸键断裂 酶催化作用具有高效性 酶催化作用的机理是降低反应的活化能 答案 a atp与细胞代谢2 2014 吉林大学附中检测 关于真核细胞中生命活动与atp关系的叙述 错误的是 a dna复制需要消耗atpb 光合作用的暗反应阶段需要消耗atpc 细胞内各种吸能反应不需要消耗atpd 细胞代谢所需的atp可在细胞质基质中产生 考向预测练2 解析 dna复制和光合作用的暗反应需要消耗atp 细胞中的放能反应产生atp 吸能反应消耗atp 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都在细胞质基质中进行 都能产生atp 答案 c 考点二 18 细胞的有氧呼吸和无氧呼吸 一 有氧呼吸和无氧呼吸过程1 图解 识图提示 应关注各阶段的场所 反应物 生成物及条件 1 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 2 有氧呼吸中h2o既是反应物 又是生成物 且生成的h2o中的氧全部来自o2 3 不同生物无氧呼吸的产物不同 是由于参与催化反应的酶不同 2 有氧呼吸中氧元素的来源和去路 二 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 三 不同生物无氧呼吸的产物不同 易误易混有关细胞呼吸的5个易错点 1 有h2o生成的一定是有氧呼吸 有co2生成的可能是有氧呼吸 也可能是无氧呼吸 但一定不是乳酸发酵 2 不同生物无氧呼吸的产物不同 其直接原因在于催化反应的酶不同 根本原因在于控制酶合成的基因不同 3 无氧呼吸只释放少量能量 其余能量储存在分解不彻底的氧化产物 酒精或乳酸中 4 水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用 5 无线粒体的真核细胞 或生物 只能进行无氧呼吸 如哺乳动物的成熟红细胞 蛔虫等 细胞呼吸的过程和场所图解3 2013 山东省实验中学高三检测 右图表示细胞呼吸作用的过程 其中 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 考向预测练1 a 甲是丙酮酸b 乙是atpc 和 都是膜结构d 能产生大量atp 解析 细胞质基质 是线粒体基质 是线粒体内膜 甲是丙酮酸 乙是 h 故选a 答案 a 有氧呼吸和无氧呼吸的综合4 2013 河南卫辉一中测试 将苹果储藏在密闭容器中 较长时间后会闻到酒香 当通入不同浓度的氧气时 其o2的消耗量和co2的产生量如下表所示 假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖 则下列叙述错误的是 考向预测练2 a 氧浓度为a时 苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行b 氧浓度为c时 苹果产生c2h5oh的量为0 6mol minc 氧浓度为d时 消耗的葡萄糖中有1 4用于酒精发酵d 氧浓度为b时 较适合苹果的储藏 解析 氧浓度为a时 细胞只进行无氧呼吸 场所是细胞质基质 氧浓度为c时 两种呼吸方式并存 无氧呼吸产生的co2与酒精均为0 6mol min 氧浓度为d时 有氧呼吸与无氧呼吸co2产生量分别为1 2mol min和0 4mol min 消耗葡萄糖之比为1 1 即有1 2葡萄糖用于酒精发酵 co2释放量最少的氧浓度点是储藏苹果的最佳氧浓度点 答案 c 考点三 19 影响细胞呼吸的因素及应用 一 温度1 影响 如图 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 二 氧气1 影响 如图 o2是有氧呼吸所必需的 且o2对无氧呼吸过程有抑制作用 1 o2浓度 0时 只进行无氧呼吸 2 0 o2浓度 10 时 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 3 o2浓度 10 时 只进行有氧呼吸 4 o2浓度 5 时 有机物消耗最少 三 水分 四 co21 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 如图 2 应用 适当增加co2浓度 有利于水果和蔬菜的保鲜 蔬菜和水果储藏的条件5 如图表示光照 贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响 下列有关叙述中 不正确的是 考向预测练1 a 番茄果实细胞产生co2的场所是线粒体和细胞质基质b 光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 时比15 时更强c 低温 黑暗条件下更有利于贮存番茄果实d 贮藏温度下降时果实呼吸减弱 可能与细胞内酶活性降低有关 解析 番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生二氧化碳 有氧呼吸第二阶段在线粒体中产生二氧化碳 无氧呼吸在细胞质基质中产生二氧化碳 a项正确 计算 8 时光照条件下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比 与 15 光照条件下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比 进行比较可知 b项正确 图示信息表明 光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱 所以光照条件下更有利于果实的贮存 c项错误 温度降低会使与呼吸作用有关的酶的活性降低 细胞呼吸减弱 d项正确 答案 c 特别提醒 1 储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境 2 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 3 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 氧气浓度对有氧呼吸和无氧呼吸的影响6 2013 青岛二中月考 家庭酿酒过程中 密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况如图所示 下列叙述正确的是 考向预测练2 a 0 8h间 容器内的水含量由于酵母菌的呼吸消耗而不断减少b 0 6h间 酵母菌能量利用率与6 12h间能量利用率大致相同c 0 8h间 容器内压强不断增大 在8h时达到最大值d 6h左右开始产生酒精 6 12h间酒精产生速率逐渐增大 解析 0 8h间 酵母菌以有氧呼吸为主 水分含量增多 在0 6h内 环境条件适宜 酵母菌只进行有氧呼吸 消耗的氧气与产生的二氧化碳的量相等 容器内压强不变 6h后无氧呼吸开始 产生的二氧化碳的量增多 容器内压强开始增大 8h后仍进行无氧呼吸产生co2 容器内压强还会增大 答案 d 高考必备实验7探究酵母菌的呼吸方式 二 实验过程1 配制酵母菌培养液 酵母菌 葡萄糖溶液 2 检测co2的产生 装置如图所示 三 注意事项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完全是由酵母菌细胞呼吸产生的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 确保通入澄清石灰水中的co2是由无氧呼吸产生的 对酵母菌呼吸作用类型的探究是同学们感兴趣的实验 现有生物兴趣小组分别进行了如下实验 请根据题目要求回答 装置一装置二 1 本实验的自变量是 进行有氧呼吸的实验装置是 2 如果实验设计中缺少了质量分数为10 的naoh溶液 而装置一中的澄清的石灰水变浑浊 则不一定说明 产生了二氧化碳 因为无法排除 使澄清的石灰水变浑浊的可能 3 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应能使溶液变成灰绿色 利用这一原理可以鉴定酒精的存在 上图中装置 的酵母菌培养液取样鉴定 一定会使重铬酸钾溶液变成灰绿色 如果两装置的酵母菌培养液取样鉴定都能使重铬酸钾溶液变成灰绿色 请分析装置一产生该结果的原因是 4 装置一中的酵母菌消耗和产生气体的场所分别是 和 解析 本题考查有关酵母菌细胞呼吸方式的实验探究 考查实验能力 1 图中的装置一是研究酵母菌的有氧呼吸 装置二是研究酵母菌的无氧呼吸 实验的自变量是有无氧气 2 装置一中的10 的naoh溶液的作用是吸收空气中的co2 排除空气中的co2对实验结果的影响 缺少了质量分数为10 的naoh溶液 而装置一中的澄清的石灰水变浑浊 则不一定说明有氧呼吸产生了二氧化碳 3 装置二中酵母菌进行无氧呼吸 产生酒精 会使处于酸性条件下的重铬酸钾溶液变成灰绿色 如果两装置的酵母菌培养液取样鉴定都能使重铬酸钾溶液变成灰绿色 说明装置一中的酵母菌也进行了无氧呼吸 说明装置一氧气供应不足 4 装置一酵母菌进行有氧呼吸消耗氧气的场所是线粒体内膜 产生co2的场所是线粒体基质 答案 1 有无氧气 氧气 一 2 有氧呼吸空气中的co2 3 二通入的氧气量不足 4 线粒体内膜线粒体基质 不可以互换顺序 与细胞呼吸有关的实验设计 一 细胞呼吸速率的测定1 实验装置 装置甲装置乙 2 实验原理 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 刻度管内的水滴左移 单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率 装置乙为对照 二 细胞呼吸类型的探究1 实验装置 装置甲装置乙 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 三 细胞呼吸过程场所的探究探究细胞呼吸过程场所的实验 一般是探究第二阶段的场所 常见方法是用离心的方法把动物细胞的细胞质基质和线粒体分开 分别加入丙酮酸 检测co2的产生 四 实验注意事项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 所用种子进行消毒处理 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 2014 海淀区模拟 为研究酵母菌的呼吸方式 某生物小组制作了如下图中a f所示装置 下列判断不合理的是 1个示范例 a 若a装置液滴不移动 b装置液滴右移 说明酵母菌仅进行无氧呼吸b 若a装置液滴左移 b装置液滴右移 说明酵母菌仅进行有氧呼吸c 连接e d c d 并从e侧通气 可验证酵母菌进行有氧呼吸产生了co2d 连接f d d中石灰水变浑浊 可验证酵母菌进行了无氧呼吸 解析 a中naoh吸收co2 液滴未动说明没有消耗o2 b中液滴右移说明产生了co2 酵母菌只进行无氧呼吸 若只进行有氧呼吸 则b装置中液滴不移动 经过ed装置可去除空气中的co2 若经过c后d变浑浊 则可验证酵母菌进行了有氧呼吸产生了co2 f为密闭容器 若d中澄清石灰水变浑浊 可证明酵母菌进行了无氧呼吸 答案 b 2014 吉林大学附中月考 下图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置 假设呼吸底物只有葡萄糖 装置1 2中分别放入等量的发芽种子 装置3中为等量的煮熟种子 若装置1左移10cm 装置2右移12cm 装置3右移2cm 则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为 1个押题练 装置1装置2 装置3 a 6 5b 5 6c 2 5d 5 2 解析 装置3为对照实验 装置3着色液滴右移2cm 说明环境因素造成气体膨胀2cm 装置1气体减少表示o2的消耗 装置1左移10cm o2减少实际为12cm 装置2右移12cm 气体增加实际为10cm 装置2气体增加量为co2产生量与o2消耗量的差值 co2产生量为10 12 22cm 有氧呼吸产生co2的量为12cm 无氧呼吸产生co2的量为10cm 有氧呼吸消耗的葡萄糖为2个单位 无氧呼吸消耗的葡萄糖为5个单位 答案 c 1 2014 山师附中质检 下列关于atp的叙述不正确的是 a 动物细胞中合成atp所需的能量来自糖类等能源物质中的化学能b 植物细胞中合成atp所需的能量全部来自光反应固定的太阳能c 温度的突然变化会影响atp与adp相互转化的速率d 细胞呼吸过程中产生的atp是供应细胞生命活动的直接能源 高效训练6道题 解析 植物细胞中合成atp所需的能量来自于光合作用和呼吸作用 答案 b 2 2012 北京高考 细胞中不能合成atp的部位是 a 线粒体的内膜b 叶绿体中进行光反应的膜结构c 内质网的膜d 蓝藻 蓝细菌 中进行光反应的膜结构 解析 在线粒体内膜上会发生有氧呼吸的第三阶段 产生大量的atp 光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上 结果产生atp和 h 蓝藻 蓝细菌 虽然没有叶绿体 但有叶绿素等 其进行光反应的膜结构上也会产生暗反应所需的atp和 h 而选项c中的内质网是由膜连接而成的网状结构 是细胞内蛋白质合成和加工以及脂质合成的车间 只消耗atp 不能合成atp 答案 c 3 2013 海南高考 在温度 光照等适宜条件下 将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中 会使种子死亡 下列对种子死亡原因的分析 合理的是 a 缺乏胚芽生长所必需的营养物质b 不能通过光合作用合成有机物c 呼吸作用产生的能量均以热能释放d 呼吸作用的产物对其产生毒害作用 解析 小麦种子消毒后虽有生活力 但一直浸没在无菌水中 由于无菌水中无氧气 小麦种子长期进行无氧呼吸产生大量的酒精对细胞有毒害作用 答案 d 4 2013 新课标全国卷 下列与微生物呼吸有关的叙述 错误的是 a 肺炎双球菌无线粒体 但能进行有氧呼吸b 与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码c 破伤风杆菌适宜生活在有氧的环境中d 有氧和无氧时 酵母菌呼吸作用产物不同 解析 据题干可知 本题重点考查微生物的细胞呼吸 可首先联系细胞呼吸的方式 有氧呼吸和无氧呼吸 然后分析每个选项提供的信息 逐项解答 肺炎双球菌属于原核生物 细胞中只有核糖体一种细胞器 与有氧呼吸有关的酶存在于细胞膜和细胞质基质中 故a项正确 细菌的拟核有环状dna 为细菌的遗传物质 其上的基因控制着相关蛋白质的合成 故b项正确 破伤风芽孢杆菌的细胞呼吸方式是无氧呼吸 其适宜的生活环境应为无氧环境 故c项错误 酵母菌为兼性厌氧型微生物 进行有氧呼吸时 呼吸产物是co2和水 进行无氧呼吸时 呼吸产物是酒精和co2 故d项正确 答案 c 5 2013 安徽高考 下图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图 下列分析不正确的是 a 种子干物质快速积累时期 呼吸作用旺盛b 种子成熟后期自由水减少 呼吸速率下降c 种子成熟后期脱落酸含量较高 呼吸速率下降d 种子呼吸速率下降有利于干物质合成 解析 本题为坐标曲线题 首先要明确横 纵坐标的含义 再结合具体的曲线进行分析 解