最新高考一轮详细复习 细胞的能量“通货” ATP ATP的主要来源 细胞呼吸（考点透析+典例跟踪详解+实验导航大题专训）课件 新人教版.ppt

细胞的能量 通货 atpatp的主要来源 细胞呼吸 1 atp的结构 1 atp的结构式 atp与adp的相互转化 2 与rna的关系 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 特别提醒 1 混淆dna rna 核苷酸和atp中 a 的含义 1 核苷酸分子中的a是腺嘌呤 2 atp中的a是腺苷 由腺嘌呤和核糖组成 3 dna和rna中的a分别是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸 2 rna与atp的关系 1 元素组成都是c h o n p 2 atp 去掉二个磷酸基团后的剩余部分是组成rna的基本单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸 3 高考命题角度 1 元素组成角度 比较dna rna和atp的元素组成 2 结构方面 比较dna和rna化学组成的不同 对比atp结构简式与核苷酸的结构简式 2 atp的形成途径 3 atp合成与水解的比较 由上表可看出 atp和adp的相互转化过程中 反应类型 反应所需酶以及能量的来源 去路和反应场所都不相同 因此atp和adp的相互转化不是可逆反应 但物质是可循环利用的 特别提醒 对atp和adp之间的相互转化是不可逆反应的分析 1 反应条件不同 atp分解是一种水解反应 催化该反应的酶属于水解酶 而atp合成是一种合成反应 催化该反应的酶属于合成酶 2 能量来源不同 atp水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能 供代谢消耗 这个能量不能再反过来用于合成atp 而合成atp的能量主要有化学能和太阳能 3 反应场所不同 atp合成的场所是细胞质基质 线粒体和叶绿体 而atp分解的场所较多 凡是生命活动需要能量的地方都有atp的分解 例1 atp是细胞内直接的能源物质 可通过多种细胞途径产生 如右图所示 以下说法中正确的是 a a过程和b过程都有 h 的生成b a过程和b过程都要在细胞器中进行c o2由红细胞进入肝脏细胞的线粒体 使肝脏细胞内的adp含量迅速下降d 在物质和能量上都可成为互逆反应 解析 此题考查生物体内atp与adp的相互转化 具体分析如下 a项 动物 植物和人细胞的有氧呼吸过程相同 都有 h 的生成 光合作用的光反应阶段h2o光解产生 h h 与nadp 结合形成nadph a项正确 b项 动物和植物的无氧呼吸在细胞质基质中进行 b项错误 c项 细胞内adp和atp含量不多 它们之间转化并保持动态平衡 o2不会使肝脏细胞内的adp含量减少 c项错误 d项 atp形成过程中的能量来自光合作用和呼吸作用 而atp分解释放的能量用于生物体的各项生命活动 在能量上 之间不可逆 d项错误 答案 a 规律总结 1 植物细胞中储存能量的物质 淀粉 脂肪 2 动物细胞中储存能量的物质 糖原 脂肪 3 生物体进行各项生命活动的主要能源物质 糖类 4 生物体进行各项生命活动的直接能源物质 atp 5 生物体进行各项生命活动的最终能源 太阳能 跟踪训练 2013 佛山 江门 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 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的a代表腺嘌呤 所以a错 atp与adp相互转化分别需要atp水解酶和atp合成酶的催化 atp分解时 c键断裂并释放能量 酶的催化特点具有高效性 专一性和作用条件温和性 酶的作用机理是降低化学反应的活化能 答案 a 有氧呼吸和无氧呼吸的过程与比较 1 有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 2 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 酶 酶 酶 酶 进化 特别提醒 1 不同生物无氧呼吸的产物不同 其原因在于催化反应的酶不同 2 原核生物无线粒体 但有些原核生物仍可进行有氧呼吸 例2 细胞内糖分解代谢过程如下图 下列叙述中错误的是 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 此题考查细胞呼吸的过程 具体分析如下 获取信息 图中 表示有氧呼吸 表示无氧呼吸产生乳酸 表示无氧呼吸产生酒精和co2 思考分析 植物细胞能进行过程 和 和 和 真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程即 和 或 和 动物细胞过程 有氧呼吸第二 三阶段比过程 有氧呼吸的第一阶段释放的能量多 包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中 第一阶段 产生的 h 在第二阶段 或 消耗 答案 b 规律总结呼吸作用方式的判断 1 如果某生物产生co2的量和消耗o2的量相等 则该生物进行有氧呼吸 2 如果某生物不消耗o2 只产生co2 则只进行无氧呼吸 3 如果某生物释放的co2量比吸收的o2量多 则两种呼吸方式都进行 4 如果某生物无o2的吸收和co2的释放 则该生物只进行无氧呼吸 产物为乳酸 或生物已死亡 5 无氧呼吸的产物中没有水 如果在呼吸作用的产物中有水 一定是进行了有氧呼吸 跟踪训练 双选 下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 a 和 都具有双层生物膜b 和 所含酶的种类不同c 和 都能产生大量atpd 甲 乙分别代表丙酮酸 h 解析 表示真核细胞有氧呼吸 过程在细胞质基质中进行 无膜结构 甲为丙酮酸 过程在线粒体基质中进行 乙为 h 产生少量能量 在线粒体内膜上进行 能产生大量能量 表示原核细胞的有氧呼吸过程 发生的场所为细胞质基质 乙为 h 答案 bd 影响细胞呼吸速率的因素及实践应用 基因酶 决定 表现 不同植物的呼吸速率不同 同一植物不同部位呼吸速率不同 同一植物不同发育时期呼吸速率不同 2 环境因素 特别提醒 1 o2浓度为零时 细胞呼吸强度并不为零 因为细胞可进行无氧呼吸 2 随着o2浓度的增加 无氧呼吸受到抑制 有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱 细胞呼吸的总强度较低 但后来随着氧气浓度的升高 有氧呼吸逐渐增强 细胞呼吸总强度又增大 3 从化学平衡的角度分析 高浓度的co2在一定程度上可以抑制细胞呼吸 规律总结种子 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 例3 某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精 甲发酵罐中保留一定量的氧气 乙发酵罐中没有氧气 其余条件相同且适宜 实验过程中 实验过程中每小时测定一次两发酵罐中氧气和酒精的物质的量 记录数据并绘成如下图所示坐标图 据此下列说法中正确的是 a 实验结束时甲 乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为6 5b 甲 乙两发酵罐分别在第5h和第3h无氧呼吸速率最快c 甲发酵罐实验结果表明在有氧气存在时酵母菌无法进行无氧呼吸d 该实验证明向葡萄糖溶液中通人大量的氧气可以提高酒精的产量 解析 甲发酵罐中先进行有氧呼吸 再进行无氧呼吸 乙发酵罐中只进行无氧呼吸 甲中消耗o2为6 生成酒精为18 据此可确定甲中产生co2为24 乙中产生酒精量为15 据此可确定乙产生co2为15 故甲 乙产生co2之比为8 5 答案 b 常见失分探因 不能掌握细胞呼吸的有关计算 1 误认为甲中只进行有氧呼吸 或混淆了无氧呼吸中c2h5oh和co2的量的关系 而不能准确计算甲 乙发酵罐中co2之比 2 此类问题还常以柱状图形式考查 解答的关键是明确有氧呼吸和无氧呼吸各物质量的关系 并准确确定o2 co2和酒精的关系 跟踪训练 下图中a b表示a b两种植物随着光照强度的变化 co2吸收量或co2释放量的变化曲线 据图回答 1 比较a b植物 呼吸作用较强的是 植物 该植物有氧呼吸的反应式为 2 当光照强度达到z点之前 限制a植物光合作用的因素是 如果在图中m点突然停止光照 短期内叶绿体中c3化合物的含量将会 3 当平均光照强度在x和y之间 白天和黑夜的时间各为12h a植物一昼夜中有机物积累量的变化是 填 增加 或 减少 4 在光照强度为z时 a植物光合作用产生的葡萄糖为 mg m2 h 保留两位小数 5 b植物是一种观赏性植物 b植物的种苗可利用植物细胞 通过植物组织培养技术大规模生产 此过程中细胞分化的根本原因是 解析 1 a植物是阳生植物 b植物是阴生植物 呼吸作用较强的是a植物 2 z点之前 植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加 同化co2的速度也相应增加 但当光照强度达到一定时 光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强 因此 影响光合作用强度的因素主要是光照强度 如果在图中m点突然停止光照 atp nadph减少 c3还原减少 短期内叶绿体中c3化合物的含量增加 3 已知现在a的光照在x和y之间 小于y 光合速率会下降 呼吸作用的消耗不变 有机物积累量会减少 4 10 44 6 160 6 82 5 植物组织培养的原理是细胞全能性 细胞分化是形成不同组织的直接原因 而导致细胞分化的根本原因是基因的选择性表达 答案 1 ac6h12o6 6h2o 6o26co2 12h2o 能量 2 光照强度增加 3 减少 4 6 82 5 全能性基因选择性表达 酶 实验8 探究酵母菌的呼吸方式 1 原理解读 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 在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 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 规律总结选用下面对照装置 可以根据红色液滴移动方向来探究细胞的呼吸类型 1 实验材料分析 1 装置一 二中试剂的作用 naoh溶液吸收co2 清水作为对照 2 在利用葡萄糖作为能源物质的条件下 有氧呼吸气体体积不变 无氧呼吸气体体积增加 2 实验结果分析 跟踪训练 2013 惠州二模 某同学利用下图实验装置用酵母菌做了如下实验 回答相应问题 注 a 本实验所用的酵母液是由5 的葡萄糖溶液 10克酵母干粉搅拌而成 b btb试剂在不同ph的溶液中呈现不同的颜色 当ph7时为蓝色 1 利用该实验装置研究的问题是 酵母菌是本实验恰当的实验材料 因为 2 一段时间后 观察1 2试管的颜色变化是 本实验中选用btb试剂检测的物质是 3 在制作葡萄酒的实验中 将葡萄浆加入发酵瓶的装量不要超过 此操作是依据上述实验 4 酵母菌可遗传的变异有 如果给酵母菌提供含18o的氧气 在酵母菌中哪些物质可能含18o 解析 1 甲试管用石醋密封 造成无氧环境 乙试管吹入空气 提供氧气 酵母菌属于兼性厌氧菌 利用该实验装置研究的问题是探究酵母菌的呼吸方式 2 1号试管无氧呼吸产生的co2少 2号试管有氧呼吸产生的co2多 btb试剂在不同ph的溶液中呈现不同的颜色 当ph7时为蓝色 可检测co2 故一段时间后 观察1 2试管的颜色 变化是均变黄 2号试管较1号试管黄色深 酵母菌在有氧时代谢旺盛 繁殖快 因此 制作葡萄酒的实验中 将葡萄浆加入发酵瓶的装量不要超过2 3 留出空间中氧有利于酵母菌进行有氧呼吸 繁殖快 酵母菌是真核生物 细胞核中有染色体 而且能进行有性生殖 所以 其可遗传的变异有基因突变 基因重组 染色体变异 如果给酵母菌提供含18o的氧气 氧气参与有氧呼吸第三阶段生成水 ho 水 ho 又可以参与有氧呼吸第二阶段 在酶的作用下 丙酮酸 ho c18o2 h 答案 1 探究酵母菌的呼吸方式 或 探究酵母菌能否进行有氧呼吸和无氧呼吸 2 18 2 18 2 18 酵母菌属于兼性厌氧菌 或 酵母菌既能进行无氧呼吸又能进行有氧呼吸 2 均变黄 2号试管较1号试管黄色深二氧化碳 3 酵母菌在有氧时代谢旺盛 繁殖快 在无氧时发酵产生酒精 4 基因突变 基因重组 染色体变异水和二氧化碳 生物实验设计是实验备考的重点和难点 突破生物实验设计有三个关键 分别是 领会一种思想方法 区分两种实验类型 做好三项处理 1 领会一种思想方法 一种思想方法 是指 假说 演绎 的思想方法 假说 演绎是现代科学研究中常用的一种科学思想方法 在生物实验中 实验假说与实验预期 实验结果与实验结论之间存在着假说 演绎的关系 在实验设计 实验分析中 要用假说 演绎的思路 方法对假说 结果 结论之间进行推理 2 区分两种实验类型 实验可分为探究性实验和验证性实验两类 探究性实验是对事物未知属性的探究 因而在探究过程中需要提出假说 因为假说的成立与否尚未确定 因此对实验方案的预期结果也有 支持假说的预期结果 和 不支持假说的预期结果 之分 而验证性实验是对事物已知属性的验证 我们默认所要验证的命题为真命题 因而在验证过程中不需要提出假说 既然我们默认所需验证的命题是真命题 正确的理论能够准确地预言实验的结果 所以我们对实验结果的预期只有 支持所要验证的命题 这样一种结果 3 做好三项处理措施 三项处理 是指实验方案中的共性处理 差异处理和数据处理 因为以验证假说为目的的实验方案是依据差异归纳法的逻辑思想来设计的 因此实验方案往往有一组对照实验 共性处理是指对实验组和对照组采取相同的处理措施 差异处理是指对实验组和对照组采取不同的处理措施 实验方案中的共性处理和差异处理实际上是在贯彻落实 对照性原则 和 单一变量原则 是这两个原则在实验方案设计中的具体运用 数据处理是指对实验结果的现象和数据的收集和处理 只有准确地收集实验结果中的现象和数据 才能有效地进行实验结果和预期结果的对比 进而准确地得出实验结论 跟踪训练 呼吸商指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值 rq 释放的二氧化碳体积 消耗的氧气体积 图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程 a e表示物质 表示过程 图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置 请分析回答 1 图1中 催化过程 的酶存在于细胞的 物质e表示 2 图2实验装置乙中 koh溶液中