高考生物一轮复习 第5章 细胞的能量供应和利用 第2、3节 细胞的能量通货ATP ATP的主要来源细胞呼吸课件 新人教版必修1.ppt

必修1第5章细胞的能量供应和利用 第2 3节细胞的能量通货 atpatp的主要来源 细胞呼吸 微知识小题练 微考点大讲堂 微平台大提升 微考场大收获 微知识一细胞的能量 通货 atp一 结构简式 其中 a 代表 代表 a p p p 腺苷 高能磷酸键 二 atp与adp相互转化1 atp水解 在有关酶的催化作用下 atp分子中 的高能磷酸键很容易水解 并释放能量 2 atp形成 在有关酶的催化作用下 adp接受能量 同时与磷酸结合 重新形成atp 3 atp形成的途径 1 对于人和动物来说 能量均来自于 2 对于绿色植物来说 能量来自于 4 atp的主要功能细胞内的一种 是细胞生命活动所需能量的 远离腺苷 呼吸作用 呼吸作用和光合作用 高能磷酸化合物 直接来源 有氧和无氧 兼性厌氧 变浑浊 由蓝变绿再变黄 灰绿色 二 有氧呼吸1 过程与场所 2870 1161 细胞质基质 无氧和多种酶 酒精和二氧化碳或乳酸 1 无氧条件下 光合作用是叶肉细胞产生atp的唯一来源 2 人在饥饿时 细胞中atp与adp的含量难以达到动态平衡 3 人的成熟红细胞无线粒体 不产生atp 4 保存蔬菜水果时为了降低有机物的消耗应放在完全无氧的环境中 5 肺炎双球菌无线粒体 但能进行有氧呼吸 6 无氧呼吸不需要o2的参与 该过程最终有 h 的积累 7 种子风干脱水后呼吸强度增强 8 细胞内含有大量的atp 用于细胞的各项生命活动 1 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 2 atp的形成途径 3 atp与adp的相互转化 小提示 1 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 不能将两者等同起来 2 细胞中atp的含量并不多 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 这是细胞的能量供应机制 例1 下图为atp的结构和atp与adp相互转化的关系式 有关说法不正确的是 a 图甲中的a代表腺苷 b c为高能磷酸键b 图乙中进行 过程时 图甲中的c键断裂并释放能量c atp与adp快速转化依赖于酶催化作用具有高效性d 夜间有o2存在时 图乙中过程 主要发生在线粒体 解析 a项中a代表的是腺嘌呤 atp水解一般是远离a的高能磷酸键断裂 也就是c键 酶催化作用的高效性可使atp与adp进行快速转化 夜间有o2存在时 atp合成的主要场所是线粒体 答案 a 对点微练1在下列四种化合物的化学组成中 中所对应的物质的含义最接近的是 a b c d 解析 图中 是atp 是腺嘌呤核糖核苷酸 是dna 是rna 因此 中所对应的物质分别是腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 答案 d 对点微练2atp是一种高能磷酸化合物 下列关于atp的叙述正确的是 a 如细胞代谢强度增加一倍 则细胞内atp的含量也将增加一倍b atp中全部高能磷酸键断裂后 形成的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸c atp分子结构中含有一个普通磷酸键 该键易断裂也易形成d 有丝分裂后期 受纺锤丝牵引 着丝点断裂 该过程需要atp水解供能 解析 细胞内atp与adp的含量很少且保持相对稳定 atp分子结构中含有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键 易断裂也易形成的是高能磷酸键 有丝分裂后期着丝点分裂并非纺锤丝牵引所致 答案 b 1 有氧呼吸图解 3 细胞呼吸中 h 和atp的来源和去路 4 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 例2 有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液 当通入不同浓度的o2时 其产生的酒精和co2的物质的量如图所示 据图中信息推断 错误的是 a 当氧浓度为a时 酵母菌没有有氧呼吸 只有无氧呼吸b 当氧浓度为b和d时 酵母菌细胞呼吸的过程有所不同c 当氧浓度为c时 有2 5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵d a b c d不同氧浓度下 细胞都能产生 h 和atp 解析 当氧浓度为a时 酒精产生量与co2产生量相等 说明此时只进行无氧呼吸 当氧浓度为b时 产生co2的量多于酒精的 说明酵母菌还进行了有氧呼吸 当氧浓度为d时 没有酒精产生 说明酵母菌只进行有氧呼吸 因此b d的细胞呼吸过程有所不同 当氧浓度为c时 产生6mol酒精的同时会产生6molco2 需要消耗3mol葡萄糖 剩余的9molco2来自有氧呼吸 需消耗1 5mol葡萄糖 因此有2 3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵 无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都会产生 h 和atp 答案 c 对点微练3不同种类的生物在不同的条件下呼吸方式不同 下列对生物细胞呼吸方式的判断 错误的是 a 若只释放co2 不消耗o2 则细胞只进行无氧呼吸b 若co2的释放量多于o2的吸收量 则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸c 若co2的释放量等于o2的吸收量 则细胞可能只进行有氧呼吸d 若既不吸收o2也不释放co2 则说明该细胞已经死亡 解析 当以葡萄糖为呼吸底物进行有氧呼吸时 细胞吸收o2量等于产生co2量 若同时进行有氧呼吸和无氧吸收 则产生co2 吸收o2 当产物是乳酸时 细胞既不吸收o2 也不释放co2 答案 d 对点微练4下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程 a e表示物质 表示过程 下列有关叙述正确的是 a 催化反应 和 的酶都存在于细胞质基质中b 图中物质c为 h 它只在有氧呼吸过程中产生c 图中 过程主要发生在小麦种子萌发的早期 其中e为atpd 过程为有氧呼吸的三个阶段 其中物质a d分别是丙酮酸和o2 解析 题图为细胞呼吸的全过程 过程为无氧呼吸 过程为有氧呼吸 a b c d e分别表示丙酮酸 co2 h o2 酒精 催化反应 和 的酶分别存在于细胞质基质和线粒体中 无氧呼吸的第一阶段也产生 h 答案 d 1 温度 1 曲线模型 如下图 2 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 最适温度时 细胞呼吸最强 超过最适温度时 呼吸酶活性降低 甚至变性失活 细胞呼吸受抑制 低于最适温度呼吸酶活性下降 细胞呼吸受抑制 3 应用 低温下贮存蔬菜水果 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 1 曲线模型 如下图 2 模型解读 o2浓度低时 无氧呼吸占优势 随o2浓度增大 无氧呼吸逐渐被抑制 有氧呼吸不断加强 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 3 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 否则产生酒精过多 导致腐烂 3 含水量 1 曲线模型 如下图 2 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 3 应用 作物栽培中 合理灌溉 4 co2浓度 1 曲线模型 如下图 2 模型解读 co2是细胞呼吸的产物 对细胞呼吸具有抑制作用 3 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 5 细胞呼吸原理在生产生活中的6点应用举例 1 创可贴 包扎伤口 为伤口创造疏松透气的环境 从而防止厌氧菌繁殖 2 工业发酵罐酿酒 先通气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖 后密封让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 3 稻田需要定期排水 促进根细胞有氧呼吸 防止无氧呼吸产生的酒精毒害细胞 4 作物栽培需中耕松土 防止土壤板结 促进根细胞有氧呼吸 保证能量供应 促进矿质元素的吸收 5 粮食种子保存 零上低温 低氧 干燥 果蔬贮藏 零上低温 低氧 中等湿度 6 提倡慢跑 防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀 解析 图中曲线 表示该器官进行无氧呼吸产生的co2量 曲线 表示进行有氧呼吸产生的co2量 曲线 表示该器官进行细胞呼吸产生的co2总量 当氧浓度为b时无氧呼吸速率为0 该器官只进行有氧呼吸 当氧气浓度为a时有氧呼吸和无氧呼吸产生的co2量相等 但无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍 该器官有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体 酵母菌是兼性厌氧菌 其细胞呼吸与氧浓度的关系应如曲线 所示 答案 a 解析 读图可知 种子干物质快速积累时期 呼吸作用旺盛 种子成熟后期 细胞代谢较慢 原因是细胞内自由水含量减少 进而导致呼吸速率下降 脱落酸在成熟的种子中含量较高 种子成熟后期细胞呼吸速率会下降 种子呼吸速率下降可减少干物质的消耗 但不会有利于干物质的合成 答案 d 对点微练6细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛 以下分析不正确的是 a 选用透气性好的 创可贴 是为保证人体细胞的有氧呼吸b 要及时为板结的土壤松土透气 以保证根细胞的正常呼吸c 皮肤破损较深的患者 应及时到医院注射破伤风抗毒血清d 慢跑可以促进人体细胞的有氧呼吸 使细胞获得较多能量 解析 选用透气性好的 创可贴 是为了抑制厌氧菌的生存和繁殖 答案 a 根据气体的变化和场所情况判断细胞呼吸类型的方法 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co2量 只进行产生酒精的无氧呼吸 co2释放量等于o2的吸收量 只进行有氧呼吸 co2释放量大于o2的吸收量 既进行有氧呼吸 又进行酒精发酵 多余的co2来自酒精发酵 酒精产生量小于co2量 既进行有氧呼吸 又进行酒精发酵 多余的co2来自有氧呼吸 2 根据场所判断 对于真核细胞来说 若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行 则为无氧呼吸 若部分过程在线粒体中进行 则为有氧呼吸 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 实验过程 1 配制酵母菌培养液 酵母菌 葡萄糖溶液 2 设计对比实验 空气先通过naoh溶液的目的是清除co2 b瓶应先封口放置一段时间 再连通盛澄清石灰水的锥形瓶 这样做的目的是耗尽氧气 3 检测产物 检测co2的产生 装置如上图所示 检测酒精的产生 从a b中各取2ml滤液分别注入编号为1 2的两支试管中 分别滴加0 5ml溶有0 1g重铬酸钾的浓硫酸溶液 振荡并观察溶液中的颜色变化 4 实验现象 两装置中石灰水都变浑浊 但有氧实验组中浑浊程度高且速度快 2号试管中溶液由橙色变成灰绿色 1号试管不变色 5 实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸 在有氧条件下 酵母菌通过细胞呼吸产生二氧化碳 在无氧条件下 酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和二氧化碳 例4 下图为 探究酵母菌的呼吸方式 的实验装置 有关叙述正确的是 a 该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验 其中乙组作为对照组b 若向b瓶和d瓶中加入酸性重铬酸钾溶液 则d瓶内的溶液会变黄c 可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短 来检测co2的产生速率d 若c瓶和e瓶中溶液都变浑浊 不能据此判断酵母菌的呼吸方式 解析 d瓶酵母菌进行无氧呼吸 生成酒精 在酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应变成灰绿色 而b瓶酵母菌进行有氧呼吸 不生成酒精 加入酸性重铬酸钾溶液无灰绿色出现 故b错 b瓶酵母菌进行有氧呼吸 产生二氧化碳速率较快 溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较短 石灰水变浑浊较快 浑浊量较大 d瓶酵母菌进行无氧呼吸 产生二氧化碳速率较慢 溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较长 石灰水变浑浊较慢 浑浊量较小 故c正确 d错误 答案 c 对点微练7甲 乙两个生物兴趣小组分别利用图 图 装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验 请据图回答下列问题 1 甲利用图 装置探究酵母菌在有氧与无氧的条件下细胞呼吸放出的热量多少 材料用具 500ml保温桶 温度计 活性酵母菌 0 1mol l葡萄糖溶液 棉花 石蜡油 实验步骤 取a b两套装置按下表的设计进行实验 则x是 y是 b装置中步骤一的主要目的是 这是控制实验的 变量 实验结果 略 x不加入石蜡油 y加入10g活性酵母菌 去除氧气 自 2 乙利用图 装置 橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管 探究酵母菌的细胞呼吸类型 想得到实验结论还必须同时设置对照实验 请问对照实验装置 假设该装置编号为 如何设计 检测酵母菌细胞呼吸是否产生co2时 可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液 co2可使溴麝香草酚蓝水溶液产生的颜色变化是 装置 除用等量清水代替naoh溶液外 其他设计与装置 相同 由蓝变绿再变黄 3 探究培养液中酵母菌数量的动态变化时 定期用显微镜检查得到相关数据绘成下图 则第4时段酵母菌数量下降的主要原因是 答两点 若镜检3时段得到酵母菌细胞平均数为m个 则此时段活酵母菌个数应 营养物质减少 有害物质积累 种内斗争加剧 小于m个 解析 1 探究酵母菌在有氧与无氧的条件下细胞呼吸放出的热量多少 该实验的自变量是o2的有无 其他无关变量都相同 2 为探究酵母菌的细胞呼吸类型 本实验需设置对照 装置 中用清水代替naoh溶液 co2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 据此可以检测酵母菌细胞呼吸是否产生co2 3 当培养液中营养物质减少 有害物质积累会使酵母菌种内斗争加剧 酵母菌数量下降 1 2014 江苏卷 下列生命活动中不需要atp提供能量的是 a 叶肉细胞合成的糖运输到果实b 吞噬细胞吞噬病原体的过程c 淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖d 细胞中由氨基酸合成新的肽链 解析 主动运输 胞吞 蛋白质的合成都需要消耗atp提供的能量 淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要消耗atp提供的能量 答案 c 2 2014 大纲卷 atp是细胞中重要的高能磷酸化合物 下列有关atp的叙述 错误的是 a 线粒体合成的atp可在细胞核中发挥作用b 机体在运动时消耗atp 睡眠时则不消耗atpc 在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成atpd 植物根细胞吸收矿质元素离子所需的atp来源于呼吸作用 解析 细胞核无法进行细胞呼吸 细胞核需要的atp主要由线粒体提供 a项正确 atp是生命活动直接的能源物质 机体无时无刻不在消耗atp 睡眠时生命活动并没停止 也需要消耗能量 b项错误 有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中有atp形成 c项正确 根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式 其消耗的能量主要是由细胞呼吸所提供的atp d项正确 答案 b 3 2014 海南卷 下列物质中 能够直接给细胞生命活动提供能量的是 a 脂肪b 钙离子c 糖d atp 解析 atp是细胞生命活动的直接供能物质 d正确 答案 d 4 2013 课标 下列与微生