高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 专题8 ATP的主要来源细胞呼吸课件（必修1）.ppt

2017高三一轮总复习 生物 必修1分子与细胞 第三单元细胞的能量供应和利用 专题8atp的主要来源 细胞呼吸 栏目导航 基础自主复习 考点分类透析 易错易混警示 课时强化作业 实验专题探究 热点题型讲练 基础自主复习 一 探究酵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 条件下都能生存 属于 菌 2 产物的检测 有氧和无氧 有氧和无氧 澄清的石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液 重铬酸钾溶液 灰绿色 二 细胞呼吸 一 概念 指有机物在细胞内经过一系列的 生成 或其他产物 释放出能量并 的过程 二 细胞呼吸的方式1 有氧呼吸 1 反应式 c6h12o6 6h2o 6o26co2 12h2o 能量 氧化分解 二氧化碳 生成atp 2 过程 氧 酶 葡萄糖 彻底氧化分解 atp 酒精 co2或乳酸 细胞质基质 无氧 不彻底 能量 原料 考点分类透析 1 有氧呼吸与无氧呼吸的过程图解及分析 1 过程图解 识图提示 应关注各阶段的场所 反应物 生成物及条件 2 分析 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 有氧呼吸中的h2o既是反应物 又是生成物 且生成的h2o中的氧全部来自o2 不同生物无氧呼吸的产物不同 是由于催化反应的酶不同 细胞呼吸中 h 和atp的来源和去路 名师提醒要注意有氧呼吸生成物中各种元素的来源 总结如下 尤其要关注h2o和co2中氧的来源 说明 co2是在第二阶段产生的 是丙酮酸和水反应生成的 co2中的氧原子一个来自葡萄糖 另一个来自水 这个过程在线粒体基质中进行 o2参与反应的阶段是第三阶段 h 和氧结合生成水 所以细胞呼吸的产物水中的氧来自o2 这个过程在线粒体内膜上进行 2 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 名师提醒 1 有h2o生成一定是有氧呼吸 有co2生成一定不是乳酸发酵 2 无氧呼吸只释放少量能量 其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物 酒精或乳酸中 3 水稻等植物长期水淹后烂根的原因 无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用 玉米种子烂胚的原因 无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用 4 原核生物无线粒体 仍可进行有氧呼吸 如蓝藻 硝化细菌等 1 内部因素 遗传因素 决定酶的种类和数量 1 不同种类的植物细胞呼吸速率不同 如旱生植物小于水生植物 阴生植物小于阳生植物 2 同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同 如幼苗期 开花期细胞呼吸速率较高 成熟期细胞呼吸速率较低 3 同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同 如生殖器官大于营养器官 2 外部因素 名师提醒 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 有氧呼吸并不为零 因为细胞可进行无氧呼吸 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 4 根据外部因素对细胞呼吸的影响 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 5 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 细胞呼吸一直是高考命题的重点 试题多以选择题的形式考查有氧呼吸和无氧呼吸过程 场所 反应物 生成物 所需的酶 产生的能量多少 影响细胞呼吸的环境因素等 与光合作用相联系 同时考查曲线分析与实验设计能力 考查形式可能是选择题或非选择题 有时也以图表 曲线的形式出现 考查考生的综合运用能力 近几年高考试题常结合植物的光合作用 联系农作物增产的措施来命题 考查考生处理实际问题的能力 实验专题探究 探究酵母菌细胞的呼吸方式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少量co2 2 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 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 3 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 确保通入澄清石灰水中的co2是由无氧呼吸产生的 热点题型讲练 2015年上海卷 下列细胞中 其无氧呼吸过程会以乳酸为主要产物的是 a 密闭塑料袋中苹果的细胞b 用于制作酒酿的酵母菌c 剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞d 浇水过多的青菜根部细胞 例1 解析 本题考查无氧呼吸的相关知识 意在考查考生的理解分析能力 难度中等 密闭塑料袋中苹果细胞的无氧呼吸产生酒精和co2 a选项错误 用于制作酒酿的酵母菌无氧呼吸产生酒精和co2 b选项错误 剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞无氧呼吸产生乳酸 c选项正确 浇水过多的青菜根部细胞无氧呼吸产生酒精和co2 d选项错误 答案 c 2015年上海卷 葡萄糖的无氧分解过程中 选项中各产物出现的先后顺序正确的是 酒精 co2 h2o atp 乳酸 h 丙酮酸a b c d 解析 本题考查无氧呼吸的相关知识 属于识记理解层次的考查 难度中等 葡萄糖的无氧分解过程包括两个阶段 第一阶段 葡萄糖分解产生丙酮酸和 h 释放能量 合成atp 第二阶段 丙酮酸和 h 反应生成乳酸或酒精和co2 因此 与 不可能同时出现在同一过程中 排除a b选项 葡萄糖分解产生乳酸的过程不会产生co2 排除d选项 答案 c 例2 2015年四川卷 下列是以酵母菌为材料进行的实验 有关叙述错误的是 a 探究酵母菌的呼吸方式 可用溴麝香草酚蓝检测产生的co2b 用酵母菌发酵酿制果酒 选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精c 探究酵母菌种群数量变化 应设空白对照排除无关变量干扰d 用稀释涂布平板法培养计数 应选择有30 300菌落数的平板 例3 解析 本题以酵母菌为实验材料考查细胞代谢的相关实验知识 意在考查考生的理解分析能力及实验探究的能力 难度较大 探究酵母菌的呼吸方式实验中 用溴麝香草酚蓝检测co2的产生情况 a选项正确 酸性重铬酸钾溶液可与乙醇反应 变成灰绿色 可用于酵母菌发酵酿制果酒过程中酒精的检测 b选项正确 探究酵母菌种群数量变化的实验无需设置空白对照 因为酵母菌种群数量的变化在不同时间上形成自身对照 c选项错误 用稀释涂布平板法培养计数时 应选择有30 300菌落数的平板 因为如果菌落数太少易造成实验结果不准确 太多不易计数 d选项正确 答案 c 2015年上海卷 以下4支试管置于适合的温度下 经过一定时间后 能产生atp的是 例4 解析 本题以图的形式考查细胞代谢的相关知识 主要考查考生的理解分析能力 及从图中获取相应信息解决生物学问题的综合运用能力 试题有一定难度 葡萄糖不能直接进入线粒体分解 葡萄糖应先在细胞质基质中分解产生丙酮酸 丙酮酸再进入线粒体继续分解 故a中不能产生atp a选项错误 而d中仅细胞膜破裂的真核细胞中其相应的酶 线粒体等没有变化 丙酮酸可在其中氧化分解产生atp d选项正确 内质网上不能产生atp 故b c选项错误 答案 d 2015年重庆卷 将如图所示细胞置于密闭容器中培养 在不同光照强度下 细胞内外的co2和o2浓度在短时间内发生了相应变化 下列叙述错误的是 a 黑暗条件下 增大 减小b 光照强度低于光补偿点时 增大c 光照强度等于光补偿点时 保持不变d 光照强度等于光饱和点时 减小 增大 例5 解析 本题考查植物细胞的光合作用和呼吸作用的相关知识 意在考查考生的理解分析能力和获取信息的能力 难度较大 黑暗条件下图示细胞只进行细胞呼吸而不能进行光合作用 导致细胞外co2浓度增大 o2浓度减小 a选项正确 光照强度低于光补偿点时 图示细胞的光合速率低于呼吸速率 使胞内co2浓度增大 o2浓度 减小 由于细胞可以从外界吸收o2 释放co2 从外界吸收的o2用于有氧呼吸 所以 胞外co2浓度增大 但不会导致细胞内o2浓度增大 b选项错误 当光照强度等于光补偿点时 图示细胞的光合速率等于呼吸速率 胞内co2浓度和o2浓度保持不变 c选项正确 当光照强度等于光饱和点时 图示细胞的光合速率大于呼吸作用速率 细胞表现为从外界吸收co2 向外界释放o2 d选项正确 答案 b 2015年安徽卷 科研人员探究了不同温度 25 和0 5 条件下密闭容器内蓝莓果实的co2生成速率的变化 结果见图1和图2 例6 1 由图可知 与25 相比 0 5 条件下果实的co2生成速率较低 主要原因是 随着果实储存时间的增加 密闭容器内的 浓度越来越高 抑制了果实的细胞呼吸 该实验还可以通过检测 浓度变化来计算呼吸速率 2 某同学拟验证上述实验结果 设计如下方案 称取两等份同一品种的蓝莓果实 分别装入甲 乙两个容积相同的瓶内 然后密封 将甲 乙瓶分别置于25 和0 5 条件下储存 每隔一段时间测定各瓶中的co2浓度 记录实验数据并计算co2生成速率 为使实验结果更可靠 请给出两条建议 以完善上述实验方案 不考虑温度因素 a b 解析 本题考查影响呼吸作用的因素 呼吸速率的检测等相关知识 意在考查考生的实验分析和评价能力 难度中等 1 据图分析可知 与25 相比0 5 时温度低 与细胞呼吸相关的酶活性降低 导致呼吸作用减弱 从而使果实的co2生成速率较低 蓝莓果实不能进行光合作用 只能进行细胞呼吸 故随着时间的延长 密闭容器中co2浓度升高 所以通过检测co2浓度的变化可计算蓝莓果实呼吸速率的大小 除此之外还可以通过检测o2的浓度变化来计算其细胞的呼吸速率 2 本小题为实验分析和评价题 解题时要明确实验目的 看是否设计了变量 原理是否妥当 有无遵循单一变量等 为使实验结果更可靠 应从无关变量相同且适宜 设置平行重复实验等角度分析 即可选用成熟度相同的蓝莓果实进行实验 也可通过增设每个温度条件下的平行重复实验来提高实验结果的可信度 答案 1 低温降低了细胞呼吸相关酶活性co2o2 2 a 选取的果实成熟度还应一致b 每个温度条件下至少有3个平行重复实验 名师指津 实验评价题的应对策略1 看有无对照实验 如果有 看对照设计是否合理 2 看实验设计是否遵循了单一变量原则 如研究温度对酶活性的影响 则温度为自变量 除自变量外 其他条件应保持相同且适宜 3 看实验步骤的顺序是否合理 步骤是否完整 1 细胞呼吸方式的判断 1 依据反应物 产物来判断 若需消耗氧气 则一定存在有氧呼吸 若产物有水 则一定存在有氧呼吸 若产物中有酒精或乳酸 则一定有无氧呼吸 若产物中有二氧化碳 则要依据物质的量的关系来讨论 2 依据物质的量的关系来判断 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或细胞已死亡 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 3 依据反应场所来判断 对于真核生物来说 有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体 无氧呼吸的场所是细胞质基质 故对真核细胞来说 有线粒体参与的一定是有氧呼吸 无线粒体参与的一定是无氧呼吸 对于原核生物来说 原核细胞中无线粒体 故有氧呼吸和无氧呼吸都没有线粒体的参与 某些原核生物内存在与有氧呼吸有关的酶 可进行有氧呼吸 如硝化细菌 2 探究细胞呼吸方式的实验装置 1 植物组织呼吸方式的探究欲确认某生物的呼吸类型 应设置两套呼吸装置 如图所示 以发芽种子为例 实验结果预测和结论为使实验结果精确除减少无关变量的干扰外 还应设置对照装置 对照装置与装置二相比 不同点是用 煮熟的种子 代替 发芽种子 其余均相同 2 酵母菌细胞呼吸方式的探究 1 2016届保定联考 如图表示真核生物细胞呼吸的部分过程 可在细胞质基质中发生的是 a b c d 解析 本题考查细胞呼吸的相关知识 意在考查考生的理解分析能力 及从图中获取信息的能力 据图分析可知 表示有氧呼吸的第二 三阶段 发生的线粒体中 和 表示两种类型的无氧呼吸过程 均发生在细胞质基质 可表示呼吸作用的第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸合成atp的过程 可发生在细胞质基质 答案 b 2 2016届山西诊断考试 下图中 代表有氧呼吸的相关场所 甲代表有关物质 下列相关叙述正确的是 a 和 都具有双层生物膜b 中所含的酶在乳酸菌中都能找到c 和 中都能产生 h d 甲一定进入线粒体c6h12o6 甲 co2 解析 据图分析可知 图中 分别表示有氧呼吸的第一 二阶段的场所 表示细胞质基质 表示线粒体基质 甲代表丙酮酸 a选项错误 中含有与有氧呼吸有关的酶 而乳酸菌为厌氧菌 不含有氧呼吸酶 b选项错误 有氧呼吸的第一 二阶段均能产生 h c选项正确 进行有氧呼吸的原核生物细胞中无线粒体 d选项错误 答案 c 3 2016届山东烟台模拟 下图表示有氧呼吸过程 下列有关说法正确的是 a 中数值最大的是 b 代表的物质名称是氧气c 产生 的场所是线粒体d 原核生物也有能完成图示全过程的 解析 本题考查有氧呼吸的相关知识 属于理解层次的考查 难度中等 题图为有氧呼吸过程图 为三个阶段释放的能量 其中第三阶段 释放的能量数值最大 a项错误 代表的物质名称是水 代表的物质名称是氧气 b项错误 产生 的场所分别是细胞质基质和线粒体基质 c项错误 原核生物没有线粒体 但好氧型原核生物也能进行有氧呼吸 完成图示全过程 d项正确 答案 d 4 2016届北京东城区期末 下列有关细胞呼吸的叙述 正确的是 a 无氧呼吸不需要o2的参与 该过程没有 h 的产生b 有氧呼吸产生的 h 在线粒体基质中与氧结合生成水c 无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量合成atpd 有氧呼吸时葡萄糖进入线粒体需经过两层膜 解析 无氧呼吸不需要氧气参与 但在第一阶段也有 h 产生 a项错误 有氧呼吸的第三阶段在线粒体的内膜上进行 b项错误 无氧呼吸只在第一阶段产生atp c项正确 葡萄糖不进入线粒体 d项错误 易错提醒 1 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同 都有 h 的产生和atp的生成 2 有氧呼吸的三个阶段均可以产生atp 但无氧呼吸只在第一阶段产生atp 答案 c 5 2016届山东菏泽模拟 下列叙述符合生物学原理的是 a 水稻根部主要进行无氧呼吸 所以能长期适应缺氧环境b 快速登山时 人体的能量主要来自有机物分解产生二氧化碳的过程c 蔬菜在低氧 干燥 低温的环境中 可延长保鲜时间d 淀粉经发酵可产生酒精 是通过乳酸菌的无氧呼吸实现的解析 本题考查呼吸作用应用的相关知识 主要考查考生的理解分析能力和综合运用所学知识解决实际问题的能力 难度不大 水稻根部的呼吸主要是有氧呼吸 a项错误 快速登山时 主要靠有氧呼吸提供能量 有氧呼吸能产生二氧化碳 b项正确 干燥条件不利于蔬菜保鲜 c项错误 乳酸菌发酵不能产生酒精 d项错误 答案 b 6 2016届广东汕头模拟 如图为探究酵母菌细胞呼吸的实验装置 锥形瓶装有正常生长的酵母菌及足量培养液 试管装有溴麝香草酚蓝溶液 从阀门通入的空气已去除co2 实验过程其他条件适宜 下列叙述错误的是 a 若打开阀门进行实验 探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响 则通入锥形瓶的o2属于无关变量b 若关闭阀门 反应一段时间后 向培养液中加入重铬酸钾粉末 出现灰绿色c 若打开阀门 在不同温度下进行实验 试管溶液颜色变化所需的时间越短 则表明酵母菌在所处温度下的有氧呼吸越旺盛d若关闭阀门 以乳酸菌替代酵母菌进行实验 试管中溶液颜色不能由蓝变绿再变黄 解析 本题考查探究酵母菌细胞呼吸的相关实验知识 意在考查考生的理解分析能力及实验探究能力 难度较大 探究温度对有氧呼吸的影响 因变量是温度 氧气等是无关变量 a项正确 关闭阀门后酵母菌也可以通过无氧呼吸产生酒精 但检验酒精时应加入溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液 b项错误 打开阀门在不同温度下进行实验 探究的是温度对有氧呼吸的影响 如果试管中溶液的颜色变化所需时间越短 说明有氧呼吸产生co2的速度越快 c项正确 乳酸菌不能通过无氧呼吸产生co2 所以试管中的溶液不会由蓝变绿再变黄 d项正确 答案 b 7 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 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 消耗的葡萄糖中有用于酒精发酵d 氧浓度为b时 较适宜苹果的储藏 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 a选项正确 氧浓度为c时 有氧呼吸和无氧呼吸两种方式并存 无氧呼吸产生的co2与酒精均为0 6mol min b选项正确 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 即有的葡萄糖用于酒精发酵 c选项错误 co2释放量最少的b点氧浓度是储藏苹果的最佳氧浓度点 d选项正确 答案 c 易错易混警示 易错点1误认为真核生物细胞呼吸场所只有线粒体 点拨 1 有氧呼吸的第一阶段 在细胞质基质中进行 第二 第三阶段在线粒体中进行 2 无氧呼吸始终在细胞质基质中进行 3 无线粒体的真核细胞 或生物 只能进行无氧呼吸 如哺乳动物成熟红细胞 蛔虫等 4 原核生物无线粒体 也可能进行有氧呼吸 如好氧性细菌等 易错点2不知如何根据co2产生判断细胞呼吸方式 点拨 1 不产生co2的呼吸一定是无氧呼吸 且产物为乳酸 2 产生co2的细胞呼吸不一定就是有氧呼吸 如无氧呼吸产生酒精和co2 易错点3o2的有无与物质氧化分解的关系 点拨 1 有氧呼吸的第一 二阶段不需要o2 只有第三阶段需要o2 2 有o2参与的有氧呼吸过程是氧化分解过程 没有o2参与的无氧呼吸过程也是物质氧化分解过程 易错点4有氧呼吸与无氧呼吸的计算弄不清楚 点拨 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 消耗等量的葡萄糖时消耗的o2和产生co2摩尔数 有氧呼吸消耗的o2 有氧和无氧呼吸产生的co2和 3 4 3 产生等量co2时消耗葡萄糖摩尔数 无氧呼吸 有氧呼吸 3 1 易错点5对细胞呼吸方式及过程或现象不清楚 点拨 水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用 玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用 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 纠错演练1 解析 甲条件下酵母菌进行无氧呼吸 产生的是co2和酒精 a错误 乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的葡萄糖少 b错误 丙条件下产生的atp不是最少的 产生atp最少的是甲条件下 c错误 丁条件下吸收的o2与释放的co2一样多 酵母菌只进行有氧呼吸 所以产生co2全部来自线粒体 d正确 答案 d 下列关于有氧呼吸过程的叙述 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 第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸 产生大量的 h 和atpc 第二阶段是丙酮酸分解成co2和h2o 产生少量的atpd 第三阶段是 h 和氧结合产生h2o 同时生成大量的atp解析 有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行 葡萄糖分解成丙酮酸 同时产生少量的 h 和atp a错误 第二阶段在线粒体基质中进行 丙酮酸和h2o反应生成co2和 h 并产生少量的atp 第三阶段在线粒体内膜上进行 h 和氧结合产生h2o 同时生成大量的atp b c错误 d正确 答案 d 纠错演练2 错因分析 对有氧呼吸的过程及场所不清楚是出错的原因 纠错笔记 口诀记忆细胞呼吸细胞呼吸三过程 有氧无氧一段同 葡 萄 糖分解丙酮氢 还要释放少量能 有氧呼吸二阶段 丙酮和水来反应 能量co2还原氢 线 粒