高考生物一轮复习 第10讲 ATP的主要来源——细胞呼吸课件 新人教版必修1.ppt

必修 分子与细胞 第三章细胞的能量供应和利用 第10讲atp的主要来源 细胞呼吸 z整合核心考点 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 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 2 co2可使澄清的石灰水变 也可使 水溶液由蓝变绿再变黄 根据 可以检测酵母菌培养液中co2的产生情况 3 橙色的 溶液 在酸性条件下可与乙醇发生化学反应 变成 兼性厌氧 酒精和co2 浑浊 溴麝香草酚蓝 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 重铬酸钾 灰绿色 2 实验步骤 1 提出问题 酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精的条件是有氧还是无氧 酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么 2 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 3 设计并进行实验 配制酵母菌培养液 设计对比实验 a 图甲中空气先通过naoh溶液的目的是 b 图乙中b瓶先密封放置一段时间后 再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是 产物检测a 检测co2的产生 装置如图所示 b 检测酒精的产生 自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 的浓硫酸溶液 振荡并观察溶液的颜色变化 除co2 耗尽氧气 重铬酸钾 4 实验现象 甲 乙两装置中石灰水都变浑浊 且甲中浑浊程度高且快 2号试管中溶液由 1号试管 5 实验结论 橙色变成灰绿色 不变色 1 探究细胞呼吸类型装置图 1 装置甲中naoh溶液的作用是吸收掉呼吸作用所产生的co2 红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的o2量 2 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 其实验结果与结论总结如下 2 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 所测种子进行消毒处理 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 1 2015 济南调研 下图是探究酵母菌呼吸类型的装置 底物为葡萄糖 下面的现象中能够说明酵母菌进行无氧呼吸的是 a 装置一中的液滴左移b 装置一中的液滴右移c 装置二中的液滴左移d 装置二中的液滴右移 解析本题考查呼吸作用的类型 难度中等 酵母菌进行有氧呼吸时 吸收的o2和释放co2量相等 而无氧呼吸只释放co2 在装置二中会导致液滴右移 装置一中 naoh溶液的存在会吸收co2 无法判断出是否进行了无氧呼吸 答案d 2 如图是一种测定呼吸速率的密闭系统装置 下列关于该装置有关的实验的叙述中 正确的是 a 有色液滴的移动可能是由樱桃的细胞呼吸引起的 也可能是由外界温度或气压变化引起的b 本实验需要设置对照 对照组的处理方法是使樱桃死亡但不用消毒 其他条件相同c 若有色液滴不动 说明种子停止了呼吸d 若用相同的装置测定绿色植物的呼吸速率 需要在绿光照射下进行 以避免光合作用的影响 解析本实验的目的是测定樱桃的呼吸作用 所以要将樱桃消毒 避免其上的微生物的呼吸作用对实验结果造成影响 另外 有色液滴的移动还可能是由外界温度或者气压变化引起的 所以应设置对照实验 对照组的处理方法是使樱桃死亡并将其表面消毒 其他条件与实验组一致 有色液滴不动 可能是因为外界因素 也可能是种子因缺氧而进行无氧呼吸 若测定绿色植物的呼吸速率 应将装置放在暗处 放在绿光下植物仍会进行微弱的光合作用 因为色素也可以吸收绿光 只是量少而已 答案a 1 完善细胞呼吸过程图解 2 探究比较有氧呼吸和无氧呼吸区别 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 酒精和co2或乳酸 彻底 完全 没有彻底 没有完全 有机物 能量 特别提醒 有关细胞呼吸的易错点 1 有h2o生成的一定是有氧呼吸 有co2生成的一定不是乳酸发酵 2 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 1 分析下图中的酶1 酶2 酶3和酶4依次分别存在于何处 提示细胞质基质 线粒体基质和线粒体内膜 细胞质基质 类囊体膜和叶绿体基质中 2 写出有氧呼吸的反应式并标出氧元素的来源和去路 提示3 跑马拉松时 腓肠肌细胞内消耗的o2和产生的co2相比 哪个多 提示相等 1 多选 如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 乙代表丙酮酸 h 解析本题考查呼吸作用的相关知识 分析题图可推测 为细胞质基质 为线粒体基质 为线粒体内膜 甲为丙酮酸 乙为 h 由上述分析可知a项错 与 中的反应类型不同 故所含酶也不同 b d项正确 中进行有氧呼吸第三阶段能产生大量atp 中进行有氧呼吸第二阶段 产生少量atp 故c项错 答案bd 2 如甲图为不完整的呼吸作用示意图 乙图为线粒体结构模式图 请据图回答下列问题 1 甲图中x代表的物质是 e代表的物质可能是 2 甲图中有氧呼吸的途径是 其中产生能量最多的是 阶段 填字母 3 甲图中c d阶段发生的场所依次对应乙图中的 填序号 丙酮酸 酒精和二氧化碳 a c d d 4 a阶段与e物质产生阶段的反应属于 写出有关的反应式 5 叶绿体中产生的氧气进入到相邻细胞中被利用的过程中 氧气分子通过的生物膜共有 层 通过这些膜的方式是 无氧呼吸 c6h12o6酶 2c2h5oh 2co2 少量能量 6 自由扩散 解析由图分析可知乙图中的 是线粒体内膜 是线粒体基质 是线粒体外膜 甲图中的a c d分别代表了细胞呼吸第一阶段反应 有氧呼吸第二阶段反应 在线粒体基质中进行 有氧呼吸第三阶段反应 在线粒体内膜上进行 有氧呼吸第三阶段释放的能量最多 图中的x应为丙酮酸 e为酒精和二氧化碳 叶绿体中产生的氧气通过自由扩散方式进入到相邻细胞中被利用的过程中 氧气分子通过的生物膜共有6层 两层叶绿体膜 两层细胞膜和两层线粒体膜 细胞呼吸类型的判断方法在以葡萄糖为呼吸底物的情况下 co2释放量和o2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据 总结如下 1 无co2产生 乳酸发酵 2 不耗o2 产生co2 酒精发酵 3 耗o2量 产生co2量 有氧呼吸或有氧呼吸 产乳酸的无氧呼吸 4 耗o2量4 3 有氧呼吸无氧呼吸 1 探究温度对细胞呼吸的影响 1 模型解读 温度通过影响与细胞呼吸有关 来影响呼吸速率 最适温度时 细胞呼吸 超过 时 呼吸酶活性降低 甚至变性失活 细胞呼吸受到 低于最适温度呼吸酶活性 细胞呼吸受到抑制 酶的活性 最强 最适温度 抑制 下降 2 应用 低温下贮存 温室栽培中增大 降低 以减少夜间呼吸消耗有机物 蔬菜水果 昼夜温差 夜间温度 2 探究氧气对细胞呼吸的影响 1 模型解读 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 0 o2浓度 10 时 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 随o2浓度增大 逐渐被抑制 不断加强 o2浓度 10 时 只进行 o2浓度 5 时 有机物消耗最少 无氧呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸 有氧呼吸 2 应用 贮藏水果 蔬菜 种子时 降低o2浓度 以减少 但不能无o2 否则产生 过多 导致腐烂 有机物消耗 酒精 3 探究含水量对细胞呼吸的影响 1 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 当含水量过多时 减慢 甚至死亡 2 应用 作物栽培中 合理灌溉 种子储存前进行晾晒处理 萌发前进行浸泡处理 减慢 呼吸速率 4 探究co2浓度对细胞呼吸的影响 1 模型解读 co2是细胞呼吸的产物 对细胞呼吸具有 作用 2 应用 在蔬菜 水果保鲜中 增加 浓度 或充入n2 可 细胞呼吸 减少有机物的消耗 抑制 co2 co2 慢跑 提倡有氧运动 其机理是什么 提示可防止无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀 1 如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a b c d时 co2释放量和o2吸收量的变化 呼吸底物均为葡萄糖 下列相关叙述正确的是 a 氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官b 氧浓度为b时 无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的4倍c 氧浓度为c时 无氧呼吸最弱d 氧浓度为d时 co2产生的场所只有线粒体 解析植物器官储藏应选择co2释放总量最少时对应的氧浓度 如图中氧浓度c a项错误 按有氧呼吸c6h12o6 6o2 6co2 氧浓度为b时有氧呼吸消耗的葡萄糖为1 2mol 无氧呼吸按c6h12o6 2co2 当释放co2量8 3 5mol时 消耗葡萄糖量为5 2mol 故氧浓度为b时 无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5 2 1 2 5倍 b项错误 氧浓度为d时 co2释放总量与o2吸收量几乎相等 即此时几乎不进行无氧呼吸 c项错误 答案d 2 如图某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下o2吸收量和co2生成量的变化 请据图回答 1 图中曲线qr区段co2生成量急剧减少的主要原因是 2 点的生物学含义是无氧呼吸消失点 由纵轴 co2生成量和o2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是 氧气浓度增加 无氧呼吸受抑制 p 氧气浓度逐渐增大的过程中 无氧呼吸生成的co2总量 3 在原图中绘出无氧呼吸产生的co2随氧气浓度变化而变化的曲线 所绘曲线应能表现下降趋势 并经过q b以及p点在x轴上的投影点 如图所示 4 若图中的ab段与bc段的距离等长 说明此时有氧呼吸释放的co2与无氧呼吸释放的co2相比 填 一样多 更多 或 更少 有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的 一样多 1 3 5 在长途运输新鲜蔬菜时 常常向塑料袋中充入氮气 目的是 你认为氧浓度应调节到 点的对应浓度 最有利于蔬菜的运输 试说明理由 降低氧浓度 减少有机物的消耗 r 此时有氧呼吸强度较低 同时又抑制了无氧呼吸 蔬菜中的有机物消耗最少 解析本题以细胞呼吸的两种类型为核心命题点 考查了有氧呼吸 无氧呼吸随o2浓度变化的特点 综合考查了学生解读曲线 根据已知曲线画未知曲线的能力以及解决相关实际问题的能力 解题时应注意 q点只进行无氧呼吸 p点只进行有氧呼吸 b点有氧呼吸 无氧呼吸释放的co2量相等 r点释放的co2量最少 此时有利于蔬菜运输 影响细胞呼吸的外界因素的应用注意点 1 影响细胞呼吸的因素并不是单一的 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 若需降低细胞呼吸强度 可以采取干燥 低温 低氧等措施 2 储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境 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 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 t突破考疑考技 1 真核生物与原核生物的细胞呼吸 1 真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸 如蛔虫细胞 哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸 2 原核生物无线粒体 但有些原核生物仍可进行有氧呼吸 如蓝藻 硝化细菌等 与有氧呼吸有关的酶分布在细胞质基质和细胞膜上 2 h2o o2的利用阶段与co2 h2o的形成阶段有氧呼吸过程中 反应物中的葡萄糖 水 o2分别在第一 第二 第三阶段被利用 产物中的co2和h2o分别在第二 第三阶段形成 3 产物co2中两个氧原子的来源 一个来自于底物中的h2o 用18o2参与呼吸作用 生成ho后再用于参与呼吸作用的第二阶段 18o可从水中转移到co2中 4 有氧呼吸与无氧呼吸 产酒精 的计算方法 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 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之和 3 4 产生等量co2时消耗葡萄糖摩尔数 无氧呼吸 有氧呼吸 3 1 思维诊断 考题诊断 1 2014 全国大纲卷t2c 在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成atp 2 2013 安徽卷t1c 线粒体将葡萄糖氧化分解成co2和h2o 3 2013 海南卷t2a 无氧呼吸能产生atp 但没有 h 的生成过程 4 2013 重庆卷t3c 检测酵母菌培养过程中是否产生co2可判断其呼吸方式 5 2013 江苏卷t23c改编 有氧呼吸第二 三阶段都能产生大量atp 6 2012 上海卷t25a改编 细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和 h 的反应 只发生在细胞有氧时 7 2012 福建卷t1b 及时排涝 能防止根细胞受酒精毒害 8 2012 浙江卷t4a 无氧和零下低温环境有利于水果保鲜 1 2015 新课标全国卷 将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中 一段时间后 测定根吸收某一矿质元素离子的量 培养条件及实验结果见下表 下列分析正确的是 a 有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收b 该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关c 氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗atpd 与空气相比 氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收 解析本题考查植物吸收矿质元素离子的影响因素及对表格的分析能力 由表格信息可知 在同样温度条件下 空气培养瓶中离子相对吸收量较大 说明有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收 a项正确 同样的空气环境 不同温度条件下离子的相对吸收量不同 说明该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化有关 b项错误 同样的温度条件下 氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子较少 说明植物幼根细胞吸收该离子消耗atp 且氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收 c d两项错误 答案a 2 2016 肇庆调研 将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验 下列相关操作错误的是 a 探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀ab 经管口3取样检测酒精和co2的产生情况c 实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查d 改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通 解析探究有氧条件下酵母菌的呼吸方式需要提供氧气 应打开阀a a项正确 从管口3取样可检测酒精的产生情况 不能检测co2的产生情况 b项错误 实验开始前应对改装后整个装置进行气密性检查 确保不漏气 以防o2进入影响发酵 c项正确 将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通 既可检测co2产生的情况 又可防止o2进入装置内 d项正确 答案b 3 2016 北京西城模拟 下列关于细胞呼吸的叙述正确的是 a 种子萌发过程中细胞呼吸速率没有明显变化b 细胞中atp adp的比值下降可促进细胞呼吸c 细胞呼吸过程中产生co2的场所是线粒体基质d 检测co2产生可判断乳酸菌是否进行细胞呼吸 解析细胞中atp的合成与分解保持动态平衡 atp adp的比值下降可促进细胞呼吸 b正确 细胞呼吸过程中产生co2的场所不只是线粒体基质 c错误 乳酸菌进行细胞呼吸产生乳酸 不产生c