【随堂优化训练】高中生物 第5章 第3节 atp的主要来源——细胞呼吸课件 新人教版必修1.pptVIP

第3节atp的主要来源 细胞呼吸 1 细胞呼吸的概念 co2 能量 atp 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解 最终生成 或其他产物 释放出 并生成 的过程 co2 澄清的石灰水 蓝 绿 黄 2 检测细胞呼吸的方法 1 检测细胞是否进行了呼吸 通常是检测 的产生 其可以使 变混浊 也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由 变 再变 2 检测酵母菌是否进行了呼吸作用 还可以检测 的产生 检测方法是用 在酸性条件下与生成物发生化学反应 变成 3 有氧呼吸 乙醇 重铬酸钾溶液 灰绿色 1 概念 指细胞在 的参与下 通过多种酶的催化作用 把葡萄糖等有机物彻底氧化分解 产生 和 释放能量 生成大量atp的过程 2 细胞进行有氧呼吸的主要场所是 其内膜 某些部位向内腔折叠成 氧 co2 水 线粒体 嵴 葡萄糖 3 有氧呼吸时最常利用的物质是 4 有氧呼吸的化学反应式 5 有氧呼吸的过程 葡萄糖 丙酮酸 h 能量 第一阶段 1分子的 分解成2分子的 产生少量的 同时释放少量的 这个阶段是在 中进行 第二阶段 丙酮酸和水彻底分解成 和 h 同时释放少量的能量 这个阶段是在 中进行 细胞质基质 co2 线粒体基质 氧 水 大 线粒体内膜 第三阶段 前两个阶段产生的 经过一系列的反应 与 结合而形成 同时释放 量的能量 这个阶段是在 中进行 注 三个阶段的各个化学反应是由不同的酶催化的 6 有氧呼吸产生的能量 1161kj atp 热能 在生物体内 1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后 可使 左右的能量储存在 中 其余的能量则以 的形式散失了 h 4 无氧呼吸 酒精 co2 乳酸 能量 细胞质基质 1 概念 一般是指细胞通过多种酶的催化 把葡萄糖等有机物分解成为 和 或转化为 同时 释放出少量 的过程 61 08kj atp 热能 2 细胞进行无氧呼吸的场所是 3 产生的能量1mol的葡萄糖分解成乳酸以后 只释放出 的能量 其中只有 的能量储存在 中 其余的能量都以 的形式散失了 196 65kj 4 实例 乳酸 马铃薯块茎 高等动物和人体的无氧呼吸产生 还有一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸 如 玉米的胚乳等 5 化学反应式 5 有氧呼吸和无氧呼吸的区别 6 细胞呼吸原理的应用 松土 稻田定期排水 破伤风伤口 的处理 细胞质基质 线粒体 细胞质基质 需要 不需要 co2 h2o 乳酸或酒精和co2 多 少 1 在 探究酵母菌细胞呼吸的方式 的实验中 检测是否 有酒精产生的试剂及出现的颜色变化是 a 重铬酸钾 灰绿色b 重铬酸钾 紫色c 碘液 灰绿色d 苏丹 橘黄色 解析 在酸性的条件下 重铬酸钾与酒精发生化学反应 变成灰绿色 答案 a 2 关于有氧呼吸的叙述中 错误的是 a 主要在线粒体内进行b 与无氧呼吸的全过程不完全相同c 释放出的能量较多d 产物为二氧化碳 酒精或乳酸 解析 有氧呼吸的产物为二氧化碳和水 不产生酒精或乳酸 答案 d 3 2012年东莞期末统考 如果小鼠吸入混有18o2的空气 小鼠体内最先出现18o的化合物是 a co2c c2h5oh b h2od 丙酮酸 解析 丙酮酸中的氧来自葡萄糖 二氧化碳中的氧来自水和丙酮酸 乳酸是无氧呼吸的产物 18o2被实验小鼠吸入参与有氧呼吸的第三阶段 生成水 答案 b 4 现有两瓶密封的罐头已过保质期 甲瓶瓶盖鼓起 乙瓶外观无变化 打开后发现两瓶罐头已变质 对此现象解释合理的 是 甲罐头变质是被厌氧细菌污染 细菌代谢的产物有co2和乳酸 甲罐头变质是被厌氧细菌污染 细菌代谢的产物有酒精和co2 甲罐头变质是被需氧细菌污染 细菌代谢的产物co2和h2o 乙罐头变质是被厌氧细菌污染 细菌代谢的产物是乳酸 乙罐头变质是被厌氧细菌污染 细菌代谢的产物是酒精 a c b d 解析 两瓶密封的罐头已变质说明存在微生物的代谢活动 密封说明细胞代谢类型为厌氧型 甲瓶瓶盖鼓起说明无氧呼吸产生了气体 表明产物还有酒精 乙瓶外观无变化说明无氧呼吸没有产生气体 表明产物只有乳酸 答案 d 5 在适宜的温度条件下 在下列装置中都放入干酵母 内有 活酵母菌 其中适于产生酒精的装置是 解析 酵母菌在无氧情况下 才能够将葡萄糖分解产生酒精 b中的葡萄糖没有溶于水 在无水的情况下 酵母菌不能进行各种化学反应 因此 不能产生酒精 c中没有加入葡萄糖 故不能产生酒精 d中有o2存在 酵母菌进行有氧呼吸 因此也不能产生酒精 答案 a 6 2012年增城期末统考 苹果无氧呼吸产生4mol的co2 人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖 可形成co2 a 2mol b 3mol c 6mol d 12mol 解析 无氧呼吸过程中 消耗1mol的葡萄糖可产生2mol的co2 而有氧呼吸过程中消耗1mol的葡萄糖可产生6mol的co2 苹果无氧呼吸产生4mol的co2 说明消耗了4 2mol的葡萄糖 人在正常情况下进行的是有氧呼吸 消耗4 2mol的葡萄糖产生6 4 2 12molco2 答案 d 1 线粒体是有氧呼吸的主要场所 1 为了适应这种功能 线粒体的内膜向内折叠成嵴 使内 膜的面积大大增加 使有氧呼吸能更快地产生atp 2 生物体代谢旺盛 耗能较多的部位的细胞中线粒体较多 例如 心肌细胞内的线粒体数目就比腹肌细胞的多 3 同一个细胞内线粒体也是常常集中在代谢比较旺盛的部 位 如分泌细胞的线粒体聚集在分泌物合成的区域 例1 细胞呼吸对生命活动意义重大 下面关于细胞呼吸 的叙述中 正确的是 a 线粒体是需氧呼吸的主要场所 没有线粒体的细胞只能进行厌氧呼吸b 线粒体的嵴是由外膜折叠形成的c 有氧呼吸过程中 葡萄糖被分解为丙酮酸发生在细胞质基质中d 细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气的参与才能释放储存的能量 名师点拨 细胞呼吸有两种方式 有氧呼吸和无氧呼吸 前者的主要场所是线粒体 但是没有线粒体的细胞也能进行有氧呼吸 例如好氧细菌的有氧呼吸 细胞进行有氧呼吸时 必须有水和氧气的参与 进行无氧呼吸时 则不需要水和氧气的参与 葡萄糖被分解为丙酮酸是有氧呼吸第一阶段的反应 发生在细胞质基质中 答案 c 变式训练1 把鼠肝细胞磨碎后进行高速离心 细胞匀浆分成a b c d四层 向c层加入葡萄糖 无co2和atp产生 可是加入丙酮酸 马上就有co2和atp产生 c层必定含有的成 分是 a 线粒体和adpb 核糖体和adpc 线粒体和细胞质基质d 细胞质基质和adp 解析 c层中的成分不能利用葡萄糖 而能利用丙酮酸 生成co2和atp 这点正符合线粒体的特点 在有氧呼吸过程中 反应的第一阶段是葡萄糖生成丙酮酸 这个过程是在细胞质基质中进行 当葡萄糖生成为丙酮酸后 才进入线粒体进行有氧呼吸的第二 三阶段的反应 产生co2和atp 答案 a 2 有氧呼吸的过程 1 主要原料是葡萄糖 在呼吸过程中 葡萄糖彻底氧化分 解 生成co2 h2o 2 有氧呼吸的过程实质上有很多个步骤 大约有二十多个反应 在这些反应中 伴随着物质变化 包含在葡萄糖中的能量被逐步释放出来 并将其中的一部分逐步转移到atp中 而大部分能量则作为热能形式散失了 3 有氧呼吸三个阶段比较 例2 在有氧呼吸过程中 进入细胞中的氧将 与氢结合生成水 与碳结合生成二氧化碳 在线粒 体中被消耗a c 在线粒体与细胞质基质中被消耗b d 名师点拨 在有氧呼吸过程中 进入细胞中的氧用于第三阶段的反应 氧化有氧呼吸的第一 二阶段脱下的 h 同时将储存在 h 中的能量释放出来 这一步是在线粒体中进行的 答案 a 变式训练2 参加800米跑步比赛时 人体产生的co2来 自 a 无氧呼吸c 有氧呼吸 b 细胞质基质和线粒体d 无氧呼吸和有氧呼吸 解析 人体在剧烈运动时 一般会同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 但是人体无氧呼吸的产物是乳酸 不产生co2 co2只在有氧呼吸过程中产生 答案 c 3 无氧呼吸 1 无氧呼吸发生在部分厌氧型生物中 这类生物主要依靠 无氧呼吸获得能量进行生命活动 2 好氧型生物在环境缺氧 细胞能量供应不足时 也进行 无氧呼吸释放能量 补充能量供应的不足 3 无氧呼吸的进行不需要氧气 只需要相关的酶 4 无氧呼吸过程中葡萄糖的氧化分解不彻底 释放的能量少 而未释放出来的能量被储存在反应产物 酒精或乳酸内 这些产物对生物体有毒害作用 因此无氧呼吸的进行有一定的限制 例3 下列关于细胞呼吸的叙述中 正确的是 a 无氧呼吸的终产物是丙酮酸 乳酸 酒精和co2b 有氧呼吸产生的 h 在线粒体基质中与氧结合生成水c 产物为乳酸时可以判定一定不是有氧呼吸的过程d 无氧呼吸不需要o2的参与 该过程最终有 h 的积累 名师点拨 有氧呼吸的最终产物是co2和h2o 而无氧呼吸的最终产物则根据生物类型的不同 分别是乳酸或酒精和co2 这两种呼吸方式的中间产物是相同的 即都产生丙酮酸 答案 c 变式训练3 2012年中山期末统考 某实验小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验 如下图所示 下列有关分析 错误的是 a 滴管中冒出的气泡是反应产生co2的结果b 试管中加水的主要目的是制造无氧环境c 若试管中的水换成冷水 气泡速率下降d 被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至atp 其余的都存留在酒精中 解析 被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至atp 一部 分以热能的形式散失 其余的都存留在酒精中 答案 d 4 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 续表 续表 例4 下列关于植物细胞呼吸的叙述中 正确的是 a 细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜b 是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别c 高等植物进行有氧呼吸 不能进行无氧呼吸d 种子库中储存的风干种子不进行细胞呼吸 名师点拨 植物体可以进行有氧呼吸 也可以进行无氧呼吸 这取决于外界条件和细胞内能量的供应情况 有氧呼吸产生二氧化碳 无氧呼吸的酒精发酵过程也可以产生二氧化碳 许多种子在储存过程中有明显的损耗就是细胞呼吸的宏观表现 答案 a 变式训练4 按下表设计进行实验 分组后 在相同的适宜条件下培养8 10小时 并对实验结果进行分析 下列叙述正 确的是 a 甲组不产生co2而乙组产生b 甲组的酒精产量与丙组相同c 丁组能量转换率与丙组相同d 丁组的氧气消耗量大于乙组 解析 根据题意分析 甲组和乙组能进行呼吸作用 但是由于细胞破碎 因此呼吸效率降低 由于酵母菌是兼性厌氧型生物 在有氧时进行有氧呼吸 在无氧时进行无氧呼吸 由于甲组 丙组无氧供应 细胞进行无氧呼吸 产生酒精和co2 乙组通入了氧 细胞进行有氧呼吸 不过呼吸效率不高 丁组通入了氧 细胞进行有氧呼吸 由于细胞完整 所以呼吸效率较高 答案 d 5 影响有氧呼吸的主要因素 1 温度 有氧呼吸是酶促反应 温度对有氧呼吸的影响是通过影响酶的催化效率体现的 它是外界环境影响呼吸作用的主要因素 2 水分 水既是有氧呼吸的环境 也是有氧呼吸的原料 在一定范围内 细胞呼吸强度随含水量的增加而加强 随含水量的减少而减弱 3 氧气 氧气是有氧呼吸所必需的 氧气充足可以增强有氧呼吸 抑制无氧呼吸 氧气缺乏 细胞进行无氧呼吸产能 4 二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用 例5 2012年增城期末统考 下列能正确表示动物细胞内 atp生成量与氧气供给量之间关系的是 名师点拨 当o2量为0时 动物细胞可进行无氧呼吸 也能产生atp 随着o2浓度增加 有氧呼吸增强 产生的atp量增多 但o2只参与有氧呼吸第三阶段的反应 所以在o2超过一定浓度范围后 由于前两个阶段反应的限制 有氧呼吸的速率不会继续提高 atp的产量也不再增加 答案 b 变式训练5 新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中 能适当延长 保鲜时间的生理原因是 a 细胞呼吸减弱c 光合作用减弱 b 细胞呼吸加强d 促进了物质分解 解析 细胞呼吸受温度影响 这个过程主要影响酶的活性 当温度过低时 酶的催化效率低 影响到细胞的新陈代谢 在冰箱内的新鲜蔬菜不能进行光合作用 答案 a 6 细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸涉及在细胞中分解有机物 释放能量供生命活动利用的过程 细胞呼吸原理在工业 农业生产 日常生活和医药卫生事业中都得到应用 解析这类型的题目 要注意仔细审题 找出题目中与相关细胞呼吸知识的部分 运用细胞呼吸知识来分析作答 例6 双选 将等量且足量的苹果果肉分别放在o2浓度不同的密闭容器中 1小时后测定o2的吸收量和co2的释放量 数据如下表所示 下列有关叙述中 正确的是 a 苹果果肉细胞在o2浓度为3 20 时只进行有氧呼吸b 贮藏苹果时 应选择o2浓度为5 的适宜环境条件c o2浓度越高 苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛d 苹果果肉细胞进行无氧呼吸时 产生酒精和二氧化碳 名师点拨 从表格中o2的吸收量和co2的释放量可以判断 氧气含量为0时 苹果组织只进行无氧呼吸 在氧气浓度为1 3 时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 当氧气浓度大于5 时 苹果组织只进行有氧呼吸 但氧气浓度为5 时 co2的释放量最小 此时分解的有机物最少 是储藏苹果的最佳氧浓度 在一定范围内o2浓度越高 苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛 但超过一定范围 o2浓度增高 苹果果肉细胞有氧呼吸强度不会继续增高 答案 bd 变式训练6 下列有关细胞呼吸原理的应用中 不正确的 是 a 提倡慢跑运动 避免无氧呼吸产生大量乳酸b 粮仓干燥通风 避免呼吸作用产热致使粮堆温度升高c 保持发酵罐通气 控制温度 制得葡萄酒d 花盆松土透气 促进有氧呼吸 有利于根系生长 解析 制葡萄酒的原理是利用酵母菌的无氧呼吸过程产生酒精 因此发酵罐不能通气 答案 c 7 呼吸作用的相关计算 进行呼吸作用的相关计算时 要熟悉呼吸的每一步变化并十分熟悉有关公式 能将有氧呼吸的总反应式与无氧呼吸的总反应式进行比较 例7 现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液 通入不同浓度的氧气时 其产生的酒精和co2的相对数量如下图所示 在 氧浓度为a时 a 酵母菌只进行发酵b 67 的葡萄糖用于发酵c 33 的葡萄糖用于发酵d 酵母菌停止发酵 名师点拨 如果酵母菌只进行发酵 那么产生酒精的量和co2的量相同 如果酵母菌停止发酵 就不会产生酒精 由图可知在a时酵母菌无氧呼吸产生6mol酒精 根据反应式可知需消耗3mol葡萄糖 同时产生6molco2 因产生co2总量为15mol 所以有氧呼吸产生co2为 15 6 9mol 可以推断 有氧呼吸消耗葡萄糖为1 5mol 用于酒精发酵的葡萄糖为3 4 5 100 67 答案 b 变式训练7 机体在一定时间内 细胞呼吸产生的co2摩尔数与消耗的o2摩尔数的比值 常被用来判断呼吸分解有机物 的种类 根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计算 此比值是 a 0 5c 1 5 b 1 0d 2 0 解析 葡萄糖彻底氧化分解即进行有氧呼吸 这个过程中 每消耗1mol葡萄糖产生6molco2 同时消耗6molo2 产生的co2摩尔数与消耗的o2摩尔数的比值为1 1 答案 b 8 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌是兼性厌氧菌 在有氧或无氧的条件下 分别进行有 氧呼吸或无氧呼吸 1 探究实验的关键是控制有氧 无氧的条件 设置两套装 置进行对比 在设置有氧条件时 可以直接通入空气 但是由于空气中含一定量的co2 因此要将通入的空气过滤 去掉其中的co2 设置无氧条件时 将装有酵母菌培养液的锥形瓶用胶塞严密封闭 若瓶内液体装得较满 则空气较少 反之 空气较多 2 两种条件下 锥形瓶中均会产生co2 在有氧的条件下 co2产生得较多 实验时可以让co2通过澄清的石灰水进行检测a 若使澄清的石灰水变浑浊 说明有co2产生 b 若浑浊产生的时间较快 说明co2较多 co2也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 3 无氧呼吸的产物除了co2外还有酒精 检测的方法是 在酸性条件下 让酒精与重铬酸钾反应 将 由重铬酸钾的橙色变为硫酸铬的灰绿色 例8 下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置 以下 说法中不正确的是 a 两个装置均需置于相同且适宜的温度下b 装置乙在 处可观察到有酒精生成c 装置乙中应让 先放置一会再与 连接d 装置甲中naoh的作用是吸收空气中的co2 名师点拨 作为对照 两组装置要置于相同且适宜的条件下 装置乙是无氧呼吸的装置 其中只有co2可以通过导管进入 酒精只留在 中 装置乙的 先放置一会 可以使锥形瓶中原有的co2排尽 再与 连接就不会影响实验结果了 装置甲是有氧呼吸的装置 由于空气中含一定量的co2 因此可以将通入的空气先通过naoh 去掉其中的co2 答案 b 变式训练8 某实验室用两种方式利用酵母菌发酵葡萄糖产酒 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 实验过程中每小时测定两发酵罐中氧气和酒精物质的量 记录数据并绘成下面的坐标图 据此下列说法正确 的是 a 在实验过程中甲 乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为 6 5 b 甲发酵罐最终的酒精产生量高于乙罐 是因为前期酵母 菌大量增殖 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 实验证明向葡萄糖溶液中通入