细胞的能量通货ATPATP的主要来源细胞呼吸课件

1、最新考纲1.ATP在能量代谢中的作用() 2.细胞呼吸()3.实验:探究酵母菌的呼吸方式最新考纲1.ATP在能量代谢中的作用() 2.细胞呼考点突破能力培养知识梳理实验探究考点突破能力培养知识梳理实验探究知识梳理温故串知 重温教材 夯实基础APPP 腺苷 磷酸基团 (2)图中是 ,其中 易形成和断裂。(3)图中为 的过程,其作用是为 。高能磷酸键远离腺苷的高能磷酸键ATP水解生命活动提供能量知识梳理温故串知 重温教材 夯实基础A细胞质基质 (2)进行过程的能量来源和去向来源: 。去向:用于形成ATP中的 。光能、有机物中的化学能高能磷酸键细胞质基质 (2)进行过程的能量来源和去向光能、有机物中

2、的【思维激活1】人体内环境中能否发生ATP合成过程?为什么?提示:不能,人体中ATP的产生来源于细胞呼吸,细胞呼吸发生在细胞内。【思维激活1】人体内环境中能否发生ATP合成过程?为什么?细胞质基质 2.无氧呼吸(1)场所: 。(2)条件: 和多种酶。(3)生成物: 或 。无氧酒精和二氧化碳乳酸【思维激活2】丙酮酸进入线粒体参与氧化分解的必需条件是什么?提示:有氧条件。细胞质基质 2.无氧呼吸(2)条件: 和多种酶。无建网络图建网络图考点突破悟法提能 核心归纳 重点突破剖析考点 考点一 ATP在能量代谢中的作用归纳分析1.ATP形成途径归纳考点突破悟法提能 核心归纳 重点突破剖析考点2.细胞内产

3、生与消耗ATP的生理过程归纳转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP:细胞呼吸第一阶段消耗ATP:一些需能反应叶绿体产生ATP:光反应消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录,蛋白质合成等线粒体产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP:自身DNA复制、转录,蛋白质合成等核糖体消耗ATP:蛋白质的合成细胞核消耗ATP:DNA复制、转录等2.细胞内产生与消耗ATP的生理过程归纳转化场所常见的生理过3.ATP产生速率与O2供给量之间的关系分析(1)A点表示在无氧条件下,细胞可进行无氧呼吸分解有机物,产生少量ATP。(2)AB段表示随O2供给量增多,有氧呼吸明

4、显加强,通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP的产生速率随之增加。(3)BC段表示O2供给量超过一定范围后,ATP的产生速率不再加快,此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。3.ATP产生速率与O2供给量之间的关系分析(1)A点表示在【典例1】(2014北京西城区期末)下列有关ATP的叙述,不正确的是()A.人体成熟的红细胞在O2充足时也只能通过无氧呼吸产生ATPB.在平静和剧烈运动状态,细胞内ATP的含量都能保持动态平衡C.ATP是生命活动的直接能源物质,其中两个高能磷酸键都易断裂、易形成D.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一物质解析:人体成熟的红细胞无细胞核、线

5、粒体等,虽然携带氧气,但只能通过无氧呼吸产生ATP。细胞内ATP含量少,但含量稳定,无论在平静状态还是剧烈运动状态,正常机体细胞内,通过ATP与ADP的相互转化保持动态平衡。ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键易断裂也易形成。ATP中的“A”表示腺苷,是由核糖和腺嘌呤构成的。答案:C【典例1】(2014北京西城区期末)下列有关ATP的叙述,延伸拓展:(1)人长时间剧烈运动,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等吗?为什么?提示:不相等,剧烈运动时,骨骼肌细胞存在无氧呼吸,无氧呼吸中每摩尔葡萄糖产生的ATP量远远小于安静时有氧呼吸产生的ATP量。(2)植物细胞叶绿体中也产生ATP,其用途

6、是什么?叶绿体中ADP、ATP的运动方向是怎样的?提示:用于暗反应中C3的还原;叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜移动,ATP则相反。延伸拓展:(1)人长时间剧烈运动,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生走出误区误区1误认为细胞中含有大量ATP点拨:细胞中ATP含量少,但可以通过ADP与ATP的相互转化不断合成ATP,满足生物体的需要。误区2误认为ATP与ADP的相互转化是可逆反应点拨:ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面都不尽相同,因此ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应,但物质可重复利用。误区3误认为“能量”就是指ATP,ATP就是“能量”点拨:ATP是一种高

7、能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质,两者不相同。误区4误认为ATP是生物体中唯一的直接能源物质点拨:生物体中的直接能源物质除ATP之外,还有GTP、CTP等。走出误区【跟踪演练1】(2014安徽合肥模拟)ATP是生命活动中直接能源物质,下列有关ATP的说法正确的是()A.物质跨膜运输时,细胞内进行旺盛的ATP和ADP的相互转化B.光合作用暗反应合成有机物所需的能量完全由光反应产生的ATP提供C.肌肉细胞中大量线粒体组成肌质体,有利于储存大量ATP为运动供能D.ATP中的化学能在一些细胞中可来自光能,在另一些细胞中可再转化为光能D解析:自由扩散、协助扩散等跨膜运输方式不消耗能量,A错误。光反应

8、产生的ATP用于还原C3,而暗反应合成有机物所需的能量除来自ATP之外还有部分能量来自还原氢,B错误。肌肉细胞中的肌质体,有利于产生大量ATP为运动供能,而不是储存,C错误。含光合色素的细胞中,ATP中的能量可来自光能;在能发光的生物体细胞中ATP释放的能量可转化为光能。【跟踪演练1】(2014安徽合肥模拟)ATP是生命活动中直考点二 细胞呼吸方式及其影响因素分析剖析考点1.有氧呼吸和无氧呼吸过程分析(1)图解考点二 细胞呼吸方式及其影响因素分析剖析考点1.有氧呼吸和(2)有氧呼吸中氧元素的来源和去路:(3)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

9、。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。(2)有氧呼吸中氧元素的来源和去路:(3)能量代谢2.细胞呼吸方式比较2.细胞呼吸方式比较细胞的能量通货ATPATP的主要来源细胞呼吸课件细胞的能量通货ATPATP的主要来源细胞呼吸课件细胞的能量通货ATPATP的主要来源细胞呼吸课件解析:甲图中氧浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点;甲图中氧浓度为b时,CO2的释放量远远大于O2的吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,应在乙图中的AC段之间;贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(甲图中的c);氧浓度为

10、d时,CO2释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生。答案:B解析:甲图中氧浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明细突破方法判断细胞呼吸类型的一般方法观察比较CO2释放量与O2消耗量,根据细胞呼吸中物质变化关系确定呼吸类型。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释放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释放量既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自有氧呼吸。突破方

11、法判断细胞呼吸类型的一般方法【跟踪演练2】(2014茂名一模)下表为在不同温度和不同的氧含量条件下,测得一定大小的新鲜天竺葵叶的二氧化碳释放量(表中数据为相对值),实验结果如下表。O2浓度CO2释放量温度0.1%1%3%10%20%40%3 6.23.61.24.45.45.310 31.253.75.921.533.632.620 46.435.26.438.965.567.230 59.821.48.856.610010240 48.217.37.142.474.273.5【跟踪演练2】(2014茂名一模)下表为在不同温度和不同的(1)为了使实验数据真实地反映呼吸强度的变化,还应采取的措施

12、是,原因是 。(2)仔细分析表中的数据,你认为在条件下的数据可能是错误的。(3)表中数据反映出在相同温度条件下,当氧含量从20%上升到40%时,植物的呼吸强度。其限制因素可能是 。(4)由表中数据分析,如果用此表的条件贮藏蔬菜,则最佳环境条件组合是,此条件下植物细胞内二氧化碳的产生场所有。(1)为了使实验数据真实地反映呼吸强度的变化,还应采取的措施解析:(1)测定绿色植物的呼吸强度时需进行遮光处理,以防止光合作用对实验结果造成干扰。(2)根据表中数据的变化规律:随温度的升高,CO2释放量先增加后减小,可知10 、1.0%条件下的数据是错误的。(3)当外部因素适宜时,制约植物呼吸强度的因素是线粒

13、体数量等内部因素。(4)CO2释放量最少的组合条件是贮藏蔬菜的最佳环境条件。此条件下的植物细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,因此产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体。答案:(1)遮光(黑暗状态)防止叶片进行光合作用干扰呼吸强度的测定(2)10 、1.0%(3)保持相对稳定酶的数量限制(或线粒体数量限制)(4)温度为3 、氧含量为3%细胞质基质和线粒体解析:(1)测定绿色植物的呼吸强度时需进行遮光处理,以防止光能力培养深度过关 活化思维 夺取高分细胞呼吸中曲线图分析信息获取与解读图中各点表示的生物学意义:b点:不耗O2,产生CO2,只进行无氧呼吸。f点:耗O2量=产生CO2量,只进行有氧呼吸,且

14、有氧呼吸强度达到最大。d点:产生CO2量最少,细胞呼吸强度最弱点。e点:耗O2量=产生CO2量,无氧呼吸消失点。be段:产生CO2量耗O2量,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。能力培养深度过关 活化思维 夺取高分细解题指导解此类试题时注意左、右纵坐标的表示含义及其单位,注意它们的区别,做到“读轴而能识变量”; 其次注意横坐标的含义及对曲线走向意义的,做到“看线而能理关系”;再者领会曲线上的特殊点的含义(如最值、交点、折点、起止点等),做到“抓点而能求突破”。解题指导解此类试题时注意左、右纵坐标的表示含义及其单位,注意【变式体验】(2013安徽卷)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化

15、的示意图。下列分析不正确的是()DA.种子干物质快速积累时期,呼吸作用旺盛B.种子成熟后期自由水减少,呼吸速率下降C.种子成熟后期脱落酸含量较高,呼吸速率下降D.种子呼吸速率下降有利于干物质合成【变式体验】(2013安徽卷)如图为每10粒水稻种子在成熟解析:从图中可以看出,在种子干物质快速增加的时期是曲线的斜率最大的时候,呼吸速率正是高峰期,A正确。呼吸速率与自由水含量有关,种子成熟后期自由水含量低,呼吸速率下降,B正确;脱落酸促进种子或果实的脱落,所以种子成熟后期植物体内脱落酸增加,C正确。种子呼吸速率下降有利于干物质的积累,干物质的合成与光合作用有关。解析:从图中可以看出,在种子干物质快速

16、增加的时期是曲线的斜率实验探究积累技能 透析实验 分析误差探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验基础【实验原理】(1)生存特点酵母菌是 ,在有氧和无氧条件下都能生存,可通过定性测定酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物,来确定酵母菌细胞呼吸的方式。兼性厌氧菌实验探究积累技能 透析实验 分析误差探(2)产物的检测试剂现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水_ 水溶液蓝色绿色黄色酒精在酸性条件下,使用橙色的重铬酸钾溶液橙色_溴麝香草酚蓝灰绿色变浑浊(2)产物的检测试剂现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水_细胞的能量通货ATPATP的主要来源细胞呼吸课件透析试验1.为什么选酵母菌作为实验材料?透析:酵母菌在有氧、无

17、氧条件下都能生存,可通过测定其细胞呼吸产物来确定酵母菌细胞呼吸方式。2.为什么先将空气通过10%的NaOH溶液后,再进入酵母菌培养液中?透析:10%的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2,以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。3.用于测定无氧呼吸的装置中,为什么将酵母菌培养液封口放置一段时间后,再连通有澄清石灰水的锥形瓶?透析:酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测,以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。透析试验1.为什么选酵母菌作为实验材料?4.实验设计需遵循对照原则,此实验为何不设置对照组?透析:此实验为对比实验,对比实验不设对照组

18、,而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对比得出实验结论。5.实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸?透析:煮沸的主要目的是灭菌,排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。4.实验设计需遵循对照原则,此实验为何不设置对照组?误差分析误差1:无论有氧还是无氧条件,石灰水变浑浊现象不明显。原因分析:可能室温低,影响酵母菌相关酶的活性,酵母菌呼吸强度较弱。误差2:有氧条件下,石灰水变浑浊后又逐渐澄清。原因分析:产生的CO2过多,CaCO3与CO2反应产生Ca(HCO3)2。误差3:有氧条件和无氧条件下,石灰水变浑浊的程度相同。原因分析:可能无氧装置密封不严,也可能酵母菌利用锥形瓶中的氧气进行有氧呼吸产

19、生的CO2未排出。误差4:连接橡皮球的一组加入重铬酸钾后也变灰绿色。原因分析:通气不足,导致部分酵母菌无氧呼吸产生了酒精。误差分析迁移应用探究酵母菌细胞呼吸方式实验的考查不仅要理解实验的目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,更重要的是运用该实验方法、技能去解决相关的问题。可以通过变换实验材料、实验装置、检测指标来全面考查学生对探究酵母菌细胞呼吸方式的实验理解和迁移能力。迁移应用应用1:改变“实验材料”的实验解答某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时,设计了如下实验:实验一:取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。向锥形瓶A、B中分别放入适量的马铃薯块茎碎屑,如图甲所示。每隔一段时间,从分液漏

20、斗向锥形瓶A中注入适量的过氧化氢溶液,观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化(溴麝香草酚蓝水溶液用于二氧化碳的检测,二氧化碳能使该溶液由蓝变绿再变黄)。应用1:改变“实验材料”的实验解答实验二:取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。向锥形瓶C中加入适量的马铃薯块茎碎屑,并向C瓶中充入N2替代锥形瓶中的空气,如图乙所示,一段时间后,观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。请回答下列问题:(1)实验一的原理是_;当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时,是否能说明马铃薯的呼吸作用在逐渐增强?,为什么?_。实验二:取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。向锥形瓶C中加入适(2)已知植物细胞无氧呼吸有两种类

21、型,一种是能够产生酒精的无氧呼吸,另一种是能够产生乳酸的无氧呼吸。马铃薯块茎在只有N2的条件下可以进行无氧呼吸。则实验二的目的是;若实验二中溴麝香草酚蓝水溶液,则说明马铃薯块茎细胞进行的是产生乳酸的无氧呼吸,其反应式为_。(3)实验二在设计上有不够严谨之处,可能会干扰对马铃薯块茎细胞呼吸类型的判断,请给予修正。_。修正的理由是_。 (2)已知植物细胞无氧呼吸有两种类型,一种是能够产生酒精的无解析:本题是借鉴探究酵母菌细胞呼吸方式实验装置和检测方法,改变实验材料考查对细胞呼吸实验的掌握情况。马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解产生氧气,在有氧条件下,马铃薯块茎细胞可以进行有氧呼吸,

22、产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时,可能是实验时间较长,马铃薯产生的CO2总量较多引起的,不一定是细胞呼吸强度增加引起的。无氧呼吸有两种类型,实验二可以探究马铃薯无氧呼吸的类型,如果溴麝香草酚蓝水溶液不变色,说明没有二氧化碳产生,马铃薯块茎细胞进行的是产生乳酸的无氧呼吸。由于实验中的马铃薯块茎上有微生物,微生物的呼吸类型会影响实验结果,因此实验前应对马铃薯块茎进行消毒;C瓶组装之前应做灭菌处理。 解析:本题是借鉴探究酵母菌细胞呼吸方式实验装置和检测方法,改细胞的能量通货ATPATP的主要来源细胞呼吸课件应用2:改变“实验装置”的实验

23、解答下图是探究酵母菌细胞呼吸方式类型的装置,下列叙述错误的是()DA.假设装置1中的液滴左移,装置2中的液滴不动,说明酵母菌只进行有氧呼吸B.假设装置1中的液滴不移动,装置2中的液滴右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸C.假设装置1中的液滴左移,装置2中的液滴右移,说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸D.假设装置1、2中的液滴均不移动,说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸应用2:改变“实验装置”的实验解答DA.假设装置1中的液滴左解析:本题改变实验装置考查酵母菌细胞呼吸方式的探究实验分析、推理及知识迁移能力。装置1中液滴左移,是因为有氧呼吸消耗了氧气,而产生的CO2被NaOH溶液吸收,装置2中

24、的液滴不移动是因为有氧呼吸产生的CO2与消耗的氧气体积相等;装置1中的液滴不移动表明无有氧呼吸,装置2中的液滴右移是因为无氧呼吸释放了CO2;装置 1 中的液滴左移是进行了有氧呼吸,装置2中的液滴右移的量是无氧呼吸产生的CO2量;若装置1、2中的液滴均不移动,则酵母菌既不进行有氧呼吸又不进行无氧呼吸,可能已死亡。解析:本题改变实验装置考查酵母菌细胞呼吸方式的探究实验分析、应用3:改变“检测指标”的实验解答日常生活中人们常用酵母菌发面蒸馒头,某学生想探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了下列实验,请你帮助他完成有关内容:(1)实验目的:探究酵母菌的细胞呼吸方式。(2)实验原理:细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同,但每种方式所释放的能量中都有一部分以热能形式散失,从而导致细胞周围的环境温度升高。(3)材料用具:酵母菌培养液、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、液体石蜡油、蒸馏水、保温瓶、温度计、棉花。应用3:改变“检测指标”的实验解答(4)实验步骤:将质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液加热沸腾后冷却备用;取3个保温瓶,编号为A、B、C,并将C瓶设计为对照;在3个保温瓶中分别加入等量的葡萄糖溶液;_;3个保温瓶中均放入温度计,用棉花轻轻塞上瓶口