高考生物总复习第5章细胞的能量供应和利用第3节ATP的主要来源-细胞呼吸全国公开课一等奖百校联赛示

第3节ATP主要起源——细胞呼吸第1页一、细胞呼吸定义、有氧呼吸过程氧化分解

1．细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列__________，生成_____________或其它产物，释放出能量并生成________过程，包含有氧呼吸和无氧呼吸。二氧化碳ATP2．有氧呼吸：酶葡萄糖二氧化碳和水

(1)概念：细胞在氧参加下，经过各种____催化作用，把_______等有机物彻底氧化分解，产生___________________，释放能量，生成大量ATP过程。第2页(2)过程：细胞质基质线粒体基质(3)总反应式：_____________________________________。线粒体内膜大量C6H12O6＋6O2＋6H2O―→6CO2＋12H2O＋能量酶第3页二、无氧呼吸概念及过程无氧或缺氧酶

1．概念：在________________条件中，细胞经过______催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底氧化分解，产生____________、酒精，或乳酸，同时释放出__________过程。2．反应式：二氧化碳少许能量(1)产物为酒精：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2＋少许能量。(2)产物为乳酸：C6H12O6―→2C3H6O3＋少许能量。3．过程：第一阶段酒精二氧化碳乳酸

(1)第一阶段：与有氧呼吸____________相同。 (2)第二阶段：丙酮酸→_____和________，或者转化为_____。酶酶第4页生物大多数植物酵母菌玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根高等动物、人、乳酸菌无氧呼吸产物酒精和CO2酒精和 CO2乳酸乳酸4．不一样生物无氧呼吸产物：第5页三、细胞呼吸原理应用1．包扎伤口时，应选取透气纱布等敷料，以预防厌氧细菌在伤口处滋生。

2．皮肤受损较深或被锈钉扎伤后，最好能注射破伤风抗毒血清，以预防进行无氧呼吸破伤风杆菌在伤口处大量繁殖。 3．提倡慢跑有氧运动，因为猛烈运动会造成肌细胞进行无氧呼吸而产生大量乳酸，造成身体肌肉酸胀。 4．为预防植物根系呼吸不畅，需要及时给作物松土，定时给稻田排水。5．利用微生物有氧呼吸或无氧呼吸，生产各种发酵食品。第6页[判断正误]1．土壤淹水可造成根系发生无氧呼吸。()2．水是有氧呼吸产物，也是有氧呼吸反应物。()3．水果贮存时充入N2

和CO2

目标主要是抑制无氧呼吸，延长水果贮存时间。()4．无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP唯一来源。()5．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP含量难以到达动态平衡。()答案：1.√2.√3.×4.×5.×第7页考点一有氧呼吸和无氧呼吸比较1．过程图解：第8页

说明：有氧呼吸第一、二阶段产生[H]用于第三阶段与O2

结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生[H]用于第二阶段将丙酮酸还原为酒精和CO2，或乳酸。 2．有氧呼吸和无氧呼吸比较：比较项目有氧呼吸无氧呼吸区分场所先在细胞质基质中，后在线粒体中一直在细胞质基质中氧气、酶第一、二阶段不需氧，需酶；第三阶段需氧需酶不需氧，需酶物质改变彻底：C6H12O6→CO2＋H2O不彻底：C6H12O6→C2H5OH＋CO2或C3H6O3能量释放大量(38个ATP)少许(2个ATP)第9页比较项目有氧呼吸无氧呼吸能量释放大量(38个ATP)少许(2个ATP)联系过程第一阶段相同实质分解有机物释放能量过程意义为生命活动提供能量；其中间产物为其它化合物合成提供原料(续表)(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，这类细胞与有氧呼吸相关酶分布在细胞膜上。第10页◎高考探究◎考向细胞呼吸方式及过程

[典例](年江苏卷改编)突变酵母发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。下列图为呼吸链突变酵母呼吸过程，以下相关叙述错误是()第11页A．突变酵母乙醇代谢路径未变B．突变酵母也能产生[H]

C．氧气充分时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体 D．通入氧气后，突变酵母产生ATP主要部位是线粒体

[解析]突变酵母细胞能进行正常乙醇代谢路径，A正确；突变酵母细胞可经过乙醇代谢路径产生[H]，B正确；氧气充分时，野生型酵母可进行正常有氧呼吸，突变体不能进行正常有氧呼吸，故野生型酵母增殖速率大于突变体，C正确；突变酵母产生ATP主要部位是细胞质基质，D错误。[答案]D第12页【考点练透】

1．(年湖北高三联考)下列图是细胞代谢过程中一些物质改变过程，以下叙述正确是()A．酵母菌细胞中过程③⑤都能合成ATPB．过程①④⑤都需要氧气参加才能正常进行C．真核细胞中催化过程①②③酶都位于细胞质基质中D．叶肉细胞中过程⑤产生ATP可用于过程⑥中C3

还原第13页

解析：分析题图，图中③过程为无氧呼吸第二阶段，不能合成ATP，故A错误；过程①为有氧呼吸第一阶段，不需要氧气参加，故B错误；过程①为有氧呼吸第一阶段，②③均为无氧呼吸第二阶段，场所均为细胞质基质，所以真核细胞中催化①②③酶都位于细胞质基质，故C正确；叶肉细胞中过程⑤为有氧呼吸，产生ATP可用于除了光合作用暗反应阶段之外各种生命活动，过程⑥为光合作用，故D错误。答案：C第14页原因原因图解应用温度①最适温度时，细胞呼吸最强②超出或低于最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，细胞呼吸受抑制①低温下贮藏蔬菜、水果②大棚蔬菜夜间适当降温，降低呼吸消耗，提高产量考点二影响细胞呼吸环境原因及其应用第15页（续表）原因原因图解应用O2浓度O2浓度低时，无氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐步被抑制，有氧呼吸不停加强；但当O2浓度抵达一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量、ADP、磷酸等原因影响)①适当降低氧气浓度以抑制呼吸消耗，延长蔬菜、水果保鲜时间②中耕松土增强根有氧呼吸③医疗上选取透气消毒纱布或松软“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌繁殖第16页（续表）原因原因图解应用CO2浓度从化学平衡角度分析：CO2浓度增加，呼吸速率下降在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度，保鲜效果愈加好含水量在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量增加而加紧，随含水量降低而减慢在作物种子贮藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，降低有机物消耗矿质元素有些矿质元素是酶激活剂，影响与细胞呼吸相关酶活性—合理施肥第17页培养瓶中气体温度/°C离子相对吸收量/%空气17100氮气1710空气328◎高考探究◎考向细胞呼吸应用

[典例](年新课标卷Ⅱ)将三组生理状态相同某植物幼根分别培养在含有相同培养液密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子量。培养条件及试验结果见下表：第18页以下分析正确是()

A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子吸收 B．该植物幼根对该离子吸收与温度改变无关 C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子吸收第19页

[解析]第一组和第二组对比说明，有氧条件有利于该植物幼根对该离子吸收，A正确；第一组和第三组对比说明，幼根对该离子吸收与温度改变相关，温度较高时，吸收离子较快，B错误；氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子，需要无氧呼吸供能，C错误；第一组和第二组对比说明，氮气环境不利于该植物幼根对该离子吸收，D错误。[答案]A第20页【考点练透】

2．(年安徽屯溪月考)下列图表示某植物非绿色器官在不同氧气浓度下氧气吸收量和二氧化碳释放量，依据所提供信息，以下判断正确是()(导学号57130026)第21页A．N点时，该器官氧气吸收量和二氧化碳释放量相等，说明其只进行有氧呼吸B．M点是贮藏该器官最适氧气浓度，此时无氧呼吸强度最低C．该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解D．L点时，该器官产生二氧化碳场所是细胞中线粒体基质第22页

解析：非绿色器官只能进行细胞呼吸，N

点时该器官氧气吸收量和二氧化碳释放量相等，假如只以葡萄糖为底物进行细胞呼吸话应是只进行有氧呼吸，但由图可知二氧化碳释放量会低于氧气吸收量，说明该过程中有非糖物质氧化分解，故A错误，C正确。M

点时细胞呼吸强度最弱，但不是无氧呼吸强度最低点，故B错误。L

点时氧气浓度为0，说明只进行无氧呼吸，产生二氧化碳场所是细胞质基质，故D错误。答案：C第23页3．以下相关细胞呼吸说法中，错误是()

A．经过有氧呼吸分解等质量糖原和脂肪，后者产生CO2更多 B．人体细胞无氧呼吸第二阶段，丙酮酸被[H]还原为乳酸，同时释放能量合成ATP C．真核生物有氧呼吸主要场所是线粒体，线粒体内也存在基因表示过程 D．经过生产者、消费者和分解者细胞呼吸，流入生物群落能量最终散失到无机环境中

解析：无氧呼吸第二阶段不能合成ATP。

答案：B第24页考点三细胞呼吸类型测定方法

1．细胞呼吸相关判定： (1)判定指标：CO2

释放量、O2

消耗量以及酒精产生量。 (2)判定原理：呼吸底物是葡萄糖时，若只进行有氧呼吸，则O2

消耗量∶CO2

产生量＝1∶1；若只进行产生酒精无氧呼吸(酒精发酵)，则O2消耗量∶CO2

产生量∶酒精产生量＝0∶1∶1；若只进行产生乳酸无氧呼吸(乳酸发酵)，则无O2消耗和CO2产生。第25页内容物质改变特点细胞呼吸方式①CO2

释放量＝O2

吸收量只进行有氧呼吸②不消耗氧气， 释放CO2只进行酒精发酵③CO2

释放量>O2

消耗量进行有氧呼吸和酒精发酵，多出CO2来自于酒精发酵④

酒精产生量＝CO2

释放量只进行酒精发酵⑤

酒精产生量<CO2

释放量进行有氧呼吸和酒精发酵，多出CO2来自于有氧呼吸⑥无CO2

释放只进行乳酸发酵(3)判定方法：第26页2.有氧呼吸与无氧呼吸速率比较：(1)当CO2

释放量>O2

消耗量时，比较有氧呼吸和无氧呼吸速率方法①若CO2释放量/O2

消耗量＝4/3，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率相等。②若CO2

释放量/O2

消耗量>4/3，无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。③若CO2释放量/O2消耗量<4/3，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸。第27页(2)假如出现CO2

释放量<O2

消耗量，呼吸底物可能含有脂肪，因为同量脂肪氧化分解需氧量高于糖类。(3)有时还可依据发生场所进行细胞呼吸方式判定，如真核细胞均在细胞质基质中进行是无氧呼吸。3．利用试验装置测定细胞呼吸类型。装置及细胞呼吸类型判断以下列图所表示：第28页液滴移动现象结论装置一装置二液滴左移液滴不动只进行有氧呼吸液滴不动液滴右移只进行无氧呼吸液滴左移液滴右移既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸(1)试验材料分析：①装置一、二中试剂作用：NaOH溶液吸收CO2，清水作为对照。

②在利用葡萄糖作为能源物质条件下，有氧呼吸时，装置内气体体积不变；无氧呼吸时，装置内气体体积增加。(2)试验结果分析：第29页◎高考探究◎考向细胞呼吸类型探究

[典例](年安徽卷)科研人员探究了不一样温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内蓝莓果实CO2

生成速率改变，结果见下列图1和图2。图1图2第30页

(1)由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下果实CO2生成速率较低，主要原因是______________________；伴随果实储存时间增加，密闭容器内________浓度越来越高，抑制了果实细胞呼吸，该试验还能够经过检测________浓度改变来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述试验结果，设计以下方案：①称取两等份同一品种蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同瓶内，然后密封。②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CO2

浓度。第31页③统计试验数据并计算CO2生成速率。为使试验结果更可靠，请给出两条提议，以完善上述试验方案(不考虑温度原因)。

a．______________________________________________； b．______________________________________________。

[解析](1)从题图中可知，0.5℃低温条件显著抑制了细胞呼吸，使CO2生成速率减慢，造成CO2

释放量降低，主要原因是低温时与细胞呼吸相关酶活性降低，使CO2

生成速率减慢；伴随果实储存时间增加，密闭容器内CO2浓度越来越高，抑制了果实细胞呼吸。该试验还能够经过检测O2

浓度变化(O2降低许)来计算呼吸速率。(2)该试验验证是(1)中结果，为了确保试验结果准确性，选取果实成熟度要一致，而且在每个温度条件下最少要有3个平行重复试验。第32页[答案](1)低温降低了细胞呼吸相关酶活性CO2O2每个温度条件下最少有3个

(2)选取果实成熟度应一致平行重复试验第33页【考点练透】

4．(年山西模拟)某试验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐保留一定量氧气，乙发酵罐没有氧气，其余条件相同且适宜。试验过程中每小时测定一次两发酵罐中氧气和酒精物质量，统计数据并绘成下面坐标图。据此以下说法中正确是()第34页A．在试验结束时甲、乙两发酵罐中产生二氧化碳量之比为6∶5B．甲、乙两发酵罐分别在第5小时和第3小时无氧呼吸速率最快C．甲发酵罐试验结果表明在有氧气存在时酵母菌无法进行无氧呼吸D．该试验证实向葡萄糖溶液中通入大量氧气能够提升酒精产量第35页

解析：试验结束时，甲发酵罐酒精产量是18mol，即无氧呼吸产生CO2

为18mol，有氧呼吸产生CO2

为6mol，共24mol，乙发酵罐产生酒精是15mol，即无氧呼吸产生CO2

为15mol，所以在试验结束时甲、乙两发酵罐中产生二氧化碳量之比为8∶5，A错误；能够按照种群数量增加“S”型曲线来处理，K/2值为呼吸速率最快，甲、乙两发酵罐分别在第5小时和第3小时无氧呼吸速率最快，B正确；甲发酵罐试验结果表明在有氧气存在时酵母菌能够进行无氧呼吸，C错误；该试验证实向发酵罐中连续通入大量氧气能够降低酒精产量，D错误。答案：B第36页探究酵母菌细胞呼吸方式1．试验原理：

(1)酵母菌是一个单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，所以便于用来研究细胞呼吸不一样方式。 (2)CO2

可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。依据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色时间长短，能够检测酵母菌培养液中CO2

产生情况。 (3)橙色重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成灰绿色。第37页

2．探究酵母菌细胞呼吸方式装置图分析： (1)将装置(甲)连通橡皮球，让空气依次经过3个锥形瓶，既确保O2充分供给，又使进入A瓶中空气先经过装有NaOH锥形瓶，洗除了空气中CO2，确保第三个锥形瓶澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生CO2

所致。甲乙第38页

(2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水锥形瓶，确保是无氧呼吸产生CO2通入澄清石灰水中。3．试验现象：甲、乙两装置中石灰水都变混浊，且甲中混浊程度高且快。

4．试验结论：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，酵母菌经过细胞呼吸产生CO2；在无氧条件下，酵母菌经过细胞呼吸产生酒精和CO2。第39页

(1)要用新鲜酵母菌，新鲜酵母菌出芽生殖快，细胞呼吸旺盛，试验效果显著。不能用蒸馏水代替葡萄糖溶液，因为葡萄糖是酵母菌进行细胞呼吸能源物质。

(2)装置甲左边锥形瓶中10%

NaOH溶液能够吸收通入空气中CO2，防止空气中CO2影响试验结果。装置甲、乙右边锥形瓶中盛有澄清石灰水，利用其变浑浊程度可用来验证酵母菌两种细胞呼吸产生CO2

气体多少。

(3)酸性重铬酸钾溶液能和酒精反应变为灰绿色，可用于检验司机是否为酒后驾车。第40页[典例]下列图是探究酵母菌呼吸作用方式试验装置。以下说法错误是()A．装置一中NaOH作用是吸收CO2B．提取装置二中E处可检测到有酒精生成C．装置二中D瓶应先封口一段时间后，再与E瓶连接D．两个装置均需要在黑暗条件下进行试验第41页

[解析]装置一中NaOH

作用是吸收CO2，排除无关变量对试验结果干扰。装置二中D处氧气消耗完后，只能进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。装置二中D瓶应先封口一段时间后，才能将D瓶中氧气消耗完。探究酵母菌呼吸作用方式与光照无关。[答案]D第42页[举一反三]某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸探究试验(以下列图所表示)。以下分析错误是()

A．滴管中冒出气泡是反应产生CO2

结果 B．试管中加水主要目标是制造无氧环境 C．若试管中水换成冷水，气泡释放速率下降 D．被分解葡萄糖中能量一部分转移至ATP中，其余存留在酒精中第43页

解析：酵母菌无氧呼吸产物为酒精和CO2，研究其过程试验中，首先要控制无氧条件，其次其它无关变量要适宜，A项正确；冒出气泡表明细胞进行了呼吸；放出气体是CO2，加水目标是制造无氧环境，B项正确；C选项中把适宜温度水换成冷水，影响酶活性，使其活性降低；D选项中葡萄糖氧化分解释放出来能量一部分以热能形式散失，一部分可转移能量形成ATP，未释放出来能量储存在酒精中。答案：D第44页1．下列图表示萌发小麦种子中可能发生相关生理过程，a～e表示物质，①～④表示过程。以下相关叙述正确是()第45页A．催化反应②和④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①②过程主要发生在小麦种子萌发早期，其中e为ATPD．①④③过程为有氧呼吸三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2

解析：题图为细胞呼吸全过程，①②过程为无氧呼吸，①④③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②和④酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中；无氧呼吸第一阶段也产生[H]。答案：D第46页2．以下相关生物进行无氧呼吸叙述，错误是()

A．均能产生二氧化碳 B．种子淹水过久，会由有氧呼吸转变为无氧呼吸 C．均能产生ATP D．葡萄经酵母菌无氧呼吸可酿成葡萄酒

解析：无氧呼吸有两种类型，一是产生乳酸，二是产生酒精和二氧化碳；种子淹水过久，种子取得氧气降低，细胞呼吸方式发生转变；不一样类型无氧呼吸第一阶段均可产生ATP；酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，所以能够利用酵母菌酿酒。

答案：A第47页3．下列图表示生物体内进行能量释放、转移和利用过程。以下相关叙述正确是()

A．a过程完成一定伴随H2O和CO2

生成 B．在人体猛烈运动过程中，肌肉细胞产生甲中不含有乳酸 C．人体细胞中完成c过程场所主要是线粒体 D．人体内a过程会受肾上腺素和甲状腺激素影响第48页

解析：a