高考生物第一輪復(fù)習(xí) 第三單元 第2講 ATP與細(xì)胞呼吸課件 新人教版必修1.ppt
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固基礎(chǔ)自我診斷,破疑難深化探究,沖關(guān)練兩級集訓(xùn),第2講 ATP與細(xì)胞呼吸 [考綱定位] 1.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ) 2.細(xì)胞呼吸(Ⅱ) 3.探究酵母菌的呼吸方式(實(shí)驗(yàn)),課后限時(shí)自測,提能力專項(xiàng)培優(yōu),一、細(xì)胞的能量“通貨”——ATP,(1)寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡式和簡式中A、P所代表的含義。 ①結(jié)構(gòu)簡式:____________。 ②A:______;P:__________。 (2)圖中①是____________,其中____________高能磷酸鍵易形成和斷裂。 (3)圖中②為高能磷酸鍵_________________的過程,其作用是為_________________提供能量。,A—P~P~P,腺苷,磷酸基團(tuán),高能磷酸鍵,遠(yuǎn)離腺苷的,水解釋放能量,各項(xiàng)生命活動,(4)寫出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式: (5)ATP的來源: ①動物和人:___________。 ②綠色植物:____________________。,呼吸作用,呼吸作用和光合作用,二、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 1.酵母菌細(xì)胞呼吸方式 酵母菌為兼性厭氧型微生物,其細(xì)胞呼吸方式為有氧呼吸和__________。 2.產(chǎn)物的檢測,無氧呼吸,溴麝香草酚藍(lán),藍(lán)色→綠色→黃色,重鉻酸鉀溶液,灰綠色,三、細(xì)胞呼吸 1.細(xì)胞呼吸 (1)概念:指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的____________,生成___________________,釋放出能量并生成_______的過程。 (2)類型:____________________,氧化分解,二氧化碳或其他產(chǎn)物,ATP,有氧呼吸和無氧呼吸,2.有氧呼吸,(2)過程:[填圖],3.無氧呼吸,一、思考判斷 1.(2014大綱全國卷)在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP。( ) 2.(2014江蘇高考)淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要ATP供能。( ) 3.(2013海南高考)細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。( ) 4.(2012北京高考)細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜不能合成ATP。( ),√,√,√,√,5.(2010天津高考)主動運(yùn)輸過程中需要載體蛋白協(xié)助,和ATP提供能量。( ) 6.(2013新課標(biāo)全國卷Ⅱ)肺炎雙球菌無線粒體,但能進(jìn)行有氧呼吸。( ) 7.(2013海南高考)呼吸作用產(chǎn)生的能量均以熱能釋放。( ) 【提示】 呼吸作用產(chǎn)生的能量一部分轉(zhuǎn)移到ATP中,另一部分以熱能散失。,√,√,,8.(2012上海高考)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應(yīng),只發(fā)生在細(xì)胞有氧呼吸時(shí)。( ) 【提示】 有氧呼吸和無氧呼吸都發(fā)生該過程。 9.(2012江蘇高考)有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。( ) 【提示】 有氧呼吸第二階段產(chǎn)生少量的ATP。 10.(2011海南高考)乳酸菌細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生[H],第二階段消耗[H]。( ),,,√,11.(2010新課標(biāo)全國卷T2B)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水。( ) 【提示】 [H]與氧結(jié)合生成水在線粒體內(nèi)膜。 12.(2013海南高考)消毒后有生活力的小麥種子一直浸沒在無菌水中,會使種子死亡的原因是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物對其產(chǎn)生毒害作用。( ) 13.(2013新課標(biāo)全國卷ⅡT3C)破傷風(fēng)桿菌適合生活在有氧環(huán)境中。( ) 【提示】 破傷風(fēng)桿菌是厭氧菌,只能生活在無氧環(huán)境中。,,√,,14.(2012福建高考)及時(shí)排澇,能防止根細(xì)胞受酒精毒害。( ) 15.(2011海南高考)種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)。( ) 【提示】 種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度減弱。 16.(2009浙江高考)無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果保鮮。( ) 【提示】 水果貯存的環(huán)境應(yīng)為低氧和零上低溫。,√,,,二、圖示識讀 下圖為有氧呼吸 過程圖解, 據(jù)圖回答:,(1)葡萄糖中碳原子和氧原子的轉(zhuǎn)移途徑如何? 【提示】 碳原子:葡萄糖→丙酮酸→CO2;氧原子→丙酮酸→CO2。 (2)產(chǎn)物H2O中的氫原子和氧原子來源如何? 【提示】 H2O中的氫原子來自葡萄糖和H2O;H2O的氧原子來自O(shè)2。,考點(diǎn)1 ATP的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)化 1.ATP的結(jié)構(gòu)及組成部分的含義,2.ATP的再生和利用,3.細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程,主動運(yùn)輸、胞吞、胞吐,第一階段,光反應(yīng),暗反應(yīng),第二、三階段,DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,4.ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系 (1)A點(diǎn)表示在無氧條件下,細(xì)胞可進(jìn)行__________分解有機(jī)物,產(chǎn)生少量ATP。 (2)AB段表示隨O2供應(yīng)量增多,有氧呼吸明顯加強(qiáng),通過有氧呼吸分解有機(jī)物釋放的能量______,ATP的產(chǎn)生速率隨之______。,無氧呼吸,增多,增加,(3)BC段表示O2供應(yīng)量超過一定范圍后,ATP的產(chǎn)生速率不再加快,此時(shí)的限制因素可能是________________等。,酶、ADP、磷酸,1.誤認(rèn)為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng),由表可以看出,ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量來源、能量去路和反應(yīng)場所方面都不盡相同,因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化并不是可逆反應(yīng),但物質(zhì)可重復(fù)利用。 2.誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP 生命活動需要消耗大量能量,但細(xì)胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重復(fù)利用,只要提供能量(光能或化學(xué)能),生物體就可不斷合成ATP,滿足生命活動的需要。,3.ATP轉(zhuǎn)化為ADP也需要消耗水 ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”,這一過程需酶的催化,同時(shí)也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。 4.ATP≠能量 ATP是一種高能磷酸化合物,是與能量有關(guān)的一種物質(zhì),不能將兩者等同起來。,角度1 從ATP的結(jié)構(gòu)及與ADP相互轉(zhuǎn)化的角度考查 1.圖1為ADP的結(jié)構(gòu),圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式,以下說法錯(cuò)誤的是( ) A.圖1的A代表腺苷,b、c為高能磷酸鍵 B.圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí),圖1中的c鍵斷裂并釋放能量 C.ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的高效性 D.酶1和酶2的作用機(jī)理都是降低反應(yīng)的活化能,【思路分析】 [解析] 圖1中A表示腺嘌呤,b、c是高能磷酸鍵。ATP水解時(shí)遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂。酶催化作用具有高效性,酶催化作用的機(jī)理是降低反應(yīng)的活化能。 [答案] A,角度2 從ATP與代謝關(guān)系的角度考查 2.(2014大綱全國卷)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用 B.機(jī)體在運(yùn)動時(shí)消耗ATP,睡眠時(shí)則不消耗ATP C.在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP D.植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用,[解析] 細(xì)胞核無法進(jìn)行細(xì)胞呼吸,細(xì)胞核需要的ATP主要由線粒體提供,A項(xiàng)正確;ATP是生命活動直接的能源物質(zhì),機(jī)體無時(shí)無刻不在消耗ATP,睡眠時(shí)生命活動并沒停止,也需要消耗能量,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有ATP形成,C項(xiàng)正確;根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要通過主動運(yùn)輸?shù)男问剑湎牡哪芰恐饕怯杉?xì)胞呼吸所提供的ATP,故D項(xiàng)正確。 [答案] B,考點(diǎn)2 有氧呼吸和無氧呼吸 1.有氧呼吸過程中各元素來源和去路 (1)CO2是在______階段產(chǎn)生的,是由丙酮酸和水反應(yīng)生成的,場所是____________。 (2)O2參與了______階段,[H]和O2結(jié)合生成水,所以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的水中的氧來自于O2,場所是____________。,第二,線粒體基質(zhì),第三,線粒體內(nèi)膜,(3)有氧呼吸過程中的反應(yīng)物和生成物中都有水,反應(yīng)物中的水在______階段參與反應(yīng),生成物中的水是有氧呼吸______階段由[H]和O2結(jié)合生成的。,第二,第三,2.不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同,酒精,CO2,乳酸,3.有氧呼吸和無氧呼吸過程分析與比較,線粒體基質(zhì),細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),丙酮酸,H2O,酒精和CO2,乳酸,一分子葡萄糖分解產(chǎn)生兩分子丙酮酸,1.有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的不一定是有氧呼吸,也可能是無氧呼吸,但一定不是乳酸發(fā)酵。 2.有氧呼吸的場所并非只是線粒體 (1)真核細(xì)胞有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 (2)原核細(xì)胞無線粒體,在細(xì)胞質(zhì)中和細(xì)胞膜上進(jìn)行有氧呼吸。,3.脂肪進(jìn)行有氧呼吸時(shí)消耗O2的量≠產(chǎn)生CO2的量 脂肪與葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗O2量大于產(chǎn)生CO2量。 4.水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細(xì)胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用。 5.無氧呼吸產(chǎn)物不同是由于催化反應(yīng)的酶的種類不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。,角度1 考查有氧呼吸和無氧呼吸的場所和過程 3.為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸,將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理,得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,與酵母菌分別裝入A~F試管中,加入不同的物質(zhì),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(見下表)。,注:“+”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì),“-”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。 (1)會產(chǎn)生CO2和H2O的試管有________,會產(chǎn)生酒精的試管有________,根據(jù)試管________的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷出酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的場所(均填試管編號)。 (2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H],經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng),與氧結(jié)合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)對該氧化過程沒有影響,但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散,表明DNP使分布在________上的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中,葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)繼續(xù)進(jìn)行。,【思路點(diǎn)撥】 解答本題注意以下兩點(diǎn):,[解析] (1)在有酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的試管中,可將葡萄糖分解成丙酮酸和[H],有氧氣時(shí)可在有線粒體的試管中將丙酮酸和[H]徹底氧化分解產(chǎn)生CO2和H2O,無氧氣時(shí)可在有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的試管中將葡萄糖不徹底地氧化分解產(chǎn)生酒精和CO2,故C、E試管中均可產(chǎn)生CO2和H2O,B、F試管中均可產(chǎn)生酒精。F試管中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體未分開,無法確定無氧呼吸的場所,而與B、D試管的結(jié)果進(jìn)行對比,能確定酵母茵進(jìn)行無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。,(2)[H]在線粒體內(nèi)膜上有關(guān)酶的作用下,與氧氣發(fā)生一系列反應(yīng)形成水,DNP對該過程沒有影響,但能影響線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶的活性,從而使能量未用于合成ATP,都以熱能的形式散失;試管E中可發(fā)生有氧呼吸全過程,加入DNP后,該過程不受影響,但影響ATP的合成。 [答案] (1)C、E B、F B、D、F (2)線粒體內(nèi)膜 能,角度2 考查有氧呼吸和無氧呼吸的綜合分析 4.如圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時(shí),CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ),A.氧濃度為a時(shí),有氧呼吸最弱 B.氧濃度為b時(shí),有氧呼吸消耗葡萄糖的量是無氧呼吸的1/5 C.氧濃度為c時(shí),適于貯藏該植物器官 D.氧濃度為d時(shí),有氧呼吸強(qiáng)度與無氧呼吸強(qiáng)度相等,[解析] 由題圖可以看出,當(dāng)氧濃度為a時(shí),只有CO2釋放量,說明此時(shí)只進(jìn)行無氧呼吸,A正確;氧濃度為b時(shí),CO2釋放量=8,O2吸收量=3,所以無氧呼吸釋放CO2=8-3=5,消耗葡萄糖=2.5,有氧呼吸釋放的CO2=3,消耗葡萄糖=0.5,B正確;氧濃度為c時(shí),呼吸作用最弱,適于貯藏該植物器官,C正確;當(dāng)氧濃度為d時(shí),CO2釋放量=O2吸收量,說明只進(jìn)行有氧呼吸,D錯(cuò)誤。 [答案] D,5.(2014海南高考)某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢如圖所示。請據(jù)圖回答問題: (1)在12~24 h期間,呼吸速率逐漸增強(qiáng),在此期間呼吸作用的主要方式是________呼吸,該呼吸方式在細(xì)胞中發(fā)生的部位是________,其產(chǎn)物_____________。,(2)從第12 h到胚根長出期間,萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會________,主要原因是____________ ______________________________________。 (3)胚根長出后,萌發(fā)種子的________呼吸速率明顯升高。 [解析] (1)據(jù)圖可知,在12~24 h期間,氧氣吸收量很少,而二氧化碳釋放量很多,表明此時(shí)的呼吸方式主要是無氧呼吸;無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。,(2)第12 h到胚根長出期間不進(jìn)行光合作用,不能制造有機(jī)物,同時(shí)細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物,使有機(jī)物總量下降。(3)胚根長出后,氧氣的吸收明顯增多,說明有氧呼吸速率明顯提高。 [答案] (1)無氧 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 酒精和二氧化碳 (2)減少 種子不進(jìn)行光合作用,不能制造有機(jī)物,同時(shí)細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物,使有機(jī)物總量下降 (3)有氧,考點(diǎn)3 影響細(xì)胞呼吸的外界因素及應(yīng)用 1.溫度 (1)影響(如圖):細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng),溫度通過影響__________而影響細(xì)胞呼吸速率。細(xì)胞呼吸的最適溫度一般在25~35 ℃之間。,酶的活性,2.氧氣 (1)影響(如圖):O2是有氧呼吸所必需的,且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。,①O2濃度=0時(shí),只進(jìn)行_________。 ②0O2濃度10%時(shí),同時(shí)進(jìn)行_________和___________。 ③O2濃度≥10%時(shí),只進(jìn)行_________。 ④O2濃度=____時(shí),有機(jī)物消耗最少。,無氧呼吸,有氧呼吸,無氧呼吸,有氧呼吸,5%,3.水分,4.CO2 (1)影響:CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物,積累過多會_____細(xì)胞呼吸的進(jìn)行,如圖。 (2)應(yīng)用:適當(dāng)增加CO2濃度,有利于水果和蔬菜的保鮮。,抑制,1.影響細(xì)胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強(qiáng)相關(guān)植物或器官的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,可采取供水、升溫、高氧等措施;若需降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,可以采取干燥、低溫、低氧等措施。 2.儲存蔬菜和水果的條件并不是無氧環(huán)境。蔬菜、水果在儲藏時(shí)都應(yīng)在低溫、低氧條件下,低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn),一般為零上低溫;種子儲存時(shí)應(yīng)保持干燥,而蔬菜、水果儲存時(shí)應(yīng)保持一定的濕度。,角度1 考查細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 6.(2014北京東城區(qū)聯(lián)考)細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛,以下分析錯(cuò)誤的是( ) A.選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”,是為保證人體細(xì)胞的有氧呼吸 B.要及時(shí)為板結(jié)的土壤松土透氣,以保證根細(xì)胞的正常呼吸 C.皮膚破損較深的患者,應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清,D.慢跑可以促進(jìn)人體細(xì)胞的有氧呼吸,使細(xì)胞獲得較多能量 [解析] 選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”,是為了抑制厭氧菌的生存和繁殖,人體細(xì)胞有氧呼吸需要的氧氣來自組織液,A項(xiàng)錯(cuò)誤;為板結(jié)的土壤松土透氣,可促進(jìn)根細(xì)胞的有氧呼吸,B項(xiàng)正確;皮膚破損較深的患者,注射破傷風(fēng)抗毒血清是為了消除進(jìn)行無氧呼吸的破傷風(fēng)桿菌,C項(xiàng)正確;慢跑能保證機(jī)體細(xì)胞的氧氣需要,促進(jìn)人體細(xì)胞的有氧呼吸,D項(xiàng)正確。 [答案] A,角度2 氧濃度對細(xì)胞呼吸的影響 7.長期浸水,會導(dǎo)致樹根變黑腐爛。樹根從開始浸水到變黑腐爛時(shí)細(xì)胞呼吸速率的變化曲線如圖。下列敘述不正確的是( ) A.Ⅰ階段根細(xì)胞的有氧呼 吸速率下降 B.Ⅱ階段根細(xì)胞的無氧呼 吸速率上升 C.Ⅲ階段曲線下降的原因與Ⅰ完全相同 D.a(chǎn)點(diǎn)的有氧呼吸強(qiáng)度大于b點(diǎn),【思路點(diǎn)撥】 解答本題注意以下幾點(diǎn): ①理解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段細(xì)胞呼吸速度變化的原因。 ②理解a點(diǎn)和b點(diǎn)細(xì)胞呼吸的情況。 [解析] 此題考查對細(xì)胞的有氧呼吸和無氧呼吸過程的理解和識圖讀圖的能力。Ⅰ階段由于氧氣逐漸減少,根細(xì)胞的有氧呼吸速率下降,到a點(diǎn)時(shí),有氧呼吸降低到最低,a點(diǎn)后,無氧呼吸逐漸增強(qiáng),Ⅱ階段根細(xì)胞的無氧呼吸速率上升,到b點(diǎn)時(shí),根細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸。 Ⅲ階段曲線下降的原因是細(xì)胞逐漸死亡,Ⅰ階段曲線下降的原因是氧氣減少。 [答案] C,8.如圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下CO2的釋放量與O2的吸收量的變化,請據(jù)圖回答以下問題: (1)O2濃度為0時(shí),該器官的呼吸類型是________。 (2)在O2濃度為b%以下時(shí)(不包括0點(diǎn)),該器官的呼吸類型是__________________,因?yàn)開_________________。,(3)該器官CO2釋放與O2吸收兩條曲線在Q點(diǎn)重合,其呼吸類型為________,因?yàn)開_______________。 (4)由該曲線提示的原理,我們在進(jìn)行果實(shí)和種子貯藏時(shí),應(yīng)取約a/2氧氣濃度值,理由是__________。 (5)圖中陰影部分的面積代表_________________。 [解析] CO2的釋放量大于O2的吸收量,細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸和有氧呼吸。CO2的釋放量等于O2的吸收量,細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。只釋放CO2,不吸收O2,細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸。由曲線分析可知,CO2的釋放量為總呼吸強(qiáng)度,a/2氧氣濃度值時(shí)呼吸強(qiáng)度最低,消耗有機(jī)物最少。,[答案] (1)無氧呼吸 (2)無氧呼吸和有氧呼吸 CO2的釋放量大于O2的吸收量 (3)有氧呼吸 CO2的釋放量等于O2的吸收量 (4)細(xì)胞呼吸最弱,有機(jī)物消耗少 (5)無氧呼吸中CO2的釋放量,細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用題的解題思路 (1)明確題目研究的是哪種因素對細(xì)胞呼吸的影響。 (2)分析題目給定的生產(chǎn)生活實(shí)際情境,判斷是需要促進(jìn)細(xì)胞呼吸還是需要抑制細(xì)胞呼吸。例如,中耕松土,促進(jìn)細(xì)胞呼吸;儲存種子,抑制細(xì)胞呼吸。 (3)結(jié)論:“為促進(jìn)細(xì)胞呼吸,應(yīng)采取……的措施”或“為抑制細(xì)胞呼吸,應(yīng)采取……的措施”。,實(shí)驗(yàn)7 探究酵母菌的呼吸方式 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)酵母菌是單細(xì)胞真核生物,是一種異養(yǎng)___________型微生物。酵母菌在有氧條件下,將糖類等物質(zhì)分解成二氧化碳和水,釋放大量能量;在無氧條件下,將糖類等物質(zhì)分解成二氧化碳和酒精,釋放少量能量。 (2)CO2可使_____________變混濁,也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。 (3)在_______條件下,橙色的_______________與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。,兼性厭氧,澄清的石灰水,重鉻酸鉀溶液,酸性,2.實(shí)驗(yàn)變量:實(shí)驗(yàn)自變量是_______的有無,因變量是酵母菌的__________。 3.實(shí)驗(yàn)裝置:甲組探究酵母菌的__________,乙組探究酵母菌的__________。,氧氣,呼吸產(chǎn)物,有氧呼吸,無氧呼吸,在探究酵母菌無氧呼吸時(shí),要將酵母菌培養(yǎng)液封口后放置一段時(shí)間,待酵母菌將瓶內(nèi)_____________,再用導(dǎo)管連接盛有澄清石灰水的錐形瓶,確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清石灰水中。,氧氣消耗完后,4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,變混濁/快,灰綠色,5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下產(chǎn)生的CO2_ ________,在無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸能產(chǎn)生______,還產(chǎn)生少量CO2。,多且快,酒精,某生物興趣小組對酵母菌細(xì)胞的呼吸方式進(jìn)行了如下的探究實(shí)驗(yàn)。請據(jù)圖分析回答問題。 (1)請根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號,并按照實(shí)驗(yàn)的組裝要求排序(裝置可重復(fù)使用)。有氧條件下的裝置序號:________;無氧條件下的裝置序號:________。,(2)裝置中c瓶的作用是_______________________。 (3)d瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后,再連通b瓶,其原因是 _____________________________________________ ___________________________________________。 (4)如果要進(jìn)一步檢測酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物中有無酒精,常用試劑是________。若顏色變?yōu)開_______,說明有酒精產(chǎn)生。此方法在實(shí)踐中的應(yīng)用是_______________ (舉一例)。,[解析] 解答本題的關(guān)鍵:一是弄清各裝置的作用,a瓶用于通氣條件下的酵母菌培養(yǎng),b瓶可檢驗(yàn)是否有CO2產(chǎn)生,c瓶用于去除空氣中的CO2,d瓶用于不通氣條件下的酵母菌培養(yǎng);二是掌握酵母菌細(xì)胞呼吸的類型及異同,有氧呼吸在有氧條件下進(jìn)行,產(chǎn)生CO2和H2O,無氧呼吸在無氧條件下進(jìn)行,產(chǎn)生酒精和CO2。若探究有氧呼吸,裝置連接的順序?yàn)閏→a→b或c→b→a→b;若探究無氧呼吸,裝置連接的順序?yàn)閐→b。d瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后,再連通b瓶,主要目的是使裝置內(nèi)本身存在的O2被徹底消耗,以確保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生的。,[答案] (1)c→a→b(或c→b→a→b) d→b (2)吸收空氣中的CO2,排除其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾(其他合理答案也可) (3)d瓶封口放置一段時(shí)間后,酵母菌會將瓶中的氧氣消耗完,再連通b瓶,就可以確保通入澄清石灰水的CO2是由酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生的(其他合理答案也可) (4)酸性重鉻酸鉀溶液 灰綠色 交通警察對司機(jī)進(jìn)行酒后駕駛檢測,細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗(yàn) 1.細(xì)胞呼吸速率的測定 (1)實(shí)驗(yàn)裝置,(2)實(shí)驗(yàn)原理:組織細(xì)胞呼吸作用吸收O2,釋放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,刻度管內(nèi)的水滴左移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。裝置乙為對照。,2.細(xì)胞呼吸類型的探究 (1)實(shí)驗(yàn)裝置 裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所產(chǎn)生的CO2,紅色液滴移動的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的O2量。裝置乙中紅色液滴移動的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的O2量與產(chǎn)生的CO2量的差值。,(2)實(shí)驗(yàn)分析,3.探究細(xì)胞呼吸過程場所的實(shí)驗(yàn)(一般是探究第二階段的場所):常見方法是用離心的方法把動物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體分開,分別加入丙酮酸,檢測CO2的產(chǎn)生。 4.注意事項(xiàng) (1)為防止微生物呼吸對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,應(yīng)將裝置進(jìn)行滅菌,所測種子進(jìn)行消毒處理。 (2)對照組的設(shè)置:為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差,應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn),將所測定的生物滅活(將種子煮熟),其他條件均不變。,(3)若選用綠色植物作實(shí)驗(yàn)材料,測定細(xì)胞呼吸速率,需將整個(gè)裝置進(jìn)行遮光處理,否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。,(2015吉林大學(xué)附中月考)下圖是測定發(fā)芽種子的細(xì)胞呼吸類型所用的裝置(假設(shè)呼吸底物只有葡萄糖),裝置1、2中分別放入等量的發(fā)芽種子,裝置3中為等量的煮熟種子。若裝置1左移10 cm,裝置2右移12 cm,裝置3右移2 cm,則有氧呼吸消耗葡萄糖與無氧呼吸消耗葡萄糖的相對比值為( ),A.6∶5 B.5∶6 C.2∶5 D.5∶2 [解析] 裝置3為對照實(shí)驗(yàn),裝置3著色液滴右移2 cm,說明環(huán)境因素造成氣體膨脹2 cm。裝置1氣體減少表示O2的消耗,裝置1左移10 cm,O2減少實(shí)際為12 cm。,裝置2右移12 cm,氣體增加實(shí)際為10 cm,裝置2氣體增加量為CO2產(chǎn)生量與O2消耗量的差值。CO2產(chǎn)生量為10+12=22 cm,有氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為12 cm,無氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為10 cm。有氧呼吸消耗的葡萄糖為2個(gè)單位,無氧呼吸消耗的葡萄糖為5個(gè)單位。 [答案] C,1.(2014海淀區(qū)模擬)為研究酵母菌的呼吸方式,某生物小組制作了如下圖中a~f所示裝置,下列判斷不合理的是( ),A.若a裝置液滴不移動,b裝置液滴右移,說明酵母菌僅進(jìn)行無氧呼吸 B.若a裝置液滴左移,b裝置液滴右移,說明酵母菌僅進(jìn)行有氧呼吸 C.連接e→d→c→d,并從e側(cè)通氣,可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸 D.連接f→d,d中石灰水變渾濁,可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了無氧呼吸,[解析] a裝置液滴左移,b裝置液滴右移,說明酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸,又能進(jìn)行無氧呼吸。 [答案] B,2.以提取的鼠肝臟細(xì)胞的線粒體為實(shí)驗(yàn)材料,向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時(shí),測得氧的消耗量較大;當(dāng)注入葡萄糖時(shí),測得氧的消耗量幾乎為零;同時(shí)注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時(shí),氧消耗量又較大。對上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋不正確的是( ) A.丙酮酸徹底分解和氧氣的消耗都是在線粒體內(nèi)進(jìn)行的 B.在線粒體內(nèi)不能完成葡萄糖的分解,但能完成丙酮酸的分解 C.葡萄糖分解成丙酮酸是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成的,D.有氧呼吸中,水的參與和生成都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的 [解析] 此題考查細(xì)胞有氧呼吸的過程和實(shí)驗(yàn)分析能力。向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時(shí),測得氧的消耗量較大,說明丙酮酸是在線粒體中分解利用的。當(dāng)注入葡萄糖時(shí),測得氧的消耗量幾乎為零,說明線粒體內(nèi)不能完成葡萄糖的分解。同時(shí)注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時(shí),氧消耗量又較大,說明在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中葡萄糖被分解產(chǎn)生了丙酮酸。,有氧呼吸中,水的參與和生成都是在線粒體中進(jìn)行的,不是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。 [答案] D,[A 基礎(chǔ)訓(xùn)練] 1.(2014石景山區(qū)期末)下列有關(guān)ATP的說法正確的是( ) A.ADP轉(zhuǎn)化為ATP需要Pi、酶、腺苷、能量 B.人體細(xì)胞內(nèi)儲存有大量的ATP C.線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所 D.光合作用和細(xì)胞呼吸都能產(chǎn)生ATP,[解析] ADP轉(zhuǎn)化為ATP不需要腺苷,A項(xiàng)錯(cuò)誤;人體細(xì)胞內(nèi)ATP含量很少,但ATP不斷合成和分解,B項(xiàng)錯(cuò)誤;藍(lán)藻為原核細(xì)胞無線粒體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用和細(xì)胞呼吸都能產(chǎn)生ATP,D項(xiàng)正確。 [答案] D,2.(2014青島一模)酵母菌是一種單細(xì)胞真菌,在有氧和無氧的條件下都能生存,為了探究酵母菌的呼吸作用類型,某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)材料和用具按下圖安裝好。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說法錯(cuò)誤的是( ),A.加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2 B.兩個(gè)裝置均需要黑暗條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn) C.甲、乙兩組中澄清的石灰水都變渾濁,甲組渾濁程度更大 D.乙組B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶 [解析] 光對酵母菌的細(xì)胞呼吸方式?jīng)]有影響,該實(shí)驗(yàn)在光下和黑暗處都能進(jìn)行。 [答案] B,3.細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程如下圖,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.植物細(xì)胞能進(jìn)行過程①和③或過程①和④ B.真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程①和② C.動物細(xì)胞內(nèi),過程②比過程①釋放的能量多 D.乳酸菌細(xì)胞內(nèi),過程①產(chǎn)生[H],過程③消耗[H],[解析] 本題考查細(xì)胞內(nèi)的糖代謝過程中物質(zhì)和能量的變化。由圖示可知,①為在細(xì)胞質(zhì)中葡萄糖分解為丙酮酸,②為在線粒體中丙酮酸在水和氧氣的參與下,徹底氧化分解為CO2和H2O,③為無氧條件下,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)發(fā)生的丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸,④為無氧條件下將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇和CO2。在植物細(xì)胞中能進(jìn)行過程①和③、過程①和④或過程①和②;在真核細(xì)胞中,②過程只能在線粒體中完成;動物細(xì)胞內(nèi)②丙酮酸徹底氧化分解比過程①釋放的能量多得多;乳酸菌的無氧呼吸過程中,①產(chǎn)生[H],過程③消耗[H]。 [答案] B,4.(2014唐山一模)下列關(guān)于“ CO2”的過程,敘述錯(cuò)誤的是( ) A.①過程可在植物細(xì)胞中進(jìn)行,也可在動物細(xì)胞中進(jìn)行 B.②過程可產(chǎn)生ATP,也可不產(chǎn)生ATP C.②過程可產(chǎn)生[H],也可消耗[H] D.①過程可在線粒體中進(jìn)行,也可以細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,[解析] ①為呼吸作用的第一個(gè)階段,可在植物和動物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行;②可以是有氧呼吸的第二個(gè)階段,有ATP和[H]產(chǎn)生,也可以是植物細(xì)胞無氧呼吸的第二個(gè)階段,無ATP和[H]產(chǎn)生。 [答案] D,[B 真題體驗(yàn)] 1.(2014江蘇高考)下列生命活動中不需要ATP提供能量的是( ) A.葉肉細(xì)胞合成的糖運(yùn)輸?shù)焦麑?shí) B.吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程 C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D.細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈,[解析] 主動運(yùn)輸、胞吞、蛋白質(zhì)的合成都需要消耗ATP提供的能量,淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量。 [答案] C,2.(2013新課標(biāo)全國卷Ⅱ)下列與微生物呼吸有關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.肺炎雙球菌無線粒體,但能進(jìn)行有氧呼吸 B.與細(xì)菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼 C.破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中 D.有氧和無氧時(shí),酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同,[解析] 本題主要考查微生物有氧呼吸、無氧呼吸的相關(guān)知識。肺炎雙球菌為原核生物,其細(xì)胞內(nèi)沒有線粒體,但含有與有氧呼吸有關(guān)的酶,能進(jìn)行有氧呼吸;細(xì)菌細(xì)胞中的擬核中包含原核生物主要的遺傳信息,編碼與細(xì)菌呼吸有關(guān)的酶的基因也在擬核中;破傷風(fēng)芽孢桿菌為厭氧菌,適宜生活在無氧環(huán)境中;酵母菌為兼性厭氧菌,在有氧條件下,進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生CO2和H2O,在無氧條件下,進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和CO2。 [答案] C,3.(2013安徽高考)下圖為每10粒水稻種子在成熟過程中干物質(zhì)和呼吸速率變化的示意圖。下列分析不正確的是( ),A.種子干物質(zhì)快速積累時(shí)期,呼吸作用旺盛 B.種子成熟后期自由水減少,呼吸速率下降 C.種子成熟后期脫落酸含量較高,呼吸速率下降 D.種子呼吸速率下降有利于干物質(zhì)合成 [解析] 本題主要考查呼吸原理的應(yīng)用。由圖示信息可知,隨水稻開花天數(shù)的延長,種子逐漸成熟,呼吸速率先增后減,干物質(zhì)量逐漸增加基本穩(wěn)定。對比兩曲線,干物質(zhì)快速積累時(shí)期,呼吸作用旺盛;種子熟后期,自由水減小,脫落酸含量較高,呼吸速率下降;,種子呼吸速率下降,分解有機(jī)物質(zhì)減少,有利于干物質(zhì)的積累。 [答案] D,4.(2013福建高考)為研究淹水時(shí)KNO3對甜櫻桃根呼吸的影響,設(shè)四組盆栽甜櫻桃,其中一組淹入清水,其余三組分別淹入不同濃度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定時(shí)測定甜櫻桃根有氧呼吸速率,結(jié)果如圖。,請回答: (1)細(xì)胞有氧呼吸生成CO2的場所是________,分析圖中A、B、C三點(diǎn),可知________點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)與氧結(jié)合的[H]最多。 (2)圖中結(jié)果顯示,淹水時(shí)KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有________作用,其中________mmolL-1的KNO3溶液作用效果最好。,(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生長均受到阻礙,地上部分葉色變黃,葉綠素含量減少,使光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]和________減少;根系缺氧會導(dǎo)致根細(xì)胞無氧呼吸增強(qiáng),實(shí)驗(yàn)過程中能否改用CO2作為檢測有氧呼吸速率的指標(biāo)?請分析說明____________________。 [解析] 依據(jù)有氧呼吸的相關(guān)過程,通過讀圖分析A、B、C三點(diǎn)有氧呼吸速率的高低解答(1)題;通過不同濃度KNO3溶液條件下的相關(guān)曲線相互對照解答(2)題;根據(jù)光合作用的過程和有氧呼吸、無氧呼吸的產(chǎn)物比較解答(3)題。,(1)有氧呼吸三個(gè)階段發(fā)生的場所分別是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜,CO2在第二階段產(chǎn)生。由圖可知,A點(diǎn)時(shí)有氧呼吸速率最高,所以A點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)與氧結(jié)合的[H]最多。(2)由圖可知,在一定濃度范圍內(nèi),KNO3溶液濃度越大,有氧呼吸速率下降的幅度越小,說明淹水時(shí)KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有減緩作用。(3)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP。葉綠素含量減少,光反應(yīng)減弱,故光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]和ATP減少;植物根細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸時(shí)均產(chǎn)生CO2,故CO2無法作為檢測有氧呼吸速率的指標(biāo)。,[答案] (1)線粒體基質(zhì) A (2)減緩 30 (3)ATP 不能,因?yàn)闊o氧呼吸可能會產(chǎn)生CO2,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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