高考生物第一輪總復(fù)習(xí)（高頻考點+易錯易混警示+實驗探究）第11講 ATP的主要來源 細胞呼吸課件 新人教版必修1

一、有氧呼吸和無氧呼吸的過程分析 1、有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解 2過程分析： (1)無氧呼吸的第二階段是第一階段產(chǎn)生的H將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸的過程。 (2)有氧呼吸中H2O既是反應(yīng)物，又是生成物，且H2O中的氧全部來自于O2。 (3)有氧呼吸的三個階段共同的產(chǎn)物是ATP，無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP。 3ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系 (1)A點表示在無氧條件下，細胞可通過進行無氧呼吸分解有機物，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，通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多，ATP的產(chǎn)生速率隨之增加。 (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，此時的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。 友情提醒：不要把ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系畫成如下圖所示的曲線： 【例1】(2012上海卷)下圖表示細胞內(nèi)葡萄糖分解的反應(yīng)式。下列關(guān)于該過程的說法正確的是( )A只發(fā)生在細胞有氧時B只發(fā)生在細胞缺氧時C只發(fā)生在線粒體內(nèi)D只發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)D 【解析】本題考查呼吸作用的過程及其第一階段發(fā)生的場所，圖中表示的細胞內(nèi)葡萄糖分解的反應(yīng)式為呼吸作用的第一階段，無論有氧呼吸還是無氧呼吸，都是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。 二、“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗 1“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗分析 (1)實驗探究過程 提出問題：酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精是在有氧還是無氧條件下？酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產(chǎn)物是什么？ 作出假設(shè)：針對上述問題，根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗(如酵母菌可用于釀酒、發(fā)面等)作出合理的假設(shè) 設(shè)計并進行實驗 配制酵母菌培養(yǎng)液 檢驗CO2的產(chǎn)生，實驗裝置如圖所示 檢測酒精的產(chǎn)生：自A、B中各取2 mL濾液分別注入編號為1、2的兩支試管中分別滴加0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液振蕩并觀察溶液中顏色變化實驗現(xiàn)象：甲、乙兩裝置中石灰水都變混濁，但甲中混濁程度高且速度快；2號試管中溶液由橙色變成灰綠色，1號試管不變色實驗結(jié)論：酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的二氧化碳。 (2)實驗中的關(guān)鍵步驟 將裝置(甲)連通橡皮球，讓空氣間斷而持續(xù)地依次通過3個錐形瓶，既保證O2的充分供應(yīng)，又使進入A瓶的空氣先經(jīng)過NaOH的錐形瓶，清除空氣中的CO2，保證第三個錐形瓶的澄清石灰水變混濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。 B瓶應(yīng)封口放置一段時間，待酵母菌將B瓶中的氧消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水。 2酵母菌細胞呼吸類型的判斷 (1)若只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，則只進行無氧呼吸(圖中A點)。 (2)若產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量比吸收O2的物質(zhì)的量多，則兩種呼吸同時存在(圖中AC段)。 (3)若產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量與吸收O2的物質(zhì)的量相等，則只進行有氧呼吸(圖中C點以后)。 (4)B點表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等(用CO2釋放量表示)，此時CO2的總釋放量最低。D點表示O2濃度超過一定值(10%)以上時，無氧呼吸消失，細胞只進行有氧呼吸。 【例2】下圖為“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗裝置。對該圖分析不合理的是() A該實驗可以證明酵母菌是兼性厭氧菌 B甲、乙兩裝置應(yīng)置于相同且適宜的溫度下 C在相同時間內(nèi)，C、E瓶中混濁程度相同 DA瓶中加入NaOH是為了吸收空氣中CO2C 【解析】本題主要考查“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗。圖甲是在有氧條件下酵母菌的培養(yǎng)情況，圖乙是在無氧條件下酵母菌的培養(yǎng)情況，雖然酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生CO2，但量不同，因此C、E瓶中混濁程度是不相同的。 三、影響細胞呼吸的環(huán)境因素及細胞呼吸原理的應(yīng)用 1呼吸速率與溫度的關(guān)系 (1)最適溫度時，細胞呼吸最強，超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細胞呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，細胞呼吸受抑制。 (2)生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下貯存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，降低細胞呼吸，減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量。 2呼吸速率與O2濃度的關(guān)系 (1)O2濃度低時，無氧呼吸占優(yōu)勢；隨O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強；但當(dāng)O2濃度達到一定值后，隨O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)。 (2)生產(chǎn)上常利用適當(dāng)降低氧氣濃度等能夠抑制細胞呼吸、減少有機物消耗的原理來延長蔬菜、水果的保鮮時間，中耕松土增加根的有氧呼吸；在醫(yī)療上選用透氣的消毒紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”包扎傷口，可抑制厭氧病原菌的繁殖。 3呼吸速率與含水量的關(guān)系 (1)在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。 (2)在作物種子儲藏時，將種子風(fēng)干，以減弱細胞呼吸，減少有機物的消耗。 【友情提醒】(1)種子、蔬菜和水果在儲藏時都應(yīng)在低溫、低氧條件下，不同的是種子還應(yīng)保持干燥，而蔬菜和水果應(yīng)保持一定濕度。低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準，一般為零上低溫。 (2)不同種類的植物呼吸速率不同；同一植物的不同器官呼吸速率不同；同一植物不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同。 【例3】新陳代謝是生物體進行一切生命活動的基礎(chǔ)。新陳代謝的正常進行要受多種環(huán)境因素的影響。 .下圖是以丙酮酸為中心的生物代謝途徑。請回答有關(guān)問題： (1)如果圖中C過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，則圖中可能代表的物質(zhì)是_。 (2)丙酮酸通過圖中D過程氧化分解釋放的能量的去向是_。 .在可以調(diào)節(jié)溫度的溫室里栽培番茄，以研究晝夜溫差對番茄生長的影響，實驗結(jié)果如圖所示。曲線A是根據(jù)番茄植株在日溫為26 、夜溫如橫坐標(biāo)所示的溫度范圍內(nèi)測定的數(shù)據(jù)繪制的。曲線B是根據(jù)番茄植株在晝夜恒溫的情況下，如橫坐標(biāo)所示的溫度范圍內(nèi)測定的數(shù)據(jù)繪制的。 (3)以夜間溫度為5 時，曲線A反映出的莖的生長速率比曲線B反映出的要快，你認為其中的原因是什么？_。 (4)從曲線A中可以看出，莖在夜間溫度為20 時的生長速率比在10 時要快，你認為其中的原因是什么？_。 (5)是否晝夜溫差越大，對番茄的生長就越有利？能夠證明你的觀點的是哪一條曲線？_。 【解析】本題主要考查細胞呼吸及其原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，具有較強的綜合性和難度。(1)丙酮酸在細胞質(zhì)基質(zhì)中，在不同酶的催化作用下，可分解成酒精和CO2或者轉(zhuǎn)化為乳酸。(2)細胞呼吸所釋放的能量一部分儲存在ATP中，其余的以熱能形式散失掉。(3)在夜溫相同的情況下，適當(dāng)提高白天的溫度有利于有機物的積累。(4)植物生長需要物質(zhì)和能量，代謝旺盛的條件下，可為植物生長提供較多的物質(zhì)和能量。(5)從曲線A可以看出，并非晝夜溫差越大，莖的生長速率就越快。 【答案】 .(1)乳酸或酒精和二氧化碳(2)一部分儲存在ATP中，其余的都以熱能的形式散失 .(3)夜溫相同，夜間消耗有機物量相同；在該夜溫時，A曲線比B曲線的日溫高，利于有機物積累，利于莖的生長(其他合理答案也可) (4)日溫相同，有機物積累量相同；植物代謝強度在夜溫20時比夜溫10時旺盛，生成的植株生長所需的代謝產(chǎn)物和能量等都比較多，從而利于莖的生長(其他合理答案也可) (5)否。曲線A1不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其原因在于催化反應(yīng)的酶不同。2原核生物無線粒體，有些原核生物(如空氣中的細菌、硝化細菌、藍藻等)仍可進行有氧呼吸。3在呼吸作用過程中，有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的一定不是乳酸發(fā)酵。4部分真核細胞無線粒體，只能進行無氧呼吸。如蛔蟲、哺乳動物成熟的紅細胞。 1.(2012上海卷)如圖代表人體內(nèi)有機物氧化分解過程(Y代表徹底分解的產(chǎn)物)。下列說法錯誤的是( )A過程發(fā)生于線粒體內(nèi)B過程產(chǎn)生的ATP多于過程C若X代表糖類，則Y代表CO2和H2OD若X代表氨基酸，則Y代表CO2、H2O和尿素D2.(2012福建卷)下列有關(guān)豌豆的敘述，正確的是( )A萌發(fā)初期，種子的有機物總重量增加B及時排澇，能防止根細胞受酒精毒害C進入夜間，葉肉細胞內(nèi)ATP合成停止D葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多B【解析】萌發(fā)初期所需要的營養(yǎng)物質(zhì)是由種子提供的，此時還不能進行光合作用，所以有機物不斷消耗。積水過多，根細胞的無氧呼吸可產(chǎn)生酒精，對根細胞有害，及時排澇，可以減少酒精毒害。進入夜間，葉肉細胞通過呼吸作用也可以產(chǎn)生ATP。葉綠素的吸收光譜是紅光和藍紫光，葉片黃化，說明葉綠素含量減少，這樣對紅光的吸收會減少。 3.(2012上海卷)下圖為果實生長過程中細胞呼吸變化的示意圖。據(jù)圖分析，正確的是( )A階段，同化作用小于異化作用B階段，同化作用等于異化作用C階段，同化作用加劇導(dǎo)致果實變甜D階段，異化作用加劇導(dǎo)致果實含水量增加D4. 下列關(guān)于人體內(nèi)有氧呼吸和無氧呼吸的比較，正確的是( ) A二氧化碳只是有氧呼吸的產(chǎn)物 B葡萄糖只能作為有氧呼吸分解的底物 C還原性氫只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生 D無氧呼吸的兩個階段也都能釋放能量A【解析】選A。人體中的無氧呼吸是進行乳酸發(fā)酵，不會產(chǎn)生二氧化碳；葡萄糖既能作為有氧呼吸的底物，也能作為無氧呼吸的底物；還原性氫在無氧呼吸第一階段也能產(chǎn)生；無氧呼吸的第二階段不釋放能量。5.下圖所示為人體內(nèi)氫隨化合物在生物體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)移的過程，下列分析合理的是( )CA過程發(fā)生在核糖體中，水中的氫只來自于NH2B在缺氧的情況下，過程中不會發(fā)生脫氫反應(yīng)CM物質(zhì)應(yīng)該是丙酮酸，過程不會發(fā)生在線粒體中D在氧氣充足的情況下，、過程發(fā)生于線粒體中【解析】本題通過氫隨化合物在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的過程，考查有氧呼吸、無氧呼吸及氨基酸脫水縮合的過程。圖中是氨基酸脫水縮合過程；、為有氧呼吸，、為無氧呼吸。A項中水中的氫可來自于NH2和COOH；B項無氧呼吸的第一階段同有氧呼吸的第一階段，均可產(chǎn)生H、丙酮酸和少量ATP；D項為細胞呼吸的第一階段，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，不發(fā)生在線粒體中。C項過程是無氧呼吸，一定不發(fā)生在線粒體中。6.以下甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述不正確的是( )BA甲圖中氧濃度為a時的情況對應(yīng)的是乙圖中的K點B甲圖中氧濃度為b時的情況對應(yīng)的是乙圖中的MN段C甲圖的a、b、c、d四個濃度中c是最適合貯藏的D甲圖中氧濃度為d時沒有酒精產(chǎn)生【解析】甲圖中氧濃度為a時，細胞只釋放CO2不吸收O2，說明細胞只進行無氧呼吸，對應(yīng)乙圖中的K點，A正確；甲圖中氧濃度為b時，CO2的釋放量遠遠大于O2的吸收量，說明細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，且無氧呼吸強度大，應(yīng)在乙圖中的KM段之間，B錯誤；貯藏植物器官應(yīng)選擇CO2產(chǎn)生量最少即細胞呼吸最弱時(甲圖中的c點)，C正確；氧濃度為d時，CO2釋放量與O2的吸收量相等，細胞只進行有氧呼吸，因此沒有酒精產(chǎn)生，D正確。 7.(2012新課標(biāo)卷)將玉米種子置于25 、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā)，每天定時取相同數(shù)量的萌發(fā)種子，一半直接烘干稱重，另一半切取胚乳烘干稱重，計算每粒的平均干重，結(jié)果如圖所示。若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳，據(jù)圖回答下列問題。(1)萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成葡萄糖，再通過呼吸(或生物氧化)作用為種子萌發(fā)提供能量。(2)萌發(fā)過程中在7296小時之間種子的呼吸速率最大，在該時間段內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為26.5mg。(3)萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，其最大轉(zhuǎn)化速率為22mg粒1d1。(4)若保持實驗條件不變，120小時后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是下降，原因是幼苗呼吸作用消耗種子儲存的有機物，且不能進行光合作用。【解析】本題以種子萌發(fā)為載體，綜合考查細胞呼吸速率，有機物之間的相互轉(zhuǎn)化，以及學(xué)生識圖和分析問題的能力。難度較高。(1)淀粉被分解成葡萄糖才能被細胞呼吸利用，為種子萌發(fā)提供能量。(2)衡量種子的呼吸速率應(yīng)以種子的干重減少量作為指標(biāo)。由上面的曲線可以看出，在7296小時之間，單位時間內(nèi)種子干重減少得最多，該時間段(24小時)內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為204.2177.726.5 mg。【解析】(3)子葉從胚乳中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，一部分轉(zhuǎn)化為幼苗的組成物質(zhì)，一部分用于呼吸作用，為生命活動提供能量，因此呼吸作用所消耗的有機物量胚乳減少的干重量轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，轉(zhuǎn)化速率(胚乳減少的量種子干重減少的量)/單位時間。在7296小時內(nèi)，轉(zhuǎn)化速率為(161.7118.1)(204.2177.7)17.1 mg粒1d1,96120小時內(nèi)，轉(zhuǎn)化速率為(118.191.1)(177.7172.7)22 mg粒1d1，最大轉(zhuǎn)化速率為22 mg粒1d1。(4)黑暗條件下，萌發(fā)種子只能進行細胞呼吸消耗有機物而不能進行光合作用，因而種子干重持續(xù)下降。