高考生物第一輪總復習（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

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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物是ATP，無氧呼吸只在第一階段產生ATP。 3ATP產生速率與O2供給量之間的關系 (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，產生少量ATP。 (2)AB段表示隨O2供應量增多，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的產生速率隨之增加。 (3)BC段表示O2供應量超過

2、一定范圍后，ATP的產生速率不再加快，此時的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。 友情提醒：不要把ATP產生速率與O2供給量之間的關系畫成如下圖所示的曲線： 【例1】(2012上海卷)下圖表示細胞內葡萄糖分解的反應式。下列關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D只發(fā)生在細胞質基質內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，圖中表示的細胞內葡萄糖分解的反應式為呼吸作用的第一階段，無論有氧呼吸還是無氧呼吸，都是在細胞質基質中進行。 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

3、題：酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產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物是什么？ 作出假設：針對上述問題，根據已有的知識和生活經驗(如酵母菌可用于釀酒、發(fā)面等)作出合理的假設 設計并進行實驗 配制酵母菌培養(yǎng)液 檢驗CO2的產生，實驗裝置如圖所示 檢測酒精的產生：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

4、菌通過細胞呼吸產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生酒精，還產生少量的二氧化碳。 (2)實驗中的關鍵步驟 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，又使進入A瓶的空氣先經過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生的CO2所致。 B瓶應封口放置一段時間，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)若只產生CO2，不消耗O2，則只進行無氧呼吸(圖中A點)。 (2)若產生CO2的物質的量比吸

5、收O2的物質的量多，則兩種呼吸同時存在(圖中AC段)。 (3)若產生CO2的物質的量與吸收O2的物質的量相等，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、乙兩裝置應置于相同且適宜的溫度下 C在相同時間內，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

6、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用 1呼吸速率與溫度的關系 (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降溫，降低細胞呼吸，減少有機物的消耗，提高產量。 2呼吸速率與O2濃度的關系 (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

7、抑制，有氧呼吸不斷加強；但當O2濃度達到一定值后，隨O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(受呼吸酶數量等因素的影響)。 (2)生產上常利用適當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系 (1)在一定范圍內，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在低溫、低氧條件下，不同的是種子還應保持干燥，而蔬菜和水

8、果應保持一定濕度。低溫以不破壞植物組織為標準，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。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。請回答有關問題： (1)如果圖中C過程發(fā)生在細胞質基質中，則圖中可能代表的物質是_。 (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，實驗結果如圖所示。曲線A是根據番茄植株在日溫為26 、夜溫如橫坐標所示的溫度范圍內測定的

9、數據繪制的。曲線B是根據番茄植株在晝夜恒溫的情況下，如橫坐標所示的溫度范圍內測定的數據繪制的。 (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生活中的應用，具有較強的綜合性和難度。(1)丙酮酸在細胞質基質中，在不同酶的催化作用下，可分解成酒精和CO2或者轉化為乳酸。(2)細胞呼吸所釋放的能量一部分儲存在ATP

10、中，其余的以熱能形式散失掉。(3)在夜溫相同的情況下，適當提高白天的溫度有利于有機物的積累。(4)植物生長需要物質和能量，代謝旺盛的條件下，可為植物生長提供較多的物質和能量。(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物和能量等都比較多，從而利于莖的生長(其他

11、合理答案也可) (5)否。曲線A1不同生物無氧呼吸的產物不同，其原因在于催化反應的酶不同。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)如圖代表人體內有機物氧化分解過程(Y代表徹底分解的產物)。下列說法錯誤的是( )A過程發(fā)生于線粒體內B過程產生的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)下列有關豌豆

12、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

13、用等于異化作用C階段，同化作用加劇導致果實變甜D階段，異化作用加劇導致果實含水量增加D4. 下列關于人體內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生；無氧呼吸的第二階段不釋放能量。5.下圖所示為人體內氫隨化合物在生物體內代謝轉移的過程，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

14、的情況下，過程中不會發(fā)生脫氫反應CM物質應該是丙酮酸，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轉移的過程，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)生在細胞質基質中，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。下列相關敘述不正確的是( )BA甲圖中

15、氧濃度為a時的情況對應的是乙圖中的K點B甲圖中氧濃度為b時的情況對應的是乙圖中的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，應在乙圖中的KM段之間，B錯誤；貯藏植物器官應選擇CO2產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，因此沒有酒精產生，D正確。 7.(2012

16、新課標卷)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，結果如圖所示。若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質來源于胚乳，據圖回答下列問題。(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)物質轉化成幼苗的組成物質，其最大轉化速率為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

17、吸作用消耗種子儲存的有機物，且不能進行光合作用?！窘馕觥勘绢}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化，以及學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以種子的干重減少量作為指標。由上面的曲線可以看出，在7296小時之間，單位時間內種子干重減少得最多，該時間段(24小時)內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，一部分轉化為幼苗的組成物質，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化成幼苗的組成物質，轉化速率(胚乳減少的量種子干重減少的量)/單位時間。在7296小時內，轉化速率為(161.7118.1)(204.2177.7)17.1 mg粒1d1,96120小時內，轉化速率為(118.191.1)(177.7172.7)22 mg粒1d1，最大轉化速率為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。