高中生物 第5章 第2、3節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨” ATP 、ATP的主要來源 細(xì)胞呼吸2課件 新人教版必修1

第第2、3節(jié)節(jié) 細(xì)胞的能量細(xì)胞的能量“通貨通貨”ATP ATP的主要來源的主要來源細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸研研核心要點 1ATP的結(jié)構(gòu)式 由結(jié)構(gòu)式可看出，ATP的結(jié)構(gòu)特點可用“一、二、三”來總結(jié)，即一個腺苷、兩個高能磷酸鍵、三個磷酸基團(tuán)。 2ATP的形成途徑 3ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關(guān)系模型分析 (1)生物細(xì)胞可以通過無氧呼吸產(chǎn)生少量ATP，因此在O2為0的時候，其產(chǎn)生量仍有一定數(shù)值，而非0。 (2)當(dāng)O2供給量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)。ATP的產(chǎn)生隨之增加，但當(dāng)O2供給量達(dá)到一定值后，其產(chǎn)生量不再增加，是由于酶、有機(jī)物、ADP或磷酸的限制因素所致。 (3)當(dāng)橫坐標(biāo)表示呼吸強(qiáng)度時，ATP的產(chǎn)生量曲線應(yīng)該從原點開始。 (1)ATP在生物體內(nèi)含量少，但轉(zhuǎn)化十分迅速，從而使細(xì)胞中的ATP總是處于一種動態(tài)平衡中。 (2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。因為轉(zhuǎn)化過程中所需的酶、能量的來源和去路和反應(yīng)場所都不完全相同，但是物質(zhì)是可循環(huán)利用的。 (3)ATP的形成需要滿足4個條件：2種原料(ADP和Pi)、能量和酶。另外合成ATP的過程中有水生成。 師說一語破天機(jī) 有關(guān)ATP的知識考查，近年來出現(xiàn)的頻率較低，并且多數(shù)都是融合到其他相關(guān)知識點考查。復(fù)習(xí)時注意ATP與其他知識的綜合。 選題典型中選秀 例1：2013武漢模擬下列關(guān)于ATP和ADP的說法中不正確的是() A動物有氧呼吸過程中產(chǎn)生大量ATP的階段需要氧氣參與 BATP與ADP的組成元素相同，都只含有C、H、O、N、P五種元素 CATP在生物體內(nèi)含量很多，是生物體生命活動所需能量的直接來源 D葉綠體中ADP由葉綠體基質(zhì)向類囊體薄膜運動，ATP則是向相反方向運動 破題分層揭秘密 (一)明確解題思路 動物有氧呼吸過程中產(chǎn)生大量ATP的階段是第三階段，該階段需要氧氣參與；ATP與ADP的組成元素相同，都只含有C、H、O、N、P五種元素；ATP在生物體內(nèi)含量很少，是生物體生命活動所需能量的直接來源；葉綠體中ATP是在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的，因此ADP由葉綠體基質(zhì)向類囊體薄膜運動，ATP則是向相反方向運動。 (二)完美答案C (1)通入A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證使第三個錐形瓶中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。 (2)B瓶應(yīng)封口放置一段時間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完，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通入澄清的石灰水中。 師說一語破天機(jī) 本實驗是教材的重點，這也就決定了對酵母菌呼吸作用方式的考查勢必成為命題的核心點。高考大多以裝置圖的形式出現(xiàn)，考查酵母菌呼吸作用類型，同時考查考生分析圖形、圖表的能力及綜合運用知識的能力。 破題分層揭秘密 (一)解密考查實質(zhì) 本題主要考查酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物及產(chǎn)物的檢測。 (二)破譯解題密碼 根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)試劑可判斷Y為CO2，明確創(chuàng)造無氧環(huán)境需用菜油或石蠟油密封。 (三)明確解題思路 酵母菌發(fā)酵實驗過程中，可在發(fā)酵液表面滴加油滴形成油膜來造成無氧環(huán)境；CO2通入BTB試劑(溴麝香草酚藍(lán)水溶液)后，水溶液的顏色由藍(lán)變綠再變黃，故D項正確。 (四)完美答案D 1過程圖解 2分析 (1)有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的H用于第三階段與O2結(jié)合生成水；無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的H用于第二階段將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸。 (2)有氧呼吸中H2O既是反應(yīng)物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部來自O(shè)2。 (3)有氧呼吸中氧元素的來源和去路 3有氧呼吸和無氧呼吸的比較有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸區(qū)區(qū)別別場所場所主要在線粒體中進(jìn)行主要在線粒體中進(jìn)行在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行條件條件氧氣，多種酶氧氣，多種酶無氧氣，多種酶無氧氣，多種酶物質(zhì)變物質(zhì)變化化葡萄糖徹底氧化分葡萄糖徹底氧化分解，生成解，生成CO2和和H2O葡萄糖分解不徹底，生成乳葡萄糖分解不徹底，生成乳酸或酒精和酸或酒精和CO2能量變能量變化化釋放大量能量，產(chǎn)生釋放大量能量，產(chǎn)生大量大量ATP釋放少量能量，產(chǎn)生少量釋放少量能量，產(chǎn)生少量ATP特點特點受受O2和溫度等因素的和溫度等因素的影響影響有氧氣存在時，無氧呼吸受有氧氣存在時，無氧呼吸受抑制抑制聯(lián)系聯(lián)系二者第一階段反應(yīng)完全相同，并且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中二者第一階段反應(yīng)完全相同，并且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；本質(zhì)都是氧化分解有機(jī)物、釋放能量，產(chǎn)生進(jìn)行；本質(zhì)都是氧化分解有機(jī)物、釋放能量，產(chǎn)生ATP 1真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸，如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸。 2原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸，如藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等，與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在細(xì)胞膜上。 師說一語破天機(jī) 本考點一直是高考命題的重點，試題多以選擇題的形式比較考查有氧呼吸和無氧呼吸過程、場所、反應(yīng)物、生成物、所需的酶、產(chǎn)生能量的多少等；以植物種子、酵母菌或其他生物的細(xì)胞呼吸為背景，以非選擇題的形式考查細(xì)胞呼吸的類型。 選題典型中選秀 例3：2011海南高考細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程如圖，下列敘述錯誤的是() A植物細(xì)胞能進(jìn)行過程和或者過程和 B真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程和 C動物細(xì)胞內(nèi)，過程比過程釋放的能量多 D乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過程產(chǎn)生H，過程消耗H 破題分層揭秘密 (一)明確解題思路 植物細(xì)胞可以進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，某些植物器官(如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根)可以產(chǎn)生乳酸；真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行有氧呼吸的第一階段和無氧呼吸，因此能進(jìn)行過程，不能進(jìn)行過程；有氧呼吸第三階段釋放的能量最多，過程為第二、三階段，釋放的能量多于過程；乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，第一階段產(chǎn)生H，第二階段消耗H。 (二)完美答案B因素因素原因原因曲線曲線應(yīng)用應(yīng)用溫度溫度最適溫度時，細(xì)胞呼吸最最適溫度時，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)；強(qiáng)；超過最適溫度呼吸酶超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，活性降低，甚至變性失活，細(xì)胞呼吸受抑制；細(xì)胞呼吸受抑制；低于最低于最適溫度酶活性下降，細(xì)胞呼適溫度酶活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制吸受抑制低溫下貯低溫下貯存蔬菜、存蔬菜、水果，夜水果，夜間適當(dāng)降間適當(dāng)降溫提高大溫提高大棚蔬菜產(chǎn)棚蔬菜產(chǎn)量量O2O2濃度低時，無氧呼吸占濃度低時，無氧呼吸占優(yōu)勢；優(yōu)勢；隨隨O2濃度增大，無濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強(qiáng)；吸不斷加強(qiáng)；O2濃度達(dá)到濃度達(dá)到一定值后，隨一定值后，隨O2濃度增大，濃度增大，有氧呼吸不再加強(qiáng)有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶受呼吸酶數(shù)量等因素的影響數(shù)量等因素的影響)蔬菜、水蔬菜、水果的保果的保鮮、醫(yī)用鮮、醫(yī)用“創(chuàng)可創(chuàng)可貼貼” (1)O2濃度為零時，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不為零，因為細(xì)胞可進(jìn)行無氧呼吸。 (2)隨著O2濃度的增加，無氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧氣濃度較低而較弱，細(xì)胞呼吸的總強(qiáng)度較低；但后來隨著氧氣濃度的升高，有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度又增大。 (3)從化學(xué)平衡的角度分析，高濃度的CO2在一定程度內(nèi)可以抑制細(xì)胞呼吸。 師說一語破天機(jī) 本考點常結(jié)合細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用展開。試題多以選擇題的形式出現(xiàn)，考查內(nèi)部因素和外部因素對細(xì)胞呼吸的影響，有時也以圖表、曲線的形式出現(xiàn)，考查考生的綜合運用能力。高考試題常結(jié)合植物的光合作用，聯(lián)系農(nóng)作物增產(chǎn)的措施來命題，考查考生處理實際問題的能力。 選題典型中選秀 例4：溴麝香草酚藍(lán)水溶液是一種指示劑，較低濃度的CO2使其由藍(lán)變綠，較高濃度的CO2使其由藍(lán)變綠再變黃。一實驗小組用圖示的實驗裝置，在25條件下，多次進(jìn)行如下操作：打開閥門A和B；推注射器1的活塞，然后關(guān)閉A和B；一段時間后，拉注射器2的活塞，促進(jìn)兩個瓶中的氣體流動。觀察溴麝香草酚藍(lán)水溶液的變色情況。(閥門A和B關(guān)閉時，整個裝置是密封的) 請完成下列問題： (1)此實驗的目的是探究25條件下_。 (2)如果向有蘋果的瓶中注入一定量的N2，一段時間后溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠，這種情況下蘋果的代謝特點是_。 (3)當(dāng)向有蘋果的瓶內(nèi)注入的氮氣很少或很多時，溴麝香草酚藍(lán)水溶液都將會變黃，其原因是： 向有蘋果的瓶內(nèi)注入的氮氣很少時，_； 向有蘋果的瓶內(nèi)注入的氮氣很多時，_。 (4)此實驗結(jié)果可在實際生活中用于_。 破題分層揭秘密 (一)明確解題思路 打開閥門A和B，推注射器1的活塞，然后關(guān)閉A和B， 可以更新裝置中的空氣，因此可知此實驗的目的是探究25條件下氧氣濃度對蘋果呼吸作用的影響。溴麝香草酚藍(lán)水溶液是一種指示劑，較低濃度的CO2使其由藍(lán)變綠，如果向有蘋果的瓶中注入一定量的N2，一段時間后溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠，則說明細(xì)胞呼吸弱。 當(dāng)向瓶內(nèi)注入的氮氣很少時，氧氣濃度很高，蘋果有氧呼吸強(qiáng)，放出的CO2多；當(dāng)向瓶內(nèi)注入的氮氣很多時，氧氣濃度很低，蘋果無氧呼吸強(qiáng)，放出的CO2也較多，所以溴麝香草酚藍(lán)水溶液也將會變黃。以上實驗說明蘋果(或其他水果或糧食等)貯藏時，應(yīng)適當(dāng)控制環(huán)境中氧氣的濃度，并不是氧氣濃度越低越好。 (二)調(diào)動和運用知識解題 (1)氧氣濃度對蘋果呼吸作用的影響 (2)細(xì)胞呼吸弱 (3)有蘋果的瓶內(nèi)氧氣濃度很高，蘋果有氧呼吸強(qiáng)，放出的CO2多 有蘋果的瓶內(nèi)氧氣濃度很低，蘋果無氧呼吸強(qiáng)，放出的CO2也較多 (4)蘋果(或其他水果或糧食等)貯藏時，適當(dāng)控制環(huán)境中氧氣的濃度 (三)同類變式訓(xùn)練 2013北京市朝陽期末右圖表示某植物種子在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化，則相關(guān)的分析錯誤的是() A氧濃度為a時，只進(jìn)行無氧呼吸 B氧濃度為b時，無氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖多 C氧濃度為c時，較適于貯藏該植物器官 D氧濃度為d時，細(xì)胞產(chǎn)生的ATP全部來自線粒體 答案：D 解析：分析圖形，a時氧濃度為0，只進(jìn)行無氧呼吸；b時，有氧呼吸產(chǎn)生CO2為3，消耗葡萄糖的量為0.5，無氧呼吸產(chǎn)生CO2量為835，無氧呼吸消耗葡萄糖的量為2.5；氧濃度為c時，呼吸產(chǎn)生CO2量最少，則消耗有機(jī)物最少，較適于貯藏；氧濃度為d時，細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生ATP的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。