【導(dǎo)學(xué)教程】高考生物一輪課件 第三單元第10講細胞的能量“通貨”—ATP ATP的主要來源—細胞呼吸 新人教版.pptVIP

第10講 細胞的能量 通貨 atpatp的主要來源 細胞呼吸 一 atp有關(guān)知識1 atp的結(jié)構(gòu) 功能和利用 1 結(jié)構(gòu) atp的結(jié)構(gòu)簡式是 一個atp分子中含有一個腺苷 兩個 三個 2 功能 是一種高能磷酸化合物 直接給細胞的生命活動 3 利用 atp可用于 生物發(fā)電和發(fā)光 大腦思考及各種吸能反應(yīng) 主干知識整合 a p p p 高能磷酸鍵 磷酸基團 提供能量 主動運輸 肌肉收縮 2 atp與adp的相互轉(zhuǎn)化 1 atp水解 在有關(guān)酶的催化作用下 atp分子中的高能磷酸鍵很容易水解 并釋放出大量的能量 2 atp形成 在有關(guān)酶的催化作用下 adp可以接受能量 同時與結(jié)合 重新形成atp 遠離腺苷 一個磷酸基團 3 atp形成的能量來源 對于動物 人 真菌和大多數(shù)細菌來說 均來自 對于綠色植物來說 則來自于 細胞內(nèi)atp與adp相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制 是生物界的 細胞呼吸 細胞呼吸和光合作用 共性 特別提醒 atp分子去掉兩個磷酸基后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸 是組成rna的基本單位之一 真核生物合成atp的場所是線粒體 葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì) 二 探究酵母菌細胞呼吸方式1 酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存 屬于 2 檢測co2的產(chǎn)生可使用澄清石灰水或 co2可使后者發(fā)生的顏色變化是 3 檢測酒精的產(chǎn)生可使用橙色的 其在酸性條件下 與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 變成 兼性厭氧菌 溴麝香草酚藍 由藍變綠再變黃 重鉻酸鉀 灰綠色 三 細胞呼吸的方式1 有氧呼吸 1 反應(yīng)式 c6h12o6 6h2o 6o26co2 12h2o 能量 細胞質(zhì)基質(zhì) 葡萄糖 丙酮酸 h 少量 線粒體基質(zhì) 少量 線粒體內(nèi)膜 大量 2 無氧呼吸 1 反應(yīng)式 分解成酒精的反應(yīng)式為 轉(zhuǎn)化成乳酸的反應(yīng)式為 2 過程 第一階段與完全相同 第二階段的產(chǎn)物是 其全過程都在中進行 有氧呼吸第一階段 酒精和二氧化碳或乳酸 細胞質(zhì)基質(zhì) 特別提醒 有氧呼吸過程中 反應(yīng)物中的葡萄糖 水 o2分別在第一 第二 第三階段被利用 產(chǎn)物中的co2和h2o分別在第二 第三階段形成 原核生物無線粒體 但有些生物仍能進行有氧呼吸 如硝化細菌 1 atp 三磷酸腺苷 結(jié)構(gòu)及特點 1 結(jié)構(gòu) atp是由一個核糖 一個腺嘌呤和三個磷酸基團組成 其中腺苷一磷酸與rna中腺嘌呤核苷酸組成相同 考點一 atp結(jié)構(gòu) 形成途徑及與adp的相互轉(zhuǎn)化 高頻考點突破 2 atp的形成途徑 3 atp與adp的相互轉(zhuǎn)化atp分子中 遠離a的那個高能磷酸鍵容易水解和重新生成 這對于細胞中能量的捕獲 貯存和釋放非常重要 atp在細胞內(nèi)含量并不多 但可迅速轉(zhuǎn)化循環(huán)利用 如下圖所示 從表上可看出 atp和adp的相互轉(zhuǎn)化過程中 反應(yīng)類型 反應(yīng)所需酶以及能量的來源 去路和反應(yīng)場所都不完全相同 因此atp和adp的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng) 但物質(zhì)是可循環(huán)利用的 對位訓(xùn)練 1 atp是細胞中的能量通貨 下列關(guān)于atp的敘述中不正確的是a 人在饑餓時 atp可水解為一個腺苷和三個磷酸b atp的元素組成有c h o n pc atp中的能量可來自光能和化學(xué)能 也可轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能d 在有氧與缺氧的條件下 細胞質(zhì)基質(zhì)都能形成atp 解析本題考查atp的相關(guān)知識 人在饑餓時 atp水解為adp和pi atp中含核糖則有c h o 含腺嘌呤則有n 含磷酸則有p 光合作用產(chǎn)生atp的能量來自光能 細胞呼吸產(chǎn)生atp的能量來自化學(xué)能 螢火蟲發(fā)光atp中的能量轉(zhuǎn)化為光能 合成物質(zhì)時atp中的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的 產(chǎn)生少量atp 答案a 2 2012 山東淄博一模 能產(chǎn)生水和合成atp的結(jié)構(gòu)是a 核糖體b 線粒體內(nèi)膜c 葉綠體內(nèi)膜d 類囊體膜解析核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所 氨基酸通過脫水縮合反應(yīng)生成肽鍵和水 但要消耗atp 在線粒體內(nèi)膜上既有水的產(chǎn)生也有atp的產(chǎn)生 葉綠體只在類囊體膜 非內(nèi)膜 上產(chǎn)生atp 但不產(chǎn)生水 答案b 1 有氧呼吸和無氧呼吸過程圖解 考點二 有氧呼吸和無氧呼吸的過程分析及比較 2 有氧呼吸和無氧呼吸比較 特別提醒 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 原核生物無線粒體 有些原核生物仍可進行有氧呼吸 微生物的無氧呼吸也稱為發(fā)酵 但動植物的無氧呼吸不能稱為發(fā)酵 有氧呼吸三個階段都產(chǎn)生atp 無氧呼吸 只在第一階段產(chǎn)生atp 對位訓(xùn)練 3 如圖表示有氧呼吸過程 下列有關(guān)說法正確的是 a 中數(shù)值最大的是 b 代表的物質(zhì)名稱是氧氣c 產(chǎn)生 的場所是線粒體d 原核生物中也能完成圖示全過程解析圖中表示有氧呼吸三個階段的反應(yīng) 分別表示三個階段合成的atp 在有氧呼吸的第三階段產(chǎn)生atp 圖中 的量最多 代表的物質(zhì)是原料中的h2o 參與第二階段的反應(yīng) 產(chǎn)生 的階段屬于第一階段 在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行 進行有氧呼吸的原核生物能夠完成有氧呼吸的整個過程 答案d 4 2011 濰坊模擬 細胞呼吸為生物生命活動提供了能量 是所有生物體最重要的生理過程之一 下面有關(guān)敘述正確的是a 無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段不完全相同b 無氧呼吸因為分解糖類的效率低 所以釋放的能量少c 線粒體中能產(chǎn)生co2的場所是內(nèi)膜d 有氧呼吸第三階段生成水的同時 伴隨著大量能量的釋放 解析無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段完全相同 無氧呼吸因為分解糖類不徹底 大部分能量儲存在未分解的有機物中 所以釋放的能量少 線粒體中能產(chǎn)生co2的場所是基質(zhì) 答案d 1 內(nèi)部因素 遺傳因素 決定酶的種類和數(shù)量 1 不同種類的植物細胞呼吸速率不同 如旱生植物小于水生植物 陰生植物小于陽生植物 2 同一植物在不同的生長發(fā)育時期細胞呼吸速率不同 如幼苗期 開花期細胞呼吸速率較高 成熟期細胞呼吸速率較低 3 同一植物的不同器官細胞呼吸速率不同 如生殖器官大于營養(yǎng)器官 考點三 影響呼吸速率的因素及應(yīng)用 2 環(huán)境因素 1 溫度 呼吸作用在最適溫度 25 35 時最強 超過最適溫度 呼吸酶的活性降低甚至變性失活 呼吸受抑制 低于最適溫度 酶活性下降 呼吸受抑制 生產(chǎn)上常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 降低呼吸作用 減少有機物的消耗 提高產(chǎn)量 2 o2的濃度 在o2濃度為零時只進行無氧呼吸 濃度為10 以下 既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸 濃度為10 以上 只進行有氧呼吸 生產(chǎn)中常利用降低氧的濃度抑制呼吸作用 減少有機物消耗這一原理來延長蔬菜 水果保鮮時間 3 co2濃度從化學(xué)平衡的角度分析 co2濃度增加 呼吸速率下降 4 水含量 在一定范圍內(nèi) 細胞呼吸強度隨含水量的增加而加強 隨含水量的減少而減弱 在作物種子的儲藏時 將種子風(fēng)干 以減弱細胞呼吸 減少有機物的消耗 對位訓(xùn)練 5 如圖是外界條件對細胞呼吸速率的影響曲線圖 請根據(jù)圖分析說明 1 從甲圖可知細胞呼吸最旺盛時的溫度在 ab段說明 2 乙圖表示酵母菌的呼吸情況 則曲線 表示 呼吸類型 如果在瓶中培養(yǎng)酵母菌時 測定出瓶中放出co2的體積與吸收o2的體積比為5 4 這是因為有 比例 的酵母菌在進行曲線 所示的呼吸類型 假設(shè)兩種細胞呼吸的速率相等 3 由甲 乙兩圖可知 貯存水果時應(yīng)選擇 低溫 適溫 高溫 無氧 低氧 高氧 的條件 解析 1 由圖甲可以看出 b點是細胞呼吸的相對速率的最高點 因此 b點對應(yīng)的溫度 呼吸最旺盛 ab段曲線逐漸升高 說明隨溫度的升高 一定范圍內(nèi) 呼吸速率加快 2 乙圖中曲線 隨氧氣濃度的升高 呼吸強度逐漸增強 后來穩(wěn)定 則曲線 代表有氧呼吸 曲線 隨氧氣濃度增加而下降 說明代表無氧呼吸 有氧呼吸o2與co2產(chǎn)生比為1 1 由題意知有4份co2是有氧呼吸產(chǎn)生的 1份為無氧呼吸產(chǎn)生 根據(jù)反應(yīng)式 有氧呼吸時1份c6h12o6 6份co2 1 實驗探究過程 考點四 探究酵母菌細胞呼吸的方式 的實驗分析 2 實驗中的關(guān)鍵步驟 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 特別提醒 該實驗為對比實驗 有氧和無氧條件下的實驗都為實驗組 對位訓(xùn)練 6 某生物興趣小組對酵母菌的細胞呼吸方式進行了如下的探究實驗 請據(jù)題分析作答 1 請根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇裝置序號 并按照實驗的組裝要求排序 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應(yīng)封口放置一段時間后 再連通b 其原因是 解析解答本題的關(guān)鍵 一是弄清各裝置的作用 a用于通氣條件下的酵母菌培養(yǎng) b可檢驗是否有co2產(chǎn)生 c去除空氣中的co2 d用于不通氣條件下的酵母菌培養(yǎng) 二是掌握酵母菌細胞呼吸的類型及異同 有氧呼吸在有氧條件下進行 產(chǎn)生co2 無氧呼吸在無氧條件下進行 產(chǎn)生酒精和co2 若探究有氧呼吸 連接的順序為c a b或c b a b若探究無氧呼吸 連接的順序為d b d應(yīng)封口一段時間后 再連通b 主要目的是使裝置內(nèi)本身存在的o2被徹底消耗 以確保通往澄清石灰水中的co2是由酵母菌的無氧呼吸所產(chǎn)生 答案 1 c a b 或c b a b d b 2 吸收空氣中的co2 排除其對實驗結(jié)果的干擾 其他合理答案也可 3 d封口放置一段時間后 酵母菌會將瓶中的氧氣消耗完 再連通b 就可以確保通入澄清石灰水的co2是酵母菌的無氧呼吸所產(chǎn)生的 其他合理答案也可 1 根據(jù)co2釋放量與o2消耗量判斷細胞呼吸狀況 1 不消耗o2 釋放co2 只進行無氧呼吸 2 無co2釋放 只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 3 酒精產(chǎn)生量等于co2量 只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 4 co2釋放量等于o2的吸收量 只進行有氧呼吸 答題技能培養(yǎng) 方法體驗 細胞呼吸方式的判定方法 5 co2釋放量大于o2的吸收量 既進行有氧呼吸 又進行酒精發(fā)酵 多余的co2來自酒精發(fā)酵 6 酒精產(chǎn)生量小于co2量 既進行有氧呼吸 又進行酒精發(fā)酵 多余的co2來自有氧呼吸 2 根據(jù)場所判斷試題中有時會畫出相關(guān)細胞圖解 可以作出如下判斷 1 真核細胞 若整個呼吸過程均在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行 則為無氧呼吸 若部分過程在線粒體中進行 則為有氧呼吸 2 原核細胞 原核細胞沒有線粒體 故原核細胞的呼吸在細胞質(zhì)和細胞膜上進行 其呼吸方式的判斷應(yīng)根據(jù)產(chǎn)物判斷 若只有二氧化碳和水產(chǎn)生則為有氧呼吸 若還有乳酸或酒精產(chǎn)生 則還存在無氧呼吸 典例1 將等量且足量的蘋果果肉分別放在o2濃度不同的密閉容器中 1h后 測定o2的吸收量和co2的釋放量 如下表 下列有關(guān)敘述中 正確的是a 蘋果果肉細胞在o2濃度為0 3 和5 25 時 分別進行無氧呼吸和有氧呼吸b 儲藏蘋果時 應(yīng)選擇o2濃度為5 的適宜環(huán)境條件c o2濃度越高 蘋果果肉細胞有氧呼吸越旺盛 產(chǎn)生atp越多d 蘋果果肉細胞進行無氧呼吸時 產(chǎn)生乳酸和co2 解析 蘋果果肉細胞在o2濃度為零時只進行無氧呼吸 o2濃度越過5 時只進行有氧呼吸 超過20 時隨o2濃度增加 細胞呼吸不再增強 由表中知co2釋放時最小值為0 4 表明細胞呼吸最弱 有機物消耗最少 適于貯存 所以o2濃度應(yīng)選5 答案 b 典例2 2012 浙江溫州八校聯(lián)考 下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a b c d時 co2釋放量和o2吸收量的變化 下列相關(guān)敘述正確的是 a 氧濃度為a時細胞呼吸最弱b 氧濃度為b時 無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍c 氧濃度為c時 有氧呼吸強度與無氧呼吸相等d 氧濃度為d時 該器官只進行有氧呼吸 解析 據(jù)圖可知 co2的釋放量在氧氣濃度為c點時最少 因此c點時細胞呼吸最弱 氧氣濃度為b時 氧氣的吸收量為3 co2的釋放量為8 計算可知無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍 氧濃度為c時 有氧呼吸強度與無氧呼吸不相等 此時o2的吸收量為4 co2的釋放量為6 計算可知無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的1 5倍 氧氣濃度為d點 氧氣的吸收量與二氧化碳的釋放量相等 說明只進行有氧呼吸 無氧呼吸被完全抑制 答案 d 典例1 在下列四種化合物的化學(xué)組成中 與圓圈中 a 所對應(yīng)的名稱相符合的是 易誤警示 一 atp和rna的結(jié)構(gòu)關(guān)系易于混淆 a 腺嘌呤核糖核苷酸b 腺苷c 腺嘌呤脫氧核苷酸d 腺嘌呤 解析 為雙鏈結(jié)構(gòu) 含t 為dna 是單鏈結(jié)構(gòu) 為rna 四種化合物的 a 依次為腺苷 腺嘌呤 核糖 腺嘌呤脫氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤 答案 d 糾錯筆記 atp去掉二個磷酸基團后的剩余部分是組成rna的基本單位之一的腺嘌呤核糖核苷酸 典例2 如圖是在微重力環(huán)境下測量花生種子萌發(fā)時試管中氣體體積變化的實驗裝置 每個試管中均放10g用消毒液清洗過 不影響種子生命力 的萌發(fā)種子 實驗開始時 u形管兩側(cè)液面相平 夾緊橡膠管 在25 下經(jīng)30分鐘后結(jié)束實驗 液面高度變化如圖所示 請回答下列問題 二 探究細胞呼吸的實驗考慮不全面 1 干重相同的小麥和花生種子 萌發(fā)時有氧呼吸釋放