【立體設(shè)計】高考生物一輪復(fù)習(xí) 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2講課件 新人教版必修1.ppt

知識研讀 對應(yīng)學(xué)生用書p39 第2講細(xì)胞的能量 通貨 atp atp的主要來源 細(xì)胞呼吸 1 atp在能量代謝中的作用 2 細(xì)胞呼吸 3 探究酵母菌的呼吸方式 課程標(biāo)準(zhǔn) 知識梳理 知識一atp的結(jié)構(gòu)和功能1 結(jié)構(gòu) atp是 的英文名稱縮寫 其結(jié)構(gòu)簡式是 一個atp分子中含有一個腺苷 三個 兩個 atp分子中大量的化學(xué)能儲存在 中 2 功能 atp是細(xì)胞內(nèi)的一種 化合物 直接給細(xì)胞生命活動提供能量 磷酸基團(tuán) 三磷酸腺苷 高能磷酸 a p p p 高能磷酸鍵 高能磷酸鍵 知識二atp和adp的相互轉(zhuǎn)化及atp的利用1 adp和atp的相互轉(zhuǎn)化 1 在有關(guān)酶的催化下 atp分子中遠(yuǎn)離 的高能磷酸鍵很容易水解 并釋放能量 2 在有關(guān)酶的催化下 adp可以接受能量 同時與一個游離的 結(jié)合 重新形成atp 3 atp和adp相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制 是生物界的 adp轉(zhuǎn)化為atp時所需能量 對于動物 人 真菌和大多數(shù)細(xì)菌來說來自于 對于綠色植物來說 還可以來自于 a 共性 光合作用 呼吸作用 pi 知識三細(xì)胞呼吸的方式1 細(xì)胞呼吸 是指生物體細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解 生成 釋放能量并生成 的過程 2 分類 根據(jù)是否有 參與 細(xì)胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型 3 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 1 酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存 屬于 菌 co2或其他產(chǎn)物 atp 兼性厭氧 氧 2 檢測酵母菌在細(xì)胞呼吸中是否產(chǎn)生co2可使用 或溴麝香草酚藍(lán) 其中后者顏色變化過程為由藍(lán)變 再變 3 檢測是否產(chǎn)生酒精可使用橙色的 溶液 其在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng) 變?yōu)?澄清石灰水 重鉻酸鉀 黃 綠 灰綠色 知識四有氧呼吸1 反應(yīng)式 2 過程 c6h12o6 6h2o 6o26co2 12h2o 能量 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜 線粒體基質(zhì) 丙酮酸 h2o h2o 丙酮酸 h h o2 co2 h 思考感悟 有氧呼吸三個階段相同的生成物是什么 提示 atp 知識五無氧呼吸2 過程 第一階段與有氧呼吸的第一階段相同 第二階段的產(chǎn)物是 兩個階段的反應(yīng)場所都是 酒精和二氧化碳或乳酸 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 考點一atp與adp的相互轉(zhuǎn)化一 轉(zhuǎn)化過程圖解 考點整合 即時鞏固解析為教師用書獨有 二 atp合成與水解的比較 續(xù)表 由上表可看出 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 三 atp中能量的應(yīng)用1 反應(yīng)式 案例1 2009 上海 下列關(guān)于葉肉細(xì)胞能量代謝的敘述中 正確的是 a 適宜光照下 葉綠體和線粒體合成atp都需要o2b 只要提供o2 線粒體就能為葉綠體提供co2和atpc 無光條件下 線粒體和葉綠體都產(chǎn)生atpd 葉綠體和線粒體都有atp合成酶 都能發(fā)生氧化還原反應(yīng) 解析 本題考查atp的產(chǎn)生過程及條件 光照下 葉綠體通過光反應(yīng)產(chǎn)生atp 釋放o2 不需要消耗o2 線粒體在提供丙酮酸和o2的前提下 不管有光還是無光均能進(jìn)行有氧呼吸 產(chǎn)生atp 放出co2 答案 d 即時鞏固1 反應(yīng)式 adp pi 能量酶 atp 是在所有活細(xì)胞中發(fā)生的反應(yīng) 下列與反應(yīng)式中 能量 相關(guān)的敘述正確的是 a 向右反應(yīng)需要的能量可以來自細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成過程所釋放的能量b 向右反應(yīng)需要的能量可以來自乳酸的氧化分解c 向左反應(yīng)釋放的能量可以用于葉綠體中h2o的分解或co2固定d 向左反應(yīng)釋放的能量可以用于人體肺泡內(nèi)的氣體交換過程 解析 在解答此類題目時要正確區(qū)分生物體內(nèi)的需能反應(yīng)和放能反應(yīng) 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成是耗能過程 不釋放能量 a項錯誤 反應(yīng)向右進(jìn)行所需能量來源于光合作用吸收的光能和細(xì)胞呼吸釋放的化學(xué)能 乳酸可轉(zhuǎn)變?yōu)楸?參與細(xì)胞呼吸釋放能量 用于合成atp b項正確 反應(yīng)向左進(jìn)行釋放的能量可用于各項生命活動 但葉綠體內(nèi)h2o的分解所需能量來自光能 c項錯誤 人體肺泡內(nèi)氣體的交換是自由擴散過程 不消耗能量 d項錯誤 答案 b 考點二細(xì)胞呼吸一 有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解 二 有氧呼吸和無氧呼吸的比較 案例2 2009 全國 下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述 錯誤的是 a 細(xì)胞呼吸必須在酶的催化下進(jìn)行b 人體硬骨組織細(xì)胞也進(jìn)行呼吸c 酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸d 葉肉細(xì)胞在光照下進(jìn)行光合作用 不進(jìn)行細(xì)胞呼吸 解析 本題主要考查細(xì)胞呼吸的相關(guān)知識 旨在考查學(xué)生的知識識記與分析應(yīng)用能力 難度不大 細(xì)胞呼吸是生物體重要的分解代謝過程 需要酶的參與 a項正確 無論是動物細(xì)胞 如人體的硬骨細(xì)胞 還是植物細(xì)胞 如葉肉細(xì)胞 只要是 生物體內(nèi)的活細(xì)胞都進(jìn)行細(xì)胞呼吸 b項正確 酵母菌是兼性厭氧型生物 因此 既能進(jìn)行有氧呼吸 也能進(jìn)行無氧呼吸 c項正確 葉肉細(xì)胞在光下既進(jìn)行光合作用 也進(jìn)行細(xì)胞呼吸 d項錯誤 答案 d 即時鞏固2 有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是 都在線粒體中進(jìn)行 都需要酶 都需要氧 都產(chǎn)生atp 都經(jīng)過生成丙酮酸的反應(yīng)a b c d 解析 生物體內(nèi)的任何化學(xué)反應(yīng)都需要酶的催化 有氧呼吸與無氧呼吸的第一步都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行且都產(chǎn)生丙酮酸 有氧呼吸 無氧呼吸的實質(zhì)相同 都是分解有機物 釋放能量 形成atp的過程 答案 d 考點三影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素一 呼吸速率與溫度的關(guān)系 如圖 溫度通過影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性來影響呼吸速率 二 呼吸速率與o2濃度的關(guān)系 如圖 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(dá)到一定值后 隨o2濃度增大 有氧呼吸不再加強 呼吸酶數(shù)量等因素的影響 三 呼吸速率與含水量的關(guān)系 如圖 在一定范圍內(nèi) 細(xì)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 案例3 2009 廣東 利用地窖貯藏種子 果蔬在我國歷史悠久 地窖中的co2濃度較高 有利于 a 降低呼吸強度b 降低水分吸收c 促進(jìn)果實成熟d 促進(jìn)光合作用 解析 本題考查利用細(xì)胞呼吸原理保存種子 果蔬 是一道容易題目 保存種子 果蔬關(guān)鍵是抑制細(xì)胞呼吸 降低有機物的消耗 而不是促進(jìn)光合作用 所以d項錯誤 細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是co2 如果濃度較高會抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行 從而降低有機物的消耗 促進(jìn)果實成熟一般使用乙烯利 所以c項錯誤 答案 a 即時鞏固3 貯藏蘋果時既要保持其口感又要減少水分的消耗 下列最適宜的貯藏條件是 a 高co2濃度 低氧濃度和零下低溫b 低co2濃度 高氧濃度和零下低溫c 低氧濃度 高co2濃度和零上低溫d 完全無氧 高co2濃度和零上低溫 解析 影響細(xì)胞呼吸的因素主要有水分 氧氣和溫度 題干中要求減少水分的消耗 所以只能從氧濃度和溫度兩方面考慮 酶活性在一定溫度范圍內(nèi) 隨溫度的升高而增強 故低溫是貯藏行之有效的方法之一 但零下低溫會引起凍傷而失去蘋果的口感 氧氣是有氧呼吸的原料 二氧化碳是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物 降低反應(yīng)物濃度或增加產(chǎn)物濃度都會降低細(xì)胞呼吸的速率 完全無氧條件下 細(xì)胞可進(jìn)行無氧呼吸 而氧氣的存在可以抑制無氧呼吸 因此氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到一個合適的濃度 在這個濃度下 氧氣對無氧呼吸起抑制作用 而有氧呼吸又很弱 有機物的消耗達(dá)到最低 答案 c 考點四 探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式 的實驗分析一 實驗原理1 酵母菌是兼性厭氧菌 在有氧和無氧條件下均能生活 有氧呼吸產(chǎn)生h2o和co2 無氧呼吸產(chǎn)生酒精和co2 2 co2可使澄清的石灰水變混濁 也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃 根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時間長短 可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中co2的產(chǎn)量 橙色的重鉻酸鉀溶液 在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 變成灰綠色 二 實驗探究過程 實驗結(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 酵母菌通過細(xì)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(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精 還產(chǎn)生少量的二氧化碳三 實驗中的關(guān)鍵步驟1 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(jìn)入a瓶的空氣先經(jīng)過naoh的錐形瓶 洗除空氣中的co2 保證第三個錐形瓶的澄清石灰水變混濁是由于酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生co2所致 2 b瓶應(yīng)封口放置一段時間后 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 四 注意事項1 配制酵母菌培養(yǎng)液時應(yīng)選用新鮮的食用酵母菌 因為新鮮的酵母菌出芽生殖快 細(xì)胞呼吸旺盛 實驗效果明顯 2 甲 組裝置中 10 的naoh溶液可以吸收通入空氣中的co2 避免空氣中co2影響實驗結(jié)果 乙 組中b瓶應(yīng)先放置一段時間后 再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶 目的是先讓b瓶中的o2耗盡 才能進(jìn)行無氧條件下的實驗 3 在25 35 的條件下進(jìn)行實驗 此時酵母菌中酶的活性最高 生命活動最旺盛 細(xì)胞呼吸明顯 五 拓展應(yīng)用1 探究有氧呼吸與無氧呼吸產(chǎn)生熱量的多少 2 探究酵母菌在有氧條件和無氧條件下消耗糖的速度快慢 3 檢測汽車司機是否飲酒 案例4 2009 江蘇 某小組為研究脫氣對酵母菌在培養(yǎng)初期產(chǎn)氣量的影響 進(jìn)行了甲 乙2組實驗 實驗裝置如右圖所示 除圖中實驗處理不同外 其余條件相同 一段時間內(nèi)產(chǎn)生co2總量的變化趨勢是 解析 本題主要考查酵母菌的呼吸作用方式 在有氧氣的情況下進(jìn)行有氧呼吸 無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸 實驗剛開始時 乙組注射器中有o2 所以酵母菌能進(jìn)行有氧呼吸 產(chǎn)生的co2多 而甲組只進(jìn)行無氧呼吸 產(chǎn)生的co2少 此外 酵母菌在培養(yǎng)初期因要適應(yīng)新環(huán)境 繁殖速率較慢 總數(shù)少 釋放的co2量增長緩慢 但總體產(chǎn)生的co2量不斷增加 所以呈c選項中所示的曲線 答案 c 即時鞏固4 將酵母菌研磨成勻漿 離心后得上清液 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 和沉淀物 含線粒體 把等量的上清液 沉淀物和未曾離心的勻漿分別放入甲 乙 丙三個試管中 各加入等量葡萄糖溶液 然后置于隔絕空氣的條件下 下列敘述正確的是 a 甲試管中最終產(chǎn)物為co2和h2ob 乙試管中不發(fā)生反應(yīng)c 丙試管中有大量的atp產(chǎn)生d 丙試管中無co2產(chǎn)生 解析 酵母菌無氧呼吸的第一階段是由葡萄糖生成丙酮酸 第二階段是丙酮酸生成酒精和co2 兩個階段的場所都是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 甲試管中含有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 可進(jìn)行無氧呼吸生成酒精和co2 但無氧呼吸不生成h2o 選項a錯誤 乙試管中只含線粒體 由于是在無氧條件下 且葡萄糖不在線粒體發(fā)生反應(yīng) 因此乙試管內(nèi)不發(fā)生反應(yīng) 選項b正確 丙試管中含有線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 可發(fā)生無氧呼吸生成酒精和co2 但只產(chǎn)生少量atp 因此選項c d錯誤 答案 b 實驗設(shè)計 為了探究酵母菌所進(jìn)行的細(xì)胞呼吸類型 請根據(jù)所給的材料和用具設(shè)計實驗 1 實驗?zāi)康?探究酵母菌所進(jìn)行的細(xì)胞呼吸類型 2 實驗原理 酵母菌如果只進(jìn)行有氧呼吸 則吸收的氧氣量和放出的二氧化碳量相等 如果只進(jìn)行無氧呼吸 則放出二氧化碳 不吸收氧氣 如果既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸 則吸收的氧氣量小于放出的二氧化碳量 3 實驗材料和用具有哪些 4 實驗方法 將實驗材料和用具按圖所示配制實驗裝置 如想得到實驗結(jié)論還必須同時設(shè)計另一個實驗 請指出另一個實驗裝置應(yīng)如何設(shè)計 在方框內(nèi)繪制裝置圖 并注上文字 5 實驗結(jié)果及結(jié)論是什么 解析 本實驗可以借鑒必修1教材中 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 的原理 器材 步驟 另一個實驗裝置應(yīng)該是空白對照實驗 用等量