高三生物一輪復習課件第12-14課時ATP與細胞呼吸

生物大一輪復習第12課時細胞的能量“通貨”——ATP猜想：細胞內(nèi)哪些物質(zhì)較有可能為螢火蟲尾部細胞的發(fā)光提供能量？糖類：主要能源物質(zhì)脂肪：良好的儲能物質(zhì)問題探討太陽能：最終能量來源誰能夠為螢火蟲尾部細胞的發(fā)光直接提供能量呢？熒光消失暗處ABCD２ｍｌATP溶液２ｍｌ脂肪溶液２ｍｌ蒸餾水觀察15min暗處實驗探究２ｍｌ葡萄糖溶液無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)有熒光出現(xiàn)直接能源物質(zhì)糖類、脂肪等有機物儲存大量能量，但不能被直接利用≈ATP儲存相對較少能量，但能被直接利用≈ATP是細胞的能量“通貨”？1.中文名稱：其中“A”代表

,“P”代表

，“～”代表

。A－P～P～P三磷酸腺苷高能磷酸鍵4.結(jié)構(gòu)簡式：腺苷高一、ATP的分子結(jié)構(gòu)2.元素組成：C、H、O、N、P3.化學組成：由1分子

、1分子

、3分子

組成腺嘌呤核糖磷酸基團磷酸基團腺苷5.ATP與RNA的關系：ATP脫去

個磷酸基團是組成RNA的基本單位2項目ATP的合成ATP的水解反應式能量來源植物：動物：儲存在ATP

中的能量能量去路儲存在ATP的

中光反應產(chǎn)生的ATP只能用于

.呼吸作用產(chǎn)生的ATP用于

.反應場所四、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化ADP+Pi+能量

ATP+H20ATP合成酶ATP+H20

ADP+Pi+能量

ATP水解酶光能（光合作用）、化學能（呼吸作用）化學能（呼吸作用）高能磷酸鍵高能磷酸鍵暗反應各項生命活動細胞質(zhì)基質(zhì)（有氧、無氧呼吸第一階段）線粒體（有氧呼吸第二階段）葉綠體類囊體薄膜（光反應）生物體的需能部位光合作用呼吸作用吸能反應光合作用呼吸作用大腦思考生物放電物質(zhì)合成肌肉收縮主動運輸活躍的穩(wěn)定的最終能源主要能源物質(zhì)直接能源物質(zhì)生物大一輪復習第13、14課時ATP的主要來源——細胞呼吸1.生物體生命活動的主要能源物質(zhì)是什么？2.生物體新陳代謝所需能量的直接來源是什么？葡萄糖ATP3.葡萄糖是如何轉(zhuǎn)化為直接能源ATP的呢？復習提問下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過程才能實現(xiàn)？光能糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能ATP中活躍的化學能直接用于各種生命活動①②③光合作用細胞呼吸ATP水解思考18世紀，法國化學家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)物質(zhì)燃燒需要氧氣，并且把呼吸作用比作碳和氫的“緩慢燃燒過程”。后來人們發(fā)現(xiàn)，呼吸作用的實質(zhì)是細胞內(nèi)有機物的氧化分解，并且釋放能量。由于呼吸作用是在細胞內(nèi)進行的，因此也叫細胞呼吸。2.呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎問題探討（P91）①都是物質(zhì)的氧化分解過程；②都能產(chǎn)生CO2等產(chǎn)物；③都釋放出能量討論:1.呼吸作用與物質(zhì)燃燒有什么共同點?不能

在

經(jīng)過一系列的

，最終生成

或

，

釋放出

并生成

的過程。細胞呼吸的概念：細胞內(nèi)氧化分解CO2能量其他產(chǎn)物ATP思考：呼吸作用和我們平時所說的“呼吸”相同嗎？有機物呼吸作用≠

呼吸機體與外界環(huán)境之間O2和CO2交換的過程有機物氧化分解，釋放能量水解vs氧化分解多糖二糖葡萄糖初步水解徹底水解蛋白質(zhì)多肽氨基酸脂肪脂肪酸+甘油肽酶蛋白酶脂肪酶麥芽糖酶淀粉酶水解較大分子→較小分子氧化分解糖類脂肪徹底氧化分解CO2+H2O+能量蛋白質(zhì)徹底氧化分解CO2+H2O+尿素+能量CHONCHO(消化）有機物→CO2+其他產(chǎn)物+能量含P有機物徹底氧化分解CO2+H2O+磷酸鹽+能量CHP(代謝利用）淀粉麥芽糖葡萄糖有氧呼吸的概念：

細胞在

的參與下，通過

的催化作用，把葡萄糖等有機物

氧化分解，產(chǎn)生

，同時釋放

，生成

的過程。CO2和水有氧呼吸的場所：細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）大量ATP氧徹底能量多種酶①為生物體的生命活動

；②為生物體其他化合物的合成

。細胞呼吸的意義：提供能量提供原料有氧呼吸第一階段：葡萄糖的初步分解場所：第二階段：丙酮酸的徹底分解場所：第三階段：氧的參與場所：細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜

過程：場所：細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

總反應式：

能量轉(zhuǎn)換：特點（與體外燃燒相比）：P94①溫和條件下進行③相當一部分能量儲存于ATP中②有機物徹底氧化分解、能量逐步釋放同位素標記法酶有機物中穩(wěn)定的化學能→熱能(主要)

+ATP中活躍的化學能無氧呼吸的概念：

細胞在

的參與下，通過

的催化作用，把葡萄糖等有機物

氧化分解，產(chǎn)生

或

，同時釋放

，生成

的過程。酒精和CO2場所：細胞質(zhì)基質(zhì)少量ATP無氧不徹底少量能量多種酶乳酸

過程：第一階段：葡萄糖的初步分解場所：第二階段：丙酮酸的不徹底分解場所：細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)無氧呼吸總反應式：C6H12O6

2C2H5OH(酒精)

+2CO2

+少量能量

酶C6H12O6

2C3H6O3(乳酸)+少量能量

酶多數(shù)植物、酵母菌動物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚導致無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精還是乳酸的直接原因是什么?根本原因是什么？

能量轉(zhuǎn)換：

①不徹底氧化物中的化學能(大部分)

有機物中穩(wěn)定的化學能→

②熱能(主要)

+ATP中活躍的化學能ATP是葡萄糖氧化分解的產(chǎn)物。×細胞呼吸是放能反應，釋放的能量可以合成ATP

有氧呼吸與無氧呼吸的比較呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸不同點反應條件場所產(chǎn)物釋放能量反應是否徹底相同點聯(lián)系實質(zhì)意義細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(主要)細胞質(zhì)基質(zhì)

氧氣、水、多種酶無氧、多種酶CO2和H2O酒精和CO2或乳酸大量能量只在第一階段釋放少量能量第一階段完全相同

分解有機物，釋放能量，形成ATP

①提供能量②提供原料徹底不徹底1．有氧呼吸時，生成物H2O中的氫只來自線粒體中丙酮酸的分解。(

)2．有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水。(

)3．有氧呼吸產(chǎn)生的能量大部分以熱能形式散失。(

)4．細胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應，只發(fā)生在細胞有氧時。(

)5．無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累。(

)××√××細胞呼吸方式的判斷欲確認某生物的呼吸類型，應設置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)考點二探究酵母菌的呼吸方式的實驗1.實驗原理(1)酵母菌：酵母菌是一種單細胞真菌，其代謝類型是兼性厭氧型，在有氧和無氧條件下都能生存。C6H12O6有氧2C2H5OH+2CO2無氧6CO2+12H2OCO2:澄清石灰水由澄清變渾濁溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃C2H5OH（酒精）：酸性重鉻酸鉀溶液灰綠色檢測產(chǎn)物：堿酸溴麝香草酚藍水溶液考點二探究酵母菌的呼吸方式的實驗2.實驗步驟(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。(2)裝置如圖所示:

圖甲中空氣先通過NaOH溶液的目的：除去空氣中的CO2。保證第三個錐形瓶中的澄清石灰水變混濁完全是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。圖乙中B瓶先密封放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的目的：耗盡瓶中原有的氧氣，確保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的。①對比實驗（相互對照）②無關變量相同且適宜：25-35℃培養(yǎng)8-10h有氧呼吸無氧呼吸考點二探究酵母菌的呼吸方式的實驗3.產(chǎn)物檢測與實驗現(xiàn)象條件澄清石灰水的變化/出現(xiàn)變化的時間甲組（有氧）變渾濁/快乙組（無氧）變渾濁/慢（1）取2支試管編號。（2）各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2ml加入試管。（3）分別滴加0.5ml重酪酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕震蕩、混勻。觀察顏色變化。如何檢測產(chǎn)物中是否有酒精？4.實驗結(jié)論(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。(2)在有氧條件下產(chǎn)生CO2多而快，在無氧條件下產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的CO2。重鉻酸鉀-濃硫酸溶液無變化出現(xiàn)灰綠色例.為了探究酵母菌細胞呼吸的方式,某同學將實驗材料和用具按如圖所示安裝好。以下關于該實驗的說法,不正確的是()A.甲、乙兩組實驗探究的分別是酵母菌在有氧、無氧條件下的呼吸方式B.加入質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2C.將橙色的重鉻酸鉀溶液滴入B瓶中變成灰綠色,證明有酒精產(chǎn)生D.乙組B瓶先封口放置一段時間,目的是消耗B瓶中的O2以形成無氧的環(huán)境C橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應,變成灰綠色考點三影響細胞呼吸的外界因素及其應用內(nèi)因——遺傳因素是否有線粒體酶的種類、數(shù)量、活性器官種類生長時期等影響細胞呼吸的因素外因——環(huán)境因素氧氣濃度溫度二氧化碳濃度含水量等考點三影響細胞呼吸的外界因素及其應用1.O2濃度對有氧呼吸和無氧呼吸的曲線分析

①A點：②B點：③AC段(不包含A、C點)：④C點以后:曲線分析(呼吸底物為葡萄糖，以真核細胞為例)：O2濃度為0，細胞只進行無氧呼吸。有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2的量相等，有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比為1∶3。CO2的產(chǎn)生量大于O2的吸收量，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。但當O2濃度達到一定值后，有氧呼吸強度不再隨O2濃度的增大而增大，這可能是受與呼吸作用有關的酶的數(shù)量或溫度等因素的影響。注意：若以脂肪為呼吸底物，隨O2濃度增大，最終O2吸收量與CO2釋放量不相等。細胞只進行有氧呼吸，在保存蔬菜、水果時,應選擇

點對應的O2濃度,為什么？R因為此時總CO2釋放量最少,細胞呼吸最弱，有機物的損耗最少。①選用透氣消毒紗布包扎傷口，抑制破傷風桿菌等厭氧細菌的無氧呼吸。②作物栽培中耕松土，保證根的正常細胞呼吸，有利于根系的生長及對礦質(zhì)離子的吸收。③提倡慢跑，防止肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸導致肌肉酸痛。④稻田定期排水，抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。⑤貯藏蔬菜、水果和種子時，降低O2濃度（約5%），以減少有機物消耗，但不能無O2，否則產(chǎn)生酒精過多，會導致腐爛,故氧濃度控制在呼吸作用最低點，有氧呼吸較弱，而無氧呼吸又受到抑制。⑥釀酒時先通氣，讓酵母菌進行有氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其發(fā)酵，產(chǎn)生酒精。(3)實際應用：1.O2濃度對細胞呼吸的影響考點三影響細胞呼吸的外界因素及其應用考點三影響細胞呼吸的外界因素及其應用2.溫度對細胞呼吸的影響(1)影響原理：溫度通過影響酶的活性，影響細胞呼吸速率。(2)曲線分析：(3)實際應用：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。①水果、蔬菜等放入冰箱中(應選取零上低溫)，可延長保鮮時間。②溫室中栽培蔬菜時，夜間適當降低溫度，可降低細胞呼吸，減少有機物的消耗，提高蔬菜的產(chǎn)量。蔬菜、水果儲存：低氧+零上低溫+適宜濕度考點三影響細胞呼吸的外界因素及其應用3.CO2濃度對細胞呼吸的影響(1)影響原理：CO2是細胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會抑制細胞呼吸的進行。(2)曲線分析：(3)實際應用：在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗。如地窖中CO2濃度高，有利于蔬菜水果的儲存?？键c三影響細胞呼吸的外界因素及其應用4.含水量對細胞呼吸的影響(1)影響原理：水既是有氧呼吸反應物，又是反應的介質(zhì)。在一定范圍內(nèi)自由水含量越多，代謝越旺盛，呼吸作用越強。

(2)實際應用：①抑制細胞呼吸——曬干的種子含水量降低，細胞呼吸減慢，更有利于儲存。

②促進細胞呼吸——浸泡種子，含水量增加，有利于種子的萌發(fā)。種子儲存：低氧+零上低溫+干燥蔬菜、水果儲存：低氧+零上低溫+適宜濕度1.科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細胞呼吸速率的影響,結(jié)果如圖。下列敘述正確的是（）

A.20h內(nèi),果肉細胞產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體B.50h后,30℃條件下果肉細胞沒有消耗O2,密閉罐中CO2濃度會增加C.50h后,30℃條件下的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢,是因為溫度高使酶活性降低D.實驗結(jié)果說明溫度越高,果肉細胞有氧呼吸速率越大B果肉細胞不能進行光合作用2.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。相關敘述不正確的是（）A.甲圖中氧濃度為a時的情況對應于乙圖中的A點B.甲圖中氧濃度為b時的情況對應于乙圖中的CD段C.甲圖的a、b、c、d中c對應的氧濃度最適合貯藏植物器官D.甲圖中氧濃度為d時沒有酒精產(chǎn)生B甲圖中氧濃度為b時，CO2的釋放量遠遠大于氧氣的吸收量，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，應對應乙圖中的AC段

考點四探究細胞呼吸速率的測定1.探究細胞呼吸速率的測定

(1)實驗裝置(2)實驗原理：組織細胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強減小，刻度管內(nèi)的液滴左移。單位時間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。裝置乙為對照。①如果實驗材料是綠色植物，整個裝置應遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。②如果實驗材料是種子，為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應對裝置及所測種子進行消毒處理。③為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應設置對照實驗，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。(3