2013高考調(diào)研光盤

必修一

分子與細胞第三單元細胞的能量供應和利用第2講

ATP的主要來源——細胞呼吸基礎(chǔ)梳理主干知識專題剖析高考隨堂課時作業(yè)一、探究酵母菌細胞呼吸的方式[判斷正誤]酵母菌既能進行有氧呼吸，也能進行無氧呼吸。(

)CO2

可使酸性重鉻酸鉀溶液變成灰綠色。(

)根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短，可檢測酵母菌產(chǎn)生

CO2

的多少。(

)4．酒精與酸性重鉻酸鉀溶液發(fā)生反應，變成橙色。(

)5．對照組實驗增強了實驗的說服力和可信度。()二、細胞呼吸[填空]1．概念及種類概念：生物體內(nèi)的有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的

，最終生成

，釋放出能量，生成

的過程。種類：無氧呼吸和有氧呼吸；絕大多數(shù)的生物

是細胞呼吸的主要形式。3．無氧呼吸概念：細胞在

條件下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物分解為

的氧化產(chǎn)物，同時產(chǎn)生

能量的過程場所：

反應式：①

②

4．細胞呼吸的實質(zhì)、意義及原理應用實質(zhì)：氧化分解有機物、釋放能量、形成ATP。細胞呼吸原理的應用：傷口包扎、作物松土、稻田排水、傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)等。為生物體的生命活動

意義是體內(nèi)各物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的樞紐，為體內(nèi)其他化合物的合成

，其相互聯(lián)系的物質(zhì)是

三、無氧呼吸[判斷正誤]1

．酵母菌無氧呼吸的反應式為C6H12O6

―酶―→2C2H5OH＋2CO2＋能量。(

)馬鈴薯儲藏久了會有酒味產(chǎn)生。(

)人劇烈運動時產(chǎn)生的

CO2是有氧呼吸和無氧呼吸共同的產(chǎn)物。(

)無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量，產(chǎn)生少量ATP。(

)一、1.√

2.×二、1.氧化分解2．氧 多種酶＋能量

細胞質(zhì)基質(zhì)3.√

4.×

5.√CO2

或其他產(chǎn)物

ATP

有氧呼吸徹底

CO2

和

H2O

6CO2＋12H2O2C3H4O3

線粒體基質(zhì)

6CO2

線粒體內(nèi)膜

H2O

逐步3．無氧 不徹底 少量 細胞質(zhì)基質(zhì)酶①C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2＋能量酶②C6H12O6――→2C3H6O3＋能量4．提供能量 提供原料 丙酮酸三、1.√

2.×

3.×

4.√知識點一 細胞呼吸的過程準確識記1．有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解2．有氧呼吸過程中各元素的來源和去路CO2是在第二階段產(chǎn)生的，是由丙酮酸和水反應生成的，場所是線粒體基質(zhì)。O2參與了第三階段，[H]和O2結(jié)合生成水，所以細胞呼吸產(chǎn)生的水中的氧來自于O2，場所是線粒體內(nèi)膜。(3)有氧呼吸過程中的反應物和生成物中都有水，反應物中的水用于第二階段和丙酮酸反應，生成物中的水是有氧呼吸第三階段[H]和O2結(jié)合生成的。3．有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸無氧呼吸不同點場所細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體始終在細胞質(zhì)基質(zhì)條件需O2、酶不需O2，需酶產(chǎn)物CO2、H2O酒精和CO2

或乳酸能量大量少量相同點聯(lián)系葡萄糖分解為丙酮酸的階段相同，以后階段不同實質(zhì)分解有機物，釋放能量，合成ATP意義為生物體的各項生命活動提供能量細胞呼吸類型的判斷在以C6H12O6為呼吸底物的情況下，CO2的釋放量和O2消耗量是判斷細胞呼吸方式的重要依據(jù)，方法如下：知能拓展氣體變化特點判斷方法實例無CO2釋放細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化馬鈴薯塊莖的無氧呼吸不消耗O2，但產(chǎn)生CO2細胞只進行產(chǎn)生酒精和CO2的無氧呼吸。此種情況下，容器內(nèi)氣體體積增大酵母菌的無氧呼吸CO2釋放量等于O2的消耗量細胞只進行有氧呼吸。此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化，但若將CO2吸收，可引起氣體體積減小人體細胞的有氧呼吸氣體變化特點判斷方法實例CO2釋放量大于O2的消耗量VCO2/VO2＝4/3有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等酵母菌在不同O2濃度下的細胞呼吸VCO2/VO2>4/3無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸VCO2/VO2<4/3有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于無氧呼吸【特別提醒】

由于脂肪含

H

量高于糖類，因此耗氧量多。若以脂肪為呼吸底物，進行有氧呼吸，會出現(xiàn)耗O2

量>CO2釋放量的情況。1．生物體內(nèi)有機物氧化分解的總過程中，完全在線粒體內(nèi)進行的是(

)酶A．C6H12O6＋6O2――→CO2＋6H2O＋能量B．丙酮酸和水形成CO2

和[H]酶C．C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2＋能量D．丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸即時應用解析

本題考查細胞呼吸的相關(guān)原理以及理解能力，分析判斷能力等，除有氧呼吸的后兩個階段是在線粒體中完成以外，無氧呼吸全過程、有氧呼吸第一階段均在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。據(jù)此分析可知，只有丙酮酸和水形成CO2和[H]是完全在線粒體中進行的。答案

B2．按下表設計進行實驗。分組后，在相同的適宜條件下培養(yǎng)8～10

小時，并對實驗結(jié)果進行分析。下列敘述正確的是()A．甲組不產(chǎn)生CO2

而乙組產(chǎn)生B．甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同C．丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組相同D．丁組的氧氣消耗量大于乙組答案D解析

酵母菌無氧條件下能產(chǎn)生酒精和

CO2，A

錯；甲組雖然能產(chǎn)生酒精，但酵母菌細胞已破裂，生命活性較細胞器完整的酵母菌差，所以甲組產(chǎn)生酒精的量少于丙組，B

錯；丁組有氧丙組無氧，消耗等量的葡萄糖，酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的ATP較無氧呼吸多，能量轉(zhuǎn)換率大，所以C

錯；丁組與乙組相比酵母菌細胞結(jié)構(gòu)完整，有氧呼吸耗氧量大于乙組，D

正確。知識點二

影響細胞呼吸速率的因素準確識記1．呼吸速率是指單位數(shù)量的活體組織，在單位時間內(nèi)分解有機物的速率。它是植物呼吸作用強弱的指標，一般以測定植物釋放二氧化碳或吸收氧氣的速率來衡量呼吸速率。②生產(chǎn)上常用這一原理在低溫下貯藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當降低溫度，降低呼吸作用，減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量。②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。(4)水在一定范圍內(nèi)，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。當含水量過多時，呼吸速率減慢，甚至死亡。(如圖)植物組織細胞呼吸速率的測定與探究(1)植物細胞呼吸的指標：植物細胞呼吸吸收O2，釋放CO2，CO2

被NaOH

溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強減小，毛細管內(nèi)的水滴左移(實驗裝置如下圖)。根據(jù)單位時間內(nèi)液滴左移的體積即可計算呼吸速率。知能拓展條件：整個裝置必須遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應將裝置及所測種子進行消毒處理。對照組的設置：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，將所測定的生物滅活(將種子煮熟)，其他條件均不變。即時應用A．葡萄糖只被無氧呼吸分解B．30%的葡萄糖被無氧呼吸分解

C．60%的葡萄糖被無氧呼吸分解

D．無氧呼吸停止答案

C解析a

時無氧呼吸產(chǎn)生酒精為6

個單位，同時無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳為6

個單位，則有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳為18－6＝12

個單位。則有氧呼吸消耗葡萄糖與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為(12/6)∶(6/2)＝2∶3，則有3/5

葡萄糖被無氧呼吸分解?？键c一細胞呼吸中的物質(zhì)和能量變化命題解讀高考中對有氧呼吸和無氧呼吸的過程、場所與特點的比較，以同位素標記示蹤的角度追蹤細胞呼吸過程中元素轉(zhuǎn)移過程的考查題目出現(xiàn)的頻率較高高考專題研究A．①②③C．①③④B．②③④D．①②④【解析】①是有氧呼吸的后兩個階段，發(fā)生在線粒體中。②和③表示兩種類型的無氧呼吸，均發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中。④表示ATP

的合成和利用，可以發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中?！敬鸢浮緽考點二影響細胞呼吸的因素及應用命題解讀本考點在高考中往往與光合作用聯(lián)系在一起，尤其以生產(chǎn)實踐為背景材料的綜合性試題更為常見。預計高考中細胞呼吸原理在生產(chǎn)、生活中的應用仍可能會采取圖表、坐標曲線等形式進行命題示例2

(2011·衡水模擬)為了探究植物呼吸強度的變化規(guī)律，研究人員在不同的溫度和不同氧含量的條件下，測定了一定大小的新鮮菠菜葉的二氧化碳釋放量，其數(shù)據(jù)如下表所示(表中為相對值)。請據(jù)此分析回答：(1)為了能使實驗數(shù)據(jù)真實地反映呼吸強度的變化，在實驗環(huán)境條件上應特別注意的是什么？為什么？

研究人員在對數(shù)據(jù)分析時，發(fā)現(xiàn)在溫度、氧含量分別為

的條件下所測數(shù)據(jù)最可能是錯誤的。表中數(shù)據(jù)反映出當氧含量從

20%上升到

40%時，植物的呼吸強度一般

，其原因是

。(4)就表中數(shù)據(jù)分析，蔬菜長期貯藏的最佳環(huán)境控制條件是

。此條件下植物細胞內(nèi)二氧化碳的產(chǎn)生場所是

。【解析】

解讀表格時首先要注意縱橫表頭，然后依次縱向或橫向解讀，注意觀察其規(guī)律和變化趨勢，如果出現(xiàn)像10℃、1.0%時的異常數(shù)據(jù)時，要注意分析其原因。本題要觀察呼吸強度的變化，采用的觀察指標是測定CO2的含量，但是光合作用會吸收CO2，為避免光合作用的變化，所以實驗時要遮光。呼吸作用最弱的時候，消耗有機物最少，最利于保存蔬菜。據(jù)表分析在3℃、3.0%時釋放CO2

最少，但是此時因為有O2，所以蔬菜仍然會進行有氧呼吸，同時也進行無氧呼吸，所以產(chǎn)生CO2

的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體?！敬鸢浮?/p>

(1)遮光處于黑暗狀態(tài)；防止葉片進行光合作用干擾呼吸強度的測定受酶的數(shù)量限制(或受線粒體數(shù)10℃、1.0%保持相對穩(wěn)定量限制)細胞質(zhì)基質(zhì)、線(4)溫度、氧含量分別為3℃、3%粒體實驗專題探究本講實驗——“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗【理論指導】1．實驗原理(1)酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌進行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2，在進行無氧呼吸時能產(chǎn)生酒精和CO2。CO2

可使澄清的石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍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)生情況。橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下可與酒精發(fā)生化學反應，變成灰綠色。2．實驗流程提出問題：酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)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(chǎn)物是什么作用假設：根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗(如酵母菌可用于釀酒、發(fā)面等)作出合理的假設3.實驗中的關(guān)鍵步驟通入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渾濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)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?！咎貏e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?！久}設計】例

如圖是用以研究酵母菌呼吸作用的兩實驗裝

置。若在25

℃室溫的環(huán)境下做圖中的實驗，一小時后，兩溫度計的度數(shù)變化最可能的曲線圖是(

)【解析】

裝置甲中酵母菌進行有氧呼吸，裝置乙中酵母菌進行無氧呼吸，有氧呼吸釋放能量較無氧呼吸多?！敬鸢浮?/p>

D題組一

細胞呼吸過程的考查1.(2011·課標全國卷)下列關(guān)于呼吸作用的敘述，正確的是(

)無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水C.無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累D.質(zhì)量相同時，脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量多答案

D解析

丙酮酸是呼吸作用的中間產(chǎn)物，無氧呼吸的終產(chǎn)物為酒精和二氧化碳或乳酸，A選項錯誤；有氧呼吸產(chǎn)生的[H]是在線粒體的內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水的，B選項錯誤；無氧呼吸不需要O2的參與，該過程中并無[H]的積累，C選項錯誤；脂肪分子中O的含量遠遠少于糖

原，而H的含量多于糖原，所以相同質(zhì)量的脂肪和糖原，脂肪有氧氧化時所需要的O2多，放出的能量也多。2.(2011·海南卷)細胞內(nèi)糖分解代謝過程如下圖，下列敘述錯誤的是(

)植物細胞能進行過程①和③或過程①和④真核細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中能進行過程①和②

C.動物細胞內(nèi)，過程②比過程①釋放的能量多D.乳酸菌細胞內(nèi)，過程①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H]答案

B解析

大部分植物細胞進行無氧呼吸時產(chǎn)生CO2和乙醇，少數(shù)植物的某些器官在進行無氧呼吸時也可以產(chǎn)生乳酸，如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等；有氧呼吸的第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，產(chǎn)生丙酮酸和[H]，第二階段在線粒體基質(zhì)中進行，產(chǎn)生CO2和[H]，第三階段在線粒體內(nèi)膜上進行，產(chǎn)生水；有氧呼吸的三個階段均釋放能量，其中第三階段釋放能量最多；乳酸菌的無氧呼吸可以分為兩個階段：第一階段與有氧呼吸的第一階段完全相同，也產(chǎn)生[H]，第二階段是丙酮酸在乳酸脫氫酶的催化下，被[H]還原為乳酸，因此，乳酸菌細胞內(nèi)過程①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H]。題組二 影響呼吸作用的因素及呼吸方式的考查3.(2011·山東卷)某興趣小組在室溫下進行了酵母菌無氧呼吸的探究實驗(