高中生物《ATP的主要來(lái)源+細(xì)胞呼吸》教學(xué)課件61

第2講細(xì)胞的能量“通貨”——ATP

ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸-2-1.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。

2.細(xì)胞呼吸(Ⅱ)。

3.實(shí)驗(yàn):探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。-3-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)ATP的結(jié)構(gòu)和作用1.ATP的結(jié)構(gòu)及組成成分(1)圖中A表示

腺嘌呤

,①是

腺苷

,②是

腺嘌呤核糖核苷酸

,③是

ADP

,④是

ATP

,⑤是

普通磷酸鍵

,⑥是

高能磷酸鍵

。

(2)據(jù)圖確定ATP與RNA的關(guān)系:ATP去掉

兩個(gè)磷酸基團(tuán)

后的剩余部分是組成

RNA

的基本單位之一。

-4-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)教材深挖下圖為ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,請(qǐng)思考并回答下列問題。(1)圖中與a處碳原子相連的是“—H”還是“—OH”?提示:是“—OH”,即該五碳糖為核糖。(2)圖中b、c、d所示化學(xué)鍵是否相同?其中最易斷裂和重建的是哪一個(gè)?提示:b為普通磷酸鍵,c、d為高能磷酸鍵,其中d所示的化學(xué)鍵最易斷裂和重建。-5-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

-6-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)-7-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(1)1個(gè)ATP分子中只含有1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)。(

×

)(2)人長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等。(

×

)(3)線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成ATP。(

×

)(4)ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),但它在細(xì)胞中的含量很少,ATP與ADP時(shí)刻不停地進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。

(

√

)(5)ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)。

(

√

)(6)活細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化只能單向進(jìn)行。

(

×

)-8-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)1.ATP和能量可等同看待嗎?提示:不能,ATP是一種高能磷酸化合物,是與能量有關(guān)的一種物質(zhì),不能將兩者等同起來(lái)。2.人的心肌細(xì)胞比口腔上皮細(xì)胞新陳代謝旺盛,那么心肌細(xì)胞比口腔上皮細(xì)胞含有的ATP多嗎?提示:心肌細(xì)胞含有的ATP并不比口腔上皮細(xì)胞多,只是ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化迅速。-9-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)3.在下面坐標(biāo)系中畫出ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關(guān)系曲線;出現(xiàn)平行段的限制因素有哪些?若橫坐標(biāo)改為呼吸強(qiáng)度時(shí),曲線又是怎樣的?提示:當(dāng)O2供給量達(dá)到一定值后,ATP產(chǎn)生量不再增加,是由酶、有機(jī)物、ADP或磷酸等限制因素所致。-10-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考向1ATP的結(jié)構(gòu)和功能1.(2018浙江卷)ATP是細(xì)胞中的能量通貨,下列敘述正確的是(

)A.ATP中的能量均來(lái)自細(xì)胞呼吸釋放的能量B.ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化使得細(xì)胞儲(chǔ)存了大量的ATPC.ATP水解形成ADP時(shí)釋放能量和磷酸基團(tuán)D.ATP分子中的2個(gè)高能磷酸鍵不易斷裂水解答案解析解析關(guān)閉ATP的形成途徑是光合作用和細(xì)胞呼吸,因此ATP中的能量來(lái)自光能和細(xì)胞呼吸釋放的能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中,B項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP水解,遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂,形成ADP和Pi,同時(shí)釋放能量,C項(xiàng)正確;ATP分子中含有2個(gè)高能磷酸鍵,遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵很容易斷裂水解,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉C-11-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.ATP是細(xì)胞的能量“通貨”,下列有關(guān)ATP的敘述,正確的是(

)A.ATP的結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫為A—P~P~P,其中A代表腺嘌呤B.細(xì)胞內(nèi)的ATP均產(chǎn)生于線粒體和葉綠體C.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性之一D.ATP水解失去2個(gè)磷酸基團(tuán)后,剩余部分是DNA的組成單位答案解析解析關(guān)閉ATP中的A代表腺苷,A項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞呼吸的第一階段可以產(chǎn)生少量ATP,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,B項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP水解失去2個(gè)磷酸基團(tuán)后,剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的組成單位之一,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉C-12-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)3.在下列四種化合物的化學(xué)組成中,“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是(

)A.①②

B.①③C.③④

D.⑤⑥答案解析解析關(guān)閉根據(jù)題意,“○”中所對(duì)應(yīng)的含義:①腺嘌呤核糖核苷酸,②腺嘌呤,③DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸,④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸,⑤腺苷,⑥腺苷。答案解析關(guān)閉D-13-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考向2ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化4.下列有關(guān)ATP的敘述,正確的是(

)A.葉肉細(xì)胞內(nèi)形成ATP的場(chǎng)所只有葉綠體和線粒體B.細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與ATP的合成有關(guān),放能反應(yīng)一般與ATP的水解有關(guān)C.對(duì)正常細(xì)胞來(lái)說,ATP與ADP時(shí)刻不停地發(fā)生轉(zhuǎn)化,且處于動(dòng)態(tài)平衡中D.1分子ATP徹底水解后得到3分子磷酸、1分子脫氧核糖和1分子腺嘌呤答案解析解析關(guān)閉葉肉細(xì)胞內(nèi)形成ATP的生理活動(dòng)有光合作用和細(xì)胞呼吸,光合作用中形成ATP的場(chǎng)所為葉綠體中的類囊體薄膜,細(xì)胞呼吸中形成ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解有關(guān),放能反應(yīng)與ATP的合成有關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;1分子ATP徹底水解后形成3分子磷酸、1分子核糖和1分子腺嘌呤,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉C-14-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)5.ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì),可通過多種途徑產(chǎn)生(如下圖所示)。下列說法正確的是(

)A.a過程和b過程都有[H]的生成B.a過程和b過程都要在細(xì)胞器中進(jìn)行C.O2由紅細(xì)胞進(jìn)入肝臟細(xì)胞的線粒體,使肝臟細(xì)胞內(nèi)的ADP含量迅速下降D.①②在物質(zhì)和能量上都是可逆反應(yīng)答案解析解析關(guān)閉a過程為細(xì)胞呼吸,它可發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(無(wú)氧呼吸全過程及有氧呼吸第一階段)和線粒體(有氧呼吸第二、三階段)中,有氧呼吸的第一、二階段和無(wú)氧呼吸的第一階段都有[H]的生成;b過程為光合作用,在葉綠體中進(jìn)行,光反應(yīng)中水在光下分解產(chǎn)生[H];ADP與ATP的含量總處于動(dòng)態(tài)平衡中;①②在物質(zhì)上可逆,在能量上不可逆。答案解析關(guān)閉A-15-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)1.幾種不同物質(zhì)中“A”代表的含義

-16-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.多角度理解ATP的合成與水解

-17-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)細(xì)胞呼吸的類型及過程1.有氧呼吸(1)寫出有氧呼吸反應(yīng)方程式,并標(biāo)明氧元素的來(lái)源和去路。-18-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(2)過程

-19-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.無(wú)氧呼吸(1)場(chǎng)所:

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

。

(2)條件:

無(wú)氧

和多種酶等。

(3)過程-20-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(4)反應(yīng)式

3.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用(1)傷口包扎。(2)作物松土,有利于根的

有氧呼吸

。

(3)稻田排水,防止根進(jìn)行

無(wú)氧呼吸

。

(4)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)。教材深挖不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同,其直接原因和根本原因分別是什么?提示:直接原因是不同生物細(xì)胞內(nèi)催化反應(yīng)的酶不同,根本原因是不同生物細(xì)胞內(nèi)控制無(wú)氧呼吸所需酶合成的基因不同。-21-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(1)無(wú)氧呼吸只釋放少量能量,其余能量?jī)?chǔ)存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物——酒精或乳酸中。(

√

)(2)水稻等植物長(zhǎng)期水淹后爛根的原因是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用。(

√

)(3)真核生物細(xì)胞都進(jìn)行有氧呼吸。(

×

)(4)原核生物細(xì)胞中無(wú)線粒體,但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸。(

√

)(5)有氧呼吸時(shí),生成物H2O中的氫只來(lái)自線粒體中丙酮酸的分解。(

×

)(6)人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量由乳酸分解提供。

(

×

)(7)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量均以熱能的形式散失。

(

×

)-22-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(8)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應(yīng),只發(fā)生在細(xì)胞有氧呼吸時(shí)。(

×

)(9)有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。(

×

)(10)與有氧呼吸有關(guān)的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)中。(

√

)(11)乳酸菌細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生[H],第二階段消耗[H]。(

√

)(12)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。(

×

)(13)細(xì)胞中不能產(chǎn)生ATP的部位是線粒體內(nèi)膜。

(

×

)-23-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)1.下圖中的酶1、酶2、酶3和酶4分別存在于何處?提示:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)。2.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過程中[H]的來(lái)源和去路是怎樣的?提示:①有氧呼吸:第一階段產(chǎn)生的[H]來(lái)源于C6H12O6,第二階段產(chǎn)生的[H]來(lái)源于丙酮酸、H2O;[H]用于第三階段與O2結(jié)合生成水。②無(wú)氧呼吸:第一階段產(chǎn)生的[H]來(lái)源于C6H12O6;[H]用于第二階段將丙酮酸還原為C2H5OH(同時(shí)產(chǎn)生CO2)或乳酸。-24-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考向1細(xì)胞呼吸的過程1.(2018全國(guó)Ⅲ卷)下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.植物在黑暗中可進(jìn)行有氧呼吸也可進(jìn)行無(wú)氧呼吸B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細(xì)胞呼吸散失C.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸D.植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP答案解析解析關(guān)閉呼吸作用與光照無(wú)關(guān),故A項(xiàng)正確。每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物獲得的總能量都有一部分用于呼吸作用,B項(xiàng)正確。有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O,無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸或CO2和酒精,C項(xiàng)錯(cuò)誤。植物光合作用的光反應(yīng)階段合成ATP,呼吸作用過程中也合成ATP,D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉C-25-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.動(dòng)物細(xì)胞中,葡萄糖的部分代謝過程如下圖所示。下列說法正確的是(

)A.乙來(lái)源于甲和C6H12O6,丙和丁代表不同化合物B.有氧條件下,過程①②發(fā)生在線粒體基質(zhì)中C.過程③發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,可產(chǎn)生大量能量D.用18O標(biāo)記C6H12O6,在物質(zhì)丙中可檢測(cè)到18O答案解析解析關(guān)閉分析圖示可知,甲是丙酮酸,乙是[H],丙是產(chǎn)物水,丁是原料水,A項(xiàng)錯(cuò)誤;過程①表示細(xì)胞呼吸第一階段,場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);過程②表示有氧呼吸第二階段,場(chǎng)所是線粒體基質(zhì);過程③表示有氧呼吸第三階段,場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜,B項(xiàng)錯(cuò)誤;過程③可產(chǎn)生大量能量,C項(xiàng)正確;丙是水,其中的氧來(lái)自氧氣,不是來(lái)自葡萄糖,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉C-26-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考向2考查細(xì)胞呼吸類型的判斷與計(jì)算3.下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述,正確的是(

)A.短跑時(shí),人體肌細(xì)胞產(chǎn)生的CO2只來(lái)自線粒體B.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(wú)氧呼吸不需要O2的參與,該過程最終有[H]的積累D.人體細(xì)胞內(nèi)O2/CO2的值,線粒體內(nèi)比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)高答案解析解析關(guān)閉短跑時(shí)肌細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行無(wú)氧呼吸和有氧呼吸,人體無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸,因此CO2只來(lái)自有氧呼吸,產(chǎn)生場(chǎng)所是線粒體,A項(xiàng)正確;有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水,B項(xiàng)錯(cuò)誤;無(wú)氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]與丙酮酸反應(yīng)生成乳酸或酒精和CO2,無(wú)[H]的積累,C項(xiàng)錯(cuò)誤;O2和CO2的運(yùn)輸方式都是自由擴(kuò)散,順濃度梯度進(jìn)行,因此細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中O2的濃度高于線粒體,線粒體產(chǎn)生CO2,因此線粒體中的CO2高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中O2/CO2的值比線粒體的高,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉A-27-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)4.在a、b、c、d條件下,測(cè)得某植物種子萌發(fā)時(shí)CO2和O2體積變化的相對(duì)值如下表。若底物是葡萄糖,則下列敘述正確的是(

)A.a條件下,呼吸產(chǎn)物除CO2外,還有酒精和乳酸B.b條件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比無(wú)氧呼吸多C.c條件下,無(wú)氧呼吸最弱D.d條件下,產(chǎn)生的CO2全部來(lái)自線粒體答案解析解析關(guān)閉a條件下,O2吸收量為0,CO2釋放量為10,說明此條件下不進(jìn)行有氧呼吸,CO2全是酒精發(fā)酵產(chǎn)生的,酒精發(fā)酵的產(chǎn)物是酒精和CO2,沒有乳酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤。b條件下,O2吸收量的相對(duì)值為3,由此可知,有氧呼吸釋放的CO2的相對(duì)值為3。CO2釋放量的相對(duì)值為8,則無(wú)氧呼吸釋放的CO2的相對(duì)值為5。根據(jù)以上比例可計(jì)算出有氧呼吸消耗葡萄糖的相對(duì)值為1/2,無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的相對(duì)值為5/2,B項(xiàng)錯(cuò)誤。c條件下,O2吸收量的相對(duì)值為4,CO2釋放量的相對(duì)值為6,計(jì)算可得,無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖占3/5。d條件下,O2吸收量與CO2釋放量相等,此時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸,而CO2是在有氧呼吸的第二階段產(chǎn)生的,其場(chǎng)所為線粒體基質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉D-28-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)1.判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù)

-29-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸(產(chǎn)生酒精)的有關(guān)計(jì)算(1)消耗等量的葡萄糖時(shí),產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比無(wú)氧呼吸∶有氧呼吸=1∶3(2)產(chǎn)生等量的CO2時(shí),消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量之比無(wú)氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1-30-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素及應(yīng)用1.溫度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響(1)原理:通過影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的

酶的活性

來(lái)影響呼吸速率。

(2)曲線分析①在最適溫度時(shí),呼吸速率

最大

。

②超過最適溫度,

呼吸酶活性降低甚至變性失活

,呼吸速率下降。

③低于最適溫度,

呼吸酶活性下降

,呼吸速率下降。

(3)應(yīng)用①

低溫

儲(chǔ)存蔬菜和水果。

②蔬菜大棚

夜間適當(dāng)降溫

以降低呼吸消耗,提高產(chǎn)量。

-31-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.氧氣濃度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響(1)原理:O2是

有氧

呼吸所必需的,且O2對(duì)

無(wú)氧

呼吸過程有抑制作用。

(2)曲線分析①O2的體積分?jǐn)?shù)=0時(shí),

只進(jìn)行無(wú)氧呼吸

。

②0<O2的體積分?jǐn)?shù)<10%時(shí),

同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸

。③O2的體積分?jǐn)?shù)≥10%時(shí),

只進(jìn)行有氧呼吸

。

-32-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(3)應(yīng)用①

中耕松土

促進(jìn)植物根部有氧呼吸。

②無(wú)氧發(fā)酵過程需要嚴(yán)格控制無(wú)氧環(huán)境。③

低

氧倉(cāng)儲(chǔ)糧食、水果和蔬菜。

-33-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)3.CO2濃度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響(1)原理:CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物,積累過多會(huì)

抑制

細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。

(2)曲線(3)應(yīng)用:在蔬菜和水果保鮮中,

增加CO2濃度

可

抑制細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗。-34-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)4.含水量對(duì)細(xì)胞呼吸的影響(1)原理:水作為有氧呼吸的

原料

和環(huán)境因素影響細(xì)胞呼吸的速率。

(2)特點(diǎn):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。

(3)應(yīng)用①糧食在收倉(cāng)前要進(jìn)行

晾曬

處理。

②干種子萌發(fā)前要進(jìn)行

浸泡

處理。

-35-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(1)細(xì)胞呼吸過程中,葡萄糖分解為丙酮酸和[H]的過程只發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。(

√

)(2)有氧呼吸只有在第三階段才能產(chǎn)生ATP。(

×

)(3)無(wú)氧呼吸能產(chǎn)生ATP,但沒有[H]的生成過程。

(

×

)(4)在細(xì)胞呼吸過程中,有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的可能是有氧呼吸,也可能是無(wú)氧呼吸。

(

√

)-36-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)1.慢跑為有氧運(yùn)動(dòng),提倡慢跑的原因是什么?提示:可防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸使人體肌肉酸脹。2.某些作物種子萌發(fā)成幼苗前,要進(jìn)行浸泡,其生物學(xué)原理是什么?提示:通過增加水分以促進(jìn)細(xì)胞代謝。3.新疆的哈密瓜為什么較甜?利用生物學(xué)原理進(jìn)行分析。提示:新疆晝夜溫差大。白天光合作用強(qiáng),夜晚細(xì)胞呼吸弱,積累的有機(jī)物多,轉(zhuǎn)化成的可溶性糖多。4.水果、蔬菜和種子的儲(chǔ)存條件有哪些不同?提示:蔬菜和水果應(yīng)儲(chǔ)存在“零上低溫、濕度適中、低氧”的條件下。種子應(yīng)儲(chǔ)存在“零上低溫、干燥、低氧”條件下。兩種儲(chǔ)存手段均需降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,減少有機(jī)物的消耗,但由于水果和蔬菜本身需要一定的濕度才能保鮮,故它們?cè)趦?chǔ)存條件上存在差異。-37-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考向1考查溫度、氧氣對(duì)細(xì)胞呼吸的影響1.(2017海南卷,改編)下列有關(guān)植物細(xì)胞呼吸作用的敘述,正確的是(

)A.分生組織細(xì)胞的呼吸速率通常比成熟組織細(xì)胞的小B.若細(xì)胞既不吸收O2也不放出CO2,說明細(xì)胞已停止無(wú)氧呼吸C.適當(dāng)降低O2濃度可降低果實(shí)的有氧呼吸進(jìn)而減少有機(jī)物的消耗D.利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時(shí),吸收O2與釋放CO2的物質(zhì)的量不同答案解析解析關(guān)閉與成熟組織細(xì)胞相比,分生組織細(xì)胞代謝旺盛,呼吸速率大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;某些植物組織細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸,該過程既不吸收O2也不放出CO2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;降低O2濃度,可使有氧呼吸減弱,有機(jī)物消耗減少,C項(xiàng)正確;利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時(shí),吸收O2與釋放CO2的物質(zhì)的量相同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉C-38-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.細(xì)胞呼吸是細(xì)胞能量的根本來(lái)源,細(xì)胞呼吸容易受外界環(huán)境的影響。下圖是溫度與O2濃度對(duì)植物葉片細(xì)胞呼吸速率的影響,以下分析錯(cuò)誤的是(

)A.圖中細(xì)胞呼吸速率可用CO2的釋放量表示B.從圖甲可知,細(xì)胞呼吸最旺盛時(shí)的溫度是B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度C.溫度對(duì)曲線Ⅱ代表的呼吸類型影響較大,對(duì)曲線Ⅰ代表的呼吸類型影響較小D.分析圖甲、乙可知,水果需要儲(chǔ)存在低溫和低氧的條件下答案解析解析關(guān)閉由于CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物,所以圖中細(xì)胞呼吸速率可用CO2的釋放量表示,A項(xiàng)正確;分析圖甲可知,B點(diǎn)時(shí)細(xì)胞呼吸的相對(duì)速率最高,該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度是細(xì)胞呼吸的最適溫度,B項(xiàng)正確;溫度主要通過影響細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性來(lái)影響細(xì)胞呼吸,曲線Ⅰ、Ⅱ代表的呼吸類型均需要酶,因此溫度對(duì)兩種呼吸類型均有較大影響,C項(xiàng)錯(cuò)誤;分析圖甲、乙可知,在低溫和低氧的條件下,細(xì)胞呼吸的相對(duì)速率都較低,所以水果需要儲(chǔ)存在低溫和低氧的條件下,D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉C-39-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)3.下圖表示某植物非綠色器官在不同O2濃度下,O2的吸收量和CO2的釋放量的變化情況,根據(jù)所提供的信息,以下判斷正確的是(

)A.N點(diǎn)時(shí),該器官O2的吸收量和CO2的釋放量相等,說明其只進(jìn)行有氧呼吸B.M點(diǎn)是儲(chǔ)藏該器官的最適O2濃度,此時(shí)無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度最低C.該器官細(xì)胞呼吸過程中有非糖物質(zhì)氧化分解D.O點(diǎn)時(shí),該器官產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是細(xì)胞中的線粒體基質(zhì)答案解析解析關(guān)閉N點(diǎn)之后,O2的吸收量與CO2的釋放量不等,說明該植物非綠色器官細(xì)胞呼吸過程中還有非糖物質(zhì)的氧化分解,C項(xiàng)正確;由于有非糖物質(zhì)參與氧化分解,故O2的吸收量與CO2的釋放量相等,不能說明該器官只進(jìn)行有氧呼吸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;M點(diǎn)細(xì)胞的總呼吸強(qiáng)度最低,但無(wú)氧呼吸強(qiáng)度并不是最低的,B項(xiàng)錯(cuò)誤;O點(diǎn)時(shí),細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉C-40-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考向2考查CO2、水分等因素對(duì)細(xì)胞呼吸的影響4.將一份剛采摘的新鮮藍(lán)莓用高濃度的CO2處理48h后,儲(chǔ)藏在溫度為1℃的冷庫(kù)內(nèi),另一份則始終在1℃的冷庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)藏。從采后算起每10d取樣一次,測(cè)定其單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量(mol)和O2吸收量(mol),計(jì)算兩者的比值得到如下圖所示曲線。下列結(jié)論正確的是(

)-41-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)A.儲(chǔ)藏前用CO2處理后的藍(lán)莓無(wú)法進(jìn)行無(wú)氧呼吸B.第10天時(shí),細(xì)胞中的ATP完全來(lái)自線粒體C.第20天未處理組藍(lán)莓產(chǎn)生的乙醇量高于CO2處理組D.第40天未處理組藍(lán)莓有氧呼吸消耗的葡萄糖比無(wú)氧呼吸多答案解析解析關(guān)閉根據(jù)曲線中第10天后CO2/O2>1,可知儲(chǔ)藏前用CO2

處理后的藍(lán)莓可進(jìn)行無(wú)氧呼吸;第10天時(shí),CO2/O2=1,細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸,此時(shí)細(xì)胞內(nèi)ATP來(lái)自線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);第20天,未處理組藍(lán)莓的CO2/O2的值更大,說明未處理組藍(lán)莓無(wú)氧呼吸釋放的CO2量更多,因此,未處理組藍(lán)莓無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精量高于CO2處理組;第40天,未處理組藍(lán)莓的CO2/O2的值為2,假設(shè)有氧呼吸吸收的O2量為a,則有氧呼吸釋放的CO2量為a,無(wú)氧呼吸釋放的CO2量也為a,根據(jù)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式,可以得出有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量分別為a/6、a/2。答案解析關(guān)閉C-42-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)5.種子萌發(fā)指干種子從吸收水到胚根(或胚芽)突破種皮期間所發(fā)生的一系列生理變化過程。-43-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(1)種子能否正常萌發(fā),除了需要

等外界條件,還受到種子是否具有生活力等內(nèi)部因素制約。測(cè)定種子的生活力常用TTc法,其原理是有生活力的種子能夠進(jìn)行呼吸代謝,在呼吸代謝中底物經(jīng)脫氫酶催化所釋放的氫可以將無(wú)色的2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTc)還原為紅色的三苯甲腙,種胚被染成紅色。死亡的種子由于不能進(jìn)行

,TTc不能被還原為三苯甲腙,種胚不能被染成紅色。

(2)干燥種子不能像根的成熟區(qū)細(xì)胞那樣發(fā)生

吸水,而是依靠吸脹作用吸水,吸脹作用的大小與細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)凝膠物質(zhì)對(duì)水的親和性有關(guān),蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素對(duì)水的親和性依次遞減。因此,含

較多的豆類種子的吸脹作用大于含淀粉較多的禾谷類種子。

-44-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(3)種子萌發(fā)時(shí)的吸水過程和細(xì)胞呼吸可以分為3個(gè)階段(如上圖),圖中曲線1表示種子吸水過程的變化,曲線2表示CO2釋放量的變化,曲線3表示O2吸收量的變化。在吸水的第一階段(快速期)和第二階段(滯后期),CO2的產(chǎn)生量

(填“大于”“等于”或“小于”)O2的消耗量,到吸水的第三階段(快速期),O2的消耗量則大大增加。這說明種子萌發(fā)初期的細(xì)胞呼吸主要是

。吸水的第三階段,細(xì)胞呼吸迅速增加,因?yàn)榕吒黄品N皮后,

。

答案:(1)一定的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣細(xì)胞呼吸(2)滲透蛋白質(zhì)(3)大于無(wú)氧呼吸氧氣供應(yīng)得到改善,且新的呼吸酶和線粒體已大量形成-45-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)解析:(1)種子的萌發(fā)通常需要一定的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣等外界條件。呼吸代謝中底物經(jīng)脫氫酶催化所釋放的氫可以將無(wú)色的2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTc)還原為紅色的三苯甲腙,種胚被染成紅色。死亡的種子由于不能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,底物無(wú)法被脫氫酶催化,不能使TTc還原為三苯甲腙,種胚不能被染成紅色。(2)依據(jù)題意可得出含蛋白質(zhì)較多的豆類種子的吸脹作用較大。(3)種子萌發(fā)初期主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸,故在種子萌發(fā)的第一階段和第二階段,CO2的釋放量大于O2的消耗量。胚根突破種皮后,氧氣供應(yīng)得到改善,新陳代謝旺盛,且新的呼吸酶和線粒體已大量形成,此時(shí)生長(zhǎng)較快。-46-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)1.O2濃度對(duì)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸影響的曲線分析

-47-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(1)O2作為有氧呼吸的原料,可同時(shí)影響有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的速率。①圖甲中O2體積分?jǐn)?shù)為0時(shí),只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,隨O2體積分?jǐn)?shù)升高,有氧呼吸逐漸增強(qiáng),無(wú)氧呼吸逐漸減弱。當(dāng)O2體積分?jǐn)?shù)為0~10%時(shí),細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸;O2體積分?jǐn)?shù)為10%以上時(shí),細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。②圖乙中三條曲線分別表示無(wú)氧呼吸CO2釋放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2釋放量)及CO2釋放總量。(2)圖乙中R點(diǎn)為兩種呼吸CO2釋放總量的最低點(diǎn),一般認(rèn)為此時(shí)細(xì)胞的呼吸消耗有機(jī)物的量最少。AB段長(zhǎng)度=BC段長(zhǎng)度,說明此時(shí)有氧呼吸與無(wú)氧呼吸釋放CO2量相等,則此時(shí)有氧呼吸消耗的葡萄糖量應(yīng)為無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。-48-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.種子萌發(fā)時(shí)細(xì)胞吸水和呼吸速率變化曲線解讀(1)在種子吸水的第Ⅰ階段,由于(吸脹)吸水,呼吸速率上升。(2)在種子吸水的第Ⅱ階段,細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2要比O2的消耗量大得多,說明此期間主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸。(3)在胚根長(zhǎng)出后,由于胚根突破種皮,增加了O2的吸收量,種子以有氧呼吸為主,同時(shí)胚根大量吸水(滲透吸水)。-49-核心梳理歸納總結(jié)(實(shí)驗(yàn))

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.實(shí)驗(yàn)原理-50-核心梳理歸納總結(jié)2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌+葡萄糖溶液)。(2)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生,裝置如下圖所示。(3)檢測(cè)酒精的產(chǎn)生:從B、D中各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液分別注入編號(hào)為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5mL溶有0.1g

重鉻酸鉀

的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。

-51-核心梳理歸納總結(jié)3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。(2)在有氧條件下,

產(chǎn)生CO2多而快

;在無(wú)氧條件下,

產(chǎn)生酒精,還產(chǎn)生少量CO2

。

-52-核心梳理歸納總結(jié)典例下圖是探究活的酵母菌細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置圖。裝置中底物(葡萄糖)充足且溫度適宜。A、B表示著色液滴,可隨容器中氣體量的變化而發(fā)生移動(dòng)。下列現(xiàn)象不可能發(fā)生的是(

)A.A不動(dòng),B右移B.A左移,B不動(dòng)C.A左移,B右移

D.A不動(dòng),B不動(dòng)答案解析解析關(guān)閉A不動(dòng)說明沒有氣體的消耗,只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,B右移說明產(chǎn)生氣體(CO2)的體積大于消耗氣體(O2)的體積,或者只產(chǎn)生氣體(CO2),不消耗氣體(O2),可見酵母菌進(jìn)行的是無(wú)氧呼吸,A項(xiàng)可能發(fā)生;A左移說明有氣體(O2)的消耗,即酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸,B不動(dòng)說明消耗氣體(O2)的體積與產(chǎn)生氣體(CO2)的體積相等,兩者結(jié)合說明酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸,B項(xiàng)可能發(fā)生;A左移說明有氣體(O2)的消耗,即酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸,B右移說明產(chǎn)生氣體(CO2)的體積大于消耗氣體(O2)的體積,或者只產(chǎn)生氣體(CO2),不消耗氣體(O2),兩者結(jié)合說明酵母菌同時(shí)進(jìn)行有氧和無(wú)氧呼吸,C項(xiàng)可能發(fā)生;A不動(dòng)說明沒有氣體的消耗,只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,B不動(dòng)說明消耗氣體(O2)的體積與產(chǎn)生氣體(CO2)的體積相等,說明只進(jìn)行有氧呼吸,D項(xiàng)不可能發(fā)生。答案解析關(guān)閉D-53-核心梳理歸納總結(jié)強(qiáng)化訓(xùn)練(2018天津卷)為探究酵母菌的呼吸方式,在連通CO2和O2傳感器的100mL錐形瓶中,加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培養(yǎng)液,密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中的O2和CO2相對(duì)含量變化見下圖。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(

)A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降B.t3時(shí),培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時(shí)快C.若降低10℃培養(yǎng),O2相對(duì)含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間會(huì)縮短D.實(shí)驗(yàn)后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色答案解析解析關(guān)閉由曲線可看出,t1~t2過程中,O2的相對(duì)含量下降,酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降,A項(xiàng)正確。t3時(shí)CO2的相對(duì)含量大于t1時(shí),t3時(shí)酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,t1時(shí)酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸,又進(jìn)行無(wú)氧呼吸,B項(xiàng)正確。若溫度降低10℃,不再是酵母菌呼吸的最適溫度,呼吸速率會(huì)減慢,O2消耗速率慢,O2相對(duì)含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間會(huì)延長(zhǎng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸會(huì)有酒精產(chǎn)生,用酸性重鉻酸鉀溶液進(jìn)行檢測(cè),溶液變?yōu)榛揖G色,D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉C-54-核心梳理歸納總結(jié)巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置探究細(xì)胞呼吸的方式及呼吸速率(1)細(xì)胞呼吸方式的探究欲確定某種生物的細(xì)胞呼吸類型,應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置,裝置如下圖所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論如右上表。-55-核心梳理歸納總結(jié)-56-核心梳理歸納總結(jié)(2)細(xì)胞呼吸速率的測(cè)定①實(shí)驗(yàn)裝置②實(shí)驗(yàn)原理:組織細(xì)胞細(xì)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(qiáng)減小,刻度管內(nèi)的液滴左移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。裝置乙為對(duì)照。-57-核心梳理歸納總結(jié)③誤差的校正a.如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物,整個(gè)裝置應(yīng)遮光處理,否則,植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。b.如果實(shí)驗(yàn)材料是種子,為防止微生物細(xì)胞呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,應(yīng)對(duì)裝置及所測(cè)種子進(jìn)行消毒處理。c.為減小氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差,應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),將所測(cè)的生物材料滅活(如將種子煮熟),其他條件均不變。-58-通關(guān)記通關(guān)辨通關(guān)練1.三磷酸腺苷(ATP)是一種高能磷酸化合物,分子簡(jiǎn)式為A—P~P~P,它是生物體新陳代謝的直接能源物質(zhì)。2.ATP在細(xì)胞中含量很少,但轉(zhuǎn)化非?？?。3.細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的生理過程有細(xì)胞呼吸和光合作用,產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。4.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。5.在酸性條件下,橙色的重鉻酸鉀溶液與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。6.有氧呼吸的三個(gè)階段均能產(chǎn)生ATP,第三階段產(chǎn)生ATP最多。7.有水產(chǎn)生的細(xì)胞呼吸一定是有氧呼吸。8.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的實(shí)質(zhì)都是氧化分解有機(jī)物,釋放能量,生成ATP。-59-通關(guān)記通關(guān)辨通關(guān)練9.不同生物細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同,直接原因是所含酶的種類不同。-60-通關(guān)記通關(guān)辨通關(guān)練1.ATP的結(jié)構(gòu)與功能(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和ADP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡中。(2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。因?yàn)檗D(zhuǎn)化過程中所需的酶、能量的來(lái)源和去路不相同,反應(yīng)場(chǎng)所也不完全相同。但是物質(zhì)是可循環(huán)利用的。(3)ATP的合成需要2種原料(ADP和Pi)、能量和酶。另外,合成ATP的過程中有水生成。(4)ATP是一種高能磷酸化合物,其分子式