2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用3ATP的主要來(lái)源-細(xì)胞呼吸教案新人教版必修1

PAGE13-ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸考點(diǎn)一有氧呼吸和無(wú)氧呼吸1.有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較：(1)區(qū)分：項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸條件須要O2、酶和相宜的溫度不須要O2，須要酶和相宜的溫度場(chǎng)所第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；其次階段：線粒體基質(zhì)；第三階段：線粒體內(nèi)膜第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；其次階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量大量少量特點(diǎn)有機(jī)物徹底氧化分解，能量完全釋放有機(jī)物沒(méi)有徹底氧化分解，能量未完全釋放(2)聯(lián)系。①第一階段完全相同。②分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)利用。(3)意義。①為生命活動(dòng)供應(yīng)能量。②為體內(nèi)其他化合物的合成供應(yīng)原料。2.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程圖解：3.反應(yīng)式分析：(1)有氧呼吸中氧元素的來(lái)源和去路：(2)反應(yīng)物和產(chǎn)物。①CO2：CO2是其次階段產(chǎn)生的，由丙酮酸和水反應(yīng)生成，產(chǎn)生場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)。②O2：O2參加了第三階段，和[H]結(jié)合生成水，產(chǎn)生場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜。③水：有氧呼吸過(guò)程中的反應(yīng)物和生成物中都有水，反應(yīng)物中的水用于其次階段，生成物中的水產(chǎn)生于第三階段。4.細(xì)胞呼吸中[H]和ATP的來(lái)源和去路：來(lái)源去路有氧呼吸無(wú)氧呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸[H]葡萄糖和水葡萄糖與O2結(jié)合生成H2O還原丙酮酸ATP三個(gè)階段都產(chǎn)生只在第一階段產(chǎn)生用于各項(xiàng)生命活動(dòng)5.不同生物無(wú)氧呼吸產(chǎn)物歸納推斷細(xì)胞呼吸方式的三大技巧【典例】(2024·全國(guó)卷Ⅱ)馬鈴薯塊莖貯存不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)酸味，這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細(xì)胞的無(wú)氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是 ()A.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖B.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來(lái)C.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過(guò)程不能生成ATPD.馬鈴薯塊莖貯存庫(kù)中氧氣濃度的上升會(huì)增加酸味的產(chǎn)生【解析】選B。馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物只有乳酸，A項(xiàng)錯(cuò)誤；馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的其次階段由丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸，B項(xiàng)正確；無(wú)氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸發(fā)生在第一階段，該過(guò)程產(chǎn)生少量ATP，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氧氣濃度上升，抑制無(wú)氧呼吸，不會(huì)增加酸味的產(chǎn)生，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2024·開(kāi)封模擬)將蘋果貯存在密閉容器中，較長(zhǎng)時(shí)間后會(huì)聞到酒香。當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其O2的消耗量和CO2產(chǎn)生量如表所示(假設(shè)細(xì)胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列敘述錯(cuò)誤的是 ()氧濃度(%)abcdeCO2產(chǎn)生量(mol/min)1.21.01.31.63.0O2的消耗量(mol/min)00.50.71.23.0A.氧濃度為a時(shí)，蘋果的細(xì)胞呼吸只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行B.氧濃度為c時(shí)，蘋果產(chǎn)生C2H5OH的量為0.6mol/minC.氧濃度為d時(shí)，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精發(fā)酵D.氧濃度為b時(shí)，較相宜蘋果的貯存【解析】選C。氧濃度為a時(shí)，蘋果的細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量為0，表明細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，此時(shí)蘋果的細(xì)胞呼吸只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，不在線粒體中進(jìn)行，A正確；氧濃度為c時(shí)，蘋果無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2量為1.3-0.7=0.6mol/min，而產(chǎn)生C2H5OH的量與無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2量相等，也為0.6mol/min，B正確；氧濃度為d時(shí)，有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量為1.2mol/min，消耗的葡萄糖為0.2mol/min；無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2量為0.4mol/min，消耗的葡萄糖為0.2mol/min，故氧濃度為d時(shí)，消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精發(fā)酵，C錯(cuò)誤；氧濃度為b時(shí)，呼吸作用強(qiáng)度最低，故在表格中氧濃度為b時(shí)較相宜蘋果的貯存，D正確?！炯庸逃?xùn)練】1.人的肌肉組織分為快肌纖維和慢肌纖維兩種，快肌纖維幾乎不含有線粒體，與短跑等猛烈運(yùn)動(dòng)有關(guān)；慢肌纖維與慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)有關(guān)。下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A.消耗等物質(zhì)的量的葡萄糖，快肌纖維比慢肌纖維產(chǎn)生的[H]少B.兩種肌纖維均可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸和ATPC.短跑時(shí)快肌纖維無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，故產(chǎn)生酸痛感覺(jué)D.慢跑時(shí)慢肌纖維產(chǎn)生的ATP，主要來(lái)自線粒體基質(zhì)【解析】選D?？旒±w維幾乎不含線粒體，說(shuō)明快肌纖維主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸，消耗等物質(zhì)的量的葡萄糖，快肌纖維進(jìn)行無(wú)氧呼吸比慢肌纖維進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生的[H]少，A項(xiàng)正確；有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段相同，都是葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸、少量ATP和[H]，B項(xiàng)正確；短跑時(shí)快肌纖維進(jìn)行無(wú)氧呼吸，從而產(chǎn)生大量乳酸，使人體產(chǎn)生酸痛感覺(jué)，C項(xiàng)正確；有氧呼吸在第三階段產(chǎn)生大量ATP，這一階段發(fā)生的場(chǎng)所是在線粒體內(nèi)膜上，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2024·太原模擬)如圖是[H]隨化合物在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的過(guò)程，下面對(duì)其分析不正確的是 ()A.①產(chǎn)生的[H]可在②過(guò)程中將三碳化合物還原B.[H]經(jīng)⑤轉(zhuǎn)移到水中，其過(guò)程需氧氣參加C.能形成ATP的過(guò)程有①②④⑤⑥⑦D.長(zhǎng)在向陽(yáng)坡上的小麥比長(zhǎng)在背陽(yáng)坡上的小麥①過(guò)程旺盛【解析】選C。圖中①光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP，可在②暗反應(yīng)過(guò)程中將三碳化合物還原，故A正確；在有氧呼吸的第三階段，[H]和氧氣結(jié)合形成水，故B正確；形成ATP的過(guò)程有光反應(yīng)、無(wú)氧呼吸第一階段、有氧呼吸的三個(gè)階段，即①⑤⑥，故C錯(cuò)誤；向陽(yáng)坡光照強(qiáng)度比背陽(yáng)坡強(qiáng)，長(zhǎng)在向陽(yáng)坡上的小麥光反應(yīng)速率較快，光合作用速率也較快，故D正確?？键c(diǎn)二影響細(xì)胞呼吸的因素1.內(nèi)部因素：基因酶不同植物的呼吸速率不同同一植物不同部位呼吸速率不同同一植物不同發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同2.外部因素：(1)溫度、CO2濃度及H2O對(duì)呼吸速率影響的分析：因素溫度CO2濃度H2O影響機(jī)理影響呼吸酶的活性高濃度的CO2對(duì)細(xì)胞呼吸有明顯的抑制效應(yīng)在肯定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的增加而增加曲線模型實(shí)踐應(yīng)用零上低溫下儲(chǔ)存種子、蔬菜、水果，大棚種植夜間適當(dāng)降低溫度增加CO2的濃度，可提高蔬菜和水果的保鮮效果糧食在收倉(cāng)前要進(jìn)行晾曬處理，干種子萌發(fā)前要進(jìn)行浸泡處理(2)氧濃度對(duì)呼吸速率影響的曲線分析。①原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對(duì)無(wú)氧呼吸過(guò)程有抑制作用。②曲線分析：a.O2濃度=0時(shí)，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸。b.0<O2濃度<10%時(shí)，同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。c.O2濃度≥10%時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸。d.O2濃度=5%時(shí)，有機(jī)物消耗最少。③應(yīng)用。a.中耕松土促進(jìn)植物根部有氧呼吸。b.無(wú)氧發(fā)酵過(guò)程須要嚴(yán)格限制無(wú)氧環(huán)境。c.低氧倉(cāng)儲(chǔ)糧食、水果和蔬菜?！靖呖季尽坑绊懠?xì)胞呼吸的外界因素應(yīng)用的兩點(diǎn)提示(1)影響細(xì)胞呼吸的因素并不是單一的。①若須要增加細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可以實(shí)行供水、升溫、高氧等措施。②若需降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可以實(shí)行干燥、低溫、低氧等措施。(2)儲(chǔ)存蔬菜和水果與儲(chǔ)存種子的條件不同。①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。②種子應(yīng)儲(chǔ)存在“零上低溫、干燥、低氧”的條件下。【典例】如圖表示光照、貯藏溫度對(duì)番茄果實(shí)呼吸強(qiáng)度改變的影響。下列有關(guān)敘述中不正確的是 ()A.番茄果實(shí)細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B.光照對(duì)番茄果實(shí)呼吸的抑制作用8℃時(shí)比15℃時(shí)更強(qiáng)C.低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實(shí)D.貯藏溫度下降時(shí)果實(shí)呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶活性降低有關(guān)【解題指南】解答本題時(shí)需：(1)具備識(shí)圖讀圖實(shí)力。(2)了解影響細(xì)胞呼吸的因素。【解析】選C。番茄果實(shí)細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸均可產(chǎn)生CO2，場(chǎng)所分別是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A項(xiàng)正確。由題圖可以看出，8℃時(shí)黑暗條件下與光照條件呼吸強(qiáng)度差值比15℃時(shí)大，即抑制作用更強(qiáng)，B項(xiàng)正確。由題圖可以看出，低溫、光照條件下更有利于番茄果實(shí)的貯存，C項(xiàng)錯(cuò)誤。溫度降低，呼吸酶的活性降低，細(xì)胞呼吸減弱，D項(xiàng)正確。(1)種子、水果和蔬菜在儲(chǔ)存時(shí)仍進(jìn)行細(xì)胞呼吸，從影響細(xì)胞呼吸的因素方面考慮，保存種子、水果和蔬菜的環(huán)境條件是什么？提示：低溫、低氧。緣由是低溫、低氧可以降低細(xì)胞呼吸速率。(2)若植物長(zhǎng)期被水淹，簡(jiǎn)單出現(xiàn)爛根現(xiàn)象，緣由是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精等。“有氧運(yùn)動(dòng)”近年來(lái)成為一個(gè)很流行的詞匯，得到許多學(xué)者和專家的推崇，它是指人體吸入的氧氣與需求的相等，達(dá)到生理上的平衡狀態(tài)。如圖所示為人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與血液中乳酸含量和氧氣消耗速率的關(guān)系。結(jié)合所學(xué)學(xué)問(wèn)，分析下列說(shuō)法正確的是 ()A.ab段為有氧呼吸，bc段為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，cd段為無(wú)氧呼吸B.運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大于c后，肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量將大于O2的消耗量C.無(wú)氧呼吸使有機(jī)物中的能量大部分以熱能形式散失，其余儲(chǔ)存在ATP中D.若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)c，會(huì)因?yàn)槿樗嵩黾佣辜∪馑崦浄αΑ窘馕觥窟xD。從圖中乳酸含量和O2消耗速率改變可推斷，ab段為有氧呼吸，bc段起先出現(xiàn)無(wú)氧呼吸，cd段有氧呼吸和無(wú)氧呼吸并存，但bc段有氧呼吸占優(yōu)勢(shì)，cd段有氧呼吸強(qiáng)度不再增加，無(wú)氧呼吸強(qiáng)度漸漸上升，A項(xiàng)錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大于c后，雖然無(wú)氧呼吸增加，但人體無(wú)氧呼吸不產(chǎn)生CO2，有氧呼吸中CO2的產(chǎn)生量等于O2的消耗量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，乳酸中仍儲(chǔ)存有部分能量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)c點(diǎn)時(shí)，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸增加，會(huì)使肌肉酸脹乏力，D項(xiàng)正確?！炯庸逃?xùn)練】甲、乙兩圖均表示氧濃度對(duì)細(xì)胞呼吸(底物為葡萄糖)的影響，下列相關(guān)敘述中正確的是()A.甲圖中，氧濃度為a時(shí)只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，呼吸產(chǎn)物中有乳酸或酒精B.甲圖中，氧濃度為d時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸C.乙圖中，儲(chǔ)存種子或水果時(shí)，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氧濃度最相宜D.依據(jù)乙圖可知，氧濃度較低時(shí)抑制有氧呼吸，氧濃度較高時(shí)促進(jìn)有氧呼吸【解析】選B。甲圖中氧濃度為a時(shí)只釋放CO2而不汲取O2，說(shuō)明此時(shí)只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)物是酒精和CO2，A錯(cuò)誤；當(dāng)氧濃度為d時(shí)CO2釋放量等于O2汲取量，說(shuō)明此時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸，B正確；乙圖中C點(diǎn)時(shí)有機(jī)物消耗量最少，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件最適于儲(chǔ)存種子或水果，C錯(cuò)誤；氧氣沒(méi)有抑制有氧呼吸的作用，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)三探究酵母菌的呼吸方式1.試驗(yàn)原理：2.試驗(yàn)步驟：3.試驗(yàn)現(xiàn)象：條件澄清石灰水的改變錐形瓶?jī)?nèi)溶液的改變甲組變混濁快無(wú)改變乙組變混濁慢出現(xiàn)灰綠色4.試驗(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)氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和CO2?！靖呖季尽刻骄拷湍妇?xì)胞呼吸方式試驗(yàn)中的四點(diǎn)留意事項(xiàng)(1)通入A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證第三個(gè)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(shí)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，確保通入澄清石灰水中的是酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2。(3)甲、乙兩組為對(duì)比試驗(yàn)，設(shè)置的是有氧、無(wú)氧條件，不能用比照試驗(yàn)的觀點(diǎn)來(lái)分析甲、乙兩組試驗(yàn)。(4)不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同，干脆緣由是催化反應(yīng)的酶不同，根本緣由是所含的基因不同。5.細(xì)胞呼吸方式的試驗(yàn)探究拓展：(1)試驗(yàn)裝置(以萌發(fā)種子為例)：(2)試驗(yàn)原理。①萌發(fā)種子的作用：萌發(fā)種子細(xì)胞呼吸汲取O2、釋放CO2都會(huì)影響裝置中氣體的體積，進(jìn)而導(dǎo)致著色液滴的移動(dòng)。②裝置一中NaOH溶液的作用：汲取細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2。③兩裝置中著色液滴移動(dòng)及測(cè)定的呼吸方式：比較項(xiàng)目裝置一裝置二著色液滴移動(dòng)緣由細(xì)胞呼吸汲取O2細(xì)胞呼吸釋放CO2與汲取O2的差方向左移或不動(dòng)不動(dòng)或右移測(cè)定的呼吸方式有氧呼吸無(wú)氧呼吸(3)試驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論：試驗(yàn)現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)論裝置一液滴裝置二液滴不動(dòng)不動(dòng)無(wú)細(xì)胞呼吸不動(dòng)右移只進(jìn)行無(wú)氧呼吸左移右移既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無(wú)氧呼吸左移不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸說(shuō)明：若測(cè)定生物材料進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸，則無(wú)法用此方法測(cè)定。(4)物理誤差的校正。為解除溫度、氣壓等無(wú)關(guān)變量的干擾，可設(shè)置比照裝置。比照裝置與裝置二相比，不同點(diǎn)是用煮熟的種子代替發(fā)芽種子，其余均相同?！镜淅?2024·天津高考)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葡萄糖培育液，密封后在最適溫度下培育。培育液中O2和CO2相對(duì)含量改變?nèi)鐖D。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)，培育液中葡萄糖的消耗速率比t1時(shí)快C.若降低10℃培育，O2相對(duì)含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間會(huì)縮短D.試驗(yàn)后的培育液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色【解題指南】解答本題須要厘清兩個(gè)關(guān)系：關(guān)系一：培育液中O2的相對(duì)含量改變反映酵母菌的有氧呼吸。關(guān)系二：培育液中CO2的相對(duì)含量改變反映酵母菌的有氧呼吸和無(wú)氧呼吸?！窘馕觥窟xC。本題通過(guò)圖形考查有氧呼吸、無(wú)氧呼吸的過(guò)程、影響細(xì)胞呼吸的因素等。據(jù)圖分析可知，探究酵母菌呼吸方式的裝置是封閉的，t1→t2隨著O2消耗，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降，A項(xiàng)正確；t3時(shí)，O2濃度幾乎為0，酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，t1時(shí)，有氧呼吸和無(wú)氧呼吸同時(shí)進(jìn)行，且t3時(shí)培育液中CO2相對(duì)含量遠(yuǎn)大于t1時(shí)，所以消耗葡萄糖的速率總是t3>t1，B項(xiàng)正確；此試驗(yàn)數(shù)據(jù)是在最適溫度下獲得的，故降低10℃，與細(xì)胞呼吸相關(guān)的酶的活性降低，O2相對(duì)含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間變長(zhǎng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該試驗(yàn)裝置在密閉的環(huán)境中無(wú)氧呼吸產(chǎn)生了酒精，其培育液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色，D項(xiàng)正確?！疽族e(cuò)提示】本題易錯(cuò)選B項(xiàng)。培育液中葡萄糖的消耗速率要看單位時(shí)間內(nèi)葡萄糖的消耗量，而不能依據(jù)圖中縱坐標(biāo)所標(biāo)識(shí)的培育液氣體相對(duì)含量推斷。通過(guò)細(xì)胞呼吸的過(guò)程可知，產(chǎn)生相同含量的二氧化碳時(shí)，無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖速率較大。上題題干中錐形瓶“在最適溫度下培育”的目的是什么？提示：保持最適溫度能最大限度降低溫度條件的干擾，有利于酵母菌進(jìn)行細(xì)胞呼吸。如圖所示裝置可用于測(cè)定動(dòng)物的呼吸速率。下列關(guān)于該裝置的敘述錯(cuò)