2013高考必修1第五章第3節(jié)

第3節(jié)ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸回歸教材?夯實(shí)雙基一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1．代謝類型：屬于異養(yǎng)__________菌。兼性厭氧由藍(lán)變綠再變黃3．酒精的檢測(cè)：使用酸性條件下橙色的_____________溶液，由橙色變?yōu)開(kāi)________。重鉻酸鉀灰綠色思考感悟1．“喝酒不開(kāi)車，開(kāi)車不喝酒”，你能設(shè)法檢測(cè)司機(jī)是否喝了酒嗎？【提示】重鉻酸鉀可以檢測(cè)有無(wú)酒精存在，這一原理可以用來(lái)檢測(cè)司機(jī)是否喝了酒。具體做法是：讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過(guò)的重鉻酸鉀(常用重鉻酸鉀的硅膠)，如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀就會(huì)變成灰綠色。二、細(xì)胞呼吸的方式1．有氧呼吸(1)概念：有氧呼吸是指細(xì)胞在_______的參與下，通過(guò)多種____的催化作用，把________等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生______________，釋放能量，生成大量________的過(guò)程。氧酶葡萄糖二氧化碳和水ATP(2)反應(yīng)式：_____________________________________________________(3)過(guò)程細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜思考感悟2．有氧呼吸過(guò)程中，反應(yīng)物中的水、O2分別在第幾階段被利用？產(chǎn)物中的CO2和H2O分別在第幾階段形成？【提示】分別在第二、第三階段被利用；分別在第二、第三階段形成。2．無(wú)氧呼吸(1)概念：無(wú)氧呼吸是指細(xì)胞在_______的情況下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物進(jìn)行不徹底的氧化分解，釋放能量，生成_______的過(guò)程。(2)場(chǎng)所：全過(guò)程均在___________中。無(wú)氧ATP細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(3)過(guò)程①第一階段與有氧呼吸第一階段完全相同。②第二階段的產(chǎn)物是________________和CO2。乳酸或酒精(4)化學(xué)反應(yīng)式①產(chǎn)乳酸的反應(yīng)式為：_________________________________②產(chǎn)酒精的反應(yīng)式為：___________________________________________________高頻考點(diǎn)?深度剖析考點(diǎn)一有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程圖解(1)有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]用于第三階段與O2結(jié)合生成水；無(wú)氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]用于第二階段將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸。(2)有氧呼吸中H2O既是反應(yīng)物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部來(lái)自O(shè)2。(3)不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同，是由于催化反應(yīng)的酶不同。(4)有氧呼吸中氧元素來(lái)源去路：即時(shí)應(yīng)用1．細(xì)胞呼吸為生物生命活動(dòng)提供了能量，是所有生物體最重要的生理過(guò)程之一。下面有關(guān)敘述正確的是

(

)A．無(wú)氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段不完全相同B．無(wú)氧呼吸因?yàn)榉纸馓穷惖男实?，所以釋放的能量少C．線粒體中能產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是內(nèi)膜D．有氧呼吸第三階段生成水的同時(shí)，伴隨著大量能量的釋放解析：選D。無(wú)氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段完全相同；無(wú)氧呼吸因?yàn)榉纸馓穷惒粡氐?，大部分能量?jī)?chǔ)存在未分解的有機(jī)物中，所以釋放的能量少；線粒體中能產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是基質(zhì)?？键c(diǎn)二影響細(xì)胞呼吸的外界因素及應(yīng)用因素原因曲線應(yīng)用溫度溫度主要影響酶的活性。一般來(lái)說(shuō)，在一定溫度范圍內(nèi)，呼吸速率隨溫度的升高而增大①低溫下貯存蔬菜、水果②大棚蔬菜夜間適當(dāng)降溫以降低呼吸消耗，提高產(chǎn)量因素原因曲線應(yīng)用O2O2濃度低時(shí)，無(wú)氧呼吸占優(yōu)勢(shì)；隨O2濃度增大，無(wú)氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強(qiáng)；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(qiáng)(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)適當(dāng)降低氧氣濃度，抑制呼吸消耗，延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間因素原因曲線應(yīng)用CO2CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，對(duì)細(xì)胞呼吸有抑制作用在蔬菜、水果保鮮中，增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消耗即時(shí)應(yīng)用2．(原創(chuàng))第十二屆國(guó)際果蔬食品博覽會(huì)于2011年9月23日至26日在中國(guó)北方著名的果品和蔬菜生產(chǎn)加工基地——煙臺(tái)舉行，當(dāng)?shù)氐奶O果果形端正、皮薄甜脆、汁多爽口，享譽(yù)全國(guó)。為了盡量延長(zhǎng)新鮮蘋果的貯藏時(shí)間，貯藏條件最好是(

)A．低O2、適當(dāng)?shù)臐穸?、零上低溫B．低O2、適當(dāng)?shù)臐穸?、零下低溫C．無(wú)O2、保持干燥、零上低溫D．無(wú)CO2、保持干燥、零下低溫解析：選A。本題考查影響細(xì)胞呼吸的因素。要長(zhǎng)時(shí)間貯藏水果，就要降低其細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。在低溫條件下，呼吸酶活性降低；低氧狀態(tài)下，細(xì)胞有氧呼吸弱，無(wú)氧呼吸受到抑制，整個(gè)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度處于最低狀態(tài)，可以有效減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，但若溫度低于零度，則會(huì)凍傷水果。濕度適中，減少水果中水分丟失，有利于保鮮。實(shí)驗(yàn)探究?專項(xiàng)突破“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)1．本實(shí)驗(yàn)的鑒定試劑及現(xiàn)象試劑鑒定對(duì)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象澄清石灰水CO2變混濁(據(jù)變混濁程度可確定CO2多少)溴麝香草酚藍(lán)水溶液CO2藍(lán)→綠→黃(據(jù)變色的時(shí)間快慢確定CO2的多少)重鉻酸鉀溶液酒精橙色→灰綠色(酸性條件)2.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式3．注意問(wèn)題(1)甲圖中氫氧化鈉溶液的作用是什么？吸收空氣中的二氧化碳，保證通入石灰水的氣體中的CO2全部來(lái)自酵母菌的細(xì)胞呼吸，從而排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(2)怎樣保證乙圖中通入石灰水的CO2全部來(lái)自酵母菌的無(wú)氧呼吸？實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)將D瓶密封后放置一段時(shí)間，以消耗完瓶中氧氣，然后再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保通入石灰水的CO2是由酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的。(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)甲組石灰水變渾濁，很快又變澄清，為什么？后續(xù)通入的CO2會(huì)和剛產(chǎn)生的碳酸鈣沉淀反應(yīng)，形成了碳酸氫鈣，因而石灰水變混濁后，很快又變澄清。如用溴麝香草酚藍(lán)水溶液檢測(cè)，就可避免這種現(xiàn)象。實(shí)戰(zhàn)演練

(專項(xiàng)提能，小試牛刀)某生物興趣小組對(duì)酵母菌的細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如下的探究實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)據(jù)題分析作答：(1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號(hào)，并按照實(shí)驗(yàn)的組裝要求排序(裝置可重復(fù)使用)。有氧條件下的裝置序號(hào)：__________________；無(wú)氧條件下的裝置序號(hào)：________。(2)裝置中c瓶的作用是：______________________________。(3)d應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通b，其原因是_______________________________?！窘馕觥拷獯鸨绢}的關(guān)鍵：一是弄清各裝置的作用。a用于通氣條件下的酵母菌培養(yǎng)、b可檢驗(yàn)是否有CO2產(chǎn)生、c去除空氣中的CO2、d用于不通氣條件下的酵母菌培養(yǎng)。二是掌握酵母菌細(xì)胞呼吸的類型及異同。有氧呼吸在有氧條件下進(jìn)行，產(chǎn)生CO2；無(wú)氧呼吸在無(wú)氧條件下進(jìn)行，產(chǎn)生酒精和CO2。若探究有氧呼吸，連接的順序?yàn)閏→a→b或c→b→a→b；若探究無(wú)氧呼吸，連接的順序?yàn)閐→b。d應(yīng)封口一段時(shí)間后，再連通b，主要目的是使裝置內(nèi)本身存在的O2被徹底消耗，以確保通往澄清石灰水中的CO2是由酵母菌的無(wú)氧呼吸所產(chǎn)生?！敬鸢浮?/p>

(1)c→a→b(或c→b→a→b)

d→b(2)吸收空氣中的CO2，排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾(其他合理答案也可)(3)d封口放置一段時(shí)間后，酵母菌會(huì)將瓶中的氧氣消耗完，再連通b，就可以確保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌的無(wú)氧呼吸所產(chǎn)生的(其他合理答案也可)命題視角?把脈高考酵母菌呼吸類型的實(shí)驗(yàn)探究本部分知識(shí)歷來(lái)是高考的重點(diǎn)、熱點(diǎn)，高考試題可能從細(xì)胞呼吸的有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究、細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所及過(guò)程、細(xì)胞呼吸的原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用等方面通過(guò)圖表、坐標(biāo)曲線等形式命題。視角1洞察高考熱點(diǎn)例1 (2011·山東理綜)某興趣小組在室溫下進(jìn)行了酵母菌無(wú)氧呼吸的探究實(shí)驗(yàn)(如圖)。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A．滴管中冒出氣泡是反應(yīng)產(chǎn)生CO2的結(jié)果B．試管中加水的主要目的是制造無(wú)氧環(huán)境C．若試管中的水換成冷水，氣泡釋放速率下降D．被分解的葡萄糖中的能量一部分轉(zhuǎn)移至ATP，其余的存留在酒精中【標(biāo)準(zhǔn)解答】逐項(xiàng)分析如下選項(xiàng)判斷內(nèi)容分析A項(xiàng)正確酵母菌無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2，氣泡內(nèi)的氣體是CO2B項(xiàng)正確加水可以防止酵母菌與空氣的接觸，創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境選項(xiàng)判斷內(nèi)容分析C項(xiàng)正確若將水換成冷水，會(huì)降低酵母菌體內(nèi)呼吸酶的活性，反應(yīng)速率降低，氣泡釋放速率下降D項(xiàng)錯(cuò)誤被分解的葡萄糖中的能量有三個(gè)去向：一部分轉(zhuǎn)移至ATP，一部分以熱能形式釋放，其余的存留在酒精中互動(dòng)探究(1)該實(shí)驗(yàn)中CO2產(chǎn)生的場(chǎng)所是什么？(2)D項(xiàng)中的ATP在無(wú)氧呼吸的第二階段能產(chǎn)生嗎？【提示】

(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(2)不能。視角2體驗(yàn)方法要點(diǎn)例2

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，則下列敘述中正確的是(

)A．a(chǎn)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【思路點(diǎn)撥】解答本題可按以下思路分析：關(guān)鍵點(diǎn)：①據(jù)CO2釋放量和O2吸收量?種子進(jìn)行細(xì)胞呼吸的類型。②據(jù)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式計(jì)算消耗的葡萄糖量與吸收O2量、釋放CO2量的關(guān)系?！窘馕觥恐参锓N子萌發(fā)時(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸，通過(guò)題中的表格可以看出，當(dāng)氧氣濃度為零時(shí)，仍有二氧化碳釋放，說(shuō)明此時(shí)種子進(jìn)行無(wú)氧呼吸，既然有二氧化碳產(chǎn)生，則另一種產(chǎn)物就是酒精，而不是乳酸；當(dāng)氧氣濃度為3時(shí)，有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳是3，呼吸作用釋放的二氧化碳為8，則無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳為8－3＝5，則有氧呼吸消耗的有機(jī)物為0.5，無(wú)氧呼吸消耗的有機(jī)物是2.5，很顯然是無(wú)氧呼吸強(qiáng)；當(dāng)處于d狀態(tài)時(shí)，無(wú)氧呼吸消失，此時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸，且有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳是在線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生的?！敬鸢浮?/p>

D變式訓(xùn)練有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如下表所示。下列敘述中錯(cuò)誤的是(

)氧濃度(%)abcd產(chǎn)生CO2的量(mol)912.51530產(chǎn)生酒精的量(mol)96.560A.氧濃度為b時(shí)，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6molB．氧濃度為d時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸C．氧濃度為c時(shí)，有50%的葡萄糖用于酒精發(fā)酵D．a(chǎn)值約為0答案：C影響細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的因素分辨不清(1)O2濃度為零時(shí)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不為零，因?yàn)榧?xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸。(2)隨著O2濃度的增加，無(wú)氧呼吸受到抑制，但有氧呼吸因氧氣濃度較低也較弱，細(xì)胞呼吸的總強(qiáng)度較低；視角3突破易錯(cuò)疑點(diǎn)但隨著氧氣濃度的升高，有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度又增大。(3)種子、蔬菜和水果在貯藏時(shí)都應(yīng)在低溫、低氧情況下，不同的是種子還要保持干燥，而蔬菜和水果要保持一定濕度。低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫。自我挑戰(zhàn)

如圖是外界條件對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響曲線圖，請(qǐng)根據(jù)圖分析說(shuō)明：(1)從甲圖可知細(xì)胞呼吸最旺盛時(shí)的溫度在________。AB段說(shuō)明________________________________________________________________________。(2)乙圖表示酵母菌的呼吸情況，則曲線Ⅱ表示________呼吸類型。如果在瓶中培養(yǎng)酵母菌時(shí)，測(cè)定出瓶中放出CO2的體積與吸收O2的體積比為5∶4，這是因?yàn)橛衉_______(比例)的酵母菌在進(jìn)行曲線Ⅰ所示的呼吸類型(假設(shè)兩種細(xì)胞呼吸的速率相等)。(3)由甲、乙兩圖可知，貯存水果時(shí)應(yīng)選擇________(低溫、適溫、高溫、無(wú)氧、低氧、高氧)的條件?！窘馕觥?/p>

(1)由圖甲可以看出，B點(diǎn)是細(xì)胞