高中生物《ATP的主要來源+細胞呼吸》教學課件61

第2講細胞的能量“通貨”——ATP

ATP的主要來源——細胞呼吸-2-1.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。

2.細胞呼吸(Ⅱ)。

3.實驗:探究酵母菌細胞呼吸的方式。-3-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結ATP的結構和作用1.ATP的結構及組成成分(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的關系:ATP去掉

兩個磷酸基團

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教材深挖下圖為ATP的結構簡圖,請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所示化學鍵是否相同?其中最易斷裂和重建的是哪一個?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-7-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(1)1個ATP分子中只含有1個腺嘌呤和3個磷酸基團。(

×

)(2)人長時間劇烈運動時,骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等。(

×

)(3)線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和葉綠體中進行光反應的膜結構中都能合成ATP。(

×

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

(

√

)(5)ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應。

(

√

)(6)活細胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化只能單向進行。

(

×

)-8-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結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,是與能量有關的一種物質(zhì),不能將兩者等同起來。2.人的心肌細胞比口腔上皮細胞新陳代謝旺盛,那么心肌細胞比口腔上皮細胞含有的ATP多嗎?提示:心肌細胞含有的ATP并不比口腔上皮細胞多,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3.在下面坐標系中畫出ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關系曲線;出現(xiàn)平行段的限制因素有哪些?若橫坐標改為呼吸強度時,曲線又是怎樣的?提示:當O2供給量達到一定值后,ATP產(chǎn)生量不再增加,是由酶、有機物、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考向1ATP的結構和功能1.(2018浙江卷)ATP是細胞中的能量通貨,下列敘述正確的是(

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

)A.ATP的結構式可簡寫為A—P~P~P,其中A代表腺嘌呤B.細胞內(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個磷酸基團后,剩余部分是DNA的組成單位答案解析解析關閉ATP中的A代表腺苷,A項錯誤;細胞呼吸的第一階段可以產(chǎn)生少量ATP,發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中,B項錯誤;ATP水解失去2個磷酸基團后,剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的組成單位之一,D項錯誤。答案解析關閉C-12-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結3.在下列四種化合物的化學組成中,“○”中所對應的含義最接近的是(

)A.①②

B.①③C.③④

D.⑤⑥答案解析解析關閉根據(jù)題意,“○”中所對應的含義: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。答案解析關閉D-13-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結考向2ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化4.下列有關ATP的敘述,正確的是(

)A.葉肉細胞內(nèi)形成ATP的場所只有葉綠體和線粒體B.細胞內(nèi)的吸能反應一般與ATP的合成有關,放能反應一般與ATP的水解有關C.對正常細胞來說,ATP與ADP時刻不停地發(fā)生轉(zhuǎn)化,且處于動態(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閉葉肉細胞內(nèi)形成ATP的生理活動有光合作用和細胞呼吸,光合作用中形成ATP的場所為葉綠體中的類囊體薄膜,細胞呼吸中形成ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,A項錯誤;細胞內(nèi)的吸能反應一般與ATP的水解有關,放能反應與ATP的合成有關,B項錯誤;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項錯誤。答案解析關閉C-14-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結5.ATP是細胞內(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過程都要在細胞器中進行C.O2由紅細胞進入肝臟細胞的線粒體,使肝臟細胞內(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答案解析解析關閉a過程為細胞呼吸,它可發(fā)生于細胞質(zhì)基質(zhì)(無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,在葉綠體中進行,光反應中水在光下分解產(chǎn)生[H];ADP與ATP的含量總處于動態(tài)平衡中;①②在物質(zhì)上可逆,在能量上不可逆。答案解析關閉A-15-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結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細胞呼吸的類型及過程1.有氧呼吸(1)寫出有氧呼吸反應方程式,并標明氧元素的來源和去路。-18-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(2)過程

-19-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結2.無氧呼吸(1)場所:

細胞質(zhì)基質(zhì)

。

(2)條件:

無氧

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(4)反應式

3.細胞呼吸原理的應用(1)傷口包扎。(2)作物松土,有利于根的

有氧呼吸

。

(3)稻田排水,防止根進行

無氧呼吸

。

(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胞內(nèi)催化反應的酶不同,根本原因是不同生物細胞內(nèi)控制無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(1)無氧呼吸只釋放少量能量,其余能量儲存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物——酒精或乳酸中。(

√

)(2)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用。(

√

)(3)真核生物細胞都進行有氧呼吸。(

×

)(4)原核生物細胞中無線粒體,但有些原核生物仍可進行有氧呼吸。(

√

)(5)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。(

×

)(6)人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供。

(

×

)(7)細胞呼吸產(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(8)細胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應,只發(fā)生在細胞有氧呼吸時。(

×

)(9)有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。(

×

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

√

)(11)乳酸菌細胞內(nèi),細胞呼吸第一階段產(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)中與氧結合生成水。(

×

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

)A.植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失C.有氧呼吸和無氧呼吸的產(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答案解析解析關閉呼吸作用與光照無關,故A項正確。每一營養(yǎng)級生物獲得的總能量都有一部分用于呼吸作用,B項正確。有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O,無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸或CO2和酒精,C項錯誤。植物光合作用的光反應階段合成ATP,呼吸作用過程中也合成ATP,D項正確。答案解析關閉C-25-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結2.動物細胞中,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標記C6H12O6,在物質(zhì)丙中可檢測到18O答案解析解析關閉分析圖示可知,甲是丙酮酸,乙是[H],丙是產(chǎn)物水,丁是原料水,A項錯誤;過程①表示細胞呼吸第一階段,場所是細胞質(zhì)基質(zhì);過程②表示有氧呼吸第二階段,場所是線粒體基質(zhì);過程③表示有氧呼吸第三階段,場所是線粒體內(nèi)膜,B項錯誤;過程③可產(chǎn)生大量能量,C項正確;丙是水,其中的氧來自氧氣,不是來自葡萄糖,D項錯誤。答案解析關閉C-26-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結考向2考查細胞呼吸類型的判斷與計算3.下列有關細胞呼吸的敘述,正確的是(

)A.短跑時,人體肌細胞產(chǎn)生的CO2只來自線粒體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.人體細胞內(nèi)O2/CO2的值,線粒體內(nèi)比細胞質(zhì)基質(zhì)高答案解析解析關閉短跑時肌細胞同時進行無氧呼吸和有氧呼吸,人體無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,因此CO2只來自有氧呼吸,產(chǎn)生場所是線粒體,A項正確;有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上與氧結合生成水,B項錯誤;無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]與丙酮酸反應生成乳酸或酒精和CO2,無[H]的積累,C項錯誤;O2和CO2的運輸方式都是自由擴散,順濃度梯度進行,因此細胞質(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高于細胞質(zhì)基質(zhì),細胞質(zhì)基質(zhì)中O2/CO2的值比線粒體的高,D項錯誤。答案解析關閉A-27-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結4.在a、b、c、d條件下,測得某植物種子萌發(fā)時CO2和O2體積變化的相對值如下表。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氧呼吸多C.c條件下,無氧呼吸最弱D.d條件下,產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體答案解析解析關閉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項錯誤。b條件下,O2吸收量的相對值為3,由此可知,有氧呼吸釋放的CO2的相對值為3。CO2釋放量的相對值為8,則無氧呼吸釋放的CO2的相對值為5。根據(jù)以上比例可計算出有氧呼吸消耗葡萄糖的相對值為1/2,無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值為5/2,B項錯誤。c條件下,O2吸收量的相對值為4,CO2釋放量的相對值為6,計算可得,無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,此時只進行有氧呼吸,而CO2是在有氧呼吸的第二階段產(chǎn)生的,其場所為線粒體基質(zhì),C項錯誤,D項正確。答案解析關閉D-28-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結1.判斷細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2.有氧呼吸和無氧呼吸(產(chǎn)生酒精)的有關計算(1)消耗等量的葡萄糖時,產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比無氧呼吸∶有氧呼吸=1∶3(2)產(chǎn)生等量的CO2時,消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量之比無氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1-30-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結影響細胞呼吸的環(huán)境因素及應用1.溫度對細胞呼吸的影響(1)原理:通過影響與細胞呼吸有關的

酶的活性

來影響呼吸速率。

(2)曲線分析①在最適溫度時,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)應用①

低溫

儲存蔬菜和水果。

②蔬菜大棚

夜間適當降溫

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2.氧氣濃度對細胞呼吸的影響(1)原理:O2是

有氧

呼吸所必需的,且O2對

無氧

呼吸過程有抑制作用。

(2)曲線分析①O2的體積分數(shù)=0時,

只進行無氧呼吸

。

②0<O2的體積分數(shù)<10%時,

同時進行有氧呼吸和無氧呼吸

。③O2的體積分數(shù)≥10%時,

只進行有氧呼吸

。

-32-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(3)應用①

中耕松土

促進植物根部有氧呼吸。

②無氧發(fā)酵過程需要嚴格控制無氧環(huán)境。③

低

氧倉儲糧食、水果和蔬菜。

-33-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結3.CO2濃度對細胞呼吸的影響(1)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(3)應用:在蔬菜和水果保鮮中,

增加CO2濃度

可

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

原料

和環(huán)境因素影響細胞呼吸的速率。

(2)特點: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。

(3)應用①糧食在收倉前要進行

晾曬

處理。

②干種子萌發(fā)前要進行

浸泡

處理。

-35-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(1)細胞呼吸過程中,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)無氧呼吸能產(chǎn)生ATP,但沒有[H]的生成過程。

(

×

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

(

√

)-36-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結1.慢跑為有氧運動,提倡慢跑的原因是什么?提示:可防止無氧呼吸產(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,要進行浸泡,其生物學原理是什么?提示:通過增加水分以促進細胞代謝。3.新疆的哈密瓜為什么較甜?利用生物學原理進行分析。提示:新疆晝夜溫差大。白天光合作用強,夜晚細胞呼吸弱,積累的有機物多,轉(zhuǎn)化成的可溶性糖多。4.水果、蔬菜和種子的儲存條件有哪些不同?提示:蔬菜和水果應儲存在“零上低溫、濕度適中、低氧”的條件下。種子應儲存在“零上低溫、干燥、低氧”條件下。兩種儲存手段均需降低細胞呼吸強度,減少有機物的消耗,但由于水果和蔬菜本身需要一定的濕度才能保鮮,故它們在儲存條件上存在差異。-37-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結考向1考查溫度、氧氣對細胞呼吸的影響1.(2017海南卷,改編)下列有關植物細胞呼吸作用的敘述,正確的是(

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

)A.圖中細胞呼吸速率可用CO2的釋放量表示B.從圖甲可知,細胞呼吸最旺盛時的溫度是B點對應的溫度C.溫度對曲線Ⅱ代表的呼吸類型影響較大,對曲線Ⅰ代表的呼吸類型影響較小D.分析圖甲、乙可知,水果需要儲存在低溫和低氧的條件下答案解析解析關閉由于CO2是細胞呼吸的產(chǎn)物,所以圖中細胞呼吸速率可用CO2的釋放量表示,A項正確;分析圖甲可知,B點時細胞呼吸的相對速率最高,該點對應的溫度是細胞呼吸的最適溫度,B項正確;溫度主要通過影響細胞呼吸有關酶的活性來影響細胞呼吸,曲線Ⅰ、Ⅱ代表的呼吸類型均需要酶,因此溫度對兩種呼吸類型均有較大影響,C項錯誤;分析圖甲、乙可知,在低溫和低氧的條件下,細胞呼吸的相對速率都較低,所以水果需要儲存在低溫和低氧的條件下,D項正確。答案解析關閉C-39-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結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點時,該器官O2的吸收量和CO2的釋放量相等,說明其只進行有氧呼吸B.M點是儲藏該器官的最適O2濃度,此時無氧呼吸的強度最低C.該器官細胞呼吸過程中有非糖物質(zhì)氧化分解D.O點時,該器官產(chǎn)生CO2的場所是細胞中的線粒體基質(zhì)答案解析解析關閉N點之后,O2的吸收量與CO2的釋放量不等,說明該植物非綠色器官細胞呼吸過程中還有非糖物質(zhì)的氧化分解,C項正確;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行有氧呼吸,A項錯誤;M點細胞的總呼吸強度最低,但無氧呼吸強度并不是最低的,B項錯誤;O點時,細胞只進行無氧呼吸,產(chǎn)生CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),D項錯誤。答案解析關閉C-40-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結考向2考查CO2、水分等因素對細胞呼吸的影響4.將一份剛采摘的新鮮藍莓用高濃度的CO2處理48h后,儲藏在溫度為1℃的冷庫內(nèi),另一份則始終在1℃的冷庫內(nèi)儲藏。從采后算起每10d取樣一次,測定其單位時間內(nèi)CO2釋放量(mol)和O2吸收量(mol),計算兩者的比值得到如下圖所示曲線。下列結論正確的是(

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

處理后的藍莓可進行無氧呼吸;第10天時,CO2/O2=1,細胞只進行有氧呼吸,此時細胞內(nèi)ATP來自線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì);第20天,未處理組藍莓的CO2/O2的值更大,說明未處理組藍莓無氧呼吸釋放的CO2量更多,因此,未處理組藍莓無氧呼吸產(chǎn)生的酒精量高于CO2處理組;第40天,未處理組藍莓的CO2/O2的值為2,假設有氧呼吸吸收的O2量為a,則有氧呼吸釋放的CO2量為a,無氧呼吸釋放的CO2量也為a,根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的反應式,可以得出有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖量分別為a/6、a/2。答案解析關閉C-42-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結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(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胞內(nèi)原生質(zhì)凝膠物質(zhì)對水的親和性有關,蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素對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(3)種子萌發(fā)時的吸水過程和細胞呼吸可以分為3個階段(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)初期的細胞呼吸主要是

。吸水的第三階段,細胞呼吸迅速增加,因為胚根突破種皮后,

。

答案:(1)一定的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣細胞呼吸(2)滲透蛋白質(zhì)(3)大于無氧呼吸氧氣供應得到改善,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行細胞呼吸,底物無法被脫氫酶催化,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)初期主要進行無氧呼吸,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,此時生長較快。-46-核心梳理提能探究考向感悟歸納總結1.O2濃度對有氧呼吸和無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(1)O2作為有氧呼吸的原料,可同時影響有氧呼吸和無氧呼吸的速率。①圖甲中O2體積分數(shù)為0時,只進行無氧呼吸,隨O2體積分數(shù)升高,有氧呼吸逐漸增強,無氧呼吸逐漸減弱。當O2體積分數(shù)為0~10%時,細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸;O2體積分數(shù)為10%以上時,細胞只進行有氧呼吸。②圖乙中三條曲線分別表示無氧呼吸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點為兩種呼吸CO2釋放總量的最低點,一般認為此時細胞的呼吸消耗有機物的量最少。AB段長度=BC段長度,說明此時有氧呼吸與無氧呼吸釋放CO2量相等,則此時有氧呼吸消耗的葡萄糖量應為無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2.種子萌發(fā)時細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,說明此期間主要進行無氧呼吸。(3)在胚根長出后,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,同時胚根大量吸水(滲透吸水)。-49-核心梳理歸納總結(實驗)

探究酵母菌細胞呼吸的方式1.實驗原理-50-核心梳理歸納總結2.實驗步驟(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌+葡萄糖溶液)。(2)檢測CO2的產(chǎn)生,裝置如下圖所示。(3)檢測酒精的產(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3.實驗現(xiàn)象

4.實驗結論(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CO2

。

-52-核心梳理歸納總結典例下圖是探究活的酵母菌細胞呼吸的實驗裝置圖。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。下列現(xiàn)象不可能發(fā)生的是(

)A.A不動,B右移B.A左移,B不動C.A左移,B右移

D.A不動,B不動答案解析解析關閉A不動說明沒有氣體的消耗,只進行無氧呼吸,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),可見酵母菌進行的是無氧呼吸,A項可能發(fā)生;A左移說明有氣體(O2)的消耗,即酵母菌進行了有氧呼吸,B不動說明消耗氣體(O2)的體積與產(chǎn)生氣體(CO2)的體積相等,兩者結合說明酵母菌只進行有氧呼吸,B項可能發(fā)生;A左移說明有氣體(O2)的消耗,即酵母菌進行了有氧呼吸,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),兩者結合說明酵母菌同時進行有氧和無氧呼吸,C項可能發(fā)生;A不動說明沒有氣體的消耗,只進行無氧呼吸,B不動說明消耗氣體(O2)的體積與產(chǎn)生氣體(CO2)的體積相等,說明只進行有氧呼吸,D項不可能發(fā)生。答案解析關閉D-53-核心梳理歸納總結強化訓練(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相對含量變化見下圖。有關分析錯誤的是(

)A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降B.t3時,培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快C.若降低10℃培養(yǎng),O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會縮短D.實驗后的培養(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閉由曲線可看出,t1~t2過程中,O2的相對含量下降,酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降,A項正確。t3時CO2的相對含量大于t1時,t3時酵母菌只進行無氧呼吸,t1時酵母菌既進行有氧呼吸,又進行無氧呼吸,B項正確。若溫度降低10℃,不再是酵母菌呼吸的最適溫度,呼吸速率會減慢,O2消耗速率慢,O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會延長,C項錯誤。酵母菌進行無氧呼吸會有酒精產(chǎn)生,用酸性重鉻酸鉀溶液進行檢測,溶液變?yōu)榛揖G色,D項正確。答案解析關閉C-54-核心梳理歸納總結巧妙設計實驗裝置探究細胞呼吸的方式及呼吸速率(1)細胞呼吸方式的探究欲確定某種生物的細胞呼吸類型,應設置兩套呼吸裝置,裝置如下圖所示。實驗結果預測和結論如右上表。-55-核心梳理歸納總結-56-核心梳理歸納總結(2)細胞呼吸速率的測定①實驗裝置②實驗原理:組織細胞細胞呼吸吸收O2,釋放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器內(nèi)氣體壓強減小,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。-57-核心梳理歸納總結③誤差的校正a.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。b.如果實驗材料是種子,為防止微生物細胞呼吸對實驗結果的干擾,應對裝置及所測種子進行消毒處理。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。-58-通關記通關辨通關練1.三磷酸腺苷(ATP)是一種高能磷酸化合物,分子簡式為A—P~P~P,它是生物體新陳代謝的直接能源物質(zhì)。2.ATP在細胞中含量很少,但轉(zhuǎn)化非?？臁?.細胞中產(chǎn)生ATP的生理過程有細胞呼吸和光合作用,產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(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水溶液由藍變綠,再變黃。5.在酸性條件下,橙色的重鉻酸鉀溶液與酒精發(fā)生化學反應,變成灰綠色。6.有氧呼吸的三個階段均能產(chǎn)生ATP,第三階段產(chǎn)生ATP最多。7.有水產(chǎn)生的細胞呼吸一定是有氧呼吸。8.有氧呼吸和無氧呼吸的實質(zhì)都是氧化分解有機物,釋放能量,生成ATP。-59-通關記通關辨通關練9.不同生物細胞無氧呼吸的產(chǎn)物不同,直接原因是所含酶的種類不同。-60-通關記通關辨通關練1.ATP的結構與功能(1)ATP在生物體內(nèi)含量少,但轉(zhuǎn)化十分迅速,從而使細胞中的ATP和ADP的含量總是處于動態(tài)平衡中。(2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應。因為轉(zhuǎn)化過程中所需的酶、能量的來源和去路不相同,反應場所也不完全相同。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