第2讲ATP的主要来源—细胞呼吸1-3-2.ppt
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1、第2讲 ATP的主要来源细胞呼吸,细胞呼吸() 实验:探究酵母菌的呼吸方式,知识点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1概念 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成_,释放出能量并生成_的过程 2分类 有氧呼吸和无氧呼吸。对绝大多数生物来说,_是细胞呼吸的主要形式,二氧化碳或其他产物,ATP,有氧呼吸,3实验探究 (1)原理:酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于_菌,便于用来研究呼吸方式,(2)检 验产 物,兼性厌氧,绿,黄,酸性,灰绿色,(3)对比实验:设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的_,来探究某种因素与_的关系的实验 想一想:酸性条件下的重铬酸钾可以检测有无酒精存在,这一原理在日常
2、生活中有何用处? 答案:可以用来检验汽车司机是否喝了酒。,比较分析,实验对象,知识点二 细胞呼吸的方式 1有氧呼吸 (1)反应式:,(2)过程:,(3)概念:细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物 ,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程,彻底氧化分解,2无氧呼吸 (1)反应式: 分解成酒精的反应式为: 转化成乳酸的反应式为:,(2)过程:第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同。第二阶段的产物是 。其全过程都 在_中进行 (3)概念:细胞在_条件下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物分解为_的氧化产物,同时释放少量能量生成少量ATP的过程,酒精和CO2或乳酸,细胞质基质,
3、无氧,不彻底,能量,原料,比一比:储存水果和储存粮食有何区别? 答案:二者都需在低温低氧(高氮、高CO2)环境中储存,但粮食必须晒干,减少自由水含量,而水果则需保鲜,减少水分散失。另外,水果储存必须零上低温。,细胞呼吸方式,1有氧呼吸过程中,反应物中的葡萄糖、水、O2分别在第一、第二、第三阶段被利用,产物中的CO2和H2O分别在第二、第三阶段形成。 2原核生物无线粒体,但有些生物仍能进行有氧呼吸,如硝化细菌等好氧细菌。 3悠闲的慢跑运动,提高心肺活动量,吸入充足O2进行有氧呼吸。竞技性短跑、中长跑则是在机体O2不充足条件下,主要依靠无氧呼吸产生ATP而支持快速运动。,有氧呼吸和无氧呼吸的过程分
4、析及比较,高考地位:5年14考,(2012全国课标卷、江苏卷、安徽 卷,2011山东卷、海南卷,2010全 国新课标卷),1有氧呼吸和无氧呼吸过程图解,识图提示:应关注各阶段的场所、反应物、生成物及条件。,(1)有氧呼吸第一、二阶段产生的H用于第三阶段与O2结合生成水;无氧呼吸第一阶段产生的H用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。 (2)有氧呼吸中H2O既是反应物,又是生成物,且生成的H2O中的氧全部来自O2。 (3)不同生物无氧呼吸的产物不同,是由于参与催化反应的酶不同。 (4)有氧呼吸中氧元素的来源和去路,2有氧呼吸与无氧呼吸的比较,(1)有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO
5、2生成一定不是乳酸发酵。(2)无氧呼吸只释放少量能量,其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因:无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因:无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。(4)原核生物无线粒体,仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等。, 本考点一直是高考命题的重点,试题多以选择题的形式考查有氧呼吸和无氧呼吸过程场所、反应物、生成物、所需的酶、产生能量的多少等;以植物种子、酵母菌或其他生物的细胞呼吸为背景,以非选择题的形式考查细胞呼吸的类型。,【典例1】 (2012安徽理综,29)为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理
6、,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入AF试管中,加入不同的物质,进行了如下实验(见下表)。,注:“”表示加入了适量的相关物质,“”表示未加入相关物质。,(1)会产生CO2和H2O的试管有_,会产生酒精的试管有_,根据试管_的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。 (2)有氧呼吸产生的H,经过一系列的化学反应,与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,表明DNP使分布在_的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中,葡萄糖的氧化分解_(填“能”或“不能”)继续进行。 破题关键,解析 本题主要考查细胞呼吸的相关知
7、识。酵母菌为兼性厌氧生物,在有氧的条件下进行有氧呼吸,其场所是细胞质基质和线粒体;在无氧条件下进行无氧呼吸,其场所是细胞质基质。(1)分析表格,试管A中加入的是丙酮酸,在有O2条件下无法在细胞质基质中继续氧化分解。试管B中加入的是葡萄糖,无氧条件下,在细胞质基质中能继续氧化分解,产生CO2和酒精。在有氧条件下,线粒体能分解丙酮酸,所以C试管中有CO2和H2O产生,而D试管无。分析试管E、F,酵母菌在有氧条件下,能把C6H12O6彻底氧化分解产生CO2和H2O;在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,产生CO2和C2H5OH。从而可以判断,能产生CO2和H2O的试管有C、E,能产生酒精的试管有B、F。
8、根据试管B、D、F的实验结果可判断酵母菌的无氧呼吸场所是细胞质基质。,(2)根据题中的信息,DNP对HO2H2O过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散,而不能形成ATP,由于H和氧结合形成水的过程发生在线粒体内膜上,因此DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中,葡萄糖的氧化分解不受影响,但产生的ATP将会大大减少。 答案 (1)C、E B、F B、D、F (2)线粒体内膜 能,【训练1】 (2013宁波调研)如图为某同学构建的植物叶肉细胞内的有氧呼吸过程图,4、7均为水,下列说法正确的是 ( )。,A催化23过程的酶存在于线粒体内膜上 B产生的8主要
9、用于合成ATP C3必定全部释放到大气中 D6可来自叶绿体 解析 本题综合考查有氧呼吸的相关知识,意在考查考生的分析判断能力和理解能力。23过程是有氧呼吸的第二阶段,场所是线粒体基质,需要的酶在线粒体基质中;产生的8是能量,其主要以热能形式散失,少量用于合成ATP;3是二氧化碳,二氧化碳可以释放到大气中,也可以进入叶绿体中用于光合作用;6是氧气,可以来自叶绿体,也可来自大气。 答案 D,【训练2】 (2011海南单科,4)细胞内糖分解代谢过程如图所示,下列叙述错误的是 ( )。,A植物细胞能进行过程和或过程和 B真核细胞的细胞质基质中能进行过程和 C动物细胞内,过程比过程释放的能量多 D乳酸菌
10、细胞内,过程产生H,过程消耗H 解析 植物细胞能进行过程和、和、和;真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程,即和或和;动物细胞中过程(有氧呼吸第二、三阶段)比过程(有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多;包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中,第一阶段()产生的H,在第二阶段(或)消耗。 答案 B,1内部因素遗传因素(决定酶的种类和数量) (1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。 (2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高,成熟期细胞呼吸速率较低。 (3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官
11、。,影响呼吸速率的因素及实践应用,高考地位:5年11考,(2012福建卷,2011安徽卷,2009 广东卷、安徽卷、江苏卷),2外部因素,(1)O2浓度为零时,细胞呼吸强度并不为零,因为细胞可进行无氧呼吸。 (2)随着O2浓度的增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱,细胞呼吸的总强度较低;但后来随着氧气浓度的升高,有氧呼吸逐渐增强,细胞呼吸总强度又增大。 (3)从化学平衡的角度分析,高浓度的CO2在一定程度上可以抑制细胞呼吸。, 本考点常结合细胞呼吸在生产、生活中的应用展开。试题多以选择题的形式出现,考查内部因素和外部因素对细胞呼吸的影响,有时也以图表、曲线的形式出现,考查考生
12、的综合运用能力。高考试题常结合植物的光合作用,联系农作物增产的措施来命题,考查考生处理实际问题的能力。,【典例2】 如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化,请据图回答问题。 (1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是 _。 (2)_点的生物学含义是无氧呼吸消失点,由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_。,(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。 (4)若图中的AB段与BC段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_(填“一样多”或“更多”或“更少”),有氧呼吸消耗的
13、葡萄糖量是无氧呼吸的_。 (5)在长途运输新鲜蔬菜时,常常向塑料袋中充入氮气,目的是_。 你认为氧浓度应调节到_点的对应浓度,更有利于蔬菜的运输,试说明理由:_。,解析 本题以细胞呼吸的两种类型为核心命题点,考查了有氧呼吸、无氧呼吸随O2浓度变化的特点,综合考查了学生解读曲线、根据已知曲线画未知曲线的能力以及解决相关实际问题的能力。解题时应注意:Q点只进行无氧呼吸,P点只进行有氧呼吸,B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等,R点释放的CO2量最少,此时更有利于蔬菜运输。 答案 (1)氧气浓度增加,无氧呼吸受抑制 (2)P 氧浓度逐渐增大的过程中,无氧呼吸生成的CO2总量,据CO2释放量和O2
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- ATP 主要 来源 细胞 呼吸
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