2021版高考生物一轮复习第5章细胞的能量供应和利用3ATP的主要来源__细胞呼吸教案新人教版必修1

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2021版高考生物一轮复习第5章细胞的能量供应和利用3ATP的主要来源__细胞呼吸教案新人教版必修1

- 1 - ATP 的主要来源——细胞呼吸 考点一 有氧呼吸和无氧呼吸 1.有氧呼吸与无氧呼吸的比较: (1)区别: 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 条件 需要 O2、酶和适宜的温度 不需要 O2,需要酶和适宜的 温度 场所 第一阶段:细胞质基质;第二阶段:线粒体基质;第 三阶段:线粒体内膜 第一阶段:细胞质基质;第 二阶段:细胞质基质 产物 CO2、H2O 酒精和 CO2 或乳酸 能量 大量 少量 特点 有机物彻底氧化分解,能量完全释放 有机物没有彻底氧化分解, 能量未完全释放 (2)联系。 ①第一阶段完全相同。 ②分解有机物,释放能量,生成 ATP 供生命活动利用。 (3)意义。 ①为生命活动提供能量。 ②为体内其他化合物的合成提供原料。 2.有氧呼吸和无氧呼吸过程图解: - 2 - 3.反应式分析: (1)有氧呼吸中氧元素的来源和去路: (2)反应物和产物。 ①CO2:CO2 是第二阶段产生的,由丙酮酸和水反应生成,产生场所是线粒体基质。 ②O2:O2 参与了第三阶段,和[H]结合生成水,产生场所是线粒体内膜。 ③水:有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水,反应物中的水用于第二阶段,生成物中 的水产生于第三阶段。 4.细胞呼吸中[H]和 ATP 的来源和去路: 来 源 去 路 有氧呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 [H]葡萄糖和水 葡萄糖 与 O2 结合 生成 H2O 还原丙 酮酸 ATP 三个阶段都产生 只在第一阶段产生用于各项生命活动 5.不同生物无氧呼吸产物归纳 - 3 - 判断细胞呼吸方式的三大技巧 【典例】(2019·全国卷Ⅱ)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的 无氧呼吸有关。下列叙述正确的是 ( ) A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖 B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来 C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成 ATP D.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生 【解析】选 B。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物只有乳酸,A 项错误;马铃薯块茎细胞无氧呼 吸的第二阶段由丙酮酸转化成乳酸,B 项正确;无氧呼吸产生丙酮酸发生在第一阶段,该过程 产生少量 ATP,C 项错误;氧气浓度升高,抑制无氧呼吸,不会增加酸味的产生,D 项错误。 - 4 - (2019·开封模拟)将苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的 氧气时,其 O2 的消耗量和 CO2 产生量如表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列叙述错 误的是 ( ) 氧浓度(%) a b c d e CO2 产生量(mol/min) 1.21.01.31.63.0 O2 的消耗量(mol/min)0 0.50.71.23.0 A.氧浓度为 a 时,苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行 B.氧浓度为 c 时,苹果产生 C2H5OH 的量为 0.6 mol/min C.氧浓度为 d 时,消耗的葡萄糖中有 1/4 用于酒精发酵 D.氧浓度为 b 时,较适宜苹果的储藏 【解析】选 C。氧浓度为 a 时,苹果的细胞呼吸消耗的氧气量为 0,表明细胞只进行无氧呼吸, 此时苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行,不在线粒体中进行,A 正确;氧浓度为 c 时,苹 果无氧呼吸产生的 CO2 量为 1.3-0.7=0.6 mol/min,而产生 C2H5OH 的量与无氧呼吸产生的 CO2 量相等,也为 0.6 mol/min,B 正确;氧浓度为 d 时,有氧呼吸产生的 CO2 量为 1.2 mol/min, 消耗的葡萄糖为 0.2 mol/min;无氧呼吸产生的 CO2 量为 0.4 mol/min,消耗的葡萄糖为 0.2 mol/min,故氧浓度为 d 时,消耗的葡萄糖中有 1/2 用于酒精发酵,C 错误;氧浓度为 b 时, 呼吸作用强度最低,故在表格中氧浓度为 b 时较适宜苹果的储藏,D 正确。 【加固训练】 1.人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种,快肌纤维几乎不含有线粒体,与短跑等 剧烈运动有关;慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是 ( ) A.消耗等物质的量的葡萄糖,快肌纤维比慢肌纤维产生的[H]少 B.两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸和 ATP C.短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸,故产生酸痛感觉 D.慢跑时慢肌纤维产生的 ATP,主要来自线粒体基质 【解析】选 D。快肌纤维几乎不含线粒体,说明快肌纤维主要进行无氧呼吸,消耗等物质的量 的葡萄糖,快肌纤维进行无氧呼吸比慢肌纤维进行有氧呼吸产生的[H]少,A 项正确;有氧呼 吸和无氧呼吸的第一阶段相同,都是葡萄糖在细胞质基质中产生丙酮酸、少量 ATP 和[H],B - 5 - 项正确;短跑时快肌纤维进行无氧呼吸,从而产生大量乳酸,使人体产生酸痛感觉,C 项正确; 有氧呼吸在第三阶段产生大量 ATP,这一阶段发生的场所是在线粒体内膜上,D 项错误。 2.(2019·太原模拟)如图是[H]随化合物在生物体内转移的过程,下面对其分析不正确的是 ( ) A.①产生的[H]可在②过程中将三碳化合物还原 B.[H]经⑤转移到水中,其过程需氧气参与 C.能形成 ATP 的过程有①②④⑤⑥⑦ D.长在向阳坡上的小麦比长在背阳坡上的小麦①过程旺盛 【解析】选 C。图中①光反应产生的[H]和 ATP,可在②暗反应过程中将三碳化合物还原,故 A 正确;在有氧呼吸的第三阶段,[H]和氧气结合形成水,故 B 正确;形成 ATP 的过程有光反应、 无氧呼吸第一阶段、有氧呼吸的三个阶段,即①⑤⑥,故 C 错误;向阳坡光照强度比背阳坡 强,长在向阳坡上的小麦光反应速率较快,光合作用速率也较快,故 D 正确。 考点二 影响细胞呼吸的因素 1.内部因素: 基因 酶 2.外部因素: (1)温度、CO2 浓度及 H2O 对呼吸速率影响的分析: 因素 温度 CO2 浓度 H2O 影响 机理 影响呼吸酶的活性 高浓度的 CO2 对细胞呼吸 在一定范围 内,细胞呼 - 6 - 有明显的抑 制效应 吸强度随含 水量的增加 而增强 曲线 模型 实践 应用 零上低温下储存种子、蔬菜、水果,大棚种植夜间适当降 低温度 增加 CO2 的浓 度,可提高蔬 菜和水果的 保鲜效果 粮食在收仓 前要进行晾 晒处理,干 种子萌发前 要进行浸泡 处理 (2)氧浓度对呼吸速率影响的曲线分析。 ①原理:O2 是有氧呼吸所必需的,且 O2 对无氧呼吸过程有抑制作用。 ②曲线分析: a.O2 浓度=0 时,只进行无氧呼吸。 b.0t1, - 12 - B 项正确;此实验数据是在最适温度下获得的,故降低 10 ℃,与细胞呼吸相关的酶的活性降 低,O2 相对含量达到稳定所需时间变长,C 项错误;该实验装置在密闭的环境中无氧呼吸产生 了酒精,其培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色,D 项正确。 【易错提醒】本题易错选 B 项。培养液中葡萄糖的消耗速率要看单位时间内葡萄糖的消耗量, 而不能根据图中纵坐标所标识的培养液气体相对含量判断。通过细胞呼吸的过程可知,产生 相同含量的二氧化碳时,无氧呼吸消耗的葡萄糖速率较大。 上题题干中锥形瓶“在最适温度下培养”的目的是什么? 提示:保持最适温度能最大限度降低温度条件的干扰,有利于酵母菌进行细胞呼吸。 如图所示装置可用于测定动物的呼吸速率。下列关于该装置的叙述错误的是 ( ) A.试管内加入的试剂是 NaOH 溶液 B.温水的作用是使瓶内温度相对稳定 C.实验中细玻璃管内的红墨水向右移动 D.该装置直接测定动物呼吸释放的 CO2 量 【解析】选 D。题图装置通过瓶内的气压变化来测定动物的呼吸速率。由于呼吸作用过程中有 CO2 和 O2 两种气体的变化,所以通过在试管内加入 NaOH 溶液来吸收 CO2,消除 CO2 对瓶内气压 的影响,测出动物呼吸时所消耗的氧气量,而不是直接测得动物呼吸时所释放的 CO2 量,A 正 确,D 错误;将广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度相对稳定,B 正确;动物呼吸 消耗氧气会让瓶内的气压降低,因此红墨水会向右移动,C 正确。 【加固训练】 1.如图所示两实验装置,用以研究在不同条件下酵母菌的细胞呼吸,若在室温 25 ℃的环 境中进行图中的实验,1 h 后,两温度计的读数可能是( ) - 13 - 装置 1 装置 2 A 26 ℃ 27 ℃ B 27 ℃ 24 ℃ C 27 ℃ 25 ℃ D 30 ℃ 27 ℃ 【解析】选 D。装置 1 中酵母菌进行有氧呼吸释放大量的能量;装置 2 中酵母菌进行无氧呼吸 释放的能量较少,但两装置的温度均高于室温。因此 D 选项正确。 2.(2019·邵阳模拟)近几年,几起严重的醉驾事故引起了社会的广泛关注。交警为检测司机 是否存在酒后驾驶的违章行为,检测司机呼出的气体的试剂是( ) A.溴麝香草酚蓝水溶液 B.斐林试剂 C.重铬酸钾的浓硫酸溶液 D.澄清的石灰水 【解析】选 C。橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精反应呈灰绿色,利用此原理可检测 酒精的存在。
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