2014年《随堂优化训练》生物课件必修1新课标人教版 第5章第3节ATP的主要来源——细胞呼吸.ppt

1、第3节ATP的主要来源细胞呼吸1细胞呼吸的概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成_或其他产物，释放出_并生成_的过程。CO2能量ATP2检测细胞呼吸的方法：(1)检测细胞是否进行了呼吸，通常是检测_ 的产生。其可以使_变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由_变_再变_。(2)检测酵母菌是否进行了呼吸作用，还可以检测_的产生，检测方法是用_在酸性条件下与生成物发生化学反应，变成_。CO2澄清的石灰水蓝绿黄乙醇重铬酸钾溶液灰绿色3有氧呼吸：(1)概念：指细胞在_的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生_和_，释放能量，生成大量 ATP 的过程。(2)细胞进行有氧

2、呼吸的主要场所是_，该结构的内膜某些部位向内腔折叠成_。(3)有氧呼吸时最常利用的物质是_。(4)有氧呼吸的化学反应式：_。氧CO2水嵴线粒体葡萄糖6CO212H2O能量C6H12O66H2O6O2(5)有氧呼吸的过程：第一阶段：1 分子的_分解成 2 分子的_，产生少量的_，同时释放少量的_，这个阶段是在_中进行。第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成_和H，同时释放少量的能量，这个阶段是在_中进行。第三阶段：前两个阶段产生的_，经过一系列的反应，与_结合形成_，同时释放_量的能量，这个阶段是在_中进行。注：三个阶段的各个化学反应是由不同的酶催化的。(6)有氧呼吸产生的能量：在生物体内，1 mol

3、的葡萄糖在彻底氧化分解以后，可使_左右的能量储存在_中，其余的能量则以_的形式散失了。葡萄糖丙酮酸H能量细胞质基质CO2线粒体基质H氧水大线粒体内膜1161 kJATP热能4无氧呼吸：(1)概念：一般是指细胞通过多种酶的催化，把葡萄糖等有机物分解成为_和_或转化为_，同时释放出少量_的过程。酒精CO2能量(2)细胞进行无氧呼吸的场所是_。(3)产生的能量：1 mol 的葡萄糖分解成乳酸以后，只释放出_的能量，其中只有_的能量储存在_中，其余的能量都以_的形式散失了。细胞质基质196.65 kJ61.08 kJATP热能乳酸(4)实例：高等动物和人体的无氧呼吸产生_。还有一些高等植物的某些器官在

4、进行无氧呼吸时也可以产生乳酸，如_、玉米的胚乳等。乳酸马铃薯块茎(5)化学反应式：_C6H12H6 2C3H6O3(乳酸)少量能量C6H12O6 2C2H5OH(酒精)2CO2少量能量呼吸类型比较项目有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所_是否需氧_分解产物_释放能量_5有氧呼吸和无氧呼吸的区别：6.细胞呼吸原理的应用：松土、稻田定期排水、破伤风伤口的处理。细胞质基质、线粒体细胞质基质CO2、H2O乳酸或酒精和 CO2多少需要不需要【配对练习】1在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中，检测是否有酒精产生的试剂及出现的颜色变化是()A重铬酸钾、灰绿色C碘液、灰绿色B重铬酸钾、紫色D苏丹、橘黄色解析在酸性的条件

5、下，重铬酸钾与酒精发生化学反应，变成灰绿色。答案A2关于有氧呼吸的叙述中，错误的是()A主要在线粒体内进行B与无氧呼吸的全过程不完全相同C释放出的能量较多D产物为二氧化碳、酒精或乳酸解析有氧呼吸的产物为二氧化碳和水，不产生酒精和乳酸。答案D粒体中进行的是()AH传递给 O2 形成水BC6H12O6 分解为丙酮酸和HC丙酮酸分解为 CO2 和HDADP 与磷酸反应生成 ATP解析葡萄糖分解为丙酮酸和H的过程发生在细胞质基质中。答案B3(2013年广东梅州)下列有氧呼吸的反应阶段中，不在线()A线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸B水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到

6、最低程度C绿藻细胞中有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质D细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气参与下才能释放储存的能量4(2013年广东梅州)下列关于细胞呼吸的叙述正确的是解析有些好氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸，A 错误；水果贮藏在低氧环境中比在完全无氧的环境中损失程度更低，B 错误；在没有氧气的情况下，细胞也能进行无氧呼吸释放能量，D 错误。答案C有活酵母菌)，其中适于产生酒精的装置是()ABCD5在适宜的温度条件下，在下列装置中都放入干酵母(内解析酵母菌在无氧情况下，才能够将葡萄糖分解产生酒精；B 中的葡萄糖没有溶于水，在无水的情况下，酵母菌不能进行各种化学反应，因此，

7、不能产生酒精；C 中没有加入葡萄糖，故不能产生酒精；D 中有 O2 存在，酵母菌进行有氧呼吸，因此也不能产生酒精。答案A同样量的葡萄糖，可形成 CO2()A2 molB3 molC6 molD12 mol解析无氧呼吸过程中，消耗 1 mol 的葡萄糖可产生 2 mol的 CO2，而有氧呼吸过程中消耗 1 mol 的葡萄糖可产生 6 mol的 CO2。苹果无氧呼吸产生 4 mol 的 CO2，说明消耗了4/2 mol的葡萄糖，人在正常情况下进行的是有氧呼吸，消耗 4/2 mol的葡萄糖产生 64/212 mol CO2。答案D6苹果无氧呼吸产生 4 mol 的 CO2，人在正常情况下消耗1线粒体

8、是有氧呼吸的主要场所：(1)为了适应这种功能，线粒体的内膜向内折叠成嵴，使内膜的面积大大增加，使有氧呼吸能更快地产生 ATP。(2)生物体代谢旺盛、耗能较多的部位的细胞中线粒体较多，例如，心肌细胞内的线粒体数目就比腹肌细胞的多。(3)同一个细胞内线粒体也是常常集中在代谢比较旺盛的部位。如分泌细胞的线粒体聚集在分泌物合成的区域。吸的叙述中，正确的是()A线粒体是需氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行厌氧呼吸B线粒体的嵴是由外膜折叠形成的C有氧呼吸过程中，葡萄糖被分解为丙酮酸发生在细胞质基质中D细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气的参与才能释放储存的能量【例1】细胞呼吸对生命活动意义重大，下

9、面关于细胞呼名师点拨：细胞呼吸有两种方式：有氧呼吸和无氧呼吸，前者的主要场所是线粒体，但是没有线粒体的细胞也能进行有氧呼吸，例如好氧细菌的有氧呼吸。细胞进行有氧呼吸时，必须有水和氧气的参与；进行无氧呼吸时，则不需要水和氧气的参与。葡萄糖被分解为丙酮酸是有氧呼吸第一阶段的反应，发生在细胞质基质中。答案：C【变式训练 1】把鼠肝细胞磨碎后进行高速离心，细胞匀浆分成 a、b、c、d 四层，向 c 层加入葡萄糖，无 CO2 和 ATP产生；可是加入丙酮酸，马上就有 CO2 和 ATP 产生。c 层必定含有的成分是()A线粒体和 ADPB核糖体和 ADPC线粒体和细胞质基质D细胞质基质和 ADP解析c

10、层中的成分不能利用葡萄糖，而能利用丙酮酸，生成 CO2 和ATP。这点正符合线粒体的特点。在有氧呼吸过程中，反应的第一阶段是葡萄糖分解为丙酮酸，这个过程是在细胞质基质中进行。当葡萄糖分解为丙酮酸后，才进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段的反应，产生 CO2 和 ATP。答案A2有氧呼吸的过程：(1)主要原料是葡萄糖，在呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解，生成 CO2、H2O。(2)有氧呼吸的过程实质上有很多个步骤，大约有二十多个反应。在这些反应中，伴随着物质变化，包含在葡萄糖中的能量被逐步释放出来，并将其中的一部分逐步转移到 ATP 中，而大部分能量则作为热能形式散失了。(3)有氧呼吸三个阶段比较

11、：阶段项目 第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜反应物葡萄糖(C6H12O6)丙酮酸水HO2产物丙酮酸、HCO2、HH2O产能少量能量少量能量大量能量与氧的关系无关无直接关系需氧参与【例 2】在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将()与氢结合生成水与碳结合生成二氧化碳在线粒体中被消耗在线粒体与细胞质基质中被消耗ABCD名师点拨：在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧用于第三阶段的反应，氧化有氧呼吸的第一、二阶段脱下的H，同时将储存在H中的能量释放出来。这一步是在线粒体中进行的。答案：A【变式训练 2】参加 800 米跑步比赛时，人体产生的 CO2来自()A无氧呼吸C有氧呼吸B细胞质

12、基质和线粒体D无氧呼吸和有氧呼吸解析人体在剧烈运动时，一般会同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。但是人体无氧呼吸的产物是乳酸，不产生 CO2，CO2只在有氧呼吸过程中产生。答案C(1)无氧呼吸发生在部分厌氧型生物中，这类生物主要依靠无氧呼吸获得能量进行生命活动。(2)好氧型生物在环境缺氧、细胞能量供应不足时，也进行无氧呼吸释放能量，补充能量供应的不足。(3)无氧呼吸的进行不需要氧气，只需要相关的酶。(4)无氧呼吸过程中葡萄糖的氧化分解不彻底，释放的能量少，而未释放出来的能量被储存在反应产物酒精或乳酸内，这些产物对生物体有毒害作用，因此无氧呼吸的进行有一定的限制。3无氧呼吸：A无氧呼吸的终产物是丙酮酸、

13、乳酸、酒精和 CO2B有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水C产物为乳酸时可以判定一定不是有氧呼吸的过程D无氧呼吸不需要 O2 的参与，该过程最终有H的积累名师点拨：有氧呼吸的最终产物是CO2 和H2O，而无氧呼吸的最终产物则根据生物类型的不同，分别是乳酸或酒精和CO2。这两种呼吸方式的中间产物是相同的，即都产生丙酮酸。答案：C【例 3】下列关于细胞呼吸的叙述中，正确的是()【变式训练 3】某实验小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如下图所示)，下列有关分析错误的是()A滴管中冒出的气泡是反应产生 CO2 的结果B试管中加水的主要目的是制造无氧环境C若试管中的水换成冷水，气泡速率

14、下降D被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至 ATP，其余的都存留在酒精中解析被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至 ATP，一部分以热能的形式散失，其余的都存留在酒精中。答案D4有氧呼吸与无氧呼吸的比较：比较项目有氧呼吸无氧呼吸区别条件O2、有氧呼吸酶无氧呼吸酶场所细胞质基质(第1阶段)线粒体(第2、3阶段)始终在细胞质基质产物CO2、H2OCO2和酒精或乳酸放能2870 kJ/mol(大量)196.65 kJ/mol(乳酸发酵)反应式C6H12O62丙酮酸4H能量(少)2丙酮酸6H2O6CO220H能量(少)24H6O212H2O能量(多)C6H12O62CO22C2H5OH(酒精)能量C6H12

15、O62C3H6O3(乳酸)能量(续表)比较项目有氧呼吸无氧呼吸相同点分解有机物，为生物体的各项生命活动提供能量，反应过程都需要酶催化联系有氧呼吸是在无氧呼吸基础上进行的有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段过程相同，并且都在细胞质基质内进行A细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别C高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸D种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸名师点拨：植物体可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，这取决于外界条件和细胞内能量的供应情况；有氧呼吸产生二氧化碳，无氧呼吸的酒精发酵过程也可以产生二氧化碳；许多种子在贮藏过程中有明显的损耗就是细胞

16、呼吸的宏观表现。答案：A【例4】下列关于植物细胞呼吸的叙述中，正确的是()实验材料 取样/mL处理分组/mL培养液/mL供氧情况适宜浓度酵母菌液50破碎细胞(细胞器完整)甲2575无氧乙2575通氧50未处理丙2575无氧丁2575通氧适宜条件下培养 810 小时，并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是()A甲组不产生 CO2 而乙组产生B甲组的酒精产量与丙组相同C丁组能量转换率与丙组相同D丁组的氧气消耗量大于乙组【变式训练4】按下表设计进行实验。分组后，在相同的由于细胞破碎，因此呼吸效率降低。由于酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧时进行有氧呼吸，在无氧时进行无氧呼吸。由于甲组、丙组无氧供应，细胞

17、进行无氧呼吸，产生酒精和 CO2；乙组通入了氧，细胞进行有氧呼吸，不过呼吸效率不高；丁组通入了氧，细胞进行有氧呼吸，由于细胞完整，所以呼吸效率较高。答案D解析根据题意分析，甲组和乙组能进行呼吸作用，但是(1)温度：有氧呼吸是酶促反应，温度对有氧呼吸的影响是通过影响酶的催化效率体现的。它是外界环境影响呼吸作用的主要因素。(2)水分：水既是有氧呼吸的环境，也是有氧呼吸的原料。在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。(3)氧气：氧气是有氧呼吸所必需的，氧气充足可以增强有氧呼吸，抑制无氧呼吸，氧气缺乏，细胞进行无氧呼吸产能。(4)二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。5影响有氧呼

18、吸的主要因素：ACBD【例5】下列能正确表示动物细胞内ATP生成量与氧气供给量之间关系的是()名师点拨：当 O2 量为0 时，动物细胞可进行无氧呼吸，也能产生ATP；随着O2 浓度增加，有氧呼吸增强，产生的ATP量增多，但O2 只参与有氧呼吸第三阶段的反应，所以在O2 超过一定浓度范围后，由于前两个阶段反应的限制，有氧呼吸的速率不会继续提高，ATP 的产量也不再增加。答案：B【变式训练 5】(2013 年佛山期末)利用低温保存水果，原因主要是低温能够()A降低细胞呼吸强度C促进果实成熟B降低水分散失D促进多糖合成解析细胞呼吸受温度影响，这个过程主要影响酶的活性。当温度过低时，酶的催化效率低，从

19、而降低细胞的新陈代谢。答案A6细胞呼吸原理的应用：细胞呼吸涉及在细胞中分解有机物，释放能量供生命活动利用的过程。细胞呼吸原理在工业、农业生产、日常生活和医药卫生事业中都得到应用。解答这种类型的题目，要注意仔细审题，找出题目中与细胞呼吸相关的知识部分，运用细胞呼吸知识来分析作答。数据如下表所示。下列有关叙述中，正确的是()A苹果果肉细胞在 O2 浓度为 3%20%时只进行有氧呼吸B贮藏苹果时，应选择 O2 浓度为 5%的适宜环境条件CO2 浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛D苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳【例6】(双选)将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1

20、小时后测定O2的吸收量和CO2的释放量，容器中O2的浓度/%012357101520O2的吸收量/mol00.10.20.30.40.50.60.70.8CO2的释放量/mol10.80.60.50.40.50.60.70.8答案：BD名师点拨：从表格中O2的吸收量和CO2的释放量可以判断，氧气含量为0时，苹果组织只进行无氧呼吸；在氧气浓度为1%3%时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；当氧气浓度大于5%时，苹果组织只进行有氧呼吸。但氧气浓度为5%时，CO2的释放量最小，此时分解的有机物最少，是贮藏苹果的最佳氧浓度。在一定范围内O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛；但超过一定范围，O2浓度增高，

21、苹果果肉细胞有氧呼吸强度不会继续增高。A提倡慢跑运动，避免无氧呼吸产生大量乳酸B粮仓干燥通风，避免呼吸作用产热致使粮堆温度升高C保持发酵罐通气，控制温度，制得葡萄酒D花盆松土透气，促进有氧呼吸，有利于根系生长解析制葡萄酒的原理是利用酵母菌的无氧呼吸过程产生酒精，因此发酵罐不能通气。答案C【变式训练6】下列有关细胞呼吸原理的应用中，不正确的是()7呼吸作用的相关计算：进行呼吸作用的相关计算时，要熟悉呼吸的每一步变化并掌握有关公式，能将有氧呼吸的总反应式与无氧呼吸的总反应式进行比较。【例7】现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的相对数量如下图所示。在氧浓度

22、为a时()名师点拨：如果酵母菌只进行发酵，那么产生酒精的量和CO2 的量相同，如果酵母菌停止发酵，就不会产生酒精。由图可知在 a 时酵母菌无氧呼吸产生 6 mol 酒精，根据反应式可知需消耗 3 mol 葡萄糖，同时产生 6 mol CO2。因产生CO2 总量为15 mol，所以有氧呼吸产生 CO2 为(156)9 mol，可以推断，有氧呼吸消耗葡萄糖为 1.5 mol，用于酒精发酵的葡萄糖为34.5100%67%。答案：BA酵母菌只进行发酵B67%的葡萄糖用于发酵C33%的葡萄糖用于发酵D酵母菌停止发酵A0.5B1.0C1.5D2.0解析葡萄糖彻底氧化分解即进行有氧呼吸，这个过程中，每消耗

23、1 mol 葡萄糖产生 6 mol CO2，同时消耗 6 mol O2。产生的 CO2 摩尔数与消耗的 O2 摩尔数的比值为 11。答案B【变式训练7】机体在一定时间内，细胞呼吸产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值，常被用来判断呼吸分解有机物的种类，根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计算，此比值是()在设置有氧条件时，可以直接通入空气，但是由于空气中含一定量的 CO2，因此要将通入的空气过滤，去掉其中的CO2。设置无氧条件时，将装有酵母菌培养液的锥形瓶用胶塞严密封闭。若瓶内液体装得较满，则空气较少；反之，空气较多。8探究酵母菌细胞呼吸的方式：酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧或无氧的条件下，分别进行有

24、氧呼吸或无氧呼吸。(1)探究实验的关键是控制有氧、无氧的条件，设置两套装置进行对比。b若混浊产生得较快，说明 CO2 较多。CO2 也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(3)无氧呼吸的产物除了 CO2 外还有酒精：检测的方法是在酸性条件下，让酒精与重铬酸钾反应，将由重铬酸钾的橙色变为硫酸铬的灰绿色。(2)两种条件下，锥形瓶中均会产生 CO2。在有氧的条件下，CO2 产生得较多。实验时可以让 CO2 通过澄清的石灰水进行检测。a若使澄清的石灰水变浑浊，说明有 CO2 产生。A两个装置均需置于相同且适宜的温度下B装置乙在处可观察到有酒精生成C装置乙中应让先放置一会再与连接D装置甲中 NaOH

25、 的作用是吸收空气中的 CO2【例8】下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中不正确的是()名师点拨：作为对照，两组装置要置于相同且适宜的条件下；装置乙是无氧呼吸的装置，其中只有 CO2 可以通过导管进入，酒精只留在中；装置乙的先放置一会，可以使锥形瓶中原有的 CO2 排尽，再与连接就不会影响实验结果了；装置甲是有氧呼吸的装置，由于空气中含一定量的 CO2，因此可以将通入的空气先通过 NaOH，去掉其中的 CO2。答案：B【变式训练 8】某实验室用两种方式利用酵母菌发酵葡萄糖产酒。甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中每小时测定两发酵罐中氧气和

26、酒精物质的量，记录数据并绘成下面的坐标图。据此下列说法正确的是()A在实验过程中甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为 65B甲发酵罐最终的酒精产生量高于乙罐，是因为前期酵母菌大量增殖C甲发酵罐实验结果表明在有氧气存在时酵母菌无法进行无氧呼吸D实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量解析甲发酵罐中由于加入 6 mol O2，因此，有氧呼吸将产生 6 mol CO2，而其无氧呼吸产生 18 mol 酒精，即 CO2 的生成量为 18 mol。因此甲罐实际产生 24 mol CO2，而乙罐只产生15 mol CO2，所以两罐中产生的二氧化碳之比是 85。甲发酵罐中由于加入 O2，酵母菌将进行有氧呼吸而大量增殖，导致甲罐中酒精发酵的能力较强，产生的酒精较多。答案B