高中生物 第5章 第2、3節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨” ATP 、ATP的主要來(lái)源 細(xì)胞呼吸2課件 新人教版必修1

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1、第第2、3節(jié)節(jié) 細(xì)胞的能量細(xì)胞的能量“通貨通貨”ATP ATP的主要來(lái)源的主要來(lái)源細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸研研核心要點(diǎn) 1ATP的結(jié)構(gòu)式 由結(jié)構(gòu)式可看出，ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可用“一、二、三”來(lái)總結(jié)，即一個(gè)腺苷、兩個(gè)高能磷酸鍵、三個(gè)磷酸基團(tuán)。 2ATP的形成途徑 3ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關(guān)系模型分析 (1)生物細(xì)胞可以通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生少量ATP，因此在O2為0的時(shí)候，其產(chǎn)生量仍有一定數(shù)值，而非0。 (2)當(dāng)O2供給量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)。ATP的產(chǎn)生隨之增加，但當(dāng)O2供給量達(dá)到一定值后，其產(chǎn)生量不再增加，是由于酶、有機(jī)物、ADP或磷酸的限制因素所致。 (3)當(dāng)橫坐標(biāo)表示呼吸強(qiáng)度時(shí)，ATP的產(chǎn)生量

2、曲線應(yīng)該從原點(diǎn)開(kāi)始。 (1)ATP在生物體內(nèi)含量少，但轉(zhuǎn)化十分迅速，從而使細(xì)胞中的ATP總是處于一種動(dòng)態(tài)平衡中。 (2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。因?yàn)檗D(zhuǎn)化過(guò)程中所需的酶、能量的來(lái)源和去路和反應(yīng)場(chǎng)所都不完全相同，但是物質(zhì)是可循環(huán)利用的。 (3)ATP的形成需要滿足4個(gè)條件：2種原料(ADP和Pi)、能量和酶。另外合成ATP的過(guò)程中有水生成。 師說(shuō)一語(yǔ)破天機(jī) 有關(guān)ATP的知識(shí)考查，近年來(lái)出現(xiàn)的頻率較低，并且多數(shù)都是融合到其他相關(guān)知識(shí)點(diǎn)考查。復(fù)習(xí)時(shí)注意ATP與其他知識(shí)的綜合。 選題典型中選秀 例1：2013武漢模擬下列關(guān)于ATP和ADP的說(shuō)法中不正確的是() A動(dòng)物有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生大量

3、ATP的階段需要氧氣參與 BATP與ADP的組成元素相同，都只含有C、H、O、N、P五種元素 CATP在生物體內(nèi)含量很多，是生物體生命活動(dòng)所需能量的直接來(lái)源 D葉綠體中ADP由葉綠體基質(zhì)向類(lèi)囊體薄膜運(yùn)動(dòng)，ATP則是向相反方向運(yùn)動(dòng) 破題分層揭秘密 (一)明確解題思路 動(dòng)物有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生大量ATP的階段是第三階段，該階段需要氧氣參與；ATP與ADP的組成元素相同，都只含有C、H、O、N、P五種元素；ATP在生物體內(nèi)含量很少，是生物體生命活動(dòng)所需能量的直接來(lái)源；葉綠體中ATP是在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的，因此ADP由葉綠體基質(zhì)向類(lèi)囊體薄膜運(yùn)動(dòng)，ATP則是向相反方向運(yùn)動(dòng)。 (二)完美答案C (1)通入A瓶

4、的空氣中不能含有CO2，以保證使第三個(gè)錐形瓶中的澄清石灰水變混濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。 (2)B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水中。 師說(shuō)一語(yǔ)破天機(jī) 本實(shí)驗(yàn)是教材的重點(diǎn)，這也就決定了對(duì)酵母菌呼吸作用方式的考查勢(shì)必成為命題的核心點(diǎn)。高考大多以裝置圖的形式出現(xiàn)，考查酵母菌呼吸作用類(lèi)型，同時(shí)考查考生分析圖形、圖表的能力及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。 破題分層揭秘密 (一)解密考查實(shí)質(zhì) 本題主要考查酵母菌無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物及產(chǎn)物的檢測(cè)。 (二)破譯解題密碼 根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)試劑可判斷Y為CO2，明確創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)

5、境需用菜油或石蠟油密封。 (三)明確解題思路 酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可在發(fā)酵液表面滴加油滴形成油膜來(lái)造成無(wú)氧環(huán)境；CO2通入BTB試劑(溴麝香草酚藍(lán)水溶液)后，水溶液的顏色由藍(lán)變綠再變黃，故D項(xiàng)正確。 (四)完美答案D 1過(guò)程圖解 2分析 (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)有氧呼吸中氧元素的來(lái)源和去路 3有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較有氧呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸區(qū)區(qū)別別場(chǎng)所場(chǎng)所主要在線粒體中進(jìn)行主要在

6、線粒體中進(jìn)行在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行條件條件氧氣，多種酶氧氣，多種酶無(wú)氧氣，多種酶無(wú)氧氣，多種酶物質(zhì)變物質(zhì)變化化葡萄糖徹底氧化分葡萄糖徹底氧化分解，生成解，生成CO2和和H2O葡萄糖分解不徹底，生成乳葡萄糖分解不徹底，生成乳酸或酒精和酸或酒精和CO2能量變能量變化化釋放大量能量，產(chǎn)生釋放大量能量，產(chǎn)生大量大量ATP釋放少量能量，產(chǎn)生少量釋放少量能量，產(chǎn)生少量ATP特點(diǎn)特點(diǎn)受受O2和溫度等因素的和溫度等因素的影響影響有氧氣存在時(shí)，無(wú)氧呼吸受有氧氣存在時(shí)，無(wú)氧呼吸受抑制抑制聯(lián)系聯(lián)系二者第一階段反應(yīng)完全相同，并且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中二者第一階段反應(yīng)完全相同，并且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；本質(zhì)都是

7、氧化分解有機(jī)物、釋放能量，產(chǎn)生進(jìn)行；本質(zhì)都是氧化分解有機(jī)物、釋放能量，產(chǎn)生ATP 1真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸，如蛔蟲(chóng)細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。 2原核生物無(wú)線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸，如藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等，與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在細(xì)胞膜上。 師說(shuō)一語(yǔ)破天機(jī) 本考點(diǎn)一直是高考命題的重點(diǎn)，試題多以選擇題的形式比較考查有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程、場(chǎng)所、反應(yīng)物、生成物、所需的酶、產(chǎn)生能量的多少等；以植物種子、酵母菌或其他生物的細(xì)胞呼吸為背景，以非選擇題的形式考查細(xì)胞呼吸的類(lèi)型。 選題典型中選秀 例3：2011海南高考細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過(guò)程如圖，下列敘述錯(cuò)誤的是() A植物

8、細(xì)胞能進(jìn)行過(guò)程和或者過(guò)程和 B真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過(guò)程和 C動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，過(guò)程比過(guò)程釋放的能量多 D乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過(guò)程產(chǎn)生H，過(guò)程消耗H 破題分層揭秘密 (一)明確解題思路 植物細(xì)胞可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，某些植物器官(如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根)可以產(chǎn)生乳酸；真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行有氧呼吸的第一階段和無(wú)氧呼吸，因此能進(jìn)行過(guò)程，不能進(jìn)行過(guò)程；有氧呼吸第三階段釋放的能量最多，過(guò)程為第二、三階段，釋放的能量多于過(guò)程；乳酸菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸，第一階段產(chǎn)生H，第二階段消耗H。 (二)完美答案B因素因素原因原因曲線曲線應(yīng)用應(yīng)用溫度溫度最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)；強(qiáng)；

9、超過(guò)最適溫度呼吸酶超過(guò)最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，活性降低，甚至變性失活，細(xì)胞呼吸受抑制；細(xì)胞呼吸受抑制；低于最低于最適溫度酶活性下降，細(xì)胞呼適溫度酶活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制吸受抑制低溫下貯低溫下貯存蔬菜、存蔬菜、水果，夜水果，夜間適當(dāng)降間適當(dāng)降溫提高大溫提高大棚蔬菜產(chǎn)棚蔬菜產(chǎn)量量O2O2濃度低時(shí)，無(wú)氧呼吸占濃度低時(shí)，無(wú)氧呼吸占優(yōu)勢(shì)；優(yōu)勢(shì)；隨隨O2濃度增大，無(wú)濃度增大，無(wú)氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強(qiáng)；吸不斷加強(qiáng)；O2濃度達(dá)到濃度達(dá)到一定值后，隨一定值后，隨O2濃度增大，濃度增大，有氧呼吸不再加強(qiáng)有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶受呼吸酶數(shù)量等因素的影響數(shù)量等因素

10、的影響)蔬菜、水蔬菜、水果的保果的保鮮、醫(yī)用鮮、醫(yī)用“創(chuàng)可創(chuàng)可貼貼” (1)O2濃度為零時(shí)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不為零，因?yàn)榧?xì)胞可進(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，有氧呼吸也因氧氣濃度較低而較弱，細(xì)胞呼吸的總強(qiáng)度較低；但后來(lái)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)從化學(xué)平衡的角度分析，高濃度的CO2在一定程度內(nèi)可以抑制細(xì)胞呼吸。 師說(shuō)一語(yǔ)破天機(jī) 本考點(diǎn)常結(jié)合細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用展開(kāi)。試題多以選擇題的形式出現(xiàn)，考查內(nèi)部因素和外部因素對(duì)細(xì)胞呼吸的影響，有時(shí)也以圖表、曲線的形式出現(xiàn)，考查考生的綜合運(yùn)用能力。高考試題常結(jié)合植物的光合作用，聯(lián)系農(nóng)作

11、物增產(chǎn)的措施來(lái)命題，考查考生處理實(shí)際問(wèn)題的能力。 選題典型中選秀 例4：溴麝香草酚藍(lán)水溶液是一種指示劑，較低濃度的CO2使其由藍(lán)變綠，較高濃度的CO2使其由藍(lán)變綠再變黃。一實(shí)驗(yàn)小組用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置，在25條件下，多次進(jìn)行如下操作：打開(kāi)閥門(mén)A和B；推注射器1的活塞，然后關(guān)閉A和B；一段時(shí)間后，拉注射器2的活塞，促進(jìn)兩個(gè)瓶中的氣體流動(dòng)。觀察溴麝香草酚藍(lán)水溶液的變色情況。(閥門(mén)A和B關(guān)閉時(shí)，整個(gè)裝置是密封的) 請(qǐng)完成下列問(wèn)題： (1)此實(shí)驗(yàn)的目的是探究25條件下_。 (2)如果向有蘋(píng)果的瓶中注入一定量的N2，一段時(shí)間后溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠，這種情況下蘋(píng)果的代謝特點(diǎn)是_。 (3)當(dāng)向有蘋(píng)果的瓶?jī)?nèi)

12、注入的氮?dú)夂苌倩蚝芏鄷r(shí)，溴麝香草酚藍(lán)水溶液都將會(huì)變黃，其原因是： 向有蘋(píng)果的瓶?jī)?nèi)注入的氮?dú)夂苌贂r(shí)，_； 向有蘋(píng)果的瓶?jī)?nèi)注入的氮?dú)夂芏鄷r(shí)，_。 (4)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果可在實(shí)際生活中用于_。 破題分層揭秘密 (一)明確解題思路 打開(kāi)閥門(mén)A和B，推注射器1的活塞，然后關(guān)閉A和B， 可以更新裝置中的空氣，因此可知此實(shí)驗(yàn)的目的是探究25條件下氧氣濃度對(duì)蘋(píng)果呼吸作用的影響。溴麝香草酚藍(lán)水溶液是一種指示劑，較低濃度的CO2使其由藍(lán)變綠，如果向有蘋(píng)果的瓶中注入一定量的N2，一段時(shí)間后溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠，則說(shuō)明細(xì)胞呼吸弱。 當(dāng)向瓶?jī)?nèi)注入的氮?dú)夂苌贂r(shí)，氧氣濃度很高，蘋(píng)果有氧呼吸強(qiáng)，放出的CO2多；當(dāng)向瓶?jī)?nèi)注入的

13、氮?dú)夂芏鄷r(shí)，氧氣濃度很低，蘋(píng)果無(wú)氧呼吸強(qiáng)，放出的CO2也較多，所以溴麝香草酚藍(lán)水溶液也將會(huì)變黃。以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明蘋(píng)果(或其他水果或糧食等)貯藏時(shí)，應(yīng)適當(dāng)控制環(huán)境中氧氣的濃度，并不是氧氣濃度越低越好。 (二)調(diào)動(dòng)和運(yùn)用知識(shí)解題 (1)氧氣濃度對(duì)蘋(píng)果呼吸作用的影響 (2)細(xì)胞呼吸弱 (3)有蘋(píng)果的瓶?jī)?nèi)氧氣濃度很高，蘋(píng)果有氧呼吸強(qiáng)，放出的CO2多 有蘋(píng)果的瓶?jī)?nèi)氧氣濃度很低，蘋(píng)果無(wú)氧呼吸強(qiáng)，放出的CO2也較多 (4)蘋(píng)果(或其他水果或糧食等)貯藏時(shí)，適當(dāng)控制環(huán)境中氧氣的濃度 (三)同類(lèi)變式訓(xùn)練 2013北京市朝陽(yáng)期末右圖表示某植物種子在氧濃度為a、b、c、d時(shí)，CO2釋放量和O2吸收量的變化，則相關(guān)的分析錯(cuò)誤的是() A氧濃度為a時(shí)，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸 B氧濃度為b時(shí)，無(wú)氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖多 C氧濃度為c時(shí)，較適于貯藏該植物器官 D氧濃度為d時(shí)，細(xì)胞產(chǎn)生的ATP全部來(lái)自線粒體 答案：D 解析：分析圖形，a時(shí)氧濃度為0，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸；b時(shí)，有氧呼吸產(chǎn)生CO2為3，消耗葡萄糖的量為0.5，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO2量為835，無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的量為2.5；氧濃度為c時(shí)，呼吸產(chǎn)生CO2量最少，則消耗有機(jī)物最少，較適于貯藏；氧濃度為d時(shí)，細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。