2022年高中生物 ATP的主要來源 細(xì)胞呼吸學(xué)案 新人教版必修1

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1、2022年高中生物 ATP的主要來源 細(xì)胞呼吸學(xué)案 新人教版必修1 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第三節(jié) ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸 1．概念：有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過程。 2．方式：有氧呼吸和無氧呼吸(通過酵母菌的對(duì)比實(shí)驗(yàn)) （1）有氧呼吸 ①是絕大多數(shù)生物的主要方式；場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體(主要) 。 酶 ②線粒體：內(nèi)外兩層膜，內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。嵴周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)，內(nèi)膜及基質(zhì)含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。 ③反應(yīng)總式(以分解葡萄糖為

2、主) C6H12O6 + 6H2O + 6O2 ——→6CO2 + 12 H2O + 能量 ④過程(三個(gè)階段)： C6H12O6 —→ 2C3H6O3(丙酮酸) + 少量［H］+ 少量能量 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 2C3H6O3 + H2O → CO2 + 少量［H］+ 少量能量 線粒體基質(zhì)中進(jìn)行 ［H］+ O2 → H2O + 大量能量 線粒體內(nèi)膜中進(jìn)行 ⑤概念：在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖徹底分解成二氧化碳和水，釋放能量，形成許多ATP的過程。 （2）無氧呼吸

3、 ①許多細(xì)菌和真菌進(jìn)行無氧呼吸，高等動(dòng)植物細(xì)胞在缺氧條件下也會(huì)進(jìn)行無氧呼吸。 ②場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) ③過程(兩個(gè)階段)： 2C3H6O3 (乳酸) + 少量能量 (動(dòng)物細(xì)胞) C6H12O6 —→ 2C3H6O3(丙酮酸) —→ 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量 (植物細(xì)胞) 3．發(fā)酵：酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸。(如酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵) 4．細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用： 用透氣紗布包扎傷口→抑制無氧呼吸的病原菌的繁殖生長(zhǎng) 利用無氧呼吸生產(chǎn)酒精、食醋和味精

4、 提倡慢跑→防止產(chǎn)生大量乳酸(劇烈運(yùn)動(dòng)缺氧) 給植物松土→保證氧氣的供給，促進(jìn)根系生長(zhǎng)； 稻田定期排水→防幼根缺氧產(chǎn)生酒精使根腐爛 第四節(jié) 能量之源——光與光合作用 葉綠素：葉綠素a(藍(lán)綠色)，葉綠素b(黃綠色) 主要吸收藍(lán)紫光和紅光 類胡蘿卜素：葉黃素(黃色)，胡蘿卜素(橙黃色) 主要吸收藍(lán)紫光 1. 色素的種類和作用（在濾紙上分離的色素由上至下依次：胡、葉、a、b） 2化能合成作用：有少數(shù)種類的細(xì)菌能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量，把CO2等無機(jī)物制造有 機(jī)物，這種合成作用，叫做化能合成作用，如硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等。

5、 NH3 + O2——→ HNO2 + 能量 酶 HNO2 + O2——→HNO3 + 能量 酶 光合作用原理的應(yīng)用：提高光合作用強(qiáng)度(指單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量)的措施：控制光照強(qiáng)弱、溫度的高低、適當(dāng)增加作物環(huán)境中二氧化碳的濃度。 ．葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能：扁平的橢球形或球形，雙層膜，內(nèi)部有許多基粒，基粒間充滿基質(zhì)，基粒由一個(gè)個(gè)囊狀結(jié)構(gòu)(光合作用作用場(chǎng)所)堆疊而成，也稱類囊體，色素分布在類囊體的薄膜上，類囊體膜上及基質(zhì)中含有光合作用的酶。 H2O ————→ ［H］ + O2 葉綠體中的

6、色素 光 光反應(yīng) ADP + Pi + 光能 ————→ ATP 葉綠體中的色素 酶 CO2 + C5(五碳化合物)——→ 2C3(三碳化合物) 酶 暗反應(yīng) ATP ——→ ADP + Pi +能量 酶 C3(三碳化合物) + ［H］+ 能量——→ C6(糖類或有機(jī)物) + C5(五碳化合物) 酶 類囊體的薄膜上 葉綠體的基質(zhì)中 3. 光合作用的過程(原理)：包括光反應(yīng)與暗反應(yīng) 光合作用總反應(yīng)式：6CO2 + 12H2O* + 能量 —酶—→ C6H12O6 + 6 H2O + 6O2* 4. ①該反應(yīng)式中的（CH2O）不

7、僅代表糖類，也代表有機(jī)物（脂肪和蛋白質(zhì)等） ②生成物中的O2來自于H2O，而不是來自CO2。 5. 光合作用原理的應(yīng)用：提高光合作用強(qiáng)度(指單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量)的措施：控制光照強(qiáng)弱、溫度的高低、適當(dāng)增加作物環(huán)境中二氧化碳的濃度。 6．化能合成作用：有少數(shù)種類的細(xì)菌能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量，把CO2等無機(jī)物制造有機(jī)物，這種合成作用，叫做化能合成作用，如硝化細(xì)菌等。 課文填空 1.細(xì)胞呼吸是指 在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過 ，生產(chǎn) ，釋放出 并生成 的過程。 2.酵母

8、菌是單細(xì)胞真菌，屬 菌。其呼吸產(chǎn)物二氧化碳可使 變渾濁，也可使 水溶液由 變 再變 。 3. 是細(xì)胞呼吸的主要形式，這一過程必須有 的參與，主要場(chǎng)所是 。 4.線粒體內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成 ，使 大大增加。 5. 也叫發(fā)酵。產(chǎn)生酒精的叫做 ，產(chǎn)生乳酸的叫做 。 6．20世紀(jì)30年代，美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)：第一組向綠色植物提供H

9、218O和CO2；第二組向同種植物提供H2O和C18O2。在相同的條件下，他們對(duì)兩組光合作用實(shí)驗(yàn)釋放出的氧進(jìn)行了分析，結(jié)果表明第一組釋放的氧氣全部是 ，第二組釋放的氧全部是 ，這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明，光合作用釋放的氧全部來自于 。 7．葉綠體中的色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，其中葉綠素又分成兩種，分別是： 和 ，前者呈 色，后者呈 色，兩種色素都是吸收 光和 光。類胡蘿卜素也包含兩種色素，分別是　　　　 　　和 ，前者呈

10、色，后者呈 色，二者主要吸收 光。 8．根據(jù)是否需要 ，光合作用的過程可分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段必須有光才能進(jìn)行，葉綠體吸收的光能將有兩方面的用途：一方面是將水分子分解成 ， 直接以分子的形式釋放出去；另一方面是在有關(guān)酶的催化作用下，促成 與 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成 。這里，光能就轉(zhuǎn)化成了 能 并且儲(chǔ)存在 中。光反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所是 。 9．暗反應(yīng)又包括兩個(gè)過程：綠葉從外界吸收來的二氧化碳，首先與植物

11、體內(nèi)的　　　　　 　　結(jié)合，形成兩分子的三碳化合物，這個(gè)過程叫做　　　　　　　。在有關(guān)酶的催化下，　　　 　　三碳化合物接受　　　　釋放的能量，并且被　　　還原。其中，一些三碳化合物經(jīng)過一系列變化，形成　　??；另一些三碳化合物則經(jīng)過一系列變化，又形成　　　　　。 　　這個(gè)過程稱為　　　　　。整個(gè)暗反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所是　　　　　　　　。 10．光合作用除了制造數(shù)量巨大的有機(jī)物，將 轉(zhuǎn)化成 能，并貯存在光合作用制造的有機(jī)物中，以及維持大氣中 和 含量的相對(duì)穩(wěn)定外，還對(duì)生物的 具有重要作用。 課堂練習(xí)： 1．在線粒體內(nèi)進(jìn)行的有氧

12、呼吸的過程是　　　 A．第一、二階段? ????B．第一、三階段 ?? ?C．第二、三階段 ???D．第一、二、三階段 2．有氧呼吸的過程中，形成ＡＴＰ最多的時(shí)候是　 Q A．形成CO2 ?時(shí)? ???B．形成［Ｈ］時(shí) ?? ?C．形成H2O時(shí) ?? ???D．形成丙酮酸時(shí) 3．用豌豆種子進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在種子萌發(fā)早期，CO2的釋放量比O2的吸收量多3～4倍，這是因?yàn)榉N子此時(shí)的 A．無氧呼吸比有氧呼吸強(qiáng) B．光合作用比呼吸作用強(qiáng) C．有氧呼吸比無氧呼吸

13、強(qiáng) D．呼吸作用比光合作用強(qiáng) 4．制作泡菜、酸菜時(shí)，所用菜壇子必須密封，其原因是 A．防止水分蒸發(fā) B．防止菜葉萎蔫 C．防止產(chǎn)生的乳酸揮發(fā) D．乳酸菌在有氧條件下發(fā)酵被抑制 5．下列對(duì)有氧呼吸與無氧呼吸敘述，錯(cuò)誤的是 生物 　 論A．前者放出的能量多，后者放出的能量少 D\.W;}Ud{3T^fx? ? ? ? }CaM_ a9}生物　論壇B．前者在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中進(jìn)行，后者始終中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行中國(guó)生物教學(xué)網(wǎng)論壇
j !C．前者產(chǎn)生CO

14、2，后者不產(chǎn)生CO2? ?? ?? ? D．前者需氧，后者不需氧生物　論壇4a*c'wo6G7aZ ZL7S6z生物　論壇 6．圖中是有氧呼吸過程的圖解。請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問題： （1）圖中①、②、③所代表的物質(zhì)分別是 ①___________、②___________、③___________。 （2）依次寫出圖中④、⑤、⑥所代表的能量是多少 （少量或大量）：④________、⑤_______、⑥_______ （3）有氧呼吸的主要場(chǎng)所是____________，有氧呼吸的 反應(yīng)式可以寫成：_____________________ （4

15、）如果氧氣供應(yīng)不足，酵母菌細(xì)胞內(nèi)C6H12O6的分解 產(chǎn)生是______________，放出的能量_________（多或少），反應(yīng)的場(chǎng)所是____________，該反應(yīng)式可以寫成：____________________ 7．在適宜的溫度條件下，在下圖所示的裝置中都放入干酵母（內(nèi)有活酵母菌），其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是 8．對(duì)檢驗(yàn)酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的描述不正確的是 A．二氧化碳可使澄清的石灰水變渾濁 B．二氧化碳可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液變綠

16、再變藍(lán) C．乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成橙色 D．乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色 9．陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。如果將一瓶葉綠素提取液放在 光源和三棱鏡之間，連續(xù)光譜中就會(huì)出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應(yīng)位于 A．綠光區(qū) B．紅光區(qū)和綠光區(qū) C．藍(lán)紫光區(qū)和綠光區(qū) D．紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū) 10．1915年、1930年、1965年三年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在研究葉綠素方面有突出貢獻(xiàn)的化學(xué)家們，下列有關(guān)葉綠素的說法正確的 A．葉綠素在高等植物體內(nèi)有兩種，葉綠素a

17、呈藍(lán)綠色，葉綠素b呈黃綠色。 B．綠色植物葉片中，葉綠素的含量是類胡蘿卜素的1/4。 C．在葉綠體色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)中，葉綠素的擴(kuò)散速度比類胡蘿卜素快得多。 D．葉綠素是光合作用中最重要的催化劑，主要作用是能傳遞光能，并將水分解。 11．在圓形濾紙的中央滴上葉綠體的色素濾液進(jìn)行色素分離，要看到近似同心環(huán)狀的四個(gè)色素圈，排列在最外圈的一個(gè)呈 A. 藍(lán)綠色 B. 黃綠色 C. 黃色 D. 橙黃色 12．根據(jù)葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中不正確的是 A．①與②均有選擇

18、透過性 B．與光合作用有關(guān)的酶均分布在③上 C．光反應(yīng)是在③處進(jìn)行的 D．暗反應(yīng)是在④中進(jìn)行的 13．下圖表示光合作用過程，請(qǐng)據(jù)圖回答問題 （1）光合作用分為兩個(gè)階段，分別是E： 和F： ，都在 （填細(xì)胞器）中進(jìn)行。 （2）圖中A是 ，其功能是主要吸收 　　　　　光和　　　　　　光。 （3）在E階段中物質(zhì)的變化有：將水分解成B： 和[H]；ADP和Pi生成C： 。 （4）在F階段中，CO2被C5固定生成D：

19、 ，D最終被還原生成C5和（CH2O）。 （5）、光合作用中，E階段和F階段利用的能源分別是 和 。 14．光合作用和化能合成作用的相同點(diǎn)是 A. 都能把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物 B. 都需要太陽光能 C. 都需要無機(jī)物氧化供能 D. 都需要利用氧氣 15．硝化細(xì)菌通過化能合成作用形成有機(jī)物需要下列哪種環(huán)境條件 A．有NH3及缺氧 B．有NH3和氧 C．無硝酸和氧 D．有硝酸及缺氧 課后作業(yè) 1．關(guān)于有氧呼吸的論述，不正確的是 A. 三個(gè)步驟都產(chǎn)生能量

20、 B. 三個(gè)步驟都產(chǎn)生氫 C. 三個(gè)步驟都需要酶催化 D. 三個(gè)步驟都能合成ATP 2．酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時(shí)形成CO2的場(chǎng)所是 A. 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B. 核糖體 C. 線粒體 D. 高爾基體 3．呼吸作用過程中有CO2放出時(shí)，則可判斷此過程一定rVB V(K u2dd B3g;f生物　論壇A．是有氧呼吸? ?B．是無氧呼吸? ??C．不是酒精發(fā)酵? ??D．不是乳酸發(fā)酵 4．雨水過多時(shí)，農(nóng)作物發(fā)生爛根現(xiàn)象，原因是 A．土壤中缺乏氧氣，根進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，對(duì)根細(xì)胞有毒害作用 B．土壤中水分充足，微生物繁殖而

21、引起爛根 C．土壤中有毒物質(zhì)溶解到水中，使根遭到毒害 D．土壤因水澇溫度低，使根受到低溫?fù)p害 5．綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分離開的原因是 A. 色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層 B. 陽光的照射使各種色素能彼此分開 C. 色素在層析液中的溶解度不同 D. 丙酮使色素溶解并且彼此分離的擴(kuò)散速度不同 6．下列關(guān)于 “ 綠葉中色素的提取和分離 ” 的實(shí)驗(yàn)描述中，不屬于實(shí)驗(yàn)要求的是 A. 提取高等植物葉綠體中的色素 B. 用紙層析法分離色素 C. 了解各種色素的吸收光譜 D. 驗(yàn)證葉綠體中所含色素的種類 7．一位科學(xué)家做了如下實(shí)

22、驗(yàn)：將水綿（絲狀綠藻）放在暗處，一束白光通過棱鏡再投射到水綿的葉綠體上，這時(shí)好氧性細(xì)菌將明顯聚集在 A. 紅光的投影區(qū)域內(nèi) B. 紅光和綠光的投影區(qū)域內(nèi) C. 紅光和藍(lán)紫光的投影區(qū)域內(nèi) D. 黃光和橙光的投影區(qū)域內(nèi) 8．在夏季中午光照最強(qiáng)的情況下，綠色植物的光合作用強(qiáng)度略有下降。這時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)的 C3 、 C 5 、 ATP 的含量變化依次是 A. 升、降、升 B. 降、升、降 C. 降、升、升 D. 升、降、降 9．在進(jìn)行 “ 色素的提取和分離 ” 實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能讓

23、層析液沒及濾液細(xì)線的原因是 A. 濾紙條上幾種色素會(huì)擴(kuò)散不均勻而影響結(jié)果 B. 濾紙條上濾液細(xì)線會(huì)變粗而使色素太分散 C. 色素會(huì)溶解在層析液中而使結(jié)果不明顯 D. 濾紙條上的幾種色素會(huì)混合起來 10．光合作用過程中能量的轉(zhuǎn)變過程是 A. 光能 ——ADP 中活躍的化學(xué)能 —— 穩(wěn)定的化學(xué)能 B. 光能 —— 葉綠體中活躍的化學(xué)能 —— 穩(wěn)定的化學(xué)能 C. 光能 ——ATP 中活躍的化學(xué)能 —— 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 D. 光能 —— 穩(wěn)定的化學(xué)能 —— 活躍的化學(xué)能 11．在水稻葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物分別是 A.二氧化碳、丙酮酸、糖類??????? B.丙酮酸、葡萄糖、二氧化碳 C.丙酮酸、二氧化碳、糖類?????? ?D.葡萄糖、丙酮酸、二氧化碳 12．光合作用與有氧呼吸比較，請(qǐng)補(bǔ)充完整。 光 合 作 用 有 氧 呼 吸 反應(yīng)場(chǎng)所 反應(yīng)條件 H2O和CO2 、 H2O、C6H12O 物質(zhì)變化 無機(jī)物→ 有機(jī)物→ 能量變化 光能→ 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍（不穩(wěn)定）的化學(xué)能。 反應(yīng)實(shí)質(zhì) 合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量