《2020年高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 第9讲 ATP的主要来源——细胞呼吸学案（含解析）（必修1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 第9讲 ATP的主要来源——细胞呼吸学案（含解析）（必修1）（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第9讲ATP的主要来源细胞呼吸考纲明细1.细胞呼吸()2.实验：探究酵母菌的呼吸方式考点1细胞呼吸的类型及过程1细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。2有氧呼吸(1)概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。(2)过程有氧呼吸过程中，水的利用发生在第二阶段，水的产生发生在第三阶段，氧的利用发生在第三阶段，CO2的产生发生在第二阶段。因此，CO2中的氧来自葡萄糖和水，生成物水中的氧来自O2。有氧呼吸过程中在线粒体内进行的有第二、三阶段，释放能量
2、最多的是第三阶段。有氧呼吸过程中能产生H的步骤有第一、二阶段，产生的H的作用是与氧气结合形成水，并释放大量能量。(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)。(4)能量的释放与去向有氧呼吸3个阶段都释放能量，产生ATP。细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中。3无氧呼吸(1)概念：细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解，产生C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸)，释放出少量能量，生成少量ATP的过程。(2)场所：全过程是在细胞质基质中发生的。(3)过程(4)反应式产物为酒精：C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量
3、。产物为乳酸：C6H12O62C3H6O3少量能量。(5)能量的释放与去向只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。葡萄糖分子的大部分能量存留在酒精或乳酸中。特别提醒(1)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。(2)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。(3)有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸无水生成且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。(4)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(5)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，因为
4、其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。(6)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。(7)有氧呼吸的底物主要是葡萄糖，但脂肪、蛋白质等也可作底物进行细胞呼吸。底物是葡萄糖，有氧呼吸消耗的O2量才等于产生的CO2量。当脂肪作为底物时，因为含C、H比例比较高，单位质量的耗氧量多，吸收的O2量大于产生的CO2量。深挖教材(1)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构上有哪些特点与功能相适应？提示线粒体具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积。线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。(2)无氧呼吸中葡萄糖中能量去向及释放能量去
5、向？提示无氧呼吸中葡萄糖中能量大部分储存在酒精和乳酸中，少部分释放，而释放的能量大部分以热能形式散失，少部分生成ATP。 (3)人在剧烈运动和静息状态下CO2产生量与O2吸收量大小关系是否相同？CO2产生场所有无变化？为什么？提示相同。无变化。因为人在无氧呼吸时不产生CO2，只有有氧呼吸时在线粒体基质中产生CO2。4有氧呼吸与无氧呼吸中H和ATP的来源和去路1(必修1 P92应用2)检测汽车司机是否喝酒的方法是让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾的硅胶。2(必修1 P93小字)肌细胞内的肌质体由大量变形的线粒体组成，肌质体显然有利于对肌细胞的能量供应。3(必修1 P94相关信息
6、)H实际上是氧化型辅酶(NAD)转化成还原型辅酶(NADH)。1(必修1 P96基础题T2改编)将酵母菌研磨离心后，得到上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未离心的匀浆分别装入甲、乙、丙三支试管中，各加入等量的葡萄糖溶液，经适当处理，保温一段时间，下列叙述错误的是()A甲试管的最终产物是乙醇和CO2B乙试管的最终产物是乙醇、CO2和H2OC丙试管有大量的ATP产生D丙试管产生的CO2最多答案B解析甲试管中是上清液，含有细胞质基质，在缺氧的条件下，能将葡萄糖氧化成CO2和酒精，A正确；乙试管中是沉淀物，含有线粒体，线粒体不能氧化分解葡萄糖，所以乙试管中不发生反应，B
7、错误；丙试管含有细胞质基质和线粒体，在有氧条件下，能将葡萄糖氧化成CO2和水，释放大量能量，并且生成的CO2多于无氧呼吸生成的，C、D正确。2(必修1 P96拓展题改编)人、鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是_。在这些生物的细胞呼吸过程中，葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来，除一部分_中外，其余的则_，可以直接用于提升体温；ATP水解释放出的能量，除了_外，有一部分也能_，用于提升体温。而维持体温的相对稳定，还需复杂的调节机制。答案细胞呼吸储存在ATP转化成热能维持各项生命活动转化成热能题组细胞呼吸中物质和能量分析1下图表示生物体内部分物质之间的变化，下列说法正确的是()A过程a只能在植物的叶
8、肉细胞内进行B过程c的每个阶段都有H生成C过程b能在酵母菌缺氧时进行D过程d只有乳酸菌能进行答案C解析过程a表示光合作用，植物叶肉细胞可以进行，原核生物蓝藻也可以，A错误；过程c为有氧呼吸，只有第一阶段和第二阶段产生H，B错误；过程b为产酒精的无氧呼吸，酵母菌属于兼性厌氧型生物，酵母菌在无氧条件下进行产酒精的无氧呼吸，C正确；过程d为产乳酸的无氧呼吸，除了乳酸菌外，动物和人、甜菜块根、玉米的胚等均可发生，D错误。题后归纳细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结(1)水：生成于有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜；以反应物参与有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质中。而无氧呼吸中不存在水的生成与参与
9、。(2)CO2：在有氧呼吸的第二阶段线粒体基质中产生，或者在产酒精的无氧呼吸的第二阶段细胞质基质中产生。动植物体内均可产生二氧化碳。(3)酒精或乳酸：在无氧呼吸的第二个阶段细胞质基质中产生。(4)葡萄糖：只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质。(5)丙酮酸：其作为中间产物，在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段产生，场所为细胞质基质；以反应物可参与有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段，前者场所为线粒体基质，后者场所为细胞质基质。(6)氧气：只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜。变式训练11甲图是细胞呼吸示意图，乙图是某细胞器结构示意图。下列说法中正确的是(
10、)A阶段均放出少量能量B水参与第阶段的反应，该过程发生在乙图中的b处C人体细胞分解等量的葡萄糖，阶段释放CO2的量是阶段的1/3D分别发生在乙图中的a、c处答案B解析阶段为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，阶段为产乳酸的无氧呼吸的第二阶段，阶段为有氧呼吸的第二阶段，阶段无能量的释放，阶段有少量的能量释放，A错误；水参与有氧呼吸的第二阶段，即甲图中阶段，该过程发生的场所为线粒体基质，即b处，B正确；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，不会产生CO2，C错误；阶段发生的场所为细胞质基质，阶段发生的场所为线粒体内膜，D错误。12下列有关人体细胞呼吸的说法，正确的是()AH只在有氧呼吸的第二阶段产生，第三阶段与
11、O2结合形成水B无氧呼吸第二阶段能产生少量ATPC以葡萄糖为底物时，若细胞CO2释放量等于O2吸收量，则细胞只进行有氧呼吸D有氧呼吸的第三阶段ADP的消耗量最大答案D解析有氧呼吸第一、第二阶段都产生H，A错误；无氧呼吸第二阶段不释放能量，不产生ATP，B错误；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，因此人体以葡萄糖为底物时，若细胞CO2释放量等于O2吸收量，细胞也可能在有氧呼吸的同时进行无氧呼吸，C错误；有氧呼吸第三阶段H与O2结合形成水产生大量ATP，因此ADP的消耗量最大，D正确。题组细胞呼吸类型的判断及相关计算2(2019宁夏育才高三月考)在a、b、c、d四种条件下，以葡萄糖为呼吸底物，分别测得某
12、植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表，下列叙述正确的是()Aa条件下，葡萄糖被彻底氧化分解，产物除了CO2还有酒精Bb条件下，产生的CO2只来自线粒体Cc条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的Dd条件下，O2参加反应的场所在线粒体基质答案C解析a条件下，O2吸收量为0，CO2释放量为10，说明此过程不进行有氧呼吸，CO2全是酒精发酵产生的，因此，葡萄糖没有被彻底氧化分解，A错误；b条件下，CO2的释放量O2的吸收量，说明此时该植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，所以产生的CO2来自细胞质基质和线粒体，B错误；c条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖是46，无氧呼吸消耗的葡萄糖是(64)21，所以
13、有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的，C正确；d条件下O2吸收量和CO2释放量相等，此时只进行有氧呼吸，而CO2是在有氧呼吸的第二阶段产生，其场所为线粒体基质，O2参加反应的场所在线粒体内膜上，D错误。技法提升1判断细胞呼吸方式的三大依据呼吸商(RQ)可作为描述细胞呼吸过程中O2供应状态的一种指标；RQ放出的CO2量/吸收的O2量，由于细胞呼吸底物不同，呼吸状况不同，其RQ值也不同；(1)若RQ1，表明CO2释放量O2吸收量，应为无氧呼吸、有氧呼吸并存，且无氧呼吸也产生CO2。(2)若RQ1，则细胞进行有氧呼吸，可能存在产物为乳酸的无氧呼吸且呼吸底物为葡萄糖。(3)若RQ1，则细胞中O2吸收量大于
14、CO2释放量，表明此时呼吸底物可能有“脂质”(因脂质氧化分解时耗氧量较大)。2细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)(1)有氧呼吸：葡萄糖O2CO2166。(2)无氧呼吸：葡萄糖CO2酒精122或葡萄糖乳酸12。(3)消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为13。变式训练21(曲线类)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图所示。下列叙述错误的是()A在1224 h期间，此时的呼吸方式主要是无氧呼吸B在1224 h期间，呼吸的产物是水和二氧化碳C第12 h到胚根长出期间，有机物总量下降D胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸速率明显提高答案B解析由图可看出：1224 h期间CO2释放速率远远大于O2吸收速率，所以此时细胞呼吸的方式主要为无氧呼吸，A正确；1224 h期间，细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，因此呼吸作用的产物有水、CO2、酒精，B错误；12 h到胚根长出期间，有机物不断消耗，C正确；胚根长出后，有氧呼吸明显增强，D正确。22(柱形图类)下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()A氧浓度为a时，最适储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精、乳酸B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍C氧浓度为c时，只进行
