高考生物大一轮复习课件：第三部分 细胞的能量供应和利用 3.2

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1、第2课ATP的主要来源 细胞呼吸 考点一探究酵母菌的细胞呼吸方式 实验突破型 核心知识回顾1 实验原理 1 酵母菌的代谢类型和细胞呼吸方式 兼性厌氧型 有氧呼吸 无氧呼吸 变混浊 蓝色 绿色 黄色 重铬酸钾 橙色 灰绿色 2 细胞呼吸产物的检测 2 实验步骤 1 配制酵母菌培养液 酵母菌 质量分数为 的 溶液 分别装入A B两锥形瓶中 2 如图连接好实验装置 5 葡萄 糖 3 放置一段时间后观察实验现象 观察两组装置中 的变化 检测是否有酒精产生 取A B瓶中滤液各2mL分别注入两支干净的试管中 向两试管中分别滴加 溶液0 5mL 并振荡 观察试管中溶液的颜色变化 澄清石灰水 酸性重 铬酸钾

2、3 实验现象 变混浊 变混浊 灰绿色 4 实验结论 CO2 少量 酒精 特别提醒 1 实验中的变量 自变量 是否有氧气 因变量 澄清的石灰水变混浊的程度 滴加酸性重铬酸钾溶液后的颜色变化等 无关变量 酵母菌以及培养液的用量 培养时间 温度等 2 此实验为对比实验 两组实验均为实验组 3 进行实验前必须检验装置的气密性 否则会因细胞呼吸产生的CO2不能全部通入澄清的石灰水中导致实验失败 4 乙组B瓶应封口放置一段时间 待瓶内的O2消耗完后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 创新探究 探究点1探究细胞呼吸方式 1 实验装置 2 实验原理 装置一中NaOH溶液的作用是吸收掉细胞呼吸所产生的CO2 着色液移

3、动的距离代表 装置二中着色液移动的距离代表 植物细胞呼吸吸收的O2 量 植物细胞呼吸产生 的CO2量与吸收的O2量的差值 3 结果分析 酒精 有氧 酒精 有氧 乳酸 探究点2细胞呼吸速率的测定 1 实验装置 2 实验原理 组织细胞呼吸作用吸收O2 释放CO2 CO2被NaOH溶液吸收 使容器内气体压强减小 刻度管内的着色液 移 用 表示呼吸速率 左 单位时间内着色液左移的距离 3 注意事项 如果实验材料是绿色植物 整个装置应 处理 否则植物的 会干扰呼吸速率的测定 为了避免因物理因素引起的误差 如何设置对照组 遮光 光合作用 将萌发的种子换成等量的死亡的种子 其余与上图装 置相同 高考角度全练

4、角度1酵母菌细胞呼吸方式的探究1 2017 济南模拟 将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验 下列相关叙述错误的是 世纪金榜导学号77982052 A 探究无氧条件下酵母菌呼吸方式时关闭阀aB 经管口3取样检测酒精的产生情况 C 当通入空气时 在管口1之前应该增加一个盛有NaOH溶液的三角瓶D 若管口2连通盛有溴麝香草酚蓝水溶液的试剂瓶 会发现溶液由黄变绿再变蓝 解析 选D 探究无氧条件下酵母菌呼吸方式时关闭阀a 制造无氧环境 A项正确 无氧呼吸产生的酒精会在溶液内 因此经管口3取样检测酒精的产生情况 B项正确 当通入空气时 在管口1之前应该增加一个盛有NaOH溶液的三角瓶 用来

5、吸收空气中的CO2 C项正确 若管口2连通盛有溴麝香草酚蓝水溶液的试剂瓶 会发现溶液由蓝变绿再变黄 D项错误 角度2细胞呼吸速率的测定2 2017 鹤壁模拟 将甲 乙所示的装置放在适宜的温度条件下培养 在一段较长的时间内 带有刻度的玻璃管中有色液滴的移动情况与时间关系的对应曲线依次是 不考虑气体在溶液中的溶解度 A B C D 解析 选B 甲装置中的酵母菌进行无氧呼吸 不断产生二氧化碳释放到试管中 导致试管中气压增大 有色液滴右移 最后由于试管中葡萄糖的消耗以及有害代谢产物的积累 酵母菌细胞呼吸停止时 试管中气压不变 有色液滴也停止右移 乙装置在最初的一段时间内 试管中酵母菌进行有氧呼吸 此时

6、酵母菌 有氧呼吸每消耗瓶中1mol氧气 就会产生1mol二氧化碳释放到试管中 故试管中气压不变 有色液滴不移动 后来 由于氧气减少 酵母菌出现无氧呼吸 由于无氧呼吸不消耗试管中气体 但会不断产生二氧化碳释放到试管中 导致试管中气压增大 有色液滴左移 最后由于试管中葡萄糖的消耗以及有害代谢产物的积累 酵母菌细胞呼吸停止时 试管中气压不变 有色液滴也停止左移 3 2017 长沙模拟 右下图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

7、选D 呼吸作用过程中有CO2和O2两种气体的变化 因此通过在试管内放NaOH溶液来吸收CO2 消除CO2对瓶内气压的影响 A项正确 温水的作用是使瓶内温度相对稳定 防止温度对呼吸作用的影响 B项正确 由于动物呼吸消耗O2 产生的CO2被NaOH溶液吸 收 因此瓶内的气压降低 红墨水会向右移动 C项正确 在试管内放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O2量 D项错误 加固训练 呼吸熵 RQ 释放二氧化碳体积 消耗的氧气体积 表示生物用于有氧呼吸的能源物质的不同 测定萌发的种子呼吸熵的装置如图 关闭活塞 在25 下经20min读出刻度管中着色液滴移动的距离

8、设装置1和装置2的着色液滴分别向左移动xmm和ymm 下列说法错误的是 A 若测得x 180mm y 50mm 则该发芽种子的呼吸熵是0 72 保留两位小数 B 若萌发的种子仅进行有氧呼吸 且呼吸熵小于1 则分解的有机物可能为脂肪C 为使测得的x和y值更精确 还应再设置对照装置D 若呼吸底物是葡萄糖 且测得x 300mm y 100mm 向右移动了100mm 则可推断有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的摩尔比值是1 2 解析 选D 若测得x 180mm y 50mm 则细胞呼吸产生的二氧化碳量是180 50 130 mm 呼吸熵是130 180 0 72 A项正确 由于脂肪中的碳氢比例

9、高 若萌发的种子仅进行有氧呼吸 且呼吸熵小于1 则分解的有机物可能为脂肪 B项正确 为使测得的x和y值更精确 还应再设置对照装置 排除物理因素对实验结果的影响 C项正确 若呼吸底物为葡萄糖 且 测得x 300mm y 100mm 说明消耗氧气300 总共产生二氧化碳400 其中有氧呼吸消耗氧气300 产生二氧化碳300 消耗葡萄糖50 无氧呼吸产生二氧化碳400 300 100 消耗葡萄糖50 因此有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的摩尔比值是1 1 故D项错误 考点二细胞呼吸的过程 重点探究型 核心知识回顾1 有氧呼吸 1 有氧呼吸的过程与场所 细胞质基质 C6H12O6 丙酮酸 H 线

10、粒体基质 丙酮酸 H2O CO2 H 线粒体内膜 H O2 H2O 大量 2 有氧呼吸三个阶段中发生的物质变化 连线 3 写出有氧呼吸反应方程式 并标明氧元素的来源和去路 2 无氧呼吸 1 场所 2 过程 第一阶段 与有氧呼吸 完全相同 第二阶段 丙酮酸在不同酶的催化作用下 分解成 或转化成 细胞质基质 第一阶段 酒精和CO2 乳酸 3 反应式 产物为酒精 C6H12O6 产物为乳酸 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 少量能量 2C3H6O3 少量能量 4 能量 只在 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 中 第一阶段 酒精或乳酸 3 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 消

11、耗 细胞质基质 线粒体基质和 线粒体内膜 酒精和CO2 或 乳酸 大量 特别提醒 关于细胞呼吸的场所与过程的提醒 1 线粒体是进行有氧呼吸的主要场所 但部分原核生物无线粒体 也能进行有氧呼吸 2 无线粒体的真核生物 或细胞 只能进行无氧呼吸 如蛔虫 哺乳动物成熟的红细胞等 3 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 4 细胞呼吸释放的能量 大部分以热能的形式散失 少部分以化学能的形式储存在ATP中 5 人体内产生的CO2只是有氧呼吸产生的 人体无氧呼吸的产物是乳酸 无CO2 6 脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量 产生CO2的量 脂肪与葡萄糖相

12、比 含H量高 因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量 高考探究归纳 高考典题示例 2014 天津高考 下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图 下列叙述正确的是 世纪金榜导学号77982053 CH2O O2CO2 H2O 能量 A 过程 只在线粒体中进行 过程 只在叶绿体中进行B 过程 产生的能量全部储存在ATP中C 过程 产生的 CH2O 中的氧全部来自H2OD 过程 和 中均能产生 H 二者还原的物质不同 解析 选D 本题考查细胞呼吸和光合作用的过程 过程 为有氧呼吸过程 真核细胞的反应场所是细胞质基质和线粒体 过程 为光合作用 绿色植物在叶绿体中进行 蓝藻无叶绿体也能进行光合作用 故A

13、项错误 有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失 少部分储存在ATP中 故B项错误 光合作用所产 生的糖类中的氧来自CO2 故C项错误 过程 和 都能产生 H 前者产生的 H 与氧结合生成水并释放大量能量 后者产生的 H 用于C3的还原 故D项正确 高考母题变式 变式1分析典题图中信息 1 图中 分别表示 过程 2 在叶肉细胞内 过程 填 能 或 不能 同时进行 原因是 有氧呼吸 光合作用 能 叶肉细胞内含有线粒体 能进行有 氧呼吸 还含有叶绿体 能进行光合作用 变式2分析细胞呼吸的原理 1 酵母菌细胞进行有氧呼吸消耗O2的部位是 产生CO2的部位是 2 酵母菌细胞呼吸产生 H 最多的是有氧呼

14、吸的 阶段 发生部位是 线粒体 内膜 线粒体基质 第二 线粒体基质 备考方法规律 细胞呼吸过程中物质和能量的变化规律 1 从物质变化方面分析 有氧呼吸和无氧呼吸 阶段完全相同 有相同的中间产物丙酮酸和 H 第一 有氧呼吸中丙酮酸进入 被彻底氧化分解成CO2和水 无氧呼吸中丙酮酸在 中转变为乳酸或酒精和CO2 有氧呼吸过程中的 H 来自 无氧呼吸过程中的 H 只来自葡萄糖 线粒体 细胞质基质 葡萄糖和水 2 从能量变化方面分析 有氧呼吸的三个阶段均能释放能量 产生ATP 其中 阶段释放的能量最多 无氧呼吸仅在 阶段产生少量能量 产生少量的ATP 第三 第一 高考角度全练角度1细胞呼吸过程1 20

15、16 北京高考 葡萄酒酿制期间 酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程 A 在无氧条件下不能进行B 只能在线粒体中进行C 不需要能量的输入D 需要酶的催化 解题指南 解答本题需要注意两点 1 ATP合成所需要的场所 条件 2 细胞呼吸与ATP形成的关系 解析 选D 本题主要考查果酒的制作中发酵原理与ATP的形成过程 酵母菌是兼性厌氧型生物 在葡萄酒酿制期间 酵母菌可通过无氧呼吸产生ATP A项错误 酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质 此时由ADP转化为ATP的过程发生在细胞质基质中 B项错误 在有关酶的催化作用下 ADP与一个游离的Pi结合同时吸收能量形成ATP C项错误 D项正确 2 2013

16、全国卷 下列与微生物呼吸有关的叙述 错误的是 A 肺炎双球菌无线粒体 但能进行有氧呼吸B 与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C 破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D 有氧和无氧时 酵母菌呼吸作用产物不同 解析 选C 肺炎双球菌是好氧细菌 为原核生物 无线粒体 但细胞中有与有氧呼吸有关的酶 所以可以进行有氧呼吸 A正确 细菌拟核的基因控制生物的主要性状 控制细菌主要的生命活动 质粒的基因控制生物的特殊性状 如抗药性 固氮 抗生素生成等 B正确 破伤风芽孢杆菌为厌氧细菌 适宜生活在无氧环境中 C错误 酵母菌既能进行有氧呼吸产生CO2和H2O 又能进行无氧呼吸产生酒精和CO2 D正确 3 2017 哈尔滨模拟 如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程 A E表示物质 表示过程 下列说法错误的是世纪金榜导学号77982054 A 物质A产生的场所是细胞质基质或线粒体B 物质B产生的过程中 和 的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质C 物质C是 H 物质E是酒精D 释放能量最多的是 过程 解析 选A 题图中 表示细胞呼吸的第一阶段 分别表示有氧呼吸的第二和第三阶段 表示无氧呼吸第二阶段