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1、 自我校对 A P P P 高能磷酸键 磷酸基团 提供能量 细胞的主动运输 肌肉收缩 远离腺苷 一个游离的磷酸 Pi 细胞呼吸 细胞呼吸和光合作用 共性 二氧化碳或其他产物 ATP 有氧呼吸 兼性厌氧 绿 黄 酸性 灰绿色 比较分析 看一看 ATP中末端的高能磷酸键易断裂和再生成 断裂时释放出大量的自由能 是一般化学键放出能量的2倍以上 例如 每摩尔的高能磷酸键放出的能量约是30 54kJ 而一般的P O键只放出能量8 37 20 92kJ 思一思 直接供能物质还有三磷酸胞苷 CTP 三磷酸鸟苷 GTP 三磷酸尿苷 UTP 想一想 可以用来检验汽车司机是否喝了酒 想一想 呼吸速率是指单位数量的
2、活体组织 在单位时间内 消耗的氧气量或释放的CO2量 由于呼吸作用是由一系列酶催化的化学反应 所以温度对呼吸作用有很大影响 一般植物在0 及以下时呼吸作用很弱或停止 温度升高则呼吸作用加快 温度太高则呼吸作用减弱甚至停止 议一议 作物栽培时要及时松土透气 利于根系的有氧呼吸 促进水和无机盐的吸收 稻田需定期排水 否则会因根进行无氧呼吸产生大量酒精对细胞有毒害作用 使根腐烂 看一看 二者都需在低温低氧 高氮 高CO2 中储存 但粮食必须晒干 减少自由水含量 而水果则需保鲜 减少水分散失 一 ATP与ADP的相互转化1 ATP的结构 1 ATP的结构式 2 与RNA的关系 ATP去掉两个磷酸基团后
3、剩余的部分是腺嘌呤核糖核苷酸 是组成RNA的基本单位之一 2 ATP的形成途径 3 ATP合成与水解的比较 由上表可看出 ATP和ADP的相互转化过程中 反应类型 反应所需酶以及能量的来源 去路和反应场所都不相同 因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应 但物质是可循环利用的 拓展深化 ATP是生物界共用的主要直接能源物质 但不是惟一直接能源物质 如蛋白质合成中还可利用UTP ATP片剂可口服 常用于辅助治疗肌肉萎缩 心肌炎等疾病 跟踪训练1下列有关ATP的叙述不正确的是 A 能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体但一定含有相关的酶B ATP中的能量可以来源于光能 化学能 也可以转化为光能和化学
4、能C ATP中的 A 与构成DNA RNA中的碱基 A 不是同一物质D 人在寒冷时 肾上腺素和甲状腺激素分泌增多 细胞产生ATP的量增加 细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 解析 逐项分析如下 答案 D 二 细胞呼吸的过程分析及影响因素1 有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 2 影响细胞呼吸的环境因素及应用 1 呼吸速率与温度的关系 如图 温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率 应用 温室栽培中增大昼夜温差 降低夜间温度 以减少夜间呼吸消耗有机物 2 呼吸速率与O2浓度的关系 如图 O2浓度低时 无氧呼吸占优势 随O2浓度增大 无氧呼吸逐渐被抑制 有氧呼吸不断加强 但当O2浓度达到
5、一定值后 随O2浓度增大 有氧呼吸不再加强 受呼吸酶数量等因素的影响 应用 贮藏水果 蔬菜 种子时降低O2浓度 以减少有机物消耗 但不能无O2 否则产生酒精 导致腐烂 3 呼吸速率与含水量的关系 如图 在一定范围内 细胞呼吸速率随含水量的增加而加快 随含水量的减少而减慢 当含水量过多时 呼吸速率减慢 甚至死亡 应用 作物栽培中 合理灌溉 跟踪训练2 2011 潍坊模拟 下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程 以下有关叙述正确的是 A 物质依次是H2O和O2B 图中产生 H 的场所都是线粒体C 用18O标记葡萄糖 则产物水中会检测到放射性D 图示过程只能在有光的条件下进行 解析 图中所示的是有
6、氧呼吸的过程 有氧呼吸包括三个阶段 第一阶段是葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸 同时产生少量的能量和 H 第二阶段是丙酮酸和水在酶的作用下分解成二氧化碳 同时产生少量的 H 和少量的能量 第三阶段是第一阶段和第二阶段产生的 H 与O2结合形成水 同时产生大量的能量 其中葡萄糖中的氧全部到了产物二氧化碳中 答案 A 题型一ATP和ADP相互转化中的能量分析 例1 下列有关ATP的叙述 正确的是 A 线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所B 光合作用产物中的化学能全部来自ATPC ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D 细胞连续分裂时 伴随着ATP与ADP的相互转化 标准解答 蓝藻是原核生物 没有
7、线粒体 所以其产生ATP的场所是光合片层膜和细胞膜内侧 光合作用产物中的化学能除了来自ATP外 还有一部分来自NADPH所提供的化学能 ATP分子由一个腺苷和3个磷酸基团组成 故A B C均错误 细胞分裂过程中 消耗ATP 产生ADP和Pi 同时 细胞中线粒体和细胞质基质等相应结构在不断将ADP和Pi合成ATP 满足上述过程对ATP的需求 所以D正确 答案 D 规律总结 原核细胞中虽然没有线粒体 但它利用细胞膜进行有氧呼吸 光合作用光反应产生的活跃化学能储存在ATP和NADPH中 同时注意这些活跃化学能只能在叶绿体中用于暗反应还原CO2 不能用于其它生命活动 题型二细胞呼吸的过程分析及影响因素
8、 例2 2009 上海高考 在a b c d条件下 测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表 若底物是葡萄糖 则下列叙述中正确的是 A a条件下 呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B b条件下 有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C c条件下 无氧呼吸最弱D d条件下 产生的CO2全部来自线粒体 自主解答 a条件下仅有无氧呼吸 呼吸产物除CO2外还有酒精 b条件下 既有有氧呼吸又有无氧呼吸 有氧呼吸消耗体积为3的O2 产生体积为3的CO2 消耗葡萄糖相对量为0 5 无氧呼吸产生体积为5的CO2 消耗葡萄糖相对量为2 5 d条件下只有有氧呼吸 无氧呼吸为0 产生的CO2全部来自线粒体 答
9、案 D 互动探究 1 由上题分析 在氧浓度为多少时 最适于贮藏植物种子 2 在氧浓度为c时 无氧呼吸和有氧呼吸中 哪种呼吸类型占优势 提示 1 c 2 无氧呼吸 规律方法 在以C6H12O6为呼吸底物的情况下 据CO2释放量和O2呼收量判断细胞呼吸类型 1 不消耗O2 但产生CO2 进行产生酒精的无氧呼吸 2 CO2释放量 O2消耗量 只进行有氧呼吸 3 CO2释放量 O2消耗量 细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 此种情况下 可据以下关系判断哪种呼吸方式占优势 一 选择题1 2010 课标全国卷 下列关于呼吸作用的叙述 正确的是 A 无氧呼吸的终产物是丙酮酸B 有氧呼吸产生的 H 在线粒体基质中
10、与氧结合生成水C 无氧呼吸不需要O2的参与 该过程最终有 H 的积累D 质量相同时 脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 解析 本题考查有氧呼吸与无氧呼吸的过程以及脂肪与糖类氧化分解的特点 意在考查考生的比较辨别能力 无氧呼吸过程有机物分解不彻底 其产物为乳酸或酒精和二氧化碳 有氧呼吸产生的 H 在线粒体内膜上与氧结合生成水 无氧呼吸不需要O2的参与 该过程没有 H 的积累 相同质量的脂肪和糖原氧化分解时 脂肪释放的能量多 答案 D 2 2010 上海高考 在人和植物体内都会发生的物质转化过程是 葡萄糖彻底氧化 葡萄糖转化为乙醇 葡萄糖脱水缩合 葡萄糖分解为丙酮酸A B C D 解析 本题考查人和植
11、物体糖类代谢和细胞呼吸的比较 在人和植物体内都能进行有氧呼吸 将葡萄糖彻底氧化分解 在分解过程中 第一步是将葡萄糖分解为丙酮酸 在缺氧条件下 人和植物体都能进行短暂的无氧呼吸 但是人无氧呼吸的产物是乳酸 而植物无氧呼吸的产物是酒精 植物和动物体的细胞内都能进行葡萄糖脱水缩合形成多糖的过程 植物体通过光合作用合成单糖再形成淀粉等多糖 人体在肌细胞和肝细胞内可将葡萄糖合成为糖原 故只有过程 在人体内不能发生 答案 C 3 2010 上海高考 如图为线粒体的结构示意图 其中不可能发生的反应是 A 处发生三羧酸循环B 处产生ATPC 处产生二碳化合物D 处发生H 与O2的结合反应 解析 本题考查线粒体
12、的结构与细胞的有氧呼吸过程 意在考查考生对细胞呼吸过程的理解 图示中 为线粒体外膜和内膜间的空隙 为线粒体基质 为线粒体的内膜 A正确 三羧酸循环在线粒体基质中进行 B错误 线粒体中产生ATP的部位是线粒体基质和内膜 答案 B 4 2009 天津理综 按下表设计进行实验 分组后 在相同的适宜条件下培养8 10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 解析 酵母菌无氧条件下能产生酒精和CO2 A错 甲组虽然能产生酒精 但酵母菌细胞已破裂 生命活性较细胞器完整的酵母菌差 所以甲组
13、产生酒精的量少于丙组 B错 丁组有氧酵母菌能量转换率大于丙组 所以C错 丁组与乙组相比酵母菌细胞结构完整 有氧呼吸消耗量大于乙组 D正确 答案 D 5 2009 江苏高考 某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响 进行了甲 乙2组实验 实验装置如下图所示 除图中实验处理不同外 其余条件相同 一段时间内产生CO2总量的变化趋势是 解析 酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸 两种呼吸产物中都有二氧化碳 但分解同样多的葡萄糖时 有氧呼吸的产气量比无氧呼吸要多 所以甲脱气后应进行无氧呼吸 乙不脱气应先进行有氧呼吸 其产气要快 产气量比甲要多 答案 A 6 2009 全国卷 下列关于细胞呼吸的叙
14、述 错误的是 A 细胞呼吸必须在酶的催化下进行B 人体硬骨组织细胞也进行呼吸C 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸D 叶肉细胞在光照下进行光合作用 不进行呼吸作用 解析 细胞呼吸是所有活细胞中有机物在酶的催化作用下氧化分解并释放能量的过程 细胞呼吸一旦停止 细胞就死亡 人体硬骨组织细胞是活细胞 可以进行细胞呼吸 叶肉细胞是活细胞 叶肉细胞在进行光合作用的同时也进行细胞呼吸 酵母菌属于兼性厌氧型微生物 既可以进行有氧呼吸 也可以进行无氧呼吸 答案 D 二 简答题7 2009 安徽理综 现有等量的A B两个品种的小麦种子 将它们分别置于两个容积相同 密闭的棕色广口瓶内 各加入适量 等量 的水 在25
15、 条件下 瓶内O2含量变化如右图所示 请回答 1 在t1 t2期间 瓶内O2含量的降低主要是由种子的 引起的 A种子比B种子的呼吸速率 A B种子释放CO2量的变化趋势是 2 在0 t1期间 广口瓶内的CO2有少量增加 主要原因可能是 解析 广口瓶是密闭的 氧气的含量一定 随着种子有氧呼吸的进行 瓶内氧气含量逐渐降低 装有A品种小麦种子的瓶内氧气含量下降的速率比装有B品种小麦种子瓶内快 证明A种子比B种子呼吸速率快 A B种子在瓶内有氧时进行有氧呼吸产生的CO2多 释放CO2量呈递增的趋势 随着O2的减少 有氧呼吸逐渐减慢 甚至停止 无氧呼吸替代有氧呼吸 释放CO2的量呈递减的趋势 在0 t1
16、期间 广口瓶中放入干种子和适量的水 由于种子吸足水之前有氧呼吸微弱 广口瓶内CO2有少量增加 主要是因为种子无氧呼吸产生了CO2 答案 1 有氧呼吸快先递增后递减 2 种子的无氧呼吸产生了CO2 8 2009 福建理综 右图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置 某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况 材料用具 保温桶 500mL 温度计 活性干酵母 质量浓度0 1g mL的葡萄糖溶液 棉花 石蜡油 实验假设 酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出的热量更多 1 取A B两装置设计实验如下 请补充下表中内容 2 B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 这是控制实验的 变量 3 要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量 还需要增加一个装置C 请写出装置C的实验步骤 4 实验预期 在适宜条件下实验 30分钟后记录实验结果 若装置A B C温度大小关系是 用 表示 则假设成立 解析 1 本实验的自变量是氧气的有无 因变量是温度变化 其他变量是无关变量 控制变量 对于无关变量要控制其等量且适宜 2 将C6H12O6溶液煮沸的目的是排除溶液中氧气的干扰 3 本实验的自变量是呼
