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1、2019-2020年高考生物一轮复习方案 3-2 ATP的主要来源 细胞呼吸 新人教版必修1细胞呼吸()实验：探究酵母菌的呼吸方式 知识点一探究酵母菌细胞呼吸的方式1概念有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成_，释放出能量并生成_的过程2分类有氧呼吸和无氧呼吸。对绝大多数生物来说，_是细胞呼吸的主要形式3实验探究(1)原理：酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于_菌，便于用来研究呼吸方式(3)对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的_，来探究某种因素与_的关系的实验想一想：酸性条件下的重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理在日常生活中有何用处？知识点二细胞呼吸的方式1有氧呼吸(1
2、)反应式：_(2)过程：(3)概念：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_，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程2无氧呼吸(1)反应式：分解成酒精的反应式为：_转化成乳酸的反应式为：_(2)过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同。第二阶段的产物是_。其全过程都在_中进行(3)概念：细胞在_条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为_的氧化产物，同时释放少量能量生成少量ATP的过程3呼吸作用(1)实质：氧化分解有机物，释放能量(2)意义：(3)原理应用：伤口包扎、作物松土、稻田排水、传统发酵产品的生产等比一比：储存水果和储存粮食有何区别？ 细胞呼吸方式1有氧
3、呼吸过程中，反应物中的葡萄糖、水、O2分别在第一、第二、第三阶段被利用，产物中的CO2和H2O分别在第二、第三阶段形成。2原核生物无线粒体，但有些生物仍能进行有氧呼吸，如硝化细菌等好氧细菌。3悠闲的慢跑运动，提高心肺活动量，吸入充足O2进行有氧呼吸。竞技性短跑、中长跑则是在机体O2不充足条件下，主要依靠无氧呼吸产生ATP而支持快速运动。自我校对：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实验对象C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量细胞质基质葡萄糖丙酮酸HATP少量线粒体基质丙酮酸H2OCO2HATP少量线粒体内膜HO2H2OATP大量彻底氧化分解C6H12O6
4、2C2H5OH(酒精)2CO2少量能量C6H12O62C3H6O3(乳酸)少量能量酒精和CO2或乳酸细胞质基质无氧不彻底能量原料想一想：可以用来检验汽车司机是否喝了酒。比一比：二者都需在低温低氧(高氮、高CO2)环境中储存，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。另外，水果储存必须零上低温。有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较 1有氧呼吸和无氧呼吸过程图解识图提示：应关注各阶段的场所、反应物、生成物及条件。 (1)有氧呼吸第一、二阶段产生的H用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的H用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。(2)有氧呼吸中H2O既是
5、反应物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部来自O2。(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于参与催化反应的酶不同。(4)有氧呼吸中氧元素的来源和去路2有氧呼吸与无氧呼吸的比较类型有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2，需要酶和适宜的温度反应场所第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质中分解产物CO2和H2OCO2、酒精或乳酸释放能量释放大量能量释放少量能量特点有机物彻底分解，能量完全释放有机物没有彻底分解，能量没完全释放相互联系其实质都是分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要；第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同 (1)有H2O生成
6、一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。(2)无氧呼吸只释放少量能量，其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因：无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。(4)原核生物无线粒体，仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等。本考点一直是高考命题的重点，试题多以选择题的形式考查有氧呼吸和无氧呼吸过程场所、反应物、生成物、所需的酶、产生能量的多少等；以植物种子、酵母菌或其他生物的细胞呼吸为背景，以非选择题的形式考查细胞呼吸的类型。【典例1】 (xx安徽理综，29)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行
7、差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入AF试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。试管编号加入的物质细胞质基质AB线粒体CD酵母菌EF丙酮酸氧气注：“”表示加入了适量的相关物质，“”表示未加入相关物质。(1)会产生CO2和H2O的试管有_，会产生酒精的试管有_，根据试管_的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。(2)有氧呼吸产生的H，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在_的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解_(填“能”
8、或“不能”)继续进行。破题关键解析本题主要考查细胞呼吸的相关知识。酵母菌为兼性厌氧生物，在有氧的条件下进行有氧呼吸，其场所是细胞质基质和线粒体；在无氧条件下进行无氧呼吸，其场所是细胞质基质。(1)分析表格，试管A中加入的是丙酮酸，在有O2条件下无法在细胞质基质中继续氧化分解。试管B中加入的是葡萄糖，无氧条件下，在细胞质基质中能继续氧化分解，产生CO2和酒精。在有氧条件下，线粒体能分解丙酮酸，所以C试管中有CO2和H2O产生，而D试管无。分析试管E、F，酵母菌在有氧条件下，能把C6H12O6彻底氧化分解产生CO2和H2O；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生CO2和C2H5OH。从而可以判断，
9、能产生CO2和H2O的试管有C、E，能产生酒精的试管有B、F。根据试管B、D、F的实验结果可判断酵母菌的无氧呼吸场所是细胞质基质。(2)根据题中的信息，DNP对HO2H2O过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，而不能形成ATP，由于H和氧结合形成水的过程发生在线粒体内膜上，因此DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解不受影响，但产生的ATP将会大大减少。答案(1)C、EB、FB、D、F(2)线粒体内膜能【训练1】 (xx宁波调研)如图为某同学构建的植物叶肉细胞内的有氧呼吸过程图，4、7均为水，下列说法正确的是()。A催化23过程的
10、酶存在于线粒体内膜上B产生的8主要用于合成ATPC3必定全部释放到大气中D6可来自叶绿体解析本题综合考查有氧呼吸的相关知识，意在考查考生的分析判断能力和理解能力。23过程是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，需要的酶在线粒体基质中；产生的8是能量，其主要以热能形式散失，少量用于合成ATP；3是二氧化碳，二氧化碳可以释放到大气中，也可以进入叶绿体中用于光合作用；6是氧气，可以来自叶绿体，也可来自大气。答案D【训练2】 (xx海南单科，4)细胞内糖分解代谢过程如图所示，下列叙述错误的是()。A植物细胞能进行过程和或过程和B真核细胞的细胞质基质中能进行过程和C动物细胞内，过程比过程释放的能量多D乳
11、酸菌细胞内，过程产生H，过程消耗H解析植物细胞能进行过程和、和、和；真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，即和或和；动物细胞中过程(有氧呼吸第二、三阶段)比过程(有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多；包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中，第一阶段()产生的H，在第二阶段(或)消耗。答案B影响呼吸速率的因素及实践应用1内部因素遗传因素(决定酶的种类和数量)(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖
12、器官大于营养器官。2外部因素因素影响机理曲线模型实践应用温度影响呼吸酶的活性：最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制低温下贮存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，以降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量氧气氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞呼吸的速率和性质(在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为大于零小于10%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。)适当降低氧气浓度能够抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，以延长蔬菜、水果的保鲜时间CO2浓度增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应
13、。这可以从化学平衡的角度得到解释在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度，可提高保鲜效果H2O在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱将种子风干，以减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，延长作物种子储藏时间 (1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。(2)随着O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱，细胞呼吸的总强度较低；但后来随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度又增大。(3)从化学平衡的角度分析，高浓度的CO2在一定程度上可以抑制细胞呼吸。本考点常结合细胞呼吸在生产、生活中的应用展开。试题多以选择题的形式出现，考查内部因素和外部因素对细胞呼吸的影响，有时也以图表、曲线的形式出现，考查考生的综合运用能力。高考试题常结合植物的光合作用，联系农作物增产的措施来命题，考查考生处理实际问题的能力。【典例2】 如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答问题。(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_。(2)_点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_。(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲
