一轮复习《ATP的主要来源——细胞呼吸》

专题8ATP的主要来源细胞呼吸细胞呼吸从物质变化、能量变化和影响因素等几个方面理解有(需)氧呼吸和无(厌)氧呼吸；掌握细胞呼吸原理在生产和生活中的应用探究酵母菌的呼吸方式理解实验目的和原理，掌握实验方法，并用于探究实验考点要求高考示例常考题型细胞呼吸II2014新课标、2013新课标、江苏、海南、安徽，2012新课标、山东、江苏、天津、福建、2011安徽、广东、天津、海南选择题非选择题探究酵母菌的呼吸方式实验与探究2013江苏2012安徽，2011江苏、山东非选择题【典例1】（2013新课标II卷,3）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C【典例2】(2012·江苏高考)如图表示细胞呼吸作用的过程，其中1～3代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是A.1和3都具有双层生物膜B.1和2所含酶的种类不同C.2和3都能产生大量ATPD.甲、乙分别代表丙酮酸、［H］B\D细胞呼吸原理的应用【典例3】(2011·海南高考)关于细胞呼吸的叙述，正确的是A.种子风干脱水后呼吸强度增强B.土壤淹水可导致根系发生无(厌)氧呼吸C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱【审题视角】注意“破伤风杆菌”是厌氧型生物，只能进行无(厌)氧呼吸，所以只能生活在无氧环境中。B请写出以下反应式•有氧呼吸的反应式：•无氧呼吸生成酒精的反应式：•无氧呼吸生成乳酸的反应式：例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚等）C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+少量能量C6H12O62C3H6O3+少量能量酶适用于酵母菌和大多数的植物在缺氧时C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶1、苹果贮存久了，为什么会有酒味？我们平时喝的酒是哪种微生物在怎样的环境下生成的？2、水淹时高等植物根部进行了什么类型的细胞呼吸？那么为什么水退后有些不能存活？3、剧烈运动后上肢和下肢往往会产生会什么感觉?为什么？酸奶是哪种微生物在怎样的环境下生成的？这是因为在剧烈运动时，骨骼肌内就会出现无氧呼吸。酸胀感觉就是其产物乳酸过多刺激所致。酸胀苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了酒精。乳酸菌在无氧的条件下产生的。无氧呼吸无氧呼吸产生了积累了大量酒精，使根腐烂一、细胞呼吸的概念和类型(1)概念：指有机物在细胞内经过一系列的，生成，释放出能量并的过程。(2)类型：。氧化分解二氧化碳或其他产物生成ATP有氧呼吸和无氧呼吸（3）实质：氧化分解，释放能量（4）特征：1、温和条件下逐步进行2、需酶的作用3、能量分段释放二、有氧呼吸的过程细胞质基质C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+能量（少）少量线粒体基质6CO2+20[H]+能量（少）2丙酮酸+6H2O酶少量大量线粒体内膜酶12H2O+能量（大量）24[H]+6O2C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶总反应式：1mol葡萄糖释放2870KJ，有1161KJ转移至ATP（合成38molATP）注意①有氧呼吸利用的呼吸底物主要是葡萄糖，其他有机物如蛋白质、脂肪等也可以作为细胞呼吸的底物。②有氧呼吸的场所：在真核生物中主要是线粒体，原核生物细胞内由于没有线粒体，其有氧呼吸的主要场所是细胞膜。3、哪几个阶段可以产生ATP？哪个阶段产生的ATP最多？1、1分子C6H12O6完成需氧呼吸可以生成几分子CO2?CO2在哪个阶段产生？有水参与反应的是第几阶段？产生水的阶段?2、O2在哪个阶段被利用？我们进行呼吸，呼出的CO2中的O是来自我们从外界吸进的O2中的O吗？与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量场所：细胞质基质①（少量）2CH3COCOOH丙酮酸（二）无氧呼吸过程细胞在没有O2的参与下，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为酒精、CO2或乳酸，释放能量，生成少量ATP的过程。丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质②2CH3COCOOH+4[H]酶2C3H6O3(乳酸)A.乳酸发酵(微生物)2CH3COCOOH+4[H]2C2H5OH(酒精)+2CO2B.酒精发酵(微生物)酶提醒:厌氧呼吸的第二阶段不产生ATP1mol葡萄糖分解为乳酸后，共放出196.65kJ的能量，其中有61.08KJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失,未释放的能量储存在何处？植物少数高等植物的某些器官，如：马铃薯的块茎、甜菜块根、玉米的胚等人体在剧烈运动时或刚进入高原环境乳酸酒精、二氧化碳如：酵母菌在缺乏氧气时如：乳酸菌水淹、种子萌发初期、苹果贮藏过久等情况下高等植物微生物微生物生物常见的无氧呼吸2.无氧呼吸的过程3.有氧呼吸和无氧呼吸的比较见教辅40页呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件物质变化能量变化相同点联系实质线粒体(主要)细胞质基质在细胞质基质中氧气、多种酶无氧参加、需多种酶葡萄糖彻底分解、产生CO2和H2O葡萄糖分解不彻底、形成酒精和CO2或乳酸释放出大量能量,形成38ATP释放出少量能量，形成2ATP第一阶段从葡萄糖分解为丙酮酸的反应完全相同，并且都在细胞质基质内进行。分解有机物，释放能量，形成ATP，供生命活动需要呼吸作用过程中有CO2放出时，则可判断此过程为？呼吸作用过程中有H2O产生时，则可判断此过程为？4.有氧呼吸和无氧呼吸过程提醒:a.在有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且生成物的H2O中氧全部来自氧气；b.原核生物无线粒体,但有些原核生物(如硝化细菌\蓝藻）可以进行有氧呼吸；只能进行无氧呼吸的真核生物（如蛔虫），其细胞内无线粒体；c.不同生物无氧呼吸产物不同是由于酶不同。例1.下面关于细胞呼吸的叙述，正确的是（）A.线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸B.水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度C.绿藻细胞中有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质D.细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气参与才能释放储存的能量对应练习C例2.下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于()A.线粒体、线粒体和细胞质基质B.线粒体、细胞质基质和线粒体C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体对应练习C例3.关于在活细胞中1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的反应，下列叙述错误的是()A.既可以在原核细胞中进行，也可以在真核细胞中进行B.既可以在线粒体中进行，也可以在细胞质基质中进行C.既可以在有氧条件下进行，也可以在无氧条件下进行D.既可以在有光条件下进行，也可以在无光条件下进行对应练习B典型例题AAD例4.(2013·南昌二中测试)下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的叙述，不正确的是()A．细胞呼吸的第一阶段与是否有氧气无关，根本不分有氧呼吸和无氧呼吸B．有氧呼吸和无氧呼吸相比所释放的能量多、利用率高，但过程较慢C．无氧呼吸所释放的能量主要来自于第二阶段D．糖类是细胞内的主要能源物质，但同质量的糖类与脂肪相比，有氧呼吸耗氧量少、释能少、产生水少C5.简答题将酵母菌研磨、离心后，得到上清液(含细胞溶胶）和沉淀物（含细胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙3个试管中，进行四项独立实验（见右图）（1）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物是：甲乙丙____________（2）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物是：甲__________乙__________丙____________（3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物是：甲__________乙丙_____________丙酮酸无反应CO2和H2O无反应CO2和H2OCO2和H2O酒精和CO2无反应酒精和CO2四、细胞呼吸类型的判断1.根据反应物和生成物的种类•有水产生一定有需氧呼吸•有CO2产生一定不是乳酸发酵2.CO2释放量和O2吸收量容器气体体积不变不耗O2，不产生CO2CO2释放量=O2消耗量容器内体积增大:不耗O2，但产生CO2，只进行产酒精的无氧呼吸只进行产乳酸的无氧呼吸只进行有氧呼吸CO2释放量O2消耗量时:•Vco2/Vo2=4/3:–Vco2/Vo24/3:•Vco2/Vo24/3:无氧呼吸速率大于有氧呼吸无氧呼吸速率小于有氧呼吸思考:若CO2释放量小于O2的吸收量，则细胞呼吸状况?细胞呼吸底物不是糖类,可能是脂肪。细胞同时进行有氧和无氧呼吸。何种呼吸占优势？分以下三种情况：有氧呼吸与无氧呼吸速率相等。练习1.(2009·上海卷,30)在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发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，需氧呼吸消耗的葡萄糖比厌氧呼吸多C.c条件下，厌氧呼吸最弱D.d条件下，产生的CO2全部来自线粒体CO2释放量O2吸收量a100b83c64d77D2、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,最适于贮藏该植物器官B.氧浓度为b时,厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍C.氧浓度为c时,厌氧呼吸最弱D.氧浓度为d时,需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等B五、细胞呼吸方式的实验探究（一）.探究酵母菌细胞呼吸的方式1、为什么选用酵母菌作为实验材料，而不用小鼠等？2、怎样鉴定有无CO2、酒精产生3、如何比较CO2产生的多少酵母菌属于兼性厌氧菌（1）CO2使澄清石灰水变浑浊的程度（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的时间长短本实验聚焦的几个问题试剂现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水水溶液酒精在酸性条件下，使用橙色的_________________橙色→_________变混浊蓝色→绿色→黄色溴麝香草酚蓝重铬酸钾溶液灰绿色酵母菌为异养型生物，要加入葡萄糖保证酵母菌的正常生活。5.培养液中为什么要加入葡萄糖？封口后瓶内有空气，待酵母菌将瓶中的氧气消耗完，以确保无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水4、乙装置中的B瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，为什么？在上图的装置中,培养酵母菌,一段时间以后,发现澄清石灰水变浑浊此装置是在研究酵母菌的何种呼吸方式有氧呼吸加10%的NaOH的作用是什么？吸收空气中的CO2.往Ｂ锥形瓶中放入葡萄糖与酵母菌，使其混匀，其混合液表面滴加一薄层液体石蜡，在Ｂ锥形瓶中培养一段时间以后，观察装有澄清石灰水的瓶子（如图），发现澄清石灰水变浑浊。拔掉B的塞子后闻到一股酒味。问题1.此装置探究的是酵母菌的何种呼吸形式?2.在这种呼吸形式中,产物是什么?加石蜡的作用是什么？无氧呼吸乙醇和二氧化碳隔绝空气3.实验现象(1)甲组澄清石灰水浑浊乙组，且浑浊程度。(2)A组溴麝香草酚蓝水溶液由的时间于B组。(3)1号试管还是橙色，2号试管溶液由橙色变成灰绿色。4.结果和结论：分析实验现象：(1)(甲)、(乙)装置石灰水均变浑浊⇒(2)装置(甲)浑浊产生快且浑浊程度更高⇒(3)1号试管不变色⇒(4)2号试管由橙色变成灰绿色⇒先于大蓝变绿再变黄短酵母菌有氧和无氧呼吸均产生CO2。酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸放出的CO2多且快。酵母菌有氧呼吸不产生酒精。酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖产生酒精。5.实验结论酵母菌在条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生。有氧和无氧二氧化碳和水酒精和少量的二氧化碳（二）设计实验测定细胞呼吸方式1.设计思路测定细胞呼吸或确认呼吸类型常采取玻璃管液滴移动观察法(或U型管液面升降观察法)，即在广口瓶或锥形瓶内放入被测生物(活种子或植物或动物)，通过生物细胞呼吸过程中释放CO2或吸入O2引起的气压变化而推测或计算生物的呼