全国2018版高考生物大一轮复习第三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

1、第9讲ATP的主要来源细胞呼吸1细胞呼吸()2实验：探究酵母菌的呼吸方式细胞呼吸类型及过程1细胞的有氧呼吸(1)过程图解(2)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路：。2无氧呼吸(1)反应式C6H12O62C3H6O3少量能量(如乳酸菌)。C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量。(2)场所：细胞质基质。(1)有氧呼吸消耗水是在第二阶段，产生水是在第三阶段。(2)不同生物的无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同。1(必修1 P96基础题T2改编)将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后隔绝空气。下列叙述正确的是()A甲试管中最终产物为CO2和H2OB乙试管中不发生反应C丙试管内有大量的ATP产生D丙试管中无CO2产生答案：B2(深入追问)如图表示真核生物细胞呼吸过程图，请思考：(1)图中过程、过程的场所分别是什么？提示：过程及过程的第一阶段均在细胞质基质中进行，过程的第二、三阶段在线粒体中进行。(2)人和动物细胞呼吸过程中CO2的产生场所与酵

2、母菌有何不同？提示：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。结合有氧呼吸和无氧呼吸过程图解分析 突破1有氧呼吸过程中氢元素和氧元素的来源和去路分析(1)氢元素：葡萄糖、H2O(反应物)HH2O。(2)氧元素 突破2有氧呼吸与无氧呼吸的比较类型项目有氧呼吸无氧呼吸是否消耗氧气消耗不消耗反应场所细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜细胞质基质产物CO2和水酒精和CO2或乳酸能量产生大量少量相同点都是氧化分解有机物释放能量并生成ATP的过程；第一阶段完全相同 突破3细胞呼吸中H和ATP的来源和去路分析来源去路有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸H葡萄糖和水葡萄糖与O2结合生成H2O还原丙酮酸ATP三个阶段都产生只在第一阶段产生用于各项生命活动细胞呼吸过程中物质和能量的变化规律分析(1)从物质变化方面分析有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，有相同的中间产物丙酮酸和H。有氧呼吸中丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解成CO2和水，无氧呼吸中丙酮酸在细胞质基质中转变为乳酸或酒精和CO2。有氧呼吸过程中的H来自葡萄糖和水，无氧呼吸过程中的H只来自葡萄糖。(2)从

3、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，其中第三阶段释放的能量最多。无氧呼吸仅在第一阶段产生少量能量，产生少量ATP。 【感知考题】(原创)图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，ae表示物质，表示过程。有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如图2所示。请据图回答以下问题：(1)图1中催化反应和的酶分别位于_中，物质c为H。(2)图1中过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为_，过程为有氧呼吸的第二阶段，其中物质a、b分别是_。(3)图2当氧浓度为a时，酒精产生量与CO2产生量相等，说明此时只进行_呼吸，当氧浓度为b时，产生CO2的量多于酒精的量，说明酵母菌还进行了有氧呼吸，当氧浓度为d时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行_呼吸。(4)图2当氧浓度为c时，产生6 mol酒精的同时会产生6 mol CO2，需要消耗3 mol葡萄糖，剩余的9 mol CO2来自有氧呼吸，需消耗_mol葡萄糖，因此有_的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵。答案(1)细胞质基质和线粒体基质(2)酒精丙酮酸和CO2(3)无氧有氧(4)152/3(1)

4、(2015高考上海卷，28改编)以下4支试管置于适合的温度下，经过一定时间后，能产生ATP的是。(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，但能使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，表明DNP使分布在线粒体内膜的酶无法合成ATP。 高分点拨类题通法1判断细胞呼吸方式的三大依据2有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的有关计算(1)消耗等量的葡萄糖时产生的CO2摩尔数：无氧呼吸有氧呼吸13(2)消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生的CO2摩尔数：有氧呼吸需要的氧气有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和34(3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数：无氧呼吸有氧呼吸31【跟进题组】 命题1有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析1(2017青岛模拟)如图是酵母菌有氧呼吸模式图，代表有关生理过程的场所，甲、乙代表有关物质，下列叙述正确的是()A处释放的能量全部储存在ATP中B处产生的能量多于处C中的生理过程需要H2OD缺氧条件下甲可以转化为乳酸解析：选C。为线粒体内膜，处释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，A错误；有氧呼吸第三阶段

5、产生的能量多于第一阶段，B错误；有氧呼吸的第二阶段，水与丙酮酸在酶的催化作用下，生成CO2和H，C正确；酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2，D错误。2(2016高考上海卷，15)人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体，适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有()酒精乳酸CO2H2OATPABC D解析：选D。由“人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体，适合无氧呼吸、进行剧烈运动”可知，人的白肌细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸。人体细胞无氧呼吸产生乳酸，不能产生酒精，A、C项错误；人体细胞有氧呼吸产生CO2和H2O，两种呼吸方式都能产生ATP，B错误、D正确。 命题2细胞呼吸类型的判断及相关计算3(生理图解类)细胞内可能发生如图所示的生理过程，下列说法正确的是()A过程的三个阶段产生的H最终与氧气反应生成水B马铃薯块茎既能进行过程，也能进行过程C产生相同能量时，过程消耗的葡萄糖的量高于或过程D过程的第二阶段在线粒体内膜上完成解析：选B。图中表示有氧呼吸过程，该过程中第一和第二阶段产生H，第三阶段H与O2结合生成水，A错误；图中为产乳酸的无氧呼吸过程，马铃薯块茎既能进行有氧呼吸也能进行

6、无氧呼吸，B正确；过程为产酒精的无氧呼吸过程，因无氧呼吸过程中释放的能量少，故产生相同能量时过程消耗的葡萄糖的量低于或过程，C错误；有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，D错误。4(曲线分析类)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解析：选B。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。5(柱形图类)如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，最适于储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B氧浓度为b

7、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，只进行有氧呼吸D氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等答案：B6(表格实验类)(2017云南昆明模拟)按表格中的设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养810 h，并对实验结果进行分析。下列说法正确的是()实验材料取样处理分组含葡萄糖的培养液供氧情况适宜浓度酵母菌液50 mL破碎细胞(只含细胞器)甲25 mL75 mL无氧乙25 mL75 mL有氧50 mL未处理丙25 mL75 mL无氧丁25 mL75 mL有氧A甲组的酒精产生量与丙组相同 B乙组产生的CO2与丁组一样多C丁组的能量转换率大于丙组 D甲组分解的葡萄糖少于乙组解析：选C。分析题表，线粒体中无法直接利用葡萄糖，因此甲、乙两组不会有有氧呼吸产物出现，丙组在无氧条件下，能进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，丁组在有氧条件下能进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水，释放大量能量，A、B、D错误；由于丁组在有氧条件能彻底氧化分解有机物，所以丁组的能量转换率大于丙组，C正确。结合新信息材料考查细胞呼吸过程7(2017山东省实验中学高三模拟)突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿

8、酒工业发酵中使用。如图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是()A突变酵母乙醇代谢途径未变B突变酵母几乎不能产生HC氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体D通入氧气后，突变酵母线粒体仍不能产生ATP解析：选B。据图分析可知，与野生型相比，突变酵母细胞质基质中丙酮酸代谢途径改变，乙醇代谢途径不会改变，A项正确；突变酵母在细胞质基质中由葡萄糖分解为丙酮酸的第一阶段能够产生少量H，B项错误；氧气充足时，野生型酵母可进行有氧呼吸释放大量能量，进行快速繁殖，而突变酵母呼吸链中断，故野生型酵母繁殖速率大于突变体，C项正确；据图可知，突变酵母中线粒体内呼吸链中断，故通入氧气后，线粒体中还是不能产生ATP，D项正确。影响细胞呼吸的因素及其应用1温度(1)影响原理：温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。(2)曲线分析a为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快。温度低于a时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。温度高于a时，随温度升高，酶活性下降，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。(3)实际应用保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。促进生长：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。2氧气 (1)影响原理：氧气促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸。(2)曲线分析A点时，氧浓度为零，细胞只进行无氧呼吸。氧浓度为010%时，随氧浓度的升高，无氧呼吸速率减慢。B点时，有氧呼吸释放的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量；C、D点：横坐标相同，无氧呼吸停止。氧浓度在020%时，随氧浓度升高，有氧呼吸速率逐渐加快。随氧浓度的升高，细胞呼吸速率先减慢后加快，最后趋于稳定。

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