生物第3單元 光合作用與細(xì)胞呼吸9 蘇教版必修1

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1、 基礎(chǔ)課時(shí)案9ATP與細(xì)胞呼吸的概念、類型及過程2016備考最新考綱1ATP在能量代謝中的作用()。2.細(xì)胞呼吸()。3.實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌的呼吸方式。一、細(xì)胞的能量通貨ATP 1ATP的結(jié)構(gòu)剖析(1)寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡式和簡式中A、P所代表的含義。結(jié)構(gòu)簡式：。A：；P：。(2)圖中是 ，其中 易形成和斷裂。(3)圖中為 的過程，其作用 是 。APPP腺苷腺苷磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)高能磷酸鍵高能磷酸鍵遠(yuǎn)離遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵的高能磷酸鍵高能磷酸鍵水解釋放能量高能磷酸鍵水解釋放能量為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用 呼吸作用呼吸作用 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 能源

2、物質(zhì)的三個(gè)“一”與一個(gè)“二”(1)(2)ATP中的“一、二、三”一個(gè)腺苷，二個(gè)高能磷酸鍵，三個(gè)磷酸基團(tuán)。2.判斷正誤(1)每個(gè)ADP分子中含有兩個(gè)高能磷酸鍵。(2014江蘇B)()(2)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中不會(huì)同時(shí)發(fā)生ATP的合成和分解。(2013四川理綜，1C)()(3)細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。(2013海南卷，4D)()(4)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量照樣達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。(天津卷，6)()(5)ATP可以水解為一個(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸。(海南卷，7C)()答案(1)(2)(3)(4)(5)深度思考 如圖為ATP的結(jié)構(gòu)簡圖，請(qǐng)思考：(1)圖中框內(nèi)“A”代

3、表的“腺苷”嗎？(2)圖示a處應(yīng)為“H”還是“OH”？(3)圖示b、c、d所示化學(xué)鍵是否相同？其中最易斷裂和重建的是哪一個(gè)？(4)圖示框e的名稱是什么？它與DNA、RNA有何關(guān)系？提示(1)圖中“A”代表腺嘌呤，“腺苷”應(yīng)為Aa所在的五碳糖。(2)圖示a處應(yīng)為“OH”，即該五碳糖為“核糖”。(3)圖示b為普通磷酸鍵，c、d則為高能磷酸鍵，其中d處的鍵最易斷裂和重建。(4)圖示框e為腺嘌呤核糖核苷酸，它是構(gòu)成RNA的單位之一，當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)錄或逆轉(zhuǎn)錄時(shí)，它可與DNA鏈中的胸腺嘧啶脫氧核苷酸配對(duì)。二、細(xì)胞呼吸 1探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(1)酵母菌細(xì)胞呼吸的方式酵母菌為兼性厭氧型微生物，其細(xì)胞呼吸方式為

4、有氧呼吸和產(chǎn)生 (填酒精、乳酸)的無氧呼吸。酒精酒精(2)產(chǎn)物的檢測(cè)試劑試劑現(xiàn)象現(xiàn)象(顏色變化顏色變化)CO2澄清的石灰水澄清的石灰水 水溶液水溶液酒精酒精在酸性條件下，橙色在酸性條件下，橙色的的溴麝香草酚藍(lán)溴麝香草酚藍(lán)重鉻酸鉀重鉻酸鉀藍(lán)色藍(lán)色綠色綠色黃色黃色變成灰綠色變成灰綠色變混濁變混濁 2細(xì)胞的有氧呼吸 (1)過程圖解細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 深度思考 1根據(jù)你對(duì)有氧呼吸過程中有關(guān)問題的理解，請(qǐng)連線：2如圖表示真核生物細(xì)胞呼吸過程圖，請(qǐng)思考：(1)圖中過程、過程的場(chǎng)所分別是？(2)人和動(dòng)物細(xì)胞呼吸過程中CO2的來源與酵母菌有何不同？提示(1)、過程及過程的第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，過程的

5、第二、三階段在線粒體中進(jìn)行。(2)人和動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體；酵母菌細(xì)胞呼吸CO2產(chǎn)生的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)?？键c(diǎn)一細(xì)胞的能量通貨ATP典例引領(lǐng)【典例1】(2014全國卷)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是()A線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用B機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP，睡眠時(shí)則不消耗ATPC在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPD植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用 解析呼吸作用產(chǎn)生的ATP可以用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，A選項(xiàng)正確；機(jī)體在睡眠時(shí)生命活動(dòng)仍然進(jìn)行，如細(xì)胞分裂、神經(jīng)傳導(dǎo)等，仍需要消耗ATP，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；有氧呼吸

6、和無氧呼吸第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，均能合成ATP，C選項(xiàng)正確；植物根以主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收礦質(zhì)離子，所需的ATP由細(xì)胞呼吸產(chǎn)生，D選項(xiàng)正確。答案B【典例2】ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，可通過多種細(xì)胞途徑產(chǎn)生(如圖所示)。以下說法中正確的是()Aa過程和b過程都有H的生成Ba過程和b過程都要在細(xì)胞器中進(jìn)行CO2由紅細(xì)胞進(jìn)入肝臟細(xì)胞的線粒體，使肝臟細(xì)胞內(nèi)的ADP含量迅速下降D在物質(zhì)和能量上都可成為可逆反應(yīng) 解析過程a為細(xì)胞呼吸，它可發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(無氧呼吸全過程及有氧呼吸第一階段)和線粒體(有氧呼吸第二、三階段)中，b為光合作用，在葉綠體中進(jìn)行，光反應(yīng)水在光下分解產(chǎn)生H；ADP與ATP的含量

7、總處于動(dòng)態(tài)平衡中；、在物質(zhì)上可逆，在能量上不可逆。答案A 深度思考與動(dòng)物相比，綠色植物的發(fā)生場(chǎng)所及其產(chǎn)生的ATP在用途上有何不同之處？提示與動(dòng)物相比，發(fā)生的場(chǎng)所除線粒體外，綠色植物還可在葉綠體類囊體膜上產(chǎn)生ATP，但此處產(chǎn)生的ATP只可用于還原C3化合物，不可用于其他生命活動(dòng)。1相關(guān)化合物中“A”的辨析2聯(lián)系新陳代謝、細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，多角度理解ATP的合成與水解 3.規(guī)避6個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)ATP并不是細(xì)胞內(nèi)唯一的高能化合物、高能化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于各種生物體細(xì)胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動(dòng)物體內(nèi)的磷酸肌酸。(2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)，因?yàn)檗D(zhuǎn)化過程中的所需酶、能量來源和

8、去路及反應(yīng)場(chǎng)所都不完全相同，但是物質(zhì)是可循環(huán)利用的。(3)ATP與ADP轉(zhuǎn)化總處于“動(dòng)態(tài)平衡”中，切不可認(rèn)為ATP合成量大于分解量或ATP分解量大于合成量(如劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)ATP分解量增加，此時(shí)其合成量也增加)。(4)細(xì)胞放能反應(yīng)中可將ADP與Pi合成ATP，吸能反應(yīng)中可將ATP水解為ADP與Pi。(6)不可誤認(rèn)為ATP等同于能量 ATP是一種高能磷酸化合物，其分子式可以簡寫為APPP，高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可將ATP與能量等同起來。跟進(jìn)題組 1下列關(guān)于生物體內(nèi)的ATP的敘述正確的是()A甲、乙、丙都不含高能磷酸鍵 B植物

9、體內(nèi)能量1可以用于水的光解 C乙是構(gòu)成RNA的基本組成單位之一 D能量2可以來自蛋白質(zhì)水解 解析選項(xiàng)A，甲為ADP，含有一個(gè)高能磷酸鍵；選項(xiàng)B，光合色素吸收的光能用于水的光解及合成ATP；選項(xiàng)C，乙由腺苷和磷酸組成，為腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位之一；選項(xiàng)D，能量2用于ADP合成ATP，蛋白質(zhì)水解釋放能量，但不能用于ADP合成ATP。答案C 2(2014泰州期末)下圖1為ATP的結(jié)構(gòu)，圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式，以下說法錯(cuò)誤的是()A圖1的A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵B圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，圖1中的c斷裂并釋放能量CATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的高效性D酶1和酶2的作

10、用機(jī)理都是降低反應(yīng)的活化能解析ATP結(jié)構(gòu)圖中，A表示腺嘌呤，與核糖相連構(gòu)成腺苷，b、c表示高能磷酸鍵，A錯(cuò)誤；ATP為生命活動(dòng)供能時(shí)，遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵先斷裂，B正確；ATP與ADP的快速轉(zhuǎn)化是生物化學(xué)反應(yīng)，依賴于酶的高效性，C正確；酶催化化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是降低反應(yīng)的活化能，D正確。答案A考點(diǎn)二細(xì)胞呼吸典例引領(lǐng)【典例】(2012安徽理綜，29)為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸，將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理，得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，與酵母菌分別裝入AF試管中，加入不同的物質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(見下表)。試管編號(hào)試管編號(hào)加入的物質(zhì)加入的物質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)質(zhì)線粒線粒體體酵母菌酵母菌ABCDEF葡萄糖葡萄糖

11、 丙酮酸丙酮酸 氧氣氧氣 注：“”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì)，“”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。(1)會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O的試管有_，會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有_，根據(jù)試管_的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷出酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的場(chǎng)所(均填試管編號(hào))。(2)有氧呼吸產(chǎn)生的H，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)對(duì)該氧化過程沒有影響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散，表明DNP使分布在_的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解_(填“能”或“不能”)繼續(xù)進(jìn)行。解析酵母菌為兼性厭氧生物，在有氧的條件下進(jìn)行有氧呼吸，其場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，其場(chǎng)所是細(xì)胞

12、質(zhì)基質(zhì)。(1)分析表格，試管A中加入的是丙酮酸，在有O2條件下無法在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中繼續(xù)氧化分解。試管B中加入的是葡萄糖，無氧條件下，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能繼續(xù)氧化分解，產(chǎn)生CO2和酒精。在有氧條件下，線粒體能分解丙酮酸，所以C試管中有CO2和H2O產(chǎn)生，而D試管無。分析試管E、F，酵母菌在有氧條件下，能把C6H12O6徹底氧化分解產(chǎn)生CO2和H2O；在無氧條件下，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和C2H5OH。從而可以判斷，能產(chǎn)生CO2和H2O的試管有C、E，能產(chǎn)生酒精的試管有B、F。根據(jù)試管B、D、F的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷酵母菌的無氧呼吸場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(2)根據(jù)題中的信息，DNP對(duì)HO2H2O過程沒有影

13、響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散，而不能形成ATP，由于H和氧結(jié)合形成水的過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，因此DNP使分布在線粒體內(nèi)膜上的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解不受影響，但產(chǎn)生的ATP將會(huì)大大減少。答案(1)C、EB、FB、D、F(2)線粒體內(nèi)膜能 1判定細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù) 2酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究 (1)裝置及相關(guān)解讀(2)實(shí)驗(yàn)成功關(guān)鍵點(diǎn)分析 實(shí)驗(yàn)裝置：甲組探究酵母菌的有氧呼吸，乙組探究酵母菌的無氧呼吸。a瓶內(nèi)液體是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，其作用是吸收空氣中的CO2，以排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。圖中可檢測(cè)到CO2的為c、e，相比而言，c中C

14、O2產(chǎn)生量既多又快。圖中可檢測(cè)到酒精的只有d。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象條件條件澄清的石灰水的澄清的石灰水的變化變化/出現(xiàn)變化的出現(xiàn)變化的時(shí)間時(shí)間重鉻酸鉀濃硫重鉻酸鉀濃硫酸溶液酸溶液甲組甲組(有氧有氧)變混濁變混濁/快快無變化無變化乙組乙組(無氧無氧)變混濁變混濁/慢慢出現(xiàn)灰綠色出現(xiàn)灰綠色 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下產(chǎn)生的CO2多且快，在無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸能產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量CO2。3必須關(guān)注的3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對(duì)細(xì)胞有毒害作用。(2)無氧呼吸產(chǎn)物不同直接原因是由于

15、催化反應(yīng)的酶的種類不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同或基因選擇性表達(dá)所致。(3)無線粒體的真核細(xì)胞(或生物)只能進(jìn)行無氧呼吸，如成熟紅細(xì)胞、蛔蟲等，線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。一些原核生物雖無線粒體，但可進(jìn)行有氧呼吸。跟進(jìn)題組1甲圖是細(xì)胞呼吸示意圖，乙圖是某細(xì)胞器結(jié)構(gòu)示意圖。下列說法中正確的是()解析階段為有氧呼吸及無氧呼吸的第一階段，階段為無氧呼吸的第二階段，階段為有氧呼吸的第二階段，階段無能量的釋放，階段有少量能量的釋放；水參與有氧呼吸第二階段即甲圖中階段，該過程發(fā)生的場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)即b處；人體細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸；階段發(fā)生的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，過程發(fā)生的場(chǎng)所為線粒體內(nèi)膜。答案B2人體內(nèi)氫隨化合物在生物體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)移的過程如圖所示，下列分析合理的是()A過程發(fā)生在核糖體中，水中的H只來自于NH2 B在缺氧的情況下，過程中不會(huì)發(fā)生脫氫反應(yīng) CM物質(zhì)是丙酮酸，過程不會(huì)發(fā)生在線粒體中 D在氧氣充足的情況下，過程發(fā)生于線粒體中 解析 過程表示氨基酸脫水縮合，發(fā)生在核糖體中，水中的H來自于氨基和羧基，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，M物質(zhì)是丙酮酸，N物質(zhì)是葡萄糖，過程表示葡萄糖分解為丙酮酸，有氧或無氧條件下均可進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過程表示丙酮酸通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，不會(huì)發(fā)生在線粒體中，C項(xiàng)正確；有氧或無氧條件下，過程都發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C