高考生物第五章细胞的能量通货──ATPATP的主要来源──细胞呼吸必修全国公开课一等奖百校联赛示范课.pptx

*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,第,2,、,3,节细胞能量“通货”,ATP,ATP,主要起源,细胞呼吸,第1页,关键点探究,栏目导航,课前导学,试验平台,走近高考,第2页,基础梳理,一、细胞能量“通货”,ATP,1.ATP,结构,第3页,2,.,生成,ATP,路径,3,.,ATP,与,ADP,相互转化,:,ATP,A,DP+Pi,+,能,量,4.ATP,功效,:ATP,是细胞生命活动,直接,能源物质。,第4页,【,思维激活,1】,新陈代谢旺盛细胞中,ATP,含量相对高吗,?,为何,?,提醒,:,细胞内,ATP,含量极少,且相对稳定,新陈代谢旺盛细胞中仅是,ATP,与,ADP,相互转化快速,但,ATP,含量不会升高。,二、细胞呼吸方式,第5页,第6页,【,思维激活,2】,全部活生物都时刻进行细胞呼吸吗,?,请举例说明。,提醒,:,只要是活细胞都要进行细胞呼吸,没有细胞结构病毒不进行细胞呼吸。,知识导图,第7页,要 点 探 究,探究点 一,直接能源物质,ATP,问题引领:细胞中ATP含量极少,而细胞代谢消耗ATP量很大,细胞怎样处理这个矛盾?,1.结构及各组成部分含义,第8页,2.ATP,再生和利用,3.ATP,产生速率与,O,2,供给量之间关系,第9页,(1)A,点表示在无氧条件下,细胞可进行,无氧呼吸分解,有机物,产生少许,ATP,。,(2)AB,段表示随,O,2,供给量增多,有氧呼吸,显著加强,经过有氧呼吸分解有机物释放能量增多,ATP,产生速率随之增加。,(3)BC,段表示,O,2,供给量超出一定范围后,ATP,产生速率不再加紧,此时限制原因可能是,酶、,ADP,、磷酸,等。,(1)ATP在细胞内含量极少且相对稳定,其根源在于ATP与ADP之间高效、快速转化。,(2)从反应条件、反应场所、能量起源等方面分析,“ATP,ADP+Pi+能量”不是可逆反应。,【,例,1】(,泗县质检,),以下相关,ATP,叙述,不正确是,(,),A.,人体内成熟红细胞中没有线粒体,不能产生,ATP,B.ATP,中能量能够起源于光能、化学能,也能够转化为光能和化学能,C.,在有氧与缺氧条件下,细胞质基质都能形成,ATP,D.ATP,中“,A,”与组成,DNA,、,RNA,中碱基“,A,”表示不一样物质,第10页,思维导引,:,解析,:,人体内成熟红细胞经过无氧呼吸产生,ATP,该生理过程发生场所为细胞质基质,A,项错误,;,光合作用过程中,光能可转化为,ATP,中能量,呼吸作用过程中有机物中化学能可转化为,ATP,中能量,ATP,中能量也能够转化为光能和化学能,如萤火虫发光、吸能反应形成化学键中能量等,B,项正确,;,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都产生,ATP,场所是细胞质基质,C,项正确,;ATP,中“,A,”表示腺苷,而碱基“,A,”表示腺嘌呤,D,项正确。,答案,:A,。,第11页,探究点 二,细胞呼吸过程分析,问题引领:(1)有氧呼吸过程中,H起源于哪些物质,产生于哪几个阶段?,(2)哺乳动物红细胞中携带着大量氧气,该细胞进行有氧呼吸吗?,1.有氧呼吸图解,第12页,熟记有氧呼吸场所及过程,了解有氧呼吸中原子转移路径:,2.,无氧呼吸过程,不一样生物无氧呼吸产物不一样,根本原因是,遗传物质不一样,直接原因是生物体内,所,含酶不一样,。熟记几个生物无氧呼吸类型。,3.,有氧呼吸与无氧呼吸比较,第13页,有氧呼吸,无氧呼吸,不一样点,场所,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,条件,需,O,2,不需,O,2,产物,CO,2,、,H,2,O,酒精和,CO,2,或乳酸,能量,大量,(,彻底分解,),少许(不彻底分解),相同点,联络,第一阶段相同,实质,分解有机物,释放能量,合成,ATP,意义,为生物体各项生命活动提供能量,(1),有,H,2,O,生成一定是有氧呼吸,有,CO,2,生成一定不是乳酸发酵。,(2)原核生物无线粒体,仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等。,第14页,(3),无氧呼吸只释放少许能量,其余能量储存在不彻底氧化产物,酒精或乳酸中。,(4),水稻等植物长久水淹后烂根原因,:,无氧呼吸产物酒精对细胞有毒害作用。,【,例,2】(,年海南高考,),细胞内糖分解代谢过程以下列图,以下叙述错误是,(,),A.,植物细胞能进行过程和或过程和,B.,真核细胞细胞质基质中能进行过程和,C.,动物细胞内,过程比过程释放能量多,D.,乳酸菌细胞内,过程产生,H,过程消耗,H,第15页,思维导引,:,1.,依据图中物质判断该图示各标号表示是哪种生理过程,?,2.,说出有氧呼吸和无氧呼吸详细过程和场所。,3.,产生乙醇和乳酸常见生物有哪些,?,解析,:,本题考查呼吸作用原理。据图可知,为细胞呼吸第一阶段,为有氧呼吸第二、三阶段,、为无氧呼吸第二阶段。大多数植物组织无氧呼吸产物为酒精和,CO,2,(,、,),少数植物组织,(,如玉米胚等,),无氧呼吸产物为乳酸,(,、,),故,A,项正确。真核细胞有氧呼吸场所为细胞质基质,(,),和线粒体,(,),故,B,错误。有氧呼吸过程中大部分能量在第三阶段释放,故过程比过程释放能量多,C,正确。乳酸菌无氧呼吸第二阶段是用,H,还原丙酮酸,生成乳酸。,答案,:B,。,第16页,规律方法,据,CO,2,释放量和,O,2,消耗量判断细胞呼吸情况,气体改变特点,判断方法,无,CO,2,释放,细胞只进行产生乳酸无氧呼吸,此种情况下,容,器内气体体积不发生改变,不消耗,O,2,但产生,CO,2,细胞只进行产生酒精无氧呼吸。此种情况下，,容器内气体体积可增大,CO2释放量等,于O2消耗量,细胞只进行有氧呼吸。此种情况下,容器内气体,体积不改变,但若将CO2吸收,可引发气体体积减小,CO2释放量大,于O2消耗量,V,(,CO,2,),/,V,(,O,2,),=4/3,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率相等,V,(,CO,2,),/,V,(,O,2,),4/3,无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸,V,(,CO,2,),/,V,(,O,2,),4/3,有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸,第17页,【,迁移应用,】(,南充高中月考,),有一瓶混有酵母菌葡萄糖培养液,当通入不一样浓度氧气时,其产生,C,2,H,5,OH,和,CO,2,量以下表所表示。经过对表中数据分析可得出结论是,(,D,),氧浓度,(,%,),a,b,c,d,产生CO2量,9 mol,12.5 mol,15 mol,30 mol,产生酒精量,9 mol,6.5 mol,6 mol,0 mol,A.a,浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率,B.b,浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率,C.c,浓度时有,50%,葡萄糖用于酵母菌酒精发酵,D.d,浓度时酵母菌只进行有氧呼吸,未进行无氧呼吸,解析,:,假如无,C,2,H,5,OH,产生,则说明酵母菌只进行有氧呼吸,如氧浓度为,d,时。假如产生,CO,2,量和,C,2,H,5,OH,量相等,则说明酵母菌只进行无氧呼吸,如在氧浓度为,a,时。假如产生,CO,2,量大于,C,2,H,5,OH,量,说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,如氧浓度为,b,和,c,时。氧浓度为,b,时,经过无氧呼吸产生,CO,2,为,6.5 mol,剩下,6 mol,是有氧呼吸产生。氧浓度为,c,时,无氧呼吸消耗葡萄糖为,3 mol,有氧呼吸消耗葡萄糖为,1.5 mol,。,第18页,探究点 三,影响细胞呼吸主要原因及实践应用,问题引领,:(1),贮存蔬菜和水果时,温度越低越好吗,?,(2),为何中耕松土能够促进作物生长,?,1.,内部原因,遗传原因,(,决定酶种类和数量,),(1),不一样种类,植物细胞呼吸速率,不一样,如阴生植物小于阳生植物。,(2),同一植物在,不一样生长发育时期,细胞呼吸速率,不一样,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,不一样器官,细胞呼吸速率,不一样,如生殖器官大于营养器官。,2.,环境原因,(1),呼吸速率与温度关系,(,如图,),第19页,最适温度时,细胞呼吸最强,超出最适温度,呼吸酶活性,降低,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制,;,低于最适温度酶活性下降,细胞呼吸受抑制。,生产上常利用这一原理在,低温下贮存,蔬菜、水果,在大棚蔬菜栽培过程中,夜间适当降低温度,降低细胞呼吸,降低有机物消耗,提升产量。,(2),呼吸速率与,O,2,浓度关系,(,如图,),O,2,浓度低时,无氧呼吸占优势,;,随,O,2,浓度增大,无氧呼吸逐步被抑制,有氧呼吸不停加强,;,但当,O,2,浓度到达一定值后,随,O,2,浓度增大,有氧呼吸不再加强,(,受,呼吸酶数量,等原因限制,),。,生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、降低有机物消耗原理来延长蔬菜、水果保鲜时间,中耕松土增加根有氧呼吸,;,在医疗上选取透气消毒纱布或松软“创可贴”包扎伤口,可抑制厌氧病原菌,(,如破伤风杆菌,),繁殖。,第20页,(3),呼吸速率与含水量关系,在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量增加而加紧,随含水量降低而减慢。,在作物种子储备时,将种子风干,以减弱细胞呼吸,降低有机物消耗。,【,例,3】(,广雅中学测试,),以下甲、乙两图都表示某植物非绿色器官,CO,2,释放量和,O,2,吸收量改变。以下相关叙述不正确是,(,),A.,甲图中氧浓度为,a,时情况对应是乙图中,A,点,B.,甲图中氧浓度为,b,时情况对应是乙图中,D,点,C.,甲图,a,、,b,、,c,、,d,四种浓度中,c,是最适合贮藏,D.,甲图中氧浓度为,d,时没有酒精产生,第21页,思维导引,:,解析,:,甲图中氧浓度为,a,时,细胞只释放,CO,2,不吸收,O,2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中,A,点,A,正确,;,甲图中氧浓度为,b,时,CO,2,释放量远远大于,O,2,吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,应在乙图中,AC,段之间,B,错误,;,贮藏植物器官应选择,CO,2,产生量最少即细胞呼吸最弱时,(,甲图中,c),C,正确,;,氧浓度为,d,时,CO,2,释放量与,O,2,吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,所以没有酒精产生,D,正确。,答案,:B,。,第22页,试验,:,探究酵母菌细胞呼吸方式,试验基础,1.,试验原理,(1),酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于,兼性厌氧,菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量,CO,2,在进行无氧呼吸时能产生,酒精和,CO,2,。,(2),判定试剂,试剂,判定对象,试验现象,澄清石灰水,CO,2,变浑浊,(,据,变浑浊程度,可确定,CO,2,多少,),溴麝香草酚,蓝水溶液,CO,2,蓝绿黄(据变色时间快慢确定CO2多少),重铬酸钾溶液,酒精,橙色灰绿色,(,酸性条件,),第23页,2.,试验过程,(1),配制酵母菌培养液,(,酵母菌,+,葡萄糖溶液,),(2),设计对比试验,空气先经过,NaOH,溶液目标是,去除,CO,2,。,B,瓶应先封口放置一段时间,再连通盛澄清石灰水锥形瓶,这么做目标是,耗尽氧气,。,(3),检测产物,检测,CO,2,产生,装置如图所表示。,检测酒精产生,:,从,A,、,B,中各取,2 mL,滤液分别注入编号为,1,、,2,两支试管中分别滴加,0.5 mL,溶有,0.1 g,重铬酸钾,浓硫酸溶液振荡并观察溶液中颜色改变。,第24页,(4),试验现象,两装置中石灰水都变浑浊,但,有氧试验,组中浑浊程度高且速度快。,2,号试管中溶液由,橙色变成灰绿色,1,号试管,不变色,。,(5),试验结论,酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下,酵母菌经过细胞呼吸产生二氧化碳,;,在无氧条件下,酵母菌经过细胞呼吸产生酒精和二氧化碳。,方法透析,1.,该试验是对比试验。这类试验普通设置两个或两个以上试验组,经过对结果比较分析,来探究各种原因与试验对象关系。对比试验不设对照组,均为试验组,是对照试验一个特殊形式,即相当于“相互对照试验”。,2.,细胞呼吸类型装置图分析,第25页,装置甲中,NaOH,溶液作用是吸收掉呼吸所产生,CO,2,红色液滴移动距离代表酵母菌细胞呼吸吸收,O,2,量。装置乙中红色液滴移动距离代表酵母菌细胞呼吸吸收,O,2,量与产生,CO,2,量差值。其试验结果与结论总结以下,:,现象,结论,甲装置,乙装置,液滴左移,液滴不动,只进行有氧呼吸,液滴不动,液滴右移,只进行无氧呼吸,液滴左移,液滴右移,既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,第26页,命题设计,(,江北高中月考,),如图所表示是检测气压改变密闭装置。反应瓶和中心小杯中放置相关试验材料和试剂,关闭活栓后,U,形管右管液面高度改变反应瓶中气体体积改变。试验开始时将右管液面高度调至参考点,试验中定时统计右管液面高度相对于参考点改变,(,忽略其它原因引发容积改变,),。,第27页,课题小组同学利用该装置探究某种异养型微生物细胞呼吸方式。,(1)取甲、乙两套该密闭装置设计试验,请补充下表相关内容:,装置,反应瓶中加入材料,小杯内加入材料,测定项目,甲,一定浓度葡萄糖溶液、微生,物悬浮液各1 mL,细胞呼吸O2消耗量,乙,等量蒸馏水,(2)将甲、乙装置均置于28 恒温条件下进行试验(试验过程中微生物保持活性),60 min后读数。请补充下表相关内容:,预期试验结果,微生物细胞呼吸方式,甲,乙,上升,不变,不变,下降,上升,下降,只进行产生乳酸无氧呼吸,第28页,解析,:(1),依据甲中所放材料和试剂能够判断,反应瓶中细胞呼吸释放,CO,2,被,NaOH(KOH),溶液吸收,同时可能消耗,O,2,所以液面高度改变含义是细胞呼吸时氧气消耗量。依据乙中液面高度改变含义,能够判断反应瓶中所加材料应与甲相同,中心小杯内放是清水,这么就能够检测释放,CO,2,和吸收,O,2,差值。,(2),若只产生,CO,2,不消耗,O,2,则只进行无氧呼吸,;,若产生,CO,2,物质量比吸收,O,2,物质量多,则两种呼吸同时存在,;,若产生,CO,2,物质量与吸收,O,2,物质量相等,则只进行有氧呼吸。,答案,:(1),适量,(,一定浓度,),NaOH(KOH),溶液,(,一定浓度,),葡萄糖溶液、微生物悬浮液各,1 mL,细胞呼吸时,CO,2,释放量和,O,2,消耗量差值,(2),只进行有氧呼吸,(,或进行有氧呼吸和产生乳酸无氧呼吸,),只进行产生酒精和,CO,2,无氧呼吸,同时进行有氧呼吸和产生酒精和,CO,2,无氧呼吸,不变不变,第29页,1.(,年海南高考,),关于细胞呼吸叙述,正确是,(,B,),A.,种子风干脱水后呼吸强度增强,B.,土壤淹水可造成根系发生无氧呼吸,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步减弱,解析,:,本题考查细胞呼吸相关知识。种子风干过程中自由水含量降低,细胞代谢减弱,呼吸强度降低,A,项错。土壤淹水使根系处于无氧环境,进行无氧呼吸,B,项正确。破伤风杆菌为厌氧菌,在无氧条件下大量繁殖,如皮肤破损较深处易感染破伤风杆菌,C,项错误。小麦种子萌发过程中,种子先吸水使自由水含量升高,有氧呼吸不停增强,D,项错误。,第30页,2.(,年山东高考,),某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸探究试验,(,如图,),。以下分析错误是,(,D,),A.,滴管中冒出气泡是反应产生,CO,2,结果,B.,试管中加水主要目标是制造无氧环境,C.,若试管中水换成冷水,气泡释放速率下降,D.,被分解葡萄糖中能量一部分转移至,ATP,其余存留在酒精中,解析,:,本题考查是相关无氧呼吸知识,D,项被分解葡萄糖中能量除一部分存,留在酒精中外,释放能量一部分转移至,ATP,中,还有一部分以热能形式散失了,故,D,项错误。,第31页,3.(年天津高考)按下表设计进行试验。分组后,在相同适宜条件下培养810小时,并对试验结果进行分析。,试验材料,取样,处理,分组,培养液,供氧情况,适宜浓度,酵母菌液,50 mL,破碎细胞,（细,胞器完,整,),甲,25 mL,75 mL,无氧,乙,25 mL,75 mL,通氧,50 mL,未处理,丙,25 mL,75 mL,无氧,丁,25 mL,75 mL,通氧,以下叙述正确是,(,D,),A.,甲组不产生,CO,2,而乙组产生,B.,甲组酒精产量与丙组相同,C.,丁组能量转换率与丙组相同,D.,丁组氧气消耗量大于乙组,解析,:,据题可知,对酵母菌处理是破碎细胞保持细胞器完整,它与未处理细胞差异是细胞质基质中酶浓度不一样。破碎细胞细胞质基质中酶浓度较低,反应速率较慢,造成有氧呼吸第一阶段或整个无氧呼吸反应速率较慢,所以甲组产生酒精少于丙组,丁组氧气消耗量大于乙组。,第32页,