1、第2课时细胞的能量“通货”ATPATP的主要来源细胞呼吸1ATP的结构和功能(2)功能：是生命活动的物质。直接能源2ATP与ADP的相互转化(1)相互转化的反应式：ADPPi能量ATP。(2)ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的。(3)ATP形成的能量来源动物、人、真菌、大多数细菌来自于释放的能量。绿色植物的和都形成ATP。共性细胞呼吸光合作用细胞呼吸1选择酵母菌为实验材料的原因酵母菌是一种单细胞真菌，在的条件下都能生存，属于菌。2产物的检测有氧和无氧兼性厌氧1细胞呼吸(1)概念：指有机物在细胞内经过一系列的，生成，释放出并的过程。(2)类型：。2有氧呼吸(1)反应式：。氧化分解二
2、氧化碳或其他产物能量生成ATP有氧呼吸和无氧呼吸(2)过程3无氧呼吸1下列关于ATP的叙述，错误的是()AATP分子中的“A”指腺嘌呤BATP分子中含有两个高能磷酸键C有氧呼吸的三个阶段都能产生ATPDATP转化为ADP时要消耗水【解析】ATP分子中的A 指腺苷，ATP中含有两个高能磷酸键，三个磷酸基团。有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP。ATP转化成ADP是ATP的水解过程，要消耗水。【答案】A2如图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是()A处发生丙酮酸的分解B处产生 ATPC处产生CO2D处发生H与O2的结合反应【解析】、分别表示线粒体内外膜间隙、线粒体基质、嵴。丙酮酸分解产生CO2
3、发生在线粒体基质中；H与O2的结合反应在嵴上完成；物质氧化分解过程不能在处进行，处也不能产生ATP。【答案】B3下图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程，可以在细胞质基质中发生的是()ABCD【解析】是有氧呼吸二、三阶段，发生在线粒体中。和表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质中。表示ATP的合成，可发生在细胞质基质中。【答案】BA石蜡油、CO2、蓝色 B石蜡油、O2、黄色C菜油、O2、蓝色D菜油、CO2、黄色【解析】酵母菌发酵实验过程中，可在发酵液表面滴加油滴形成油膜来造成无氧环境；CO2通入BTB试剂(溴麝香草酚蓝水溶液)后，水溶液的颜色由蓝变绿再变黄，故D项正确。【答案】D4下图是酵
4、母菌发酵实验示意图。其中X、Y、Z分别代表(BTB是溴麝香草酚蓝的英文编写)()5正误判断(1)(2011海南高考T3C)破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖()【提示】破伤风杆菌是严格的厌氧菌，有氧条件下不能存活。(2)(2010新课标全国高考T2B)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水()【提示】有氧呼吸产生的H与氧结合生成水的过程是有氧呼吸的第三阶段，在线粒体内膜上进行。(3)(2009大纲全国高考T1D)叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用()【提示】叶肉细胞在光下既进行光合作用，又进行呼吸作用。(4)(2008广东高考T40D)苹果储藏期间果肉积累酒精，此时存在无氧呼吸(
5、)(5)(2008广东高考T4A)叶肉细胞在无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源()【提示】叶肉细胞在无氧条件下，无氧呼吸和光合作用的光反应阶段都可产生ATP。1.ATP的结构组成2ATP和ADP的相互转化由上述可看出，ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。但物质是可循环利用的。3ATP的含量细胞中ATP的含量很少，但是却不断发生着ATP与ADP之间的转化。一般情况下细胞中ATP的含量保持相对稳定。一个成年人在安静状态下，24 h内有40 kg的ATP发生转化。4ATP中能量的利用生物体中绝大
6、多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供能。ATP中的化学能可转变为以下几种形式：(1)机械能：肌肉收缩、染色体运动。(2)电能：神经冲动的传导、生物电。(3)渗透能：主动运输。(4)化学能：蛋白质或DNA等物质的合成。(5)光能：萤火虫发光。(6)热能：维持生物体的体温。1下列关于ATP生理功能的叙述中，正确的是()AATP是生物体内的储能物质，因此在细胞内含量很多B生物体内所有需要消耗能量的活动，都是由ATP水解提供能量的C生物体内的ATP是唯一的直接供给可利用能量的高能化合物D生物体内ATP中高能磷酸键的能量最终来自植物吸收的光能【解析】本题考查ATP的生理功能等有关知识。细胞中绝大多数
7、需能活动都是由ATP直接提供能量的，但ATP不是唯一直接供能物质；ATP是高能化合物，其高能磷酸键中储存着大量的能量，但它在细胞中的含量很少，机体可以通过不断的再生以满足生命活动对能量的需求；生物体内一切能量最终都来源于光能。【答案】D2(2011盐城模拟)下列关于ATP分子的叙述正确的是()AA表示的是腺嘌呤BATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素CT表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似D1 mol ATP水解，能释放出30.54 kJ的能量，这些能量贮存在两个高能磷酸键中【解析】ATP分子的结构式可用如图表示APPP，由图可知，A表示的是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，A错误；ATP
8、分子中含有C、H、O、N、P五种元素，B正确；T表示的不是胸腺嘧啶，而是指三个，C错误；ATP分子中的两个高能磷酸键只有远离腺苷的那个易断裂、易形成，故ATP水解时放出的能量应是贮存在一个高能磷酸键中的能量，D错误。【答案】B1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解及分析(1)过程图解(2)图解分析有氧呼吸过程中各元素的来源和去路CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。O2参与了第三阶段，H和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2，场所是线粒体内膜。有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段H
9、和O2结合生成的。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有氧呼吸和无氧呼吸的比较说明：(1)不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。(2)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、好氧细菌等；原核生物的有氧呼吸发生在细胞质基质和细胞膜上。3(2012西安模拟)有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示：下列叙述错误的是()A氧浓度为a时只进行有氧呼吸B.b值对应的氧浓度为零C.氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为
10、6 molD.氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于酒精发酵【解析】根据表格信息，结合有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可判断：在氧浓度为a时酵母菌只进行有氧呼吸，b时只进行无氧呼吸，c、d时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。氧浓度为d时有氧呼吸产生CO2的量为1569(mol)，消耗葡萄糖1.5 mol，无氧呼吸产生CO2的量为6 mol，消耗葡萄糖3 mol，故有2/3的葡萄糖用于酒精发酵。【答案】D4(2010新课标全国高考)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是()A无氧呼吸的终产物是丙酮酸B有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水C无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累D质量相同时，脂肪比糖原
11、有氧氧化释放的能量多【解析】无氧呼吸的终产物是酒精和二氧化碳或者是乳酸，而丙酮酸是无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段的共同产物；有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程中产生的H最终进到酒精或乳酸中，没有积累；质量相同时，脂肪比糖原有氧呼吸释放的能量多，产生的水多，消耗的O2也多，这与脂肪中H与O 的比值较高有关。【答案】D1内部因素2.外界因素说明：蔬菜、水果和种子在储藏时都应在低温低氧条件下，种子还应保持干燥；不能选择无氧条件贮藏水果、蔬菜和种子，无氧条件虽然完全抑制了有氧呼吸，却促进了无氧呼吸，既损耗了部分有机物，又产生了酒精导致果蔬腐败变质；低温以不破坏植
12、物组织细胞为标准，一般为零上低温。5(2011温州十校联考)下列措施中，最有利于储藏新鲜蔬菜、水果的条件是()晒干 零上低温 零下低温 无氧 低氧ABCD【解析】要长时间储藏蔬菜、水果，就要降低其细胞呼吸强度，减少有机物的消耗。在低温条件下，呼吸酶活性降低；低氧状态下，细胞有氧呼吸强度弱，无氧呼吸强度受到抑制，整个细胞呼吸速率处于较低状态，此时可有效减少营养物质的消耗，但若温度低于零度，则会冻伤蔬菜、水果。温度适中，减少蔬菜、水果中水分的丢失，有利于保鲜。【答案】C考向 细胞呼吸过程及方式探究1从近五年高考看，呼吸方式的探究以及细胞呼吸的种类、过程、场所及能量应用是近几年高考中的热点，如201
13、1年海南高考T3、山东高考T4、海南高考T4,2010年上海高考T18、新课标全国高考T2,2009年天津高考T6等。2预计2013年生物高考中有关细胞呼吸的内容仍是考查的重点，单纯考查细胞呼吸的题目多以选择题形式出现，但也会出现结合细胞呼吸过程，考查有关细胞呼吸的实验分析题。(2011海南高考)细胞内糖分解代谢过程如下图，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乳酸菌细胞内，过程产生H，过程消耗H【解析】本题考查细胞内的糖代谢过程中物质和能量的变化。由图示可知，为在细胞质中葡萄糖分解为丙酮酸，为在线粒体中丙酮
14、酸在水和氧气的参与下，彻底氧化分解为CO2和H2O，为无氧条件下，在细胞质基质内发生的丙酮酸转化为乳酸，为无氧条件下将丙酮酸转化为乙醇和CO2。在植物细胞中能进行过程和、过程和或过程和；在真核细胞中，过程只能在线粒体中完成；动物细胞内丙酮酸彻底氧化分解比过程释放的能量多得多；乳酸菌的无氧呼吸过程中，产生H，过程消耗H。【答案】B不同生物无氧呼吸的产物实验8.探究酵母菌的细胞呼吸方式1实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。(2)CO2可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
15、。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。2实验流程3注意事项(1)甲图：装置连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生CO2所致。(2)乙图：B瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清的石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。右图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。
16、某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出的热量更多。(1)取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是_，这是控制实验的_变量。(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：(4)实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：_(用“、”表示)，则假设成立。【解析】(1)本实验的自变量是氧气的
17、有无，因变量是温度变化，其他变量是无关变量(控制变量)，对于无关变量要控制其等量且适宜。(2)将C6H12O6溶液煮沸的目的是排除溶液中氧气的干扰。(3)本实验的自变量是呼吸作用的有无，因变量还是温度变化，因此C组除步骤二以外与B组完成相同。(4)有氧呼吸产生的热量最多，而没有呼吸作用的C组几乎不产生热量。【答案】(1)不加入石蜡油 加入10 g活性干酵母(2)去除氧气 自(3)加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 不加入活性干酵母(4)ABC1(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氧呼吸C破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D
18、小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱【解析】种子风干脱水后自由水含量降低，细胞代谢缓慢，细胞呼吸强度减弱；土壤淹水后，植物根系缺氧导致根系细胞进行无氧呼吸；破伤风杆菌能够侵入人体深部的组织细胞，进行无氧呼吸并大量繁殖，有氧条件能抑制破伤风杆菌的繁殖；小麦种子萌发过程中，自由水含量上升，代谢加快，有氧呼吸加强。【答案】B2(2011山东高考)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如右图)。下列分析错误的是()A滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果B试管中加水的主要目的是制造无氧环境C若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中【解
19、析】酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2，气泡内的气体是CO2，A项正确；加水可以防止酵母菌与空气的接触，创造无氧环境，B项正确；若将水换成冷水，会降低酵母菌体内呼吸酶的活性，反应速率降低，气泡释放速率下降，C项正确；被分解的葡萄糖中的能量有三个去向：一部分转移至ATP，一部分以热能形式释放，其余的存留在酒精中，D项错误。【答案】D3(2011上海高考)在人和植物体内都会发生的物质转化过程是()葡萄糖彻底氧化 葡萄糖转化为乙醇 葡萄糖脱水缩合 葡萄糖分解为丙酮酸ABCD【解析】葡萄糖在生物体内有以下去向：氧化分解，提供能量，包括有氧呼吸和无氧呼吸，两者的第一阶段均发生在细胞质基质中，产物均为丙酮
20、酸。人体内无氧呼吸的产物为乳酸，植物体内无氧呼吸的产物一般为酒精和CO2；在人体内葡萄糖可合成为肝糖原和肌糖原，在植物体内合成为纤维素和淀粉，其过程即为葡萄糖脱水缩合；转化为其他非糖物质。【答案】C4(2008天津高考)下列有关ATP的叙述，正确的是()人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等若细胞内Na浓度偏高，为维持Na浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡ABCD【解析】Na进出细胞的方式一般为主动运输，消耗能量；在体温调节中，肾上腺素和甲状腺激素是协同作用，都可以通过促进新陈代谢而达到增加产热的作用。【答案】B
