生物必修1《分子与细胞》第3节 ATP的主要来源──细胞呼吸背景图课件ppt

这是一份生物必修1《分子与细胞》第3节 ATP的主要来源──细胞呼吸背景图课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了自主学习新知突破，有氧呼吸，彻底氧化分解，CO2和水，内膜形成的嵴，线粒体基质，②③及细胞质基质，代谢旺盛，丙酮酸，细胞质基质等内容，欢迎下载使用。

1．识记线粒体的结构和功能。2．掌握有氧呼吸的过程。3．了解有氧呼吸与无氧呼吸的异同。
1．概念：是指细胞在_____的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物_____________，产生___________，同时释放能量，生成ATP的过程。
2．主要场所：线粒体。(1)写出序号代表的结构名称：①______；②________________；③____________。(2)与有氧呼吸有关的酶分布在：___________________。(3)线粒体的分布：集中在___________的部位。
3．反应式______________________________________________4．过程
(1)第一阶段：1分子的葡萄糖分解形成2分子的_______，产生少量的___，并且释放出少量能量。这个阶段是在_____________中进行的。 (2)第二阶段：丙酮酸和____彻底分解成___________，并释放出少量的能量，这个阶段是在_______________进行的。(3)第三阶段：上述两阶段产生的____，经过一系列的反应，与____结合而生成水，同时释放出大量的能量，这个阶段是在____________进行的。
5．能量释放：1 ml葡萄糖彻底氧化分解后释放_______kJ的能量，可使______kJ左右的能量储存于ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。
[思考探讨]　1.有氧呼吸的酶分布在哪里？2．水参与有氧呼吸的第几阶段，哪个阶段产生水？3．有氧呼吸产生的能量主要去向是什么？提示：　1.细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。2．第二阶段，第三阶段。3．热能形式散失。
1．有氧呼吸的图解说明：图示是某一植物细胞图解(忽略细胞与线粒体大小比例)。
2．过程：(下表与图解中的标号相对应)
(1)各反应物参与的阶段：如葡萄糖在第一阶段参与，H2O在第二阶段参与，O2在第三阶段参与。各生成物产生的阶段：[H]在第一、二阶段都产生，CO2在第二阶段产生，H2O在第三个阶段产生。(2)好氧性细菌进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和细胞膜。(3)生成的H2O中的O全部来自于O2；CO2中的氧一半来自于C6H12O6，一半来自于参与反应的水分子。
1．概念：指细胞在______条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解成为____________等，同时释放出少量能量的过程。酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做_______。2．反应式：(1) _________________________________ ___________； (2) ________________________________________。
3．过程第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段相同。第二阶段：________在不同酶的催化下，分解成_____________或转化成————。4．能量转化：只在_______阶段释放出少量能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
1．有氧呼吸与无氧呼吸的比较
2.影响细胞呼吸的环境因素及应用(1)温度。①呼吸作用在最适温度(25～35 ℃)时最强，超过最适温度，呼吸酶的活性降低甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸受抑制。
②应用：生产上常用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。
(2)O2的浓度。有氧呼吸：氧是有氧呼吸的原料之一，在一定范围内，随着O2浓度增加，有氧呼吸强度也增加，但O2浓度达到一定值时有氧呼吸强度将不再随O2浓度增加而增加。
无氧呼吸：随O2浓度增加而受抑制，O2浓度越高，抑制作用越强，O2浓度达一定值时，被完全抑制。应用：储存蔬菜、水果，低温、低氧、湿度适中；储存种子，低温、低氧、干燥条件。
(3)CO2浓度。从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。(4)含水量。①在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。②在作物种子的储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。
[背关键语句]1．细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。2．有氧呼吸第一阶段在细胞质基质，1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸，产生少量的[H]，释放出少量的能量；第二阶段在线粒体基质，丙酮酸和水分解成CO2和[H]，释放少量的能量；第三阶段在线粒体内膜上，前两个阶段产生的[H]与氧结合形成水，释放大量的能量。
3．无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，第二阶段，丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成CO2和酒精或者转化成乳酸。4．细胞呼吸的实质是氧化分解有机物，释放能量，有机物中化学能转化为热量和ATP中的化学能。
下图中①、②代表有氧呼吸的相关场所，甲代表有关物质，下列相关叙述正确的是(　　)C6H12O6→①→甲→②→CO2A．①和②都具有双层生物膜B．②中所含的酶在乳酸菌中都能找到C．①和②中都能产生[H]D．甲一定进入线粒体[自主解答]　________
解析：　据图可判断，图中①、②分别表示有氧呼吸第一、二阶段的场所，①为细胞质基质，②为线粒体或原核细胞的细胞质基质，甲代表丙酮酸，A错误；②中含有与有氧呼吸有关的酶，而乳酸菌是厌氧菌，不含与有氧呼吸有关的酶，B错误；有氧呼吸的第一、二阶段都能产生[H]，C正确；进行有氧呼吸的原核生物细胞中无线粒体，D错误。答案：　C
细胞呼吸方式的判断方法(1)不消耗O2，释放CO2―→只进行无氧呼吸；(2)O2吸收量＝CO2释放量―→只进行有氧呼吸；(3)O2吸收量1．如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(　　)
A．①②③　　B．②③④C．①③④D．①②④解析：　①是有氧呼吸二、三阶段，发生在线粒体中。②和③表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质。④表示ATP的合成，可发生在细胞质基质。答案：　B
影响细胞呼吸的外界因素
下图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是(　　)
A．种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛B．种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降C．种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降D．种子呼吸速率下降有利于干物质合成[自主解答]　________
解析：　本题为坐标曲线题，首先要明确横、纵坐标的含义，再结合具体的曲线进行分析。解题时要抓住一些关键词，如“水稻种子”“干物质”“呼吸速率”“快速积累”等。从题图可以看出，种子干物质快速积累的时期是开花后的10～30天，从呼吸速率曲线可以判断该时期种子的呼吸速率较高，A正确。种子成熟后期干物质量达到最大值，自由水的含量较低，从而导致呼吸速率下降，B正确。
脱落酸主要分布在将要脱落的器官和组织中，所以在种子成熟后期脱落酸含量较高。从题图可以看出，在种子成熟后期呼吸速率也下降，C正确。从题图可以看出，种子成熟后期干物质量几乎不再增加，可见种子呼吸速率的下降不利于干物质合成，D错误。 答案：　D
2．如图表示某种植物的非绿色器官在不同O2浓度下的O2吸收量和无氧呼吸过程中CO2的释放量，据图判断下列说法正确的是(　　)
A．图中乙曲线b点无氧呼吸最强B．图中甲曲线表示在不同O2浓度下无氧呼吸过程中CO2的释放量C．O2浓度为d时该器官的细胞既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸D．若甲代表的细胞呼吸方式在O2浓度为b时消耗了M ml的葡萄糖，则乙代表的细胞呼吸方式在O2浓度为b时消耗的葡萄糖为M/2 ml
解析：　图中乙曲线表示有氧呼吸中CO2的释放量随O2浓度的变化，A错误；图中甲曲线表示无氧呼吸CO2的释放量随O2浓度的变化，B正确；当O2浓度为b时，无氧呼吸和有氧呼吸释放的CO2量是相同的，有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的1/3，D错误；当O2浓度为d时无氧呼吸已经停止，只进行有氧呼吸，C错误。答案：　B
探究酵母菌细胞呼吸的方式实验
下图为某生物小组设计探究酵母菌呼吸方式的实验装置。下列叙述正确的是(　　)
A．实验自变量为温度B．乙、丙两试管中液体应煮沸冷却除去O2C．气泵泵入的气体应先除去O2D．此实验为对照实验[自主解答]　________
解析：　本实验是一个对照实验，有氧和无氧条件是自变量，A错误；乙、丙两个试管中液体是酵母菌培养液，要保持活性，进行细胞呼吸，B错误；气泵泵入的气体应首先除去CO2，防止对实验结果产生干扰，C错误。答案：　D
[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。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物，确定其细胞呼吸方式。(2)CO2可使澄清的石灰水变混浊，橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下，与酒精发生反应，变成灰绿色。 [提出问题]根据细胞呼吸的概念，细胞呼吸会产生CO2或其他产物。 那么，酵母菌在有氧和无氧的条件下分别生成什么物质呢？
(2)检测CO2的产生，装置如下图所示，将此实验装置放到25～35 ℃的环境中培养8～10 h。
(3)检测酒精的产生。 (4)实验现象及分析。
(5)实验结论。酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧时，产生大量的CO2和水；无氧时，产生酒精和少量CO2。
3．在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是(　　)A．CO2使澄清的石灰水变混浊B．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄C．灰绿色的重铬酸钾溶液在碱性条件下能与酒精反应变成橙色D．橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下能与酒精反应变成灰绿色
解析：　重铬酸钾溶液在酸性条件下能与酒精反应变成灰绿色。答案：　C
1．下列关于细胞呼吸的说法中，不正确的是(　　)A．细胞呼吸实际上是在细胞内进行有机物分解，释放能量的过程B．细胞呼吸实际上就是细胞与环境间的气体交换的过程C．细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程D．细胞呼吸是细胞内有机物的一系列氧化分解的过程
解析：　细胞呼吸是有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，释放能量并生成ATP的过程，细胞呼吸不同于细胞与环境间的气体交换。答案：　B
2．下图表示细胞内物质转化的部分过程，以下有关叙述不正确的是(　　)A．图中的[H]主要在线粒体内产生B．图中①物质是O2C．用18O标记葡萄糖，产物水中检测不到放射性D．图示过程会释放热能
解析：　有氧呼吸中[H]主要是在第二阶段线粒体基质中产生，A正确；图中物质①是H2O，参与有氧呼吸第二阶段，B错误；产物H2O中的氧来自O2，葡萄糖中的18O最终进入CO2中，C正确；图示过程会释放热能，D正确。答案：　B
3．检测酵母菌细胞呼吸作用的产物，下列描述错误的是(　　)①若产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌只进行有氧呼吸　②若产生的气体使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色，则酵母菌只进行无氧呼吸　③无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生CO2　④酵母菌发酵时不产生气体，但其发酵液能使重铬酸钾溶液变成灰绿色
A．①②③　　　　　B．①②④C．②④D．①④解析：　酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2，CO2可以用澄清的石灰水鉴定，也可以用溴麝香草酚蓝水溶液鉴定。答案：　B
4．下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是(　　)A．脑炎双球菌无线粒体，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
解析：　肺炎双球菌为原核生物，只有核糖体一种细胞器，没有线粒体，但可进行有氧呼吸，A正确；细菌拟核上含有控制细菌代谢、遗传和变异、繁殖等基本生命活动的基因，细菌的呼吸是其基本代谢形式，有关的酶由拟核中的基因编码控制，B正确；破伤风芽孢杆菌为厌氧型生物，适宜生活在缺氧的环境中，C错误；酵母菌为兼性厌氧型生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，产物是CO2和H2O，在无氧条件下进行无氧呼吸，产物是酒精和CO2，D正确。答案：　C
5．下图为某同学构建的晴朗白天植物的有氧呼吸过程图，下列说法正确的是(　　)
A．催化②→③的酶存在于线粒体内膜上B．产生的⑧主要用于合成ATPC．⑥部分来自叶绿体D．③全部释放到大气中
解析：　从图中判断①～⑧依次是葡萄糖、丙酮酸、CO2、H2O、[H]、O2、H2O和能量。丙酮酸产生CO2是有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中进行；有氧呼吸产生的能量约40%储存在ATP中，其余的以热能的形式散失；在晴朗的白天，植物光合作用很强，不仅充分利用了线粒体产生的CO2，还要从外界吸收CO2，同时其产生的O2除了供线粒体利用外，还有剩余，释放到大气中。答案：　C
6．大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如下图：
(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为________。阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是________。(2)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶ 3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为________。 (3)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为________、________。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过________提高光合作用强度以增加产量。
解析：　(1)水进入植物细胞的跨膜运输方式是自由扩散。阶段Ⅲ中，种子解除休眠，开始萌发，细胞代谢旺盛，自由水增多。(2)在有氧呼吸过程中，消耗的O2与释放的CO2量相等，因此阶段Ⅱ种子有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2体积比为1∶2。设有氧呼吸释放的CO2的物质的量为x，则无氧呼吸释放的CO2的物质的量为2x。计算如下：
(3)在光合作用过程中，CO2参与暗反应，1个CO2分子被1个C5固定后生成2个C3分子，当CO2供应突然停止时，此过程必然受阻，导致C5化合物的含量上升、C3化合物含量下降；而C3化合物的减少，又使暗反应中C3化合物的还原过程受阻，消耗ATP量减少，使细胞中ATP含量上升。“正其行，通其风”是通过空气流通，提高叶片周围的CO2浓度。答案：　(1)自由扩散　自由水　(2)6∶1　(3)升高(或：增加)　升高(或：增加)　增加CO2浓度