高考 一轮复习人教版ATP与细胞呼吸 学案doc.docx

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高考一轮复习人教版ATP与细胞呼吸学案doc

2020届一轮复习人教版ATP与细胞呼吸学案

【最新考纲】　1.ATP在能量代谢中的作用（Ⅱ）。

2.细胞呼吸（Ⅱ）。

3.实验：

探究酵母菌的呼吸方式。

考点一　ATP的结构和转化

见学生用书P040

1．ATP的结构、功能和利用

（1）结构

（2）功能：

是一种高能磷酸化合物，直接给细胞的生命活动提供能量。

（3）利用：

ATP可用于细胞的主动运输、生物发电和发光、肌肉收缩、大脑思考及各种吸能反应。

2．生成ATP的途径

3．ATP与ADP的相互转化：

ATPADP＋Pi＋能量。

　诊断辨析

（1）线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP。

（　×　）

（2）ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量很少，ATP与ADP时刻不停地进行相互转化。

（　√　）

（3）ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。

（　√　）

（4）ATP是所有生物体共同的唯一直接能源物质。

（　×　）

提示　ATP是主要的直接能源物质，除它之外还有CTP、GTP等。

　热图解读

据ATP结构式回答下列问题：

（1）图中①②③的结构分别是什么？

（2）腺苷是由图中哪些结构组成的？

（3）ATP分子去掉2个磷酸基团后剩余部分是什么物质？

提示　

（1）①是腺嘌呤；②是核糖；③是磷酸基。

（2）腺苷是由图中①＋②构成的。

（3）是腺嘌呤核糖核苷酸。

考向　ATP的结构及合成

1．（2018·宁夏月考）ATP（甲）是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述正确的是（　　）

A．在主动运输过程中，乙的含量会明显增加

B．丙中不含磷酸键，是RNA基本组成单位之一

C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成

D．甲→乙和乙→丙过程中，起催化作用的酶空间结构相同

解析　图中甲为ATP，乙是ADP，生物体内的ATP和ADP含量非常少，但二者含量都处于动态平衡状态，所以主动运输过程中，乙的含量不会明显增加，A错误；丙是腺嘌呤核糖核苷酸，含有一个磷酸键，B错误；丁为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成，C正确；催化甲→乙和乙→丙过程的酶不同，D错误。

答案　C

2．如图为细胞内ATP与ADP相互转化的示意图，下列相关叙述不正确的是（　　）

A．过程①所需能量来自有机物分解时释放或叶绿体利用光能时转换

B．能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应间循环流通

C．活细胞中ATP与ADP相互转化速率会受到温度和pH的影响

D．吸能反应一般与①过程相联系，放能反应一般与②过程相联系

解析　吸能反应伴随着ATP的分解，即②过程，而放能反应伴随着ATP的合成，即①过程，D错误。

答案　D

3．下列有关ATP的叙述错误的是（　　）

A．ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求

B．图中两次ATP的水解，后者能量可用于除暗反应之外的各项生命活动

C．图中两次合成ATP，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生

D．ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成

解析　ATP由3个磷酸基团和1个腺苷（由腺嘌呤和核糖结合而成）构成，D错误。

答案　D

易错提醒

1．ATP与ADP的相互转化，并非简单的可逆反应：

从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。

2．ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：

ATP是一种高能磷酸化合物，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54kJ/mol的能量。

3．不可误认为细胞中含有大量ATP，也不可误认为饥饿时ATP分解速率大于ATP合成速率：

事实上，细胞中ATP含量很少，只是ATP与ADP转化非常迅速及时。

无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡——ATP消耗（分解）多时，其合成也多，反之，ATP分解少时其合成也少，故ATPADP＋Pi总处于动态平衡中。

考点二　细胞呼吸

见学生用书P041

1．探究酵母菌细胞呼吸的方式

（1）酵母菌细胞呼吸的方式

酵母菌为兼性厌氧型微生物，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和产生酒精（填“酒精”或“乳酸”）的无氧呼吸。

（2）产物的检测

①装置图：

注　a．图1中空气先通过第一个锥形瓶溶液的目的是清除CO2。

b．图2中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气。

②产物检测与实验现象

条件

澄清石灰水的变化/出现变化的时间

重铬酸钾—浓硫酸溶液

甲组（有氧）

变浑浊/快

无变化

乙组（无氧）

变浑浊/慢

出现灰绿色

③若用溴麝香草酚蓝水溶液代替石灰水，则颜色变化是由蓝变绿再变黄。

2．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。

3．无氧呼吸

（1）反应式

①C6H12O62C3H6O3＋能量（如乳酸菌）。

②C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量（如酵母菌）。

（2）场所：

细胞质基质。

（3）代表生物：

动物及植物中马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等其无氧呼吸与乳酸菌相同，而多数植物其无氧呼吸与酵母菌相同（填“乳酸菌”或“酵母菌”）。

　诊断辨析

（1）有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。

（　×　）

（2）人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。

（　×　）

（3）呼吸作用分解葡萄糖所释放的能量，在有氧呼吸中有两个去向，在无氧呼吸中有三个去向。

（　×　）

提示　无氧呼吸中乳酸或酒精中含有的能量，是葡萄糖分解过程中没有释放出来的能量。

（4）人体剧烈运动时，呼出大量CO2，比吸入的O2量多。

（　×　）

（5）有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。

（　×　）

（6）无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累。

（　×　）

（7）探究酵母菌呼吸方式的实验没有设置对照实验，是因为无需对照组也能得出正确结果。

（　×　）

提示　此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。

　热图解读

如图为生物体内葡萄糖分解代谢过程，请分析：

（1）反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是____________，可在人体细胞中进行的是____________（填序号）。

（2）粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是什么？

（3）如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为________。

提示　

（1）②　①②④

（2）种子在有氧呼吸过程中产生了水。

（3）1∶3

考向一　细胞呼吸的过程、场所、物质和能量变化

1．图甲是细胞呼吸示意图，图乙是某细胞器结构示意图。

下列说法正确的是（　　）

A．①②④阶段均产生少量能量

B．水参与第④阶段的反应，该反应发生在图乙中的b处

C．人体细胞分解等量的葡萄糖，③阶段释放CO2的量是④阶段的1/3

D．①⑤分别发生在乙图中的a、c处

解析　①阶段为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，②阶段为无氧呼吸的第二阶段，④阶段为有氧呼吸的第二阶段，②阶段无能量的释放，①④阶段有少量能量的释放；水参与有氧呼吸第二阶段，即图甲中④阶段，该过程发生的场所为线粒体基质，即b处；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸；①阶段发生的场所为细胞质基质，⑤过程发生的场所为线粒体内膜。

答案　B

2．如图甲为不完整的呼吸作用示意图，图乙为线粒体结构模式图。

请据图回答下列问题：

（1）图甲中X代表的物质是________，E代表的物质可能是________。

（2）图甲中有氧呼吸的途径是________，其中产生能量最多的是________阶段（填字母）。

（3）图甲中C、D阶段发生的场所依次对应图乙中的________（填序号）。

（4）A阶段与E物质产生阶段的反应属于________，写出有关的反应式：

__________________________________________________________。

（5）叶绿体中产生的氧气进入相邻细胞中被利用的过程中，氧气分子通过的生物膜共有________层，通过这些膜的方式是________。

解析　由图分析可知图乙中的①是线粒体内膜，②是线粒体基质，③是线粒体外膜；图甲中的A、C、D分别代表了细胞呼吸第一阶段反应、有氧呼吸第二阶段反应（在线粒体基质中进行）、有氧呼吸第三阶段反应（在线粒体内膜上进行）。

有氧呼吸第三阶段释放的能量最多。

图中的X应为丙酮酸，E为酒精和二氧化碳。

叶绿体中产生的氧气通过自由扩散方式进入相邻细胞中被利用的过程中，氧气分子通过的生物膜共有6层（两层叶绿体膜、两层细胞膜和两层线粒体膜）。

答案　

（1）丙酮酸　酒精和二氧化碳

（2）A、C、D　D

（3）②①

（4）无氧呼吸　C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量

（5）6　自由扩散

考向二　细胞呼吸类型的判断及计算

3．不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式可能不同。

若分解底物是葡萄糖，下列对呼吸作用方式的判断不正确的是（　　）

A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸

B．若既不吸收O2同时也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡

C．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸

D．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸

解析　细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，释放CO2，不消耗O2，A正确；若既不吸收O2也不释放CO2，也有可能是进行无氧呼吸中的乳酸发酵，B错误；细胞进行有氧呼吸释放的CO2量等于O2的吸收量，若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸，也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，C正确；细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸时CO2的释放量等于O2的吸收量，D正确。

答案　B

4．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。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．氧浓度为a时，有氧呼吸最弱

B．氧浓度为b时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/5

C．氧浓度为c时，适于贮藏该植物器官

D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等

解析　由题图可以看出，当氧浓度为a时，只有CO2释放量，说明此时只进行无氧呼吸，A项正确；氧浓度为b时，CO2释放量＝8，O2吸收量＝3，所以无氧呼吸释放CO2的量＝8－3＝5，消耗葡萄糖的量＝2.5，有氧呼吸释放CO2的量＝3，消耗葡萄糖的量＝0.5，B项正确；氧浓度为c时，呼吸作用最弱，适于贮藏该植物器官，C项正确；当氧浓度为d时，CO2释放量＝O2吸收量，说明只进行有氧呼吸，D项错误。

答案　D

5．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的物质的量如下图所示。

据图中信息推断，错误的是（　　）

A．当O2浓度为a时，酵母菌没有有氧呼吸，只有无氧呼吸

B．当O2浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同

C．当O2浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵

D．a、b、c、d4种不同氧浓度下，细胞都能产生[H]和ATP

解析　当O2浓度为a时，酒精产生量与CO2产生量相等，说明此时只进行无氧呼吸；当O2浓度为b时，产生CO2的量多于产生酒精的量，说明酵母菌还进行了有氧呼吸，当O2浓度为d时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，因此b、d的细胞呼吸过程有所不同；当O2浓度为c时，产生6mol酒精的同时会产生6molCO2，需要消耗3mol葡萄糖，剩余的9molCO2来自有氧呼吸，需消耗1.5mol葡萄糖，因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵；无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都会产生