2022年高中生物 ATP的主要來源 細胞呼吸學案 新人教版必修1

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1、2022年高中生物 ATP的主要來源 細胞呼吸學案 新人教版必修1 第五章 細胞的能量供應和利用 第三節(jié) ATP的主要來源——細胞呼吸 1．概念：有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過程。 2．方式：有氧呼吸和無氧呼吸(通過酵母菌的對比實驗) （1）有氧呼吸 ①是絕大多數(shù)生物的主要方式；場所為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體(主要) 。 酶 ②線粒體：內(nèi)外兩層膜，內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。嵴周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)，內(nèi)膜及基質(zhì)含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。 ③反應總式(以分解葡萄糖為

2、主) C6H12O6 + 6H2O + 6O2 ——→6CO2 + 12 H2O + 能量 ④過程(三個階段)： C6H12O6 —→ 2C3H6O3(丙酮酸) + 少量［H］+ 少量能量 細胞質(zhì)基質(zhì)中進行 2C3H6O3 + H2O → CO2 + 少量［H］+ 少量能量 線粒體基質(zhì)中進行 ［H］+ O2 → H2O + 大量能量 線粒體內(nèi)膜中進行 ⑤概念：在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖徹底分解成二氧化碳和水，釋放能量，形成許多ATP的過程。 （2）無氧呼吸

3、 ①許多細菌和真菌進行無氧呼吸，高等動植物細胞在缺氧條件下也會進行無氧呼吸。 ②場所：細胞質(zhì)基質(zhì) ③過程(兩個階段)： 2C3H6O3 (乳酸) + 少量能量 (動物細胞) C6H12O6 —→ 2C3H6O3(丙酮酸) —→ 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量 (植物細胞) 3．發(fā)酵：酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸。(如酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵) 4．細胞呼吸原理的應用： 用透氣紗布包扎傷口→抑制無氧呼吸的病原菌的繁殖生長 利用無氧呼吸生產(chǎn)酒精、食醋和味精

4、 提倡慢跑→防止產(chǎn)生大量乳酸(劇烈運動缺氧) 給植物松土→保證氧氣的供給，促進根系生長； 稻田定期排水→防幼根缺氧產(chǎn)生酒精使根腐爛 第四節(jié) 能量之源——光與光合作用 葉綠素：葉綠素a(藍綠色)，葉綠素b(黃綠色) 主要吸收藍紫光和紅光 類胡蘿卜素：葉黃素(黃色)，胡蘿卜素(橙黃色) 主要吸收藍紫光 1. 色素的種類和作用（在濾紙上分離的色素由上至下依次：胡、葉、a、b） 2化能合成作用：有少數(shù)種類的細菌能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量，把CO2等無機物制造有 機物，這種合成作用，叫做化能合成作用，如硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等。

5、 NH3 + O2——→ HNO2 + 能量 酶 HNO2 + O2——→HNO3 + 能量 酶 光合作用原理的應用：提高光合作用強度(指單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量)的措施：控制光照強弱、溫度的高低、適當增加作物環(huán)境中二氧化碳的濃度。 ．葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能：扁平的橢球形或球形，雙層膜，內(nèi)部有許多基粒，基粒間充滿基質(zhì)，基粒由一個個囊狀結(jié)構(gòu)(光合作用作用場所)堆疊而成，也稱類囊體，色素分布在類囊體的薄膜上，類囊體膜上及基質(zhì)中含有光合作用的酶。 H2O ————→ ［H］ + O2 葉綠體中的

6、色素 光 光反應 ADP + Pi + 光能 ————→ ATP 葉綠體中的色素 酶 CO2 + C5(五碳化合物)——→ 2C3(三碳化合物) 酶 暗反應 ATP ——→ ADP + Pi +能量 酶 C3(三碳化合物) + ［H］+ 能量——→ C6(糖類或有機物) + C5(五碳化合物) 酶 類囊體的薄膜上 葉綠體的基質(zhì)中 3. 光合作用的過程(原理)：包括光反應與暗反應 光合作用總反應式：6CO2 + 12H2O* + 能量 —酶—→ C6H12O6 + 6 H2O + 6O2* 4. ①該反應式中的（CH2O）不

7、僅代表糖類，也代表有機物（脂肪和蛋白質(zhì)等） ②生成物中的O2來自于H2O，而不是來自CO2。 5. 光合作用原理的應用：提高光合作用強度(指單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量)的措施：控制光照強弱、溫度的高低、適當增加作物環(huán)境中二氧化碳的濃度。 6．化能合成作用：有少數(shù)種類的細菌能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量，把CO2等無機物制造有機物，這種合成作用，叫做化能合成作用，如硝化細菌等。 課文填空 1.細胞呼吸是指 在細胞內(nèi)經(jīng)過 ，生產(chǎn) ，釋放出 并生成 的過程。 2.酵母

8、菌是單細胞真菌，屬 菌。其呼吸產(chǎn)物二氧化碳可使 變渾濁，也可使 水溶液由 變 再變 。 3. 是細胞呼吸的主要形式，這一過程必須有 的參與，主要場所是 。 4.線粒體內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成 ，使 大大增加。 5. 也叫發(fā)酵。產(chǎn)生酒精的叫做 ，產(chǎn)生乳酸的叫做 。 6．20世紀30年代，美國科學家魯賓和卡門進行了兩組實驗：第一組向綠色植物提供H

9、218O和CO2；第二組向同種植物提供H2O和C18O2。在相同的條件下，他們對兩組光合作用實驗釋放出的氧進行了分析，結(jié)果表明第一組釋放的氧氣全部是 ，第二組釋放的氧全部是 ，這個實驗證明，光合作用釋放的氧全部來自于 。 7．葉綠體中的色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，其中葉綠素又分成兩種，分別是： 和 ，前者呈 色，后者呈 色，兩種色素都是吸收 光和 光。類胡蘿卜素也包含兩種色素，分別是　　　　 　　和 ，前者呈

10、色，后者呈 色，二者主要吸收 光。 8．根據(jù)是否需要 ，光合作用的過程可分為光反應階段和暗反應階段。光反應階段必須有光才能進行，葉綠體吸收的光能將有兩方面的用途：一方面是將水分子分解成 ， 直接以分子的形式釋放出去；另一方面是在有關(guān)酶的催化作用下，促成 與 發(fā)生化學反應，形成 。這里，光能就轉(zhuǎn)化成了 能 并且儲存在 中。光反應發(fā)生的場所是 。 9．暗反應又包括兩個過程：綠葉從外界吸收來的二氧化碳，首先與植物

11、體內(nèi)的　　　　　 　　結(jié)合，形成兩分子的三碳化合物，這個過程叫做　　　　　　　。在有關(guān)酶的催化下，　　　 　　三碳化合物接受　　　　釋放的能量，并且被　　　還原。其中，一些三碳化合物經(jīng)過一系列變化，形成　　?。涣硪恍┤蓟衔飫t經(jīng)過一系列變化，又形成　　　　　。 　　這個過程稱為　　　　　。整個暗反應發(fā)生的場所是　　　　　　　　。 10．光合作用除了制造數(shù)量巨大的有機物，將 轉(zhuǎn)化成 能，并貯存在光合作用制造的有機物中，以及維持大氣中 和 含量的相對穩(wěn)定外，還對生物的 具有重要作用。 課堂練習： 1．在線粒體內(nèi)進行的有氧

12、呼吸的過程是　　　 A．第一、二階段? ????B．第一、三階段 ?? ?C．第二、三階段 ???D．第一、二、三階段 2．有氧呼吸的過程中，形成ＡＴＰ最多的時候是　 Q A．形成CO2 ?時? ???B．形成［Ｈ］時 ?? ?C．形成H2O時 ?? ???D．形成丙酮酸時 3．用豌豆種子進行有關(guān)實驗發(fā)現(xiàn)，在種子萌發(fā)早期，CO2的釋放量比O2的吸收量多3～4倍，這是因為種子此時的 A．無氧呼吸比有氧呼吸強 B．光合作用比呼吸作用強 C．有氧呼吸比無氧呼吸

13、強 D．呼吸作用比光合作用強 4．制作泡菜、酸菜時，所用菜壇子必須密封，其原因是 A．防止水分蒸發(fā) B．防止菜葉萎蔫 C．防止產(chǎn)生的乳酸揮發(fā) D．乳酸菌在有氧條件下發(fā)酵被抑制 5．下列對有氧呼吸與無氧呼吸敘述，錯誤的是 生物 　 論A．前者放出的能量多，后者放出的能量少 D\.W;}Ud{3T^fx? ? ? ? }CaM_ a9}生物　論壇B．前者在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中進行，后者始終中細胞質(zhì)基質(zhì)中進行中國生物教學網(wǎng)論壇
j !C．前者產(chǎn)生CO

14、2，后者不產(chǎn)生CO2? ?? ?? ? D．前者需氧，后者不需氧生物　論壇4a*c'wo6G7aZ ZL7S6z生物　論壇 6．圖中是有氧呼吸過程的圖解。請根據(jù)圖回答下面的問題： （1）圖中①、②、③所代表的物質(zhì)分別是 ①___________、②___________、③___________。 （2）依次寫出圖中④、⑤、⑥所代表的能量是多少 （少量或大量）：④________、⑤_______、⑥_______ （3）有氧呼吸的主要場所是____________，有氧呼吸的 反應式可以寫成：_____________________ （4

15、）如果氧氣供應不足，酵母菌細胞內(nèi)C6H12O6的分解 產(chǎn)生是______________，放出的能量_________（多或少），反應的場所是____________，該反應式可以寫成：____________________ 7．在適宜的溫度條件下，在下圖所示的裝置中都放入干酵母（內(nèi)有活酵母菌），其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是 8．對檢驗酵母菌細胞呼吸產(chǎn)物的描述不正確的是 A．二氧化碳可使澄清的石灰水變渾濁 B．二氧化碳可使溴麝香草酚藍水溶液變綠

16、再變藍 C．乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應變成橙色 D．乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應變成灰綠色 9．陽光通過三棱鏡能顯示出七種顏色的連續(xù)光譜。如果將一瓶葉綠素提取液放在 光源和三棱鏡之間，連續(xù)光譜中就會出現(xiàn)一些黑色條帶，這些條帶應位于 A．綠光區(qū) B．紅光區(qū)和綠光區(qū) C．藍紫光區(qū)和綠光區(qū) D．紅光區(qū)和藍紫光區(qū) 10．1915年、1930年、1965年三年度的諾貝爾化學獎授予在研究葉綠素方面有突出貢獻的化學家們，下列有關(guān)葉綠素的說法正確的 A．葉綠素在高等植物體內(nèi)有兩種，葉綠素a

17、呈藍綠色，葉綠素b呈黃綠色。 B．綠色植物葉片中，葉綠素的含量是類胡蘿卜素的1/4。 C．在葉綠體色素的提取與分離實驗中，葉綠素的擴散速度比類胡蘿卜素快得多。 D．葉綠素是光合作用中最重要的催化劑，主要作用是能傳遞光能，并將水分解。 11．在圓形濾紙的中央滴上葉綠體的色素濾液進行色素分離，要看到近似同心環(huán)狀的四個色素圈，排列在最外圈的一個呈 A. 藍綠色 B. 黃綠色 C. 黃色 D. 橙黃色 12．根據(jù)葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中不正確的是 A．①與②均有選擇

18、透過性 B．與光合作用有關(guān)的酶均分布在③上 C．光反應是在③處進行的 D．暗反應是在④中進行的 13．下圖表示光合作用過程，請據(jù)圖回答問題 （1）光合作用分為兩個階段，分別是E： 和F： ，都在 （填細胞器）中進行。 （2）圖中A是 ，其功能是主要吸收 　　　　　光和　　　　　　光。 （3）在E階段中物質(zhì)的變化有：將水分解成B： 和[H]；ADP和Pi生成C： 。 （4）在F階段中，CO2被C5固定生成D：

19、 ，D最終被還原生成C5和（CH2O）。 （5）、光合作用中，E階段和F階段利用的能源分別是 和 。 14．光合作用和化能合成作用的相同點是 A. 都能把無機物轉(zhuǎn)變成有機物 B. 都需要太陽光能 C. 都需要無機物氧化供能 D. 都需要利用氧氣 15．硝化細菌通過化能合成作用形成有機物需要下列哪種環(huán)境條件 A．有NH3及缺氧 B．有NH3和氧 C．無硝酸和氧 D．有硝酸及缺氧 課后作業(yè) 1．關(guān)于有氧呼吸的論述，不正確的是 A. 三個步驟都產(chǎn)生能量

20、 B. 三個步驟都產(chǎn)生氫 C. 三個步驟都需要酶催化 D. 三個步驟都能合成ATP 2．酵母菌進行有氧呼吸時形成CO2的場所是 A. 細胞質(zhì)基質(zhì) B. 核糖體 C. 線粒體 D. 高爾基體 3．呼吸作用過程中有CO2放出時，則可判斷此過程一定rVB V(K u2dd B3g;f生物　論壇A．是有氧呼吸? ?B．是無氧呼吸? ??C．不是酒精發(fā)酵? ??D．不是乳酸發(fā)酵 4．雨水過多時，農(nóng)作物發(fā)生爛根現(xiàn)象，原因是 A．土壤中缺乏氧氣，根進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，對根細胞有毒害作用 B．土壤中水分充足，微生物繁殖而

21、引起爛根 C．土壤中有毒物質(zhì)溶解到水中，使根遭到毒害 D．土壤因水澇溫度低，使根受到低溫損害 5．綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分離開的原因是 A. 色素提取液中的不同色素已經(jīng)分層 B. 陽光的照射使各種色素能彼此分開 C. 色素在層析液中的溶解度不同 D. 丙酮使色素溶解并且彼此分離的擴散速度不同 6．下列關(guān)于 “ 綠葉中色素的提取和分離 ” 的實驗描述中，不屬于實驗要求的是 A. 提取高等植物葉綠體中的色素 B. 用紙層析法分離色素 C. 了解各種色素的吸收光譜 D. 驗證葉綠體中所含色素的種類 7．一位科學家做了如下實

22、驗：將水綿（絲狀綠藻）放在暗處，一束白光通過棱鏡再投射到水綿的葉綠體上，這時好氧性細菌將明顯聚集在 A. 紅光的投影區(qū)域內(nèi) B. 紅光和綠光的投影區(qū)域內(nèi) C. 紅光和藍紫光的投影區(qū)域內(nèi) D. 黃光和橙光的投影區(qū)域內(nèi) 8．在夏季中午光照最強的情況下，綠色植物的光合作用強度略有下降。這時，葉肉細胞內(nèi)的 C3 、 C 5 、 ATP 的含量變化依次是 A. 升、降、升 B. 降、升、降 C. 降、升、升 D. 升、降、降 9．在進行 “ 色素的提取和分離 ” 實驗時，不能讓

23、層析液沒及濾液細線的原因是 A. 濾紙條上幾種色素會擴散不均勻而影響結(jié)果 B. 濾紙條上濾液細線會變粗而使色素太分散 C. 色素會溶解在層析液中而使結(jié)果不明顯 D. 濾紙條上的幾種色素會混合起來 10．光合作用過程中能量的轉(zhuǎn)變過程是 A. 光能 ——ADP 中活躍的化學能 —— 穩(wěn)定的化學能 B. 光能 —— 葉綠體中活躍的化學能 —— 穩(wěn)定的化學能 C. 光能 ——ATP 中活躍的化學能 —— 有機物中穩(wěn)定的化學能 D. 光能 —— 穩(wěn)定的化學能 —— 活躍的化學能 11．在水稻葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物分別是 A.二氧化碳、丙酮酸、糖類??????? B.丙酮酸、葡萄糖、二氧化碳 C.丙酮酸、二氧化碳、糖類?????? ?D.葡萄糖、丙酮酸、二氧化碳 12．光合作用與有氧呼吸比較，請補充完整。 光 合 作 用 有 氧 呼 吸 反應場所 反應條件 H2O和CO2 、 H2O、C6H12O 物質(zhì)變化 無機物→ 有機物→ 能量變化 光能→ 有機物中穩(wěn)定的化學能→ATP中活躍（不穩(wěn)定）的化學能。 反應實質(zhì) 合成有機物，儲存能量