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第4講 細(xì)胞與能量及細(xì)胞呼吸,[考試標(biāo)準(zhǔn)],1.細(xì)胞與能量：(1)細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)(a)；(2)ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)(a)；(3)ATP在能量代謝中的作用(b)。2.細(xì)胞呼吸：(1)需氧呼吸與厭氧呼吸的概念和過程(b)；(2)需氧呼吸與厭氧呼吸的異同；(3)細(xì)胞呼吸在實(shí)踐中的應(yīng)用(b)。,考點(diǎn)一 細(xì)胞與能量,[知識(shí)梳理],1.吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)(a/a),(1)吸能反應(yīng) (2)放能反應(yīng) (3)吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶是 。,高,光合作用,太陽光,低,糖的氧化,ATP,2.ATP是細(xì)胞中的能量通貨(b/b),(3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在酶的催化下， 的高能磷酸鍵容易水解釋放大量能量。 (4)再生特點(diǎn)：ATP在細(xì)胞中易于再生，可以作為源源不斷的能源。,腺苷,核糖,ADP,能量,Pi,能量,遠(yuǎn)離A,3.ATP的形成途徑(a/a) 4.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,相互轉(zhuǎn)化關(guān)系式：ADP＋Pi＋能量 ATP,光合作用（光反應(yīng)）,細(xì)胞呼吸,1.ATP合成的“兩大途徑”與“三大場(chǎng)所” 2.能源物質(zhì)的“二與三個(gè)一”,1.人體細(xì)胞中的“能量通貨”是( ),A.水 B.核酸 C.蛋白質(zhì) D.ATP 解析 ATP可作為人體細(xì)胞的直接能源物質(zhì)，被稱作能量通貨。 答案 D,[對(duì)點(diǎn)小練],2.需氧呼吸過程中，在合成大量ATP的階段還產(chǎn)生的物質(zhì)有( ),A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.酒精 解析 需氧呼吸過程中合成大量ATP的階段為第三階段，此過程除產(chǎn)生ATP外，還產(chǎn)生H2O。 答案 B,3.(2016溫州十校聯(lián)考)下列有關(guān)ATP的敘述錯(cuò)誤的是( ),A.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化保證了機(jī)體對(duì)能量的需求 B.ATP由3個(gè)磷酸基團(tuán)和1個(gè)腺苷構(gòu)成 C.ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后是RNA的基本組成單位 D.緊張狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)ATP的合成速率大大超過分解速率 解析 ATP與ADP的快速轉(zhuǎn)化保證了機(jī)體對(duì)能量的需求，A正確；ATP由1個(gè)腺苷和3個(gè)磷酸基團(tuán)構(gòu)成，B正確；ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位，C正確；即使是在緊張狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)ATP的合成速率和分解速率仍處于動(dòng)態(tài)平衡，D錯(cuò)誤。 答案 D,4.下列生理過程中，會(huì)使ATP中高能磷酸鍵斷裂的是( ),A.類囊體膜上水的光解 B.線粒體內(nèi)膜上水的合成 C.質(zhì)膜上水的滲透 D.核糖體上水的生成 解析 消耗ATP時(shí)，可導(dǎo)致ATP中高能磷酸鍵斷裂，A～D中，A、B所述過程涉及ATP合成，D所述過程涉及ATP水解，C與ATP無關(guān)。 答案 D,5.如圖為細(xì)胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是( ),A.過程①不能發(fā)生在線粒體中 B.過程②不能發(fā)生在葉綠體中 C.過程①所需的能量一定是有機(jī)物分解 D.過程②釋放的能量來自高能磷酸鍵 解析 線粒體中可合成較多的ATP，葉綠體基質(zhì)中可消耗ATP，過程①所需能量未必是有機(jī)物分解，也可能來自光能。 答案 D,6.(2016溫州十校聯(lián)考)在下列四種化合物的化學(xué)組成中，“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是( ),A.①和② B.①和③ C.③和④ D.②和④ 解析 ①表示ATP的結(jié)構(gòu)簡式，A代表的是腺苷(一個(gè)腺嘌呤和一個(gè)核糖)，其中“○”表示腺嘌呤核糖核苷酸；②中五碳糖屬于核糖，代表是腺嘌呤核糖核苷酸，其中“○”表示腺嘌呤；③中含有堿基T，表示一段DNA片段，其中“○”表示腺嘌呤脫氧核糖核苷酸；④表示轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，其中“○”表示腺嘌呤；則“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是②④。,D,考點(diǎn)二 細(xì)胞呼吸(b/b),[知識(shí)梳理],1.細(xì)胞呼吸 2.需氧呼吸,(1)場(chǎng)所： 。 (2)原料： 等有機(jī)物。 (3)產(chǎn)物： 或者 。 (4)分類：根據(jù)是否有氧參與可分為 和 。 (1)反應(yīng)式： 。,細(xì)胞內(nèi),糖類,無機(jī)物,小分子有機(jī)物,需氧呼吸,厭氧呼吸,(2)過程,細(xì)胞溶膠,少量ATP,線粒體基質(zhì)、嵴,少量ATP,線粒體內(nèi)膜,大量ATP,3.厭氧呼吸,(1)反應(yīng)式 ①分解成乙醇的反應(yīng)式： 。 ②轉(zhuǎn)化成乳酸的反應(yīng)式： 。 (2)過程：第一階段與需氧呼吸第一階段 ；其全過程都在 中進(jìn)行。,完全相同,細(xì)胞溶膠,(1)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行需氧呼吸，如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行厭氧呼吸。 (2)有H2O生成一定是需氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。 (3)原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行需氧呼吸，如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等，細(xì)胞中含有與需氧呼吸有關(guān)的酶。 (4)不同生物厭氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同，根本原因在于控制相關(guān)酶合成的基因不同。,4.溫度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響,(1)曲線分析：最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸 ；超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，呼吸受抑制。 (2)應(yīng)用：溫室栽培中增大 ，以減少夜間呼吸消耗有機(jī)物。貯存水果時(shí)，適當(dāng)降低 ，從而延長保存時(shí)間。,最強(qiáng),晝夜溫差(降低夜間溫度),溫度,5.O2濃度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響,(1)分析呼吸方式 ①O2濃度＝0時(shí)，只進(jìn)行厭氧呼吸。 ②0O2濃度10%時(shí)， 。 ③O2濃度≥10%時(shí)， 。,同時(shí)進(jìn)行需氧呼吸和厭氧呼吸,只進(jìn)行需氧呼吸,需氧,厭氧,低,6.含水量對(duì)細(xì)胞呼吸的影響,(1)曲線分析：在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而 ，隨含水量的減少而 。當(dāng)含水過多時(shí)，呼吸速率減慢，甚至死亡。,加快,減慢,晾曬,浸泡,7.CO2濃度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響,(1)曲線分析：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會(huì) 細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。 (2)應(yīng)用：在蔬菜、水果保鮮中，增加 濃度(或充入 )可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。,抑制,CO2,N2,[特別提醒] 影響細(xì)胞呼吸外界因素的分析 影響細(xì)胞呼吸的外界因素主要有溫度、氧氣濃度和二氧化碳濃度，除了記住其原理外，還有以下幾點(diǎn)說明： (1)外部因素在影響呼吸作用時(shí)是綜合起作用的，有時(shí)在其他因素滿足的情況下，某一因素成為限制因素。如動(dòng)物冬眠時(shí)呼吸速率低的限制因素是溫度，而夏季作物受澇死亡，其限制因素則是O2濃度。,(2)外部因素對(duì)細(xì)胞呼吸影響的應(yīng)用 ①在生產(chǎn)或生活實(shí)踐中，若需要增強(qiáng)相關(guān)植物或其器官的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可采取供水、升溫、高氧等措施；若需減弱細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。 ②蔬菜、水果在儲(chǔ)藏時(shí)都應(yīng)在低溫低氧條件下，種子應(yīng)保持干燥，而蔬菜、水果應(yīng)保持一定的濕度。低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫。,1.(2016溫州檢測(cè))在細(xì)胞呼吸過程中有CO2放出時(shí)，則可判斷此過程( ),A.是厭氧呼吸 B.是需氧呼吸 C.不是乳酸發(fā)酵 D.不是酒精發(fā)酵 解析 在細(xì)胞呼吸過程中有CO2放出，則可能是需氧呼吸，也可能是產(chǎn)酒精和CO2的厭氧呼吸，A、B錯(cuò)誤；乳酸發(fā)酵時(shí)只產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生二氧化碳，故細(xì)胞呼吸過程中有CO2放出一定不是乳酸發(fā)酵，C正確；酒精發(fā)酵時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，故細(xì)胞呼吸過程中有CO2放出可能是酒精發(fā)酵，D錯(cuò)誤。 答案 C,[對(duì)點(diǎn)小練],2.需氧呼吸過程中，CO2的生成是在( ),A.糖酵解 B.檸檬酸循環(huán) C.電子傳遞鏈 D.檸檬酸循環(huán)、電子傳遞鏈 解析 需氧呼吸中CO2生成于檸檬酸循環(huán)階段。 答案 B,3.(2016慈溪期末)需氧呼吸過程中，產(chǎn)生CO2和產(chǎn)生ATP最多的階段分別是( ),A.階段一和階段二 B.階段一和階段三 C.階段二和階段三 D.階段三和階段三 解析 階段一不產(chǎn)生二氧化碳，階段二產(chǎn)生的ATP較少，A、B錯(cuò)誤；二氧化碳產(chǎn)生于階段二，階段三產(chǎn)生ATP數(shù)量最大，C正確；二氧化碳產(chǎn)生于階段二，不產(chǎn)生于階段三，D錯(cuò)誤。 答案 C,4.如圖所示為真核生物細(xì)胞呼吸的部分過程，可以在細(xì)胞溶膠中發(fā)生的是( ),A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 解析 ①表示需氧呼吸全過程，其中第二、三階段發(fā)生在線粒體中。②和③表示兩種類型的厭氧呼吸，均發(fā)生在細(xì)胞溶膠中。④表示ATP的合成，可發(fā)生在細(xì)胞溶膠中。 答案 B,5.新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中能適當(dāng)延長保存時(shí)間的原因是( ),A.呼吸作用減弱 B.呼吸作用加強(qiáng) C.光合作用減弱 D.促進(jìn)了物質(zhì)的分解 解析 低溫可抑制細(xì)胞呼吸從而減少有機(jī)物消耗。 答案 A,6.關(guān)于細(xì)胞呼吸影響因素及應(yīng)用的敘述，正確的是( ),A.種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度增強(qiáng) B.土壤淹水可導(dǎo)致根系發(fā)生厭氧呼吸 C.破傷風(fēng)桿菌在有氧條件下能大量繁殖 D.小麥種子萌發(fā)過程中需氧呼吸逐漸減弱 解析 種子風(fēng)干脫水后自由水含量降低，細(xì)胞代謝緩慢，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱；土壤淹水后，植物根系缺氧導(dǎo)致根系細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸；破傷風(fēng)桿菌能夠侵入人體深部的組織細(xì)胞，進(jìn)行厭氧呼吸并大量繁殖，有氧條件能抑制破傷風(fēng)桿菌的繁殖；小麥種子萌發(fā)過程中，自由水含量上升，代謝加快，需氧呼吸加強(qiáng)。 答案 B,1.ATP不僅是細(xì)胞中放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)的紐帶，更是細(xì)胞中的能量通貨。 2.ATP是由一個(gè)核糖、1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成的，其結(jié)構(gòu)簡式為A—P～P～P。 3.細(xì)胞呼吸就是細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的將糖類等有機(jī)物分解成無機(jī)物或者小分子有機(jī)物，并且釋放出能量的過程。 4.需氧呼吸必需有氧參與，氧氣把糖分子氧化成CO2和H2O，全過程包括糖酵解、檸檬酸循環(huán)及電子傳遞鏈三個(gè)階段，進(jìn)行場(chǎng)所依次為細(xì)胞溶膠、線粒體基質(zhì)及線粒體內(nèi)膜。 5.厭氧呼吸是在無氧的條件下發(fā)生的，反應(yīng)場(chǎng)所為細(xì)胞溶膠，其產(chǎn)物為乳酸或酒精與CO2。,6.細(xì)胞呼吸不僅為生命活動(dòng)提供能量，還可為許多合成反應(yīng)提供碳骨架(檸檬酸循環(huán)的許多中間產(chǎn)物都是重要的碳骨架)。 7.真核細(xì)胞需氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞溶膠和線粒體而原核細(xì)胞(如藍(lán)細(xì)菌)細(xì)胞膜的內(nèi)表面含有需氧呼吸有關(guān)的酶，其需氧呼吸的場(chǎng)所是質(zhì)膜。 8.葡萄糖在細(xì)胞溶膠中被分解，葡萄糖不能進(jìn)入線粒體。 9.細(xì)胞呼吸釋放的能量大部分以熱能散失，少部分轉(zhuǎn)移為ATP中活躍化學(xué)能。,