内容正文:
第三单元
细胞的能量供应和利用
必修一
【课标要求】
1.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
2.活动:探究酵母菌细胞呼吸的方式。
细胞呼吸的实质是细胞内有机物氧化分解,并释放能量。教材P90
1、能量得到最充分的利用。
2、使有机物的能量逐步转移到ATP内。
3、维持细胞的相对稳定状态。
课本P93
(4)放能:1 mol葡萄糖释放的能量中有977.28 kJ左右的能量转移至ATP中,其余能量则以热能形式散失。
(5)能量转换:葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。
(资料书P57)
2870kJ
课本P93
提醒:①线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,但有氧呼吸的场所并非只是线粒体,真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体;无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸,如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。原核细胞无线粒体也能进行有氧呼吸,有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。②脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。脂肪与葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。(资料书P57)
二、无氧呼吸
(4)放能:1 mol葡萄糖分解成乳酸只释放196.65 kJ的能量,其中只有61.08 kJ转移至ATP中,近69%的能量都以热能的形式散失了。(资料书P58)
课本P94
(资料书P58)
提醒:①无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同,无氧呼吸只在第一阶段产生ATP和[H],第二阶段不产生ATP,还要消耗第一阶段产生的[H]。②人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物,因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2。③细胞呼吸释放的能量,大部分以热能的形式散失,少部分以化学能的形式储存在ATP中。
(2017全国卷)进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是
为生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料 。
(2019全国卷)丙酮酸可为该菌的生长提供
能量 和 合成其他物质的原料 。
课本P94
3.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)有氧呼吸中,葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。
(2)产生酒精的无氧呼吸中,葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2。
考向1 结合细胞呼吸过程,考查生命观念
1.(2022·重庆)下图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图,下列叙述正确的是( )
A.物质a、b、c、d分别为水、CO2、酒精、乳酸
B.在条件X下酵母菌的细胞呼吸过程中,葡葡糖中的能量一共有3条去路
C.人在马拉松运动中所需能量主要来自条件Y下葡萄糖在线粒体中的氧化分解
D.若用18O标记葡萄糖,则产物a中会检测到放射性
B
考向2 围绕细胞呼吸类型的判断,考查科学思维
2.(2022·山东潍坊)有氧呼吸氧化分解葡萄糖时,细胞内存在着电子传递和ATP形成的偶联机制,称为氧化磷酸化作用。即葡萄糖中的氢以质子、电子形式脱下并传递,最终转移到分子氧生成水。研究发现,电子沿一系列特定载体传递时,会促使线粒体从其基质内把质子泵入内外膜间隙积累,产生内膜两侧的质子浓度梯度。当质子流沿内膜上ATP合酶的质子通道进入基质时,驱动ATP合成。下列分析不正确的是( )
A.电子、质子的有序传递有利于能量逐步释放
B.各种电子载体可能是不同种类的专一蛋白质
C.线粒体内膜磷脂分子层对质子的通透性极低
D.ATP分子中的化学能直接来自电子
D
考点三:细胞呼吸的影响因素及原理应用
考点三 细胞呼吸的影响因素及原理的应用
1.内部因素
(1)遗传特性:不同种类的植物呼吸速率不同。
实例:旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。
(2)生长发育时期:同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。
实例:幼苗期呼吸速率高,成熟期呼吸速率低。
(3)器官类型:同一植物的不同器官呼吸速率不同。
实例:生殖器官大于营养器官。
2.外界因素
(1)温度。
①原理:通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。
②应用:储存水果、蔬菜时应选取零上低温(填“高温”“零上低温”或“零下低温”)。
大棚种植时要适当增大昼夜温差,以减少有机物的消耗,提高产量。
(2)O2浓度。
①原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
②解读:a.O2浓度低时,无氧呼吸占优势。
b.随着O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。
c.当O2浓度达到一定值后,随着O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。
③应用。
a.选用透气的消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
b.作物栽培中及时松土,保证根的正常细胞呼吸。
c.提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
d.稻田定期排水,抑制无氧呼吸