第二课时细胞通过呼吸作用释放能量
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第2讲细胞呼吸构|建|网|络|情境试题规范作答|阅读下列材料,回答下列问题:AOX和UCP在植物开花生热中的功能有些植物在开花期能通过有氧呼吸产生大量热能,使花的温度显著高于环境温度,该现象称为“开花生热”。
高等植物细胞的有氧呼吸第三阶段,有机物中的电子(e-)经UQ、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)传递至O2生成水。
交替氧化酶(AOX)是一种存在于植物花细胞中的酶,电子可干脆通过AOX传递给O2生成H2O,使大量的能量以热能的形式释放①;UCP(离子转运蛋白)能驱散跨膜两侧的H+电化学势梯度,使能量以热能形式释放②。
(1)图所示膜结构是线粒体内膜;图中可以运输H+的是蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,ATP合成酶和UCP。
(2)请推想图中ATP合成酶的功能包括运输和催化。
(3)某些早春开花植物的花细胞中,图示结构中的AOX、UCP含量较高,此时消耗等量有机物经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量削减(填“增多”“不变”或“削减”),缘由是有机物中的能量被更多地转换成了热能。
【解题策略】真|题|再|现1.(2024·山东卷)水淹时,玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。
pH降低至确定程度会引起细胞酸中毒。
细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒。
下列说法正确的是( B ) A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质B.检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能推断是否有酒精生成C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒解析:玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,说明细胞质基质内H+转运至液泡须要消耗能量,为主动运输,逆浓度梯度,液泡中H+浓度高,正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质,A错误;玉米根部短时间水淹,根部氧气含量少,部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2,检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能推断是否有酒精生成,B正确;转换为丙酮酸产酒精途径时,无ATP的产生,C错误;丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同,D错误。
细胞的呼吸:能量的产生和利用细胞的呼吸是指细胞内发生的一系列反应,通过氧气和有机物分解产生能量的过程。
细胞通过呼吸过程从有机物中释放出能量,并将其存储在一种称为ATP(三磷酸腺苷)的化合物中,进而用于细胞的生命活动。
细胞呼吸的过程可以分为三个阶段:糖酵解、三羧酸循环和呼吸链。
下面将详细介绍这三个阶段。
糖酵解:糖酵解是细胞呼吸的第一个阶段,也是在没有氧气的条件下进行的。
糖酵解发生在细胞质中,将葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸。
过程中产生少量的ATP,并释放出氢离子和电子。
这些产物将在后续的阶段被进一步利用。
三羧酸循环:三羧酸循环发生在细胞的线粒体中,是细胞呼吸中的第二个阶段。
在三羧酸循环中,丙酮酸会被氧化成二氧化碳并释放出更多的氢离子和电子。
这些电子将通过一系列的反应逐步转移到分子名为辅酶NAD+和辅酶FAD的载体分子上,并产生一定数量的ATP。
呼吸链:呼吸链是细胞呼吸的最后一个阶段,也是能量产生最多的阶段。
呼吸链发生在线粒体内膜上,利用之前阶段产生的氢离子和电子。
氢离子和电子经过一系列氧化还原反应,最终和氧气结合成水。
在这个过程中,释放出的能量被用来推动质子泵,将氢离子从线粒体内膜的内侧转移到外侧,形成质子梯度。
通过这个梯度,高能电子被用来合成更多的ATP。
这个过程被称为氧化磷酸化。
总结起来,细胞的呼吸是一个复杂的过程,通过将有机物分解成二氧化碳和水的过程,释放出能量并以ATP的形式存储。
这个过程可以在有氧和无氧的条件下进行,但是在有氧条件下产生的能量更丰富。
细胞利用这些能量进行各种生命活动,包括细胞分裂、蛋白质合成和细胞运动等。
《细胞呼吸》第二课时教学设计一、教材分析:细胞呼吸是人教版高中生物《生物一·分子与细胞》第五章第三节的内容。
计划用时2课时,本节为第二课时。
主要介绍了生物异化作用的一个重要过程,及在现实生活生产中的应用,可为学生了解不同生物生命活动的过程奠定基础。
它与前面所学的线粒体的结构和功能、它与前面所学的线粒体的结构和功能、物质进出细胞的方式中的主动运输、物质进出细胞的方式中的主动运输、物质进出细胞的方式中的主动运输、胞吞胞吞胞吐、酶、ATP 等内容有密切的联系,也为今后学习其他生命活动如:也为今后学习其他生命活动如:光合作用、光合作用、细胞增殖分化、动物和人体生命活动的调节、动物和人体生命活动的调节、生态系统的物质循环和能量流动等生态系统的物质循环和能量流动等奠定基础。
是本单元基本模块的一个重要内容,也是高考热点。
二、学情分析:学生在初中时简单了解了绿色植物的呼吸作用,学生在初中时简单了解了绿色植物的呼吸作用,但是不深不透,但是不深不透,上高一后已有了细胞结构组成、线粒体的结构和功能、糖类是主要的遗传物质等相关知识做铺垫,但是细胞呼吸毕竟是一个微观的化学反应过程,但是细胞呼吸毕竟是一个微观的化学反应过程,学生理解起来有一定的困学生理解起来有一定的困难,需要教师借助于多媒体课件等手段把细胞呼吸的过程直观形象地表示出来,帮助学生理解。
班里城市学生较多,对于一些农业生产上的实际问题不很清楚,可以酌情设计几个课后研究性学习,可以酌情设计几个课后研究性学习,让学生搜集资料,让学生搜集资料,让学生搜集资料,分析交流,分析交流,分析交流,培养其动手动培养其动手动脑分析理解的能力。
本课之前已让学生结合发的学案进行了自学,本课之前已让学生结合发的学案进行了自学,自学过程中一自学过程中一定产生了疑问和困惑,课堂上教师要引导学生展示自学成果,提出并解决疑惑,培养学生自学思考释疑解难的能力。
培养学生自学思考释疑解难的能力。
北师大版生物学七年级下册第四单元第十章《10-1 食物中能量的释放》教学设计【作业设计】一、选择题概念理解类:1.可以用下列哪种方法测定某种物质是否含有能量()A.燃烧B.水浸C.压挤D.切割2. 在食物中有我们身体所需要的各种营养物质——有机物,能够提供身体所需要的能量。
这些能量被释放出来通过()A.小肠的消化作用B.呼吸作用C.循环系统的运输作用D.光合作用实验探究类3. 生物兴趣小组用“食物燃烧放出的热能使水温升高”的方法去探究不同食物中含有的能量多少,实验结果如表。
以下说法错误的是()食物名称花生仁黄豆核桃仁大米质量(克)20 20 20 20水(毫升)30 30 30 30温度上升(℃) 2.2 1.4 3 1.1A.每组食物燃烧前的水温应该保持相同B.每组食物必须燃烧完全后测量水温C.同质量的以上食物,大米中能量最多D.为了减少实验误差,应设置重复组二、综合题4.某实验小组为了探究不同食物含有不同的能量,他们准备了花生仁和核桃仁。
实验装置如下图所示,请根据实验回答问题。
(注:1毫升水,每升高1℃,需要吸收4.187 J的能量)(1)A装置中的花生仁为2克,燃烧前,锥形瓶中的水温为10℃,燃烧后,锥形瓶中的水温为70℃(数据为实验重复3次的平均值),则锥形瓶中的水共吸收了热量________J。
(2)B装置中的核桃仁为2克,燃烧前,锥形瓶中的水温为10℃,燃烧后,锥形瓶中的水温为75℃(数据为实验重复3次的平均值),则锥形瓶中的水共吸收了热量________J。
(3)如果A、B操作过程科学规范,依据(1)和(2)得出的结论是______________。
(4)此实验常假设上述热量为食物所含能量,实际上食物全部燃烧产生的能量比上述热量____ ____。
5. 如图所示的装置中,A与B两个锥形瓶中盛有等量的澄清石灰水,①②处为带有活动夹的橡皮管,其余部分为玻璃管。
实验时,口衔通气口呼气、吸气数次;呼气时只松开①处的活动夹,观察A瓶中石灰水的变化;吸气时只松开②处的活动夹,观察B瓶中石灰水的变化。