高三一轮复习1.53细胞的呼吸作用课件.ppt

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1、考纲要求考纲要求考点分析考点分析1.1.细胞呼吸细胞呼吸（）2.2.探究酵母菌的探究酵母菌的呼吸方式（实验）呼吸方式（实验）1.1.理解细胞呼吸的概念、类型及原理理解细胞呼吸的概念、类型及原理2.2.分析影响细胞呼吸的因素分析影响细胞呼吸的因素3.3.应用细胞呼吸原理解决生活、生产中的问题应用细胞呼吸原理解决生活、生产中的问题4.4.探究与呼吸作用相关的实验探究与呼吸作用相关的实验ATPATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸一、细胞呼吸的概念一、细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放的氧化分解，生成二

2、氧化碳或其他产物，释放出能量并生成出能量并生成ATPATP的过程，（又叫生物氧化）的过程，（又叫生物氧化）呼吸和呼吸作用的区别呼吸和呼吸作用的区别呼吸：呼吸：呼吸：呼吸：机体与环境之间机体与环境之间机体与环境之间机体与环境之间O O O O2 2 2 2和和和和COCOCOCO2 2 2 2交换的过程。交换的过程。交换的过程。交换的过程。细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸也称也称也称也称呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用细胞呼吸的类型细胞呼吸的类型有氧呼吸有氧呼吸(P94)无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸的有氧呼吸的概念：概念：有氧呼吸是细胞在有氧呼吸是细胞在氧氧的参与下，通过多种酶的催化作用，的参与下，

3、通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物把葡萄糖等有机物彻底彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量量，生成大量ATPATP的过程。的过程。外膜外膜内膜内膜基质基质嵴嵴2 2、有氧呼吸的过程、有氧呼吸的过程 （课本（课本 P 93P 93）葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解场所：细胞质基质场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解场所：线粒体基质场所：线粒体基质HH的氧化的氧化场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜酶酶12H12H2 2O +O +能量能量24H+6O24H+6O2 2（大量）（大量）酶酶6CO6CO2 2 +20H 20H +能量能量+6

4、6H H2 2O O（少量）（少量）2C2C3 3H H4 4O O3 3C C6 6H H1212O O6 6+4H+4H+能量能量（少量）（少量）2C2C3 3H H4 4O O3 3（丙酮酸）（丙酮酸）酶酶有氧呼吸常见题图：有氧呼吸常见题图：1如图表示的是有氧呼吸过程。下列有关说法正确如图表示的是有氧呼吸过程。下列有关说法正确的是的是(双选双选)()A中数值最大的是中数值最大的是B产生产生的场所是线粒体的场所是线粒体C代表的物质是氧气代表的物质是氧气D乳酸菌能完成图示全过程乳酸菌能完成图示全过程线粒体线粒体丙酮酸丙酮酸2、下列、下列4支试管中分别含有不同的化学物质和支试管中分别含有不同的

5、化学物质和活性酵母菌细胞制备物。经一段时间的保温后，活性酵母菌细胞制备物。经一段时间的保温后，会产生会产生CO的试管有的试管有葡萄糖葡萄糖细胞膜已破裂的细胞细胞膜已破裂的细胞 葡萄糖葡萄糖线粒体线粒体 丙酮酸丙酮酸线粒体线粒体 丙酮酸丙酮酸内质网内质网 A.B.C.D.C有氧呼吸过程中各种元素的来源和去路有氧呼吸过程中各种元素的来源和去路C C6 6H H1212O O6 6+6 6O O2 2 +6H+6H2 2O 6COO 6CO2 2+12H12H2 2O O+能量能量酶酶3、让一只鼠吸含有放射性的氧（、让一只鼠吸含有放射性的氧（18O2），该鼠体内最），该鼠体内最先出现标记氧原子的物质

6、是先出现标记氧原子的物质是 A 丙酮酸丙酮酸 B 还原型辅酶还原型辅酶 C 二氧化碳二氧化碳 D 水水D同位素示踪同位素示踪有氧呼吸产生的能量有氧呼吸产生的能量其余其余1709kJ1709kJ主要以主要以热热能能的形式散失掉。的形式散失掉。1mol1mol葡萄糖释葡萄糖释放能量放能量2870kJ2870kJ有有1161kJ1161kJ转移至转移至ATPATP能量效率高达能量效率高达4040同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？发酵发酵微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）（酒精发酵、乳酸发酵）无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部

7、分能量存留在酒精或乳酸中无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 无氧呼吸是细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催无氧呼吸是细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时放出少量能量的过程。同时放出少量能量的过程。无氧呼吸的无氧呼吸的概念：概念：第一阶段：葡萄糖的初步分解第一阶段：葡萄糖的初步分解第二阶段：丙酮酸不彻底分解第二阶段：丙酮酸不彻底分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶 +4H

8、+4H+少量能量少量能量2C2C3 3H H4 4O O3 3(丙酮酸）丙酮酸）+4H+4H酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)场所：细胞质基质场所：细胞质基质场所：细胞质基质场所：细胞质基质+4H+4H2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2酶酶 无氧呼吸过程无氧呼吸过程第二阶段不第二阶段不释放能量。释放能量。2C2C3 3H H4 4O O3 32C2C3 3H H4 4O O3 3无氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)+

9、少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2+少量能量少量能量酶酶例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌4、下列细胞中，其无氧呼吸过程会以乳酸为主、下列细胞中，其无氧呼吸过

10、程会以乳酸为主要产物的是（要产物的是（）A密闭塑料袋中苹果的细胞密闭塑料袋中苹果的细胞 B用于制作酒精的酵母菌用于制作酒精的酵母菌C剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞 D浇水过多的青菜根部细胞浇水过多的青菜根部细胞C其余主要以其余主要以热能热能的的形式散失掉。形式散失掉。1mol1mol葡萄糖分解葡萄糖分解为乳酸释放能量为乳酸释放能量196.65kJ196.65kJ有有61.08kJ61.08kJ转移至转移至ATPATP能量效率约为能量效率约为3131。无氧呼吸过程产生的能量无氧呼吸过程产生的能量类型类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点反应条件反应条件需要需要O2、酶

11、和适宜的、酶和适宜的温度温度呼吸场所呼吸场所分解产物分解产物释放能量释放能量释放少量能量释放少量能量特点特点有机物彻底氧化分解，有机物彻底氧化分解，能量完全释放能量完全释放相互联系相互联系其实质都是氧化分解有机物，释放能量，生成其实质都是氧化分解有机物，释放能量，生成ATPATP供生命活动供生命活动利用；第一阶段利用；第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸从葡萄糖到丙酮酸)完全相同完全相同有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸和无氧呼吸的比较不需要不需要O2，需要酶和适宜的温度，需要酶和适宜的温度第一阶段在细胞质基第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段质中，第二、三阶段在线粒体内在线粒体内全过程都在细胞质基质中全

12、过程都在细胞质基质中CO2和和H2OCO2和酒精或乳酸和酒精或乳酸释放大量能量释放大量能量有机物没有彻底氧化分解，有机物没有彻底氧化分解，能量没完全释放能量没完全释放有氧呼吸三个阶段灰产生有氧呼吸三个阶段灰产生ATP，无氧呼吸只在第一，无氧呼吸只在第一阶段产生阶段产生ATP原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸氧呼吸微生物的无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧微生物的无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵呼吸不能称为发酵注意：注意：5、下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是、下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是()A无氧呼吸不需要无氧呼吸不需

13、要O2的参与，该过程最终有的参与，该过程最终有 H的积累的积累B有氧呼吸产生的有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合在线粒体基质中与氧结合生成水生成水C有氧呼吸时葡萄糖进入线粒体需经过两层膜有氧呼吸时葡萄糖进入线粒体需经过两层膜D无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，合成无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，合成ATPD细胞呼吸方式的判断细胞呼吸方式的判断(1)呼呼吸吸作作用用中中各各物物质质之之间间的的比比例例关关系系(以以葡葡萄萄糖糖为为底底物物的的细胞呼吸细胞呼吸)有氧呼吸：有氧呼吸：葡萄糖葡萄糖O2CO2无氧呼吸：无氧呼吸：葡萄糖葡萄糖CO2酒精酒精 或或葡萄糖葡萄糖乳酸乳酸消耗等量的葡萄糖时

14、，无氧呼吸与有氧呼吸产生的消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的 CO2摩尔数之比为摩尔数之比为 。消消耗耗等等量量的的葡葡萄萄糖糖时时，有有氧氧呼呼吸吸消消耗耗的的O2摩摩尔尔数数与与有有氧氧呼呼吸吸和和无无氧氧呼呼吸吸产产生生的的CO2摩摩尔尔数数之之和和的的比比为为 。166122121 33 4(2)细胞呼吸方式的判定方法细胞呼吸方式的判定方法不消耗不消耗O2a.无无CO2产生：细胞只进行产生产生：细胞只进行产生 的无氧呼吸。的无氧呼吸。b.有有CO2产生：细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。产生：细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。消耗消耗O2，产生，产生CO2a.VCO2/VO2 ，细胞

15、只进行有氧呼吸。，细胞只进行有氧呼吸。b.VCO2/VO21，细细胞胞进进行行有有氧氧呼呼吸吸分分解解的的底底物物中中可可能能有有脂脂肪肪参与。参与。c.VCO2/VO21，细胞，细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精的同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸。无氧呼吸。1乳酸乳酸若若VCO2/VO24/3，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若若VCO2/VO24/3，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，无氧呼吸占优势。无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，无氧呼吸占优势。若若VCO2/VO24/3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸，有氧呼吸占优势。有氧

16、呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸，有氧呼吸占优势。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势的方法是：此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势的方法是：C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2+少量能量少量能量酶酶C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2+6H+6H2 2O 6COO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶影响呼吸速率的因素1 1、内部因素。内部因素。（1 1）不同种类不同种类植物的呼吸速率不同：植物的呼吸速率不同：一般一般旱生旱生植物，生长缓慢，植物，生长缓慢，呼吸速率比水生植物呼吸速率比

17、水生植物低低；阴生阴生植物所处的光强度较弱，呼吸也较弱，植物所处的光强度较弱，呼吸也较弱，呼吸呼吸速率比阳生植物低速率比阳生植物低。（2 2）同一种植物在）同一种植物在不同的生长发育时期不同的生长发育时期，呼吸速率也，呼吸速率也不同：不同：一般在一般在幼年期、开花期幼年期、开花期等生长旺盛期，等生长旺盛期，呼吸速率增高呼吸速率增高。（3 3）同一种植物的）同一种植物的不同器官不同器官，呼吸速率也不同：，呼吸速率也不同：一般一般生殖器官比营养器官高生殖器官比营养器官高，幼嫩组织器官比幼嫩组织器官比衰老的组织器官高衰老的组织器官高1.温度温度对细胞呼吸的影响对细胞呼吸的影响(1)曲线分析：最适温度

18、时，细胞呼吸曲线分析：最适温度时，细胞呼吸 最最强强；超超过过最最适适温温度度呼呼吸吸酶酶活活性性降降低低，甚甚至至变变性性失失活活，呼呼吸吸受受抑抑制制；低低于于最最适适温度酶活性下降，呼吸受抑制。温度酶活性下降，呼吸受抑制。(2)应应用用：温温室室栽栽培培中中增增大大昼昼夜夜温温差差(降降低低夜夜间间温温度度)，以以减减少少夜夜间间呼呼吸吸消消耗耗有有机机物物。贮贮存存水水果果时时，适适当当降降低低温温度度，从而延长保存时间。从而延长保存时间。外界因素对呼吸速率的影响外界因素对呼吸速率的影响2.O2浓度对细胞呼吸的影响浓度对细胞呼吸的影响(1)分析呼吸方式分析呼吸方式O2浓浓度度0时时，只

19、只进进行行无无氧氧呼吸。呼吸。0O2浓浓度度10%时时，同同时时进行有氧呼吸和无氧呼吸进行有氧呼吸和无氧呼吸。O2浓浓度度10%时时，只只进进行行有有氧呼吸氧呼吸。(2)应用应用中耕松土中耕松土促进促进植物根部植物根部有氧有氧呼吸呼吸无氧发酵过程需要严格无氧发酵过程需要严格控制控制无氧无氧环境环境低低氧氧仓储粮食、水果和蔬菜仓储粮食、水果和蔬菜O2浓度对有氧呼吸和无氧呼吸的曲线分析浓度对有氧呼吸和无氧呼吸的曲线分析(1)氧气作为有氧呼吸的原料，氧气作为有氧呼吸的原料，可同时影响有氧呼吸和无氧呼吸的速率。可同时影响有氧呼吸和无氧呼吸的速率。(2)图图中中R点点为为两两种种呼呼吸吸CO2释释放放总

20、总量量的的最最低低点点，一一般般认认为为此时细胞的呼吸消耗最少。此时细胞的呼吸消耗最少。AB段段长长度度BC段段长长度度，说说明明此此时时有有氧氧呼呼吸吸与与无无氧氧呼呼吸吸释释放放CO2量量相相等等，则则此此时时有有氧氧呼呼吸吸消消耗耗的的葡葡萄萄糖糖量量应应为为无无氧氧呼吸消耗葡萄糖量的呼吸消耗葡萄糖量的 。3.含水量对细胞呼吸的影响含水量对细胞呼吸的影响(1)曲线分析：在一定范围内，细胞呼吸曲线分析：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而速率随含水量的增加而加快加快，随含水量，随含水量的减少而的减少而减慢减慢。当含水过多时，呼吸。当含水过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。速率减慢，甚至死

21、亡。(2)应用应用粮食在收仓前要进行粮食在收仓前要进行晾晒晾晒处理处理干种子萌发前进行干种子萌发前进行浸泡浸泡处理处理4.CO2浓度对细胞呼吸的影响浓度对细胞呼吸的影响(1)曲线分析：曲线分析：CO2是细胞呼吸的最终产物，是细胞呼吸的最终产物，积累过多会积累过多会抑制抑制细胞呼吸的进行。细胞呼吸的进行。(2)应用：在蔬菜、水果保鲜中，应用：在蔬菜、水果保鲜中，增加增加CO2(或充入或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。1.实验原理实验原理实验解读实验解读变混浊变混浊灰绿色灰绿色 探究酵母菌细胞呼吸的方式2.实验步骤实验步骤(1)配制酵母菌培养液配制酵母

22、菌培养液(酵母菌葡萄糖溶液酵母菌葡萄糖溶液)。(2)检测检测CO2的产生，装置如图所示。的产生，装置如图所示。NaOH溶液溶液石灰水石灰水石灰水石灰水(3)检检测测酒酒精精的的产产生生：自自B、D中中各各取取2 mL酵酵母母菌菌培培养养液液的的滤滤液液分分别别注注入入编编号号为为1、2的的两两支支试试管管中中分分别别滴滴加加0.5 mL溶溶有有0.1 g 的浓硫酸溶液的浓硫酸溶液振荡并观察溶液的颜色变化。振荡并观察溶液的颜色变化。重铬酸钾重铬酸钾深度思考(1)通入B瓶的空气中不能含有CO2的原因是什么？提提示示保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊完全是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(2)D

23、瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将D瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的原因是什么？提提示示确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。1.植物细胞呼吸方式的确定方法及呼吸速度的测定欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)：实验结果预测和结论实验结果预测和结论(见下表见下表)：实验现象实验现象结论结论装置一液装置一液滴滴装置二液滴装置二液滴不动不动不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡已死亡不动不动右移右移只进行产生酒精的无氧呼吸只进行产生酒精的无氧呼吸左移左移右移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼进行有氧呼

24、吸和产生酒精的无氧呼吸吸左移左移不动不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸产生乳酸的无氧呼吸特特别别提提醒醒 为为使使实实验验结结果果精精确确，除除减减少少无无关关变变量量的的干干扰扰外外，还还应应设设置置对对照照装装置置。对对照照装装置置与与装装置置二二相相比比，不不同同点点是是用用“煮煮熟熟的的种种子子”代代替替“发发芽芽种种子子”，其其余余均均相同。相同。2.细胞呼吸速率的测定细胞呼吸速率的测定(1)实验装置实验装置(2)实实验验原原理理：组组织织细细胞胞呼呼吸吸作作用用吸吸收收O2，释释放放CO2，CO2被被NaOH溶溶液液吸吸收收，使使容容

25、器器内内气气体体压压强强减减小小，刻刻度度管管内内的的液液滴滴左左移移。单单位位时时间间内内液液滴滴左左移移的的体体积积即即表表示示呼呼吸吸速速率率。装装置乙为对照。置乙为对照。特别提醒特别提醒误差的校正误差的校正(1)如如果果实实验验材材料料是是绿绿色色植植物物，整整个个装装置置应应遮遮光光处处理理，否否则则植植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2)如如果果实实验验材材料料是是种种子子，为为防防止止微微生生物物呼呼吸吸对对实实验验结结果果的的干干扰，应对装置及所测种子进行扰，应对装置及所测种子进行消毒消毒处理。处理。(3)为为防防止止气气压压、温温度度等等

26、物物理理膨膨胀胀因因素素所所引引起起的的误误差差，应应设设置置对对照照实实验验，将将所所测测的的生生物物材材料料灭灭活活(如如将将种种子子煮煮熟熟)，其其他他条条件均不变。件均不变。3细胞呼吸原理的实践应用 用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。(2)酿酒时 食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。土壤松土促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量；无土栽培时要及时通入空气，避免因无氧呼吸产生酒精而烂根。早期通气早期通气促进酵母菌有氧呼吸，促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖利于菌种繁殖后期密封发酵罐后期密封发酵罐促进酵母菌无氧促进酵母菌无氧 呼吸，利于产生酒精呼吸，利于产生酒精