生物分子与细胞 第3单元 细胞的代谢 第9讲 细胞呼吸（必修1）.ppt

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1、生物课标版第9讲细胞呼吸考点一探究酵母菌细胞的呼吸方式考点一探究酵母菌细胞的呼吸方式1.实验原理(1)酵母菌细胞呼吸的方式教材研读教材研读试剂现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水变浑浊溴麝香草酚蓝水溶液蓝色绿色黄色酒精在酸性条件下,橙色的重铬酸钾灰绿色(2)产物的检测2.实验步骤(1)配制酵母菌培养液。(2)设计对比实验:图甲中空气先通过NaOH溶液的目的是消除CO2。图乙中B瓶先密封放置一段时间后,再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气。3.实验结论考点二细胞呼吸的类型考点二细胞呼吸的类型1.分类2.有氧呼吸(1)反应式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。(2)过

2、程(3)与有机物在生物体外燃烧相比,有氧呼吸是在温和的条件下进行的;有机物中的能量是逐步释放的;一部分能量储存在ATP中。3.无氧呼吸(1)场所:全过程是在细胞质基质中发生的。(2)过程:第一阶段葡萄糖丙酮酸、H和少量能量第二阶段 乙醇发酵丙酮酸酒精+CO2植物、酵母菌等乳酸发酵丙酮酸乳酸高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等判断下列说法的正误。1.(2014安徽理综,1B)葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中。()2.(2014天津理综,2B)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中。()3.(2013课标,3A)肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸。()4.(2013课标,3D

3、)有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同。()5.有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。()6.(2013海南单科,9C)呼吸作用产生的能量均以热能释放。()7.细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和H的反应,只发生在细胞有氧时。()8.种子风干脱水后呼吸强度增强。()9.细胞中不能合成ATP的部位是线粒体的内膜。()突破一辨析有氧呼吸与无氧呼吸突破一辨析有氧呼吸与无氧呼吸考点突破考点突破一、突破细胞呼吸的四个重难点1.有氧呼吸中氧元素的来源和去路2.有氧呼吸的反应物和产物(1)CO2是在第二阶段产生的,是由丙酮酸和水反应生成的,场所是线粒体基质。(2)O2参与了第三阶段,H和O2结合生成水,所以细胞呼吸

4、产生的水中的氧来自于O2,场所是线粒体内膜。(3)有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水,反应物中的水用于第二阶段的反应,生成物中的水是有氧呼吸第三阶段H和O2结合生成的。3.有氧呼吸与无氧呼吸中H和ATP的来源和去路来源去路H有氧呼吸:C6H12O6和H2O无氧呼吸:C6H12O6有氧呼吸:与O2结合生成水无氧呼吸:还原丙酮酸ATP有氧呼吸:三个阶段都产生无氧呼吸:只在第一阶段产生用于各项生命活动4.不同生物无氧呼吸的产物不同生物无氧呼吸产物植物大多数植物细胞酒精和CO2马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等乳酸动物骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等 乳酸微生物乳酸菌等乳酸酵母菌等酒精和CO2二、走

5、出细胞呼吸认识的八个误区1.有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP,但生成ATP最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶段。无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。2.不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于基因选择性表达。3.葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解,必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才进入线粒体被分解。4.有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的一定不是乳酸发酵。5.不要认为有氧呼吸的全过程都需要O2。有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2,只有第三阶段需要O2。6.水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒

6、精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。7.人体内产生的CO2只是有氧呼吸产生的,人体无氧呼吸产物是乳酸,无CO2。8.生物体进行有氧呼吸底物为脂肪时消耗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。1.“三看法”判定细胞呼吸类型(1)“一看”反应物和产物(2)“二看”物质的量的关系不消耗O2,释放CO2只进行无氧呼吸产生酒精。无CO2释放只进行无氧呼吸产生乳酸。酒精产生量等于CO2量只进行无氧呼吸产生酒精。CO2释放量等于O2的吸收量只进行有氧呼吸。CO2释放量大于O2的吸收量既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵

7、;多余的CO2来自酒精发酵。酒精产生量小于CO2量既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自有氧呼吸。(3)“三看”反应场所2.实验法判断生物呼吸类型(1)若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴不动,则只进行有氧呼吸。(2)若甲红墨水滴不动,乙红墨水滴右移,则只进行无氧呼吸。(3)若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴右移,则既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。(4)物理误差的校正:设置丙装置,除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。名师点拨(1)图甲可以用来测定植物组织细胞呼吸速率。植物呼吸作用吸收O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的红墨水滴左

8、移。单位时间内红墨水滴左移的体积即表示呼吸速率。(2)利用图甲测定植物组织呼吸速率时,注意以下三点:若所放植物组织为绿色组织,整个装置必须遮光处理,否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置及所测材料进行消毒处理。为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测定的生物材料灭活(将种子煮熟),其他条件均不变。考向一以基础判断的形式考向一以基础判断的形式,考查有氧呼吸与无氧呼吸考查有氧呼吸与无氧呼吸1.(2016黑龙江大庆实验中学开学考,7)比较植物有氧呼吸和无氧呼吸,正 确 的 是()A.葡萄糖是有氧呼吸的主要底物,不是无氧呼吸的主

9、要底物B.CO2是有氧呼吸的产物,不是无氧呼吸的产物C.有氧呼吸逐步释放能量,无氧呼吸瞬间释放能量D.有氧呼吸产生还原氢,无氧呼吸过程中也能产生还原氢答案答案D葡萄糖是有氧呼吸和无氧呼吸的主要底物,A错误;葡萄糖经过有氧呼吸可以产生水和二氧化碳,而经过无氧呼吸可以产生乳酸或酒精和二氧化碳,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸能量都是逐步释放出来的,C错误;有氧呼吸第一阶段和第二阶段都产生还原氢,无氧呼吸第一阶段产生还原氢,D正确。2.(2016湖南衡阳一中第二次月考,35)下列关于在人体细胞呼吸过程中,H 的 来 源 与 用 途 的 叙 述,最 准 确 的 是()答案答案B有氧呼吸产生的H来源于葡萄糖和

10、水,A错误、B正确;无氧呼吸产生的H只来源于葡萄糖,人体无氧呼吸只产生乳酸,C、D错误。考向二借助实验探究或实例,考查呼吸方式的分析判断选项呼吸类型H的来源H的用途A有氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成水B有氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成水C无氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成乳酸D无氧呼吸来源于葡萄糖用于生成酒精3.如图三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物,有关分析 不 正 确 的 是()A.装置甲可用于探究呼吸作用是否产生热量B.装置乙的有色液滴向左移动,说明种子萌发只进行有氧呼吸C.装置丙可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生二氧化碳D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理,都需要设置对

11、照实验答案答案B装置甲中有温度计,且使用了保温瓶(可以防止种子细胞呼吸释放的热量散失),因此,该装置可以用于探究呼吸作用是否产生热量,A正确;装置乙中氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,装置乙的有色液滴向左移动是该装置中氧气减少所致,说明种子萌发时一定进行有氧呼吸,但种子细胞也可能同时进行无氧呼吸,B错误;澄清的石灰水可用于检测二氧化碳,因此,装置丙可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生二氧化碳,C正确;三个装置中的种子都必须进行消毒处理,以杀死黏附在种子表面的微生物,避免微生物的呼吸作用对实验产生干扰,并且三个装置都要设置相应的对照实验,D正确。4.两个课外活动小组分别对酵母菌细胞呼吸作用进行了如下

12、探究实验。请分析作答:(1)甲组想探究的问题是:酵母菌是否在有氧和无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套实验装置,如图(AD)所示:请根据实验目的选择装置序号,并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号依次是:。B瓶中澄清的石灰水还可用代替。(2)乙组利用图所示装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管),探究酵母菌的细胞呼吸类型。若想达到实验目的,还必须设置对照实验,对照实验装置设计为(装置编号为)。预测实验结果并得出相应实验结论:。答案答案(1)CAB(或CBAB)溴麝香草酚蓝水溶液(2)等量的清水(或蒸馏水)代替10%NaOH溶液,其他条件与装置相同若装置的液滴

13、向左移动,装置的液滴不移动,则酵母菌只能进行有氧呼吸;若装置的液滴不移动,装置的液滴向右移动,则酵母菌只能进行无氧呼吸;若装置的液滴向左移动,装置的液滴向右移动,则酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸解析解析(1)设置有氧条件要通入空气,且需除去空气中的CO2以防止其对实验结果造成干扰,所以有氧条件下的装置序号是CAB(或CBAB)。CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,所以B瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替。(2)图所示装置中的NaOH溶液能够吸收CO2,弯管内红色液滴移动的距离反映出酵母菌有氧呼吸消耗的氧气量,无法检测酵母菌是否进行了无氧呼吸,

14、所以欲探究酵母菌的细胞呼吸类型,还必须设置对照实验。对照实验装置(装置编号为)设计为:将图装置中的10%NaOH溶液用等量的清水(或蒸馏水)代替,其他条件与装置相同。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2,有氧呼吸消耗的O2量与释放的CO2量相等,无氧呼吸不消耗O2。若酵母菌只能进行有氧呼吸,装置内因O2不断被消耗导致气体压强降低,液滴向左移动,装置的液滴不移动;若酵母菌只能进行无氧呼吸,装置内产生的CO2被10%NaOH溶液吸收,气体压强不变,液滴不移动,装置内酵母菌无氧呼吸释放的CO2导致气体压强增大,液滴向右移动;若酵母菌的有氧呼吸与无氧呼吸同时进行,分析可知,装置的液滴向左移动,装置的液

15、滴向右移动。突破二影响细胞呼吸的因素及曲线分析突破二影响细胞呼吸的因素及曲线分析1.影响细胞呼吸的因素项目温度氧气浓度水分影响原理影响酶活性决定呼吸类型和强度自由水含量较高时呼吸旺盛坐标曲线实践应用在零上低温下贮存蔬菜、水果;在大棚蔬菜的栽培过程中,增加昼夜温差以减少有机物的消耗,提高产量常利用降低氧的浓度抑制细胞呼吸、减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间贮藏作物种子时,将种子风干,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗2.解读植物细胞呼吸曲线(1)图中各点表示的生物学意义:Q点:不耗O2,产生CO2只进行无氧呼吸P点:耗O2量=产生CO2量只进行有氧呼吸QP段(不包含Q、P点):产生C

16、O2量耗O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸R点:产生CO2最少组织细胞呼吸最弱点(2)在保存蔬菜、水果时,应选择R点对应的O2浓度,同时保持低温条件。考向借助图表曲线考向借助图表曲线,考查影响细胞呼吸的因素考查影响细胞呼吸的因素1.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸 收 量 的 变 化。下 列 相 关 叙 述 错 误 的 是()A.氧浓度为a时,有氧呼吸最弱B.氧浓度为b时,有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/5C.氧浓度为c时,适于储藏该植物器官D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等答案答案D由题图可以看出,当氧浓度为a时,只有CO2释放,说

17、明此时只进行无氧呼吸,A正确;氧浓度为b时,CO2释放量为8,O2吸收量为3,所以无氧呼吸释放CO2为8-3=5,消耗葡萄糖为2.5,有氧呼吸释放的CO2为3,消耗葡萄糖为0.5,B正确;氧浓度为c时,细胞呼吸最弱,适于储藏该植物器官,C正确;当氧浓度为d时,CO2释放量=O2吸收量,说明只进行有氧呼吸,D错误。2.(2016山东济南一中上学期期中,18)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如图所示。据图中信息推断错误的是()A.氧浓度为a时酵母菌没有有氧呼吸,只进行无氧呼吸B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程会不同C.当氧浓度为c时,2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵D.a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生H和ATP答案答案C根据无氧呼吸反应式可知,无氧呼吸产生酒精的量和CO2的量相等,氧浓度为a时,产生酒精的量等于产生CO2的量,表明酵母菌只进行无氧呼吸,A正确;当氧浓度为b时,产生CO2的量大于酒精的量,说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,而氧浓度为d时,产生酒精的量为零,说明酵母菌只进行有氧呼吸,B正确;由图中数据可知,氧浓度为c时,2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵,C错误;无论有氧呼吸还是无氧呼吸都能产生H和ATP,D正确。