2019_20学年高中生物4.3细胞呼吸课件苏教版必修.pptx

第三节 细胞呼吸,一,二,三,一、细胞呼吸产生能量 1.概念:主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。 2.特点:在温和的条件下有机物被酶催化氧化分解,逐步释放能量。 3.本质:氧化分解有机物释放能量。,一,二,三,二、细胞呼吸的过程 1.有氧呼吸 (1)概念:细胞在氧气的参与下,彻底氧化分解有机物,产生二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。 (2)场所:细胞质基质和线粒体。,一,二,三,(3)过程,一,二,三,2.无氧呼吸 (1)概念:在无氧或缺氧的条件下,生物的活细胞通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物氧化分解为C2H5OH和CO2或分解为C3H6O3等物质,同时释放较少能量的过程。 (2)场所:细胞质基质。 (3)反应式,一,二,三,自主思考 储存久的苹果和梨有很浓的酒味,你知道是什么原因吗? 提示:苹果和梨内部细胞在缺氧的条件下进行无氧呼吸分解葡萄糖产生了乙醇,所以有酒味。,一,二,三,三、细胞呼吸原理的应用 1.生产啤酒、白酒、果酒的过程,促进(填“促进”或“抑制”)微生物进行无氧呼吸(填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”)。 2.水稻生产中要适时露田和晒田,以改善土壤通气条件,增强(填“增强”或“抑制”)有氧呼吸。 3.储存果蔬过程要抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸,以减少有机物的消耗。,轻松判断水果和蔬菜常采用低温储存,储存时温度越低越好吗? 提示:不是,温度过低会导致果蔬冻伤而影响口感。因此,在储藏时要选择最适宜的温度。,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,细胞呼吸的过程 问题导引 为什么要经常给花松土? 提示:松土有利于根系进行有氧呼吸,从而促进根系对无机盐的吸收。,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,名师精讲 1.有氧呼吸 (1)场所:细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段)。 主要场所为线粒体。 线粒体的结构(如图):,双层膜:外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开;内膜上有许多与细胞呼吸有关的酶;嵴:由内膜向内腔折叠形成,嵴使内膜的表面积大大增加,更有利于有氧呼吸的进行;基质:有少量的DNA和RNA,有许多与有氧呼吸有关的酶。,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,(2)有氧呼吸图解,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,(3)反应物中各元素的转移途径 C元素:14C6H12O6丙酮酸14CO2,3H2O3H3H2O (4)总反应式,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,(5)能量的产生与去向 1 mol葡萄糖共释放能量2 870 kJ,其中1 161 kJ能量储存于ATP中用于各项生命活动,其余能量以热能的形式散失。 (6)有氧呼吸三个阶段的比较,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,2.无氧呼吸 (1)过程(以葡萄糖为底物),特别提醒无氧呼吸的类别及典型生物 无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同。酶的不同决定了丙酮酸被还原的产物不同:大多数植物、酵母菌、苹果无氧呼吸的产物为乙醇和二氧化碳;有些高等植物的某些器官无氧呼吸产生乳酸,如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等;而高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,(2)能量的产生与去向:无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP,其余以热能形式散失。 (3)总反应式,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,3.有氧呼吸和无氧呼吸的异同,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,特别提醒(1)不论是有氧呼吸还是无氧呼吸,所释放的能量都是大部分以热能形式散失,少部分转移给ATP。 (2)细胞生命活动的正常进行离不开能量,细胞每时每刻都在进行细胞呼吸,为细胞提供能量。有氧呼吸是大多数生物获取能量的主要途径,在长期进化过程中,许多生物保留了无氧或缺氧条件下进行无氧呼吸的能力,即许多生物既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸。但少数生物只能进行无氧呼吸,如哺乳动物的成熟红细胞、厌氧型细菌等。 (3)线粒体是有氧呼吸的主要场所,但不是唯一场所。如好氧型细菌细胞内无线粒体,仍能在细胞质基质中进行有氧呼吸。 (4)细胞呼吸过程中的能量变化:,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,典例剖析 【例题1】 下图为生物体内细胞呼吸过程的图解,下列有关说法正确的是( ) A.图中过程中均能产生ATP和H,消耗等量的丙酮酸,过程产生的ATP最多 B.过程在细胞质基质中进行,过程只能在线粒体中进行 C.一个细胞内不可能同时进行过程 D.不同生物体内产生1 mol二氧化碳,消耗的氧气量相同,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,解析:图中过程中能产生ATP和H的只有和;原核生物无线粒体,其有氧呼吸只能在细胞质基质中进行;有些生物进行无氧呼吸也能产生二氧化碳,有氧呼吸产生1 mol二氧化碳,消耗1 mol氧气,而无氧呼吸不消耗氧气。 答案:C,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,典型方法根据细胞呼吸中物质变化的数量关系来判断细胞呼吸的方式 (1)依据O2吸收量和CO2释放量判断。,(2)依据乙醇和CO2生成量判断。,探究点,实验设计,当堂检测,一,二,易错点排查,变式训练 有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( ) 都在线粒体中进行 都需要酶 都需要氧 都产生ATP 都经过生成丙酮酸的反应 都伴随糖类等有机物的合成 都伴随能量的释放 A. B. C. D. 解析:有氧呼吸主要在线粒体中进行,无氧呼吸在细胞质基质中进行。有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都能生成丙酮酸,另外,细胞呼吸都需要酶的催化,都能产生ATP,都伴随糖类等有机物的分解和能量的释放。 答案:B,探究点,一,二,实验设计,当堂检测,易错点排查,影响细胞呼吸的因素及应用 问题导引 果蔬储藏时,抑制细胞呼吸的方法有哪些? 提示:降低氧浓度、充氮气或降低温度等。,探究点,一,二,实验设计,当堂检测,易错点排查,名师精讲 1.内部因素(遗传因素) (1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。 (2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高,成熟期细胞呼吸速率较低。 (3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。,探究点,一,二,实验设计,当堂检测,易错点排查,2.外部因素及应用,探究点,一,二,实验设计,当堂检测,易错点排查,探究点,一,二,实验设计,当堂检测,易错点排查,探究点,一,二,实验设计,当堂检测,易错点排查,【例题2】右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化,请据图回答下列问题。,探究点,一,二,实验设计,当堂检测,易错点排查,(1)O2浓度为0时,该器官的呼吸类型是 。 (2)在O2浓度为b%以下时(不包括0点),该器官的呼吸类型是 ,因为 。 (3)该器官CO2的释放与O2的吸收两条曲线在Q点重合,其呼吸类型为 ,因为 。 (4)图中阴影部分的面积代表 。,探究点,一,二,实验设计,当堂检测,易错点排查,解析:只释放CO2,细胞进行无氧呼吸。CO2的释放量大于O2的吸收量,细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸。CO2的释放量等于O2的吸收量,细胞只进行有氧呼吸。 答案:(1)无氧呼吸 (2)无氧呼吸和有氧呼吸 CO2的释放量大于O2的吸收量 (3)有氧呼吸 CO2的释放量等于O2的吸收量 (4)无氧呼吸中CO2的释放量,探究点,易错点排查,实验设计,当堂检测,判断正误(正确的画“”,错误的画“”)。 1.无氧呼吸是不需氧的呼吸,因而其底物分解不属于氧化反应。( ) 提示: 无氧呼吸的本质也是氧化分解释放能量。 2.水果储藏在完全无氧的环境中,可将损失减小到最低程度。( ) 提示: 低氧环境中消耗有机物最少,而不是完全无氧环境中。 3.与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中。( ) 提示:,探究点,易错点排查,实验设计,当堂检测,4.人体剧烈运动时,CO2/O21,即CO2既可在线粒体中产生,又可在细胞质基质中产生。( ) 提示: 人体无氧呼吸产生乳酸,无CO2产生,即人体中的CO2只能通过有氧呼吸在线粒体中产生,故CO2/O2=1。 5.无氧呼吸对生物体都有害。( ) 提示: 无氧呼吸对生物体并非都有害,在低氧或缺氧环境中进行无氧呼吸,同样可以满足细胞对能量的供应。 6.有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的一定是乳酸发酵。( ) 提示: 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。 7.玉米等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的乙醇对细胞有毒害作用。( ) 提示:,影响酵母菌无氧呼吸的因素 【实验指导】 1.研究目的:说明影响细胞无氧呼吸的因素。 2.实验原理:比较不同条件下酵母菌无氧呼吸的速率,了解影响酵母菌无氧呼吸的因素。 3.研究实例:探究葡萄糖浓度对酵母菌无氧呼吸速率的影响。 (1)实验步骤:配制质量分数为1%,3%,5%,7%的无菌葡萄糖溶液各5 mL 加入等量干酵母 分别倒入相同的气球中 相同时间后观察气球的体积。 (2)实验现象:葡萄糖浓度越高,气球体积越大。 (3)实验结论:底物浓度会影响酵母菌无氧呼吸速率。,探究点,实验设计,当堂检测,易错点排查,探究点,实验设计,当堂检测,易错点排查,【设计体验】 某同学为了探究pH对酵母菌无氧呼吸的影响,进行了如下实验。,探究点,实验设计,当堂检测,易错点排查,该同学得出结论,酵母菌无氧呼吸速率最快时所对应的pH最接近( ) A.6 B.7 C.8 D.9 答案:C,1,2,3,4,5,探究点,实验设计,当堂检测,易错点排查,1.在有氧呼吸过程中,进入细胞的氧将( ) 与氢结合生成水 与碳结合生成二氧化碳 在线粒体中被消耗 在线粒体与细胞质基质中被消耗 A. B. C. D. 解析:O2进入细胞内,在线粒体中与有氧呼吸前两个阶段产生的H结合生成H2O,放出大量的能量。 答案:A,1,2,3,4,5,探究点,实验设计,当堂检测,易错点排查,2.有氧呼吸过程中产生ATP最多的阶段是( ) A.葡萄糖分解成丙酮酸 B.丙酮酸分解成CO2和H C.H和氧结合生成水 D.丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳 解析:有氧呼吸过程中产生ATP最多的阶段是第三阶段,即H和氧结合生成水。 答案:C,1,2,3,4,5,探究点,实验设计,当堂检测,易错点排查,3.无氧呼吸是细胞呼吸的一种类型,也是分解有机物释放能量的过程。下列关于无氧呼吸的叙述,错误的是 ( ) A.场所是细胞质基质 B.只有第一阶段释放少量能量 C.不需要O2的参与 D.水稻种子浸泡时间过长会乳酸中毒 解析:水稻种子浸泡时间过长会进行无氧呼吸,其代谢产物是乙醇而不是乳酸。 答案:D,1,2,3,4,5,探究点,实验设计,当堂检测,易错点排查,4.细胞内糖分解代谢过程如下图所示,其中在细胞质基质中发生的是( ) A. B. C. D. 解析:图中为有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段,为有氧呼吸二、三阶段,分别为两种无氧呼吸的第二阶