《细胞呼吸》课件（1）.ppt

第三节细胞呼吸 一 有氧呼吸1 过程 第一阶段 葡萄糖 第二阶段 h2o o2 第三阶段 场所 物质变化 产能情况 场所 物质变化 产能情况 场所 物质变化 产能情况 2 反应式 点拨 1 线粒体是进行有氧呼吸的主要场所 但原核生物无线粒体 仍能进行有氧呼吸 2 有氧呼吸三个阶段均产生atp 第三阶段产生的atp最多 c6h12o6 6h2o 6o26co2 12h2o 能量 二 无氧呼吸 1 场所 2 条件 和 3 生成物 或 4 反应式 1 产物为酒精 2 产物为乳酸 细胞质基质 无氧 多种酶 酒精和二氧化碳 乳酸 c6h12o62c2h5oh 2co2 少量能量 c6h12o62c3h6o3 少量能量 点拨 1 有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段反应完全相同 并且都在细胞质基质中进行 二者的实质都是氧化分解有机物 释放能量 形成atp 2 无氧呼吸释放的能量少 因为还有大部分能量储存在酒精或乳酸中 3 不同生物的无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同 三 细胞呼吸原理的应用 有氧 无氧 代谢产物 乳酸 青霉素 细胞呼吸 有机物消耗 干燥 降低温度 点拨 储藏水果 蔬菜和粮食都需要低温 低氧等条件 但并不是温度及氧浓度越低越好 低温以不破坏植物组织为标准 一般为零上低温 低氧是指总呼吸强度最弱时对应的氧浓度 思维判断 1 有氧呼吸的酶全部存在于线粒体中 分析 真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体 因此其相关的酶存在于细胞质基质 线粒体基质和线粒体内膜中 2 无氧呼吸对生物体都有害 分析 有的生物只能进行无氧呼吸 通过无氧呼吸获得生命活动所需的能量 进行有氧呼吸的生物也可以进行短时间的无氧呼吸 但长时间进行无氧呼吸会对机体造成危害 3 有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸 分析 无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或乳酸 只有有氧呼吸的产物中有水 4 保存蔬菜水果时为了降低有机物的消耗应放在完全无氧的环境中 分析 生物体各项生命活动需要的能量来自细胞呼吸 无氧时细胞呼吸消耗大量有机物 而且产生的酒精对蔬菜水果也有一定的毒害作用 故应在低氧而不是无氧环境下保存蔬菜水果 有氧呼吸和无氧呼吸的过程1 两者联系 c6h12o6 酶 2c3h4o3 丙酮酸 酶 酶 酶 2 三项分析 1 有氧呼吸第一 二阶段产生的 h 用于第三阶段与o2结合生成水 无氧呼吸第一阶段产生的 h 用于第二阶段将丙酮酸还原为c2h5oh和co2或乳酸 2 有氧呼吸中h2o既是反应物 又是生成物 且生成的h2o中的氧全部来自o2 3 有氧呼吸中氧元素的来源和去路 主要在线粒体中进行 在细胞质基质中进行 氧气 多种酶 无氧气 多种酶 葡萄糖彻底氧化分解 生成co2和h2o 葡萄糖分解不彻底 生成乳酸或酒精和co2 释放大量能量 产生大量atp 释放少量能量 产生少量atp 受o2和温度等因素的影响 有氧气存在时 无氧呼吸受抑制 二者第一阶段反应完全相同 并且都在细胞质基质中进行 本质都是氧化分解有机物 释放能量 产生atp 3 五异二同 比较有氧呼吸和无氧呼吸 高考警示钟 不同生物细胞呼吸的理解误区 1 真核生物的细胞并非都能进行有氧呼吸 如蛔虫细胞 哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸 2 原核生物无线粒体 但有些原核生物仍可进行有氧呼吸 如蓝藻 硝化细菌等 3 有氧呼吸三个阶段都产生atp 但无氧呼吸只有第一阶段产生atp 第二阶段不产生atp 典例训练1 2011 海南高考 细胞内糖分解代谢过程如图 下列叙述错误的是 a 植物细胞能进行过程 和 或者过程 和 b 真核细胞的细胞质基质中能进行过程 和 c 动物细胞内 过程 比过程 释放的能量多d 乳酸菌细胞内 过程 产生 h 过程 消耗 h 解题指南 1 知识储备 1 掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程 2 明确不同细胞呼吸作用的代谢产物 2 解题思路首先明确图中 为有氧呼吸过程 为无氧呼吸过程 然后联系细胞呼吸过程的各阶段产物得出答案 解析 选b 植物细胞可以进行无氧呼吸产生酒精和co2 某些植物器官 如马铃薯块茎 甜菜块根 可以产生乳酸 真核细胞的细胞质基质中能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸 因此能进行过程 不能进行过程 有氧呼吸第三阶段释放的能量最多 过程 为第二 三阶段 释放的能量多于过程 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸 第一阶段产生 h 第二阶段消耗 h 变式备选 如图表示真核生物细胞呼吸的部分过程 可在细胞质基质中发生的是 a b c d 解析 选b 是有氧呼吸第二 三阶段 发生在线粒体中 和 表示两种类型的无氧呼吸 均发生在细胞质基质中 可表示第一阶段atp的合成 发生在细胞质基质中 影响细胞呼吸的四因素 最适温度时 细胞呼吸最强 超过最适温度呼吸酶活性降低 甚至变性失活 细胞呼吸受抑制 低于最适温度酶活性下降 细胞呼吸受抑制 低温下贮存蔬菜 水果 夜间适当降温提高大棚蔬菜产量 o2浓度低时 无氧呼吸占优势 随o2浓度增大 无氧呼吸逐渐被抑制 有氧呼吸不断加强 o2浓度达到一定值后 随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 蔬菜 水果的保鲜 医用 创可贴 从化学平衡的角度分析 co2浓度增大 呼吸速率下降 在一定范围内 细胞呼吸速率随含水量的增加而加快 随含水量的减少而减慢 低氧高co2条件下保存蔬菜 水果 干燥的种子有利于贮藏 典例训练2 溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂 较低浓度的co2使其由蓝变绿 较高浓度的co2使其由蓝变绿再变黄 一实验小组用图示的实验装置 在25 条件下 多次进行如下操作 打开阀门a和b 推注射器1的活塞 然后关闭a和b 一段时间后 拉注射器2的活塞 促进两个瓶中的气体流动 观察溴麝香草酚蓝水溶液的变色情况 阀门a和b关闭时 整个装置是密封的 请完成下列问题 1 此实验的目的是探究25 条件下 2 如果向有苹果的瓶中注入一定量的n2 一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿 这种情况下苹果的代谢特点是 3 当向有苹果的瓶内注入的氮气很少或很多时 溴麝香草酚蓝水溶液都将会变黄 其原因是 向有苹果的瓶内注入的氮气很少时 向有苹果的瓶内注入的氮气很多时 4 此实验结果可在实际生活中用于 解题指南 1 考查实质有苹果的瓶内氧气浓度不同 苹果细胞呼吸的方式不同 2 解题关键明确当有苹果的瓶内n2量少时 o2较多 苹果主要进行有氧呼吸 产生大量co2 当瓶内n2量多时 o2较少 苹果主要进行无氧呼吸 也会产生较多的co2 解析 打开阀门a和b 推注射器1的活塞 然后关闭a和b 可以更新装置中的空气 因此可知此实验的目的是探究25 条件下氧气浓度对苹果呼吸作用的影响 溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂 较低浓度的co2使其由蓝变绿 如果向有苹果的瓶中注入一定量的n2 一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿 则说明细胞呼吸弱 当向瓶内注入的氮气很少时 氧气浓度很高 苹果有氧呼吸强 放出的co2多 当向瓶内注入的氮气很多时 氧气浓度很低 苹果无氧呼吸强 放出的co2也较多 所以溴麝香草酚蓝水溶液也将会变黄 以上实验说明苹果 或其他水果或粮食等 贮藏时 应适当控制环境中氧气的浓度 并不是氧气浓度越低越好 答案 1 氧气浓度对苹果呼吸作用的影响 2 细胞呼吸弱 3 有苹果的瓶内氧气浓度很高 苹果有氧呼吸强 放出的co2多 有苹果的瓶内氧气浓度很低 苹果无氧呼吸强 放出的co2也较多 4 苹果 或其他水果或粮食等 贮藏时 适当控制环境中氧气的浓度 变式备选 蔬菜和水果长时间贮藏 保鲜所需要的条件应为 a 低温 干燥 低氧b 低温 湿度适中 低氧c 高温 干燥 高氧d 高温 湿度适中 高氧 解析 选b 一般在贮藏植物时要尽可能降低植物的呼吸作用 以减少有机物的消耗 而植物的呼吸作用主要与温度及氧气浓度有关 因此在低温和低氧的情况下有利于减弱植物的呼吸作用以减少有机物的消耗 对于一般的种子 如小麦 玉米等可以在干燥的条件下贮藏 尽量降低水分含量 以减弱种子的呼吸作用 但对于蔬菜和水果则不同 它们本身就含有很多水分 如果在干燥条件下贮藏 水分散失过多 细胞会失水而死亡 因此要有适中的湿度才能保鲜 变式备选 将水果放在密封的地窖里 可以保存较长时间 地窖影响水果代谢的原因是 a 温度恒定 水果抵抗病虫害的能力强b 温度适宜 水分容易保持c 黑暗无光 不易引起早熟d 二氧化碳浓度增加 抑制呼吸作用 解析 选d 地窖中通风差 二氧化碳浓度高能够抑制水果细胞的呼吸作用 主要是抑制有氧呼吸 减少有机物的消耗 细胞呼吸方式的测定1 设计思路测定细胞呼吸或确认呼吸类型常采取玻璃管液滴移动观察法 或u形管液面升降观察法 即在广口瓶或锥形瓶内放入被测生物 活种子或植物或动物 通过生物细胞呼吸过程中释放co2或吸入o2引起的气压变化而推测或计算生物的呼吸状况 装置如图所示 由于生物细胞呼吸时既产生co2又消耗o2 前者可引起装置内气压升高 而后者则引起装置内气压下降 为便于测定真实呼吸情况 应只测其中一种气体变化情况 为此 测定过程中 往往用naoh溶液或koh溶液吸收掉细胞呼吸所产生的co2 这样 整个装置中的气压变化 只能因吸收o2所引起 从而排除co2对气压变化的干扰 2 细胞呼吸类型的测定方法欲确认某生物的细胞呼吸类型 应设置两套呼吸装置 即对照组用等量的蒸馏水取代实验组的naoh溶液 其他所有项目均应一致 加蒸馏水的装置内气压变化应由co2与o2共同决定 当然 此时仍有必要设置另一组作误差校正之用 两套装置可如图所示 结果与分析 1 若装置一液滴左移 装置二液滴不动 则表明所测生物只进行有氧呼吸 因有氧呼吸产生co2量与消耗o2量相等 2 若装置一液滴不动 装置二液滴右移 则表明所测生物只进行无氧呼吸 因无氧呼吸只产生co2 不消耗o2 3 若装置一液滴左移 装置二液滴右移 则表明所测生物既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸 高考警示钟 设置对照实验的注意事项由于装置的气压变化也可能会因温度等物理因素所引起 为使测定结果更趋准确 应设置对照实验 以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差 此时 对照实验与呼吸装置相比 应将所测生物灭活 如将种子煮熟 而其他各项处理应与实验组完全一致 包括naoh溶液 所用种子数量 装置瓶及玻璃管的规格等 用如图装置测定种子萌发时进行的细胞呼吸类型 同时关闭活塞 在25 下经过20min再观察红色液滴移动情况 下列对实验结果分析不符合实际的是 注意 细胞呼吸的底物以葡萄糖计算 a 装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗o2的体积 装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放co2和消耗o2的体积之差b 若装置1的红色液滴左移 装置2的红色液滴不移动 则说明萌发的种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸c 若装置1红色液滴左移 装置2的红色液滴不移动 则说明萌发的种子只进行有氧呼吸d 若装置1红色液滴不移动 装置2的红色液滴右移 则说明萌发的种子只进行无氧呼吸 解题指南 理解红色液滴移动方向代表的含义 注意装置1小烧杯中有naoh溶液 能吸收co2 故红色液滴左移体积即为细胞呼吸消耗的o2的体积 解析 选b 装置1小烧杯中有naoh溶液能吸收co2 故装置1中不存在co2 红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗o2的体积 a正确 萌发的种子若只进行有氧呼吸 装置1的红色液滴会左移 装置2中有氧呼吸吸收的o2与释放的co2相等 红色液滴不移动 故b错误而c正确 若装置1红色液滴不移动 说明不进行有氧呼吸 装置2的红色液滴右移 说明产生了co2 co2是无氧呼吸产生的 d正确 实验变量的确定与控制 酵母菌在不同条件下的呼吸作用 案例 2009 福建高考改编 如图表示的是测定保温桶内温度变化实验装置 某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况 材料用具 保温桶 500ml 温度计 活性干酵母 质量浓度为0 1g ml的葡萄糖溶液 棉花 石蜡油 实验假设 酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多 2 b装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 这是控制实验的 变量 1 取a b两装置设计实验如下 请补充表中内容 3 要测定b装置因呼吸作用引起的温度变化量 还需要增加一个c装置 请写出c装置的实验步骤 4 实验预期 在适宜条件下实验 30分钟后记录实验结果 若装置a b c温度大小关系是 用 表示 则假设成立 命题人透析 1 分析影响 呼吸产热 的因素找准 变量 氧气影响呼吸产热 据实验的假设可知 不同的条件是 有氧 与 无氧 确定 有无氧气 是实验的自变量 实验过程中必须加以控制 从表中给予的步骤可以确定 b装置中步骤三 加入石蜡油 铺满液面 的目的是隔绝空气中的氧气 也就是说b装置是控制无氧的环境 以观察实验中能量释放情况 所以a装置是用于观察有氧条件下呼吸作用释放能量的情况 方法步骤三中应该不加入石蜡油 以便空气能与溶液中的酵母菌接触 溶液的量 细胞的数量对产热量的影响 葡萄糖溶液的量和酵母菌细胞的数量是本实验的无关变量 同样能影响产热的多少 这些对于实验结果有影响的因素 都要严格控制 因此实验组和对照组加入的葡萄糖溶液浓度和体积要一致 方法步骤二中加入的干酵母的量要相同 避免无关变量对实验结果的干扰 变量 随实验目的改变而改变 测定b装置因呼吸作用引起的温度变化量 呼吸作用 就成了实验的自变量 装置中酵母菌是可以进行呼吸作用的 那么需要设置的c装置当然就应该是不进行呼吸作用的 与b装置相比 方法步骤二中不加入酵母菌或加入10g无活性干酵母 其余的操作都应该与b装置保持相同 2 煮沸 是灭菌还是除氧 据题中信息 b装置对葡萄糖溶液进行了煮沸的处理 煮沸容易让我们联想到是为了除去溶液中的杂菌 如果是以此为目的 a b两装置应进行同样的操作 否则实验变量不惟一 因此 b装置煮沸是为了去除葡萄糖溶液中的氧气 保证初始状态下酵母菌就能在无氧条件下进行呼吸 标准答案 1 不加入石蜡油 加入10g活性干酵母 2 去除氧气自 3 加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液 不加入活性干酵母或加入10g无活性干酵母 4 a b c 阅卷人点评 得分要点 1 必须体现 不加入石蜡油 必须体现 10g 活性 2 必须体现 氧气 必须是 自 3 必须体现 240ml 煮沸后冷却 必须体现 不加入活性干酵母 或 加入10g无活性干酵母 4 必须是 a b c 失分案例 1 错答成 加入石蜡油 铺满液面 错答成 加入10g无活性干酵母 2 错答成 杀菌 或 去除气体 第二问错答成 无关 3 错答成 加入240ml的葡萄糖溶液 错答成 加入10g活性干酵母 4 错答为 c b a 1 有氧呼吸全过程的三个阶段中 相同的产物是 a atpb h2o和co2c h2o和丙酮酸d 乳酸和atp 解析 选a 有氧呼吸的第一阶段产生 h 丙酮酸和能量 第二阶段产生 h co2和能量 第三阶段产生h2o和能量 三个阶段产生的能量均有一部分转移到atp中贮存 因此有氧呼吸全过程的三个阶段中相同的产物是atp 2 无氧呼吸与有氧呼吸相比 下列叙述肯定不正确的是 a 需酶参与b 能释放co2c 是一个逐步释放能量的过程d 能生成大量的atp 解析 选d 无氧呼吸与有氧呼吸在细胞内均是一个逐步释放能量的过程 但有氧呼吸比无氧呼吸产生的能量多 3 2010 新课标全国卷 下列关于细胞呼吸的叙述 正确的是 a 无氧呼吸的终产物是丙酮酸b 有氧呼吸产生的 h 在线粒体基质中与氧结合生成水c 无氧呼吸不需要o2的参与 该过程最终有 h 的积累d 质量相同时 脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 解题指南 解答本题的关键是 先区分有氧呼吸和无氧呼吸的反应物和产物的不同 再比较二者具体过程的不同 解析 选d 丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的共同产物 但不是终产物 故a项错误 有氧呼吸产生的 h 在线粒体内膜上与氧结合生成水 故b错误 无氧呼吸的最终产物是酒精和二氧化碳或乳酸 所以 无氧呼吸过程最终没有 h 的积累 故c项错误 相同质量的脂肪和糖原比较 前者h原子含量较多 氧化分解时需要的o2多 释放的能量多 故d项正确 4 2011 海南高考 关于细胞呼吸的叙述 正确的是 a 种子风干脱水后呼吸强度增强b 土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸c 破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖d 小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱 解析 选b 种子风干脱水后 细胞中自由水的含量降低 代谢缓慢 因此呼吸强度降低 不是增强 土壤淹水后 土壤中氧气含量降低 根系发生无氧呼吸产生酒精和co2 破伤风杆菌是厌氧生物 在有氧条件下不能繁殖 小麦种子萌发过程中 代谢加快 细胞有氧呼吸逐渐增强 5 2012 南京模拟 在人和植物体内部都会发生的物质转化过程是 多选 a 葡萄糖彻底氧化b 葡萄糖转化为乙醇c 葡萄糖脱水缩合d 葡萄糖分解为丙酮酸 解析 选a c d 在人体内和植物体内都会发生有氧呼吸过程和葡萄糖脱水缩合过程 人体内合成糖原 植物体内合成淀粉和纤维素 人体内的无氧呼吸产物是乳酸而不是酒精 6 如甲图为不完整的呼吸作用示意图 乙图为线粒体结构模式图 请据图回答 1 甲图中x代表的物质是 e代表的物质可能是 2 甲图中有氧呼吸的途径是 其中产生能量最多的是 阶段 填字母 3 甲图中c d阶段发生的场所依次对应于乙图中的 填序号 4 a阶段与e物质产生阶段的反应属于 写出有关的反应式 5 叶绿体中产生的氧气进入到相邻细胞中被利用的过程中 氧气分子通过的生物膜共有 层 通过这些膜的方式是 解析 由图分析可知乙图中的 是线粒体内膜 是线粒体基质 是线粒体外膜 甲图中的a c d分别代表了细胞呼吸第一阶段反应 有氧呼吸第二阶段反应 在线粒体基质中进行 有氧呼吸第三阶段反应 在线粒体内膜上进行 有氧呼吸第三阶段释放的能量最多 图中的x应为丙酮酸 e为酒精和二氧化碳 叶绿体中产生的氧气通过简单扩散方式进入到相邻细胞中被利用的过程中 氧气分子通过的生物膜共有6层 两层叶绿体膜 两层细胞膜和两层线粒体膜 答案 1 丙酮酸酒精和二氧化碳 2 a c dd 3 4 无氧呼吸c6h12o62c2h5oh 2co2 能量