高考生物总复习 第三单元 第2讲 细胞呼吸配套课件.ppt

第2讲细胞呼吸 一 探究酵母菌细胞呼吸的方式1 酵母菌细胞呼吸方式酵母菌为兼性厌氧型微生物 其细胞呼吸方式为有氧呼吸和 2 产物的检测 重铬酸钾溶液 无氧呼吸 溴麝香草酚蓝 蓝色 绿色 黄色 二 有氧呼吸1 过程 线粒体基质 细胞质基质 大量 线粒体内膜 解惑 有氧呼吸消耗水是在第二阶段 产生水是在第三阶段 2 场所及过程 1 场所 2 过程 第一阶段 与有氧呼吸第一阶段完全相同 第二阶段 丙酮酸在不同酶的催化作用下 分解成 或者转化为 3 产生能量 无论哪种无氧呼吸都只在 阶段释放少量能量 生成少量atp 葡萄糖分子中大部分能量则存留在分解不彻底的氧化产物中 第一 细胞质基质 酒精和co2 乳酸 巧记 细胞呼吸三过程 有氧无氧一段同 葡 萄 糖分解丙酮氢 还要释放少量能 有氧呼吸二阶段 丙酮和水来反应 能量co2还原氢 线 粒 体基质内完成 有氧呼吸三阶段 o2氧化还原氢 大量能量水生成 线 粒 体内膜上完成 无氧呼吸二阶段 还原物质不放能 解惑 作物栽培时要及时松土透气 有利于根系的有氧呼吸 促进根对无机盐的吸收 稻田需定期排水 否则会因根进行无氧呼吸产生大量的酒精 对细胞产生毒害作用 使根腐烂 细胞呼吸的类型和过程 1 有氧呼吸三个阶段的比较 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 需要条件 酶 酶 酶和氧气 反应底物 葡萄糖 丙酮酸和h2o h 和o2 生成物质 丙酮酸 h co2 h h2o 与氧的关系 无关 无关 必需氧 产生的能量 少量 少量 大量 2 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 需要o2 酶和适宜的温度 不需要o2 需要酶和适宜的温度 反应场所 第一阶段在细胞质基质中 第二 三阶段在线粒体内 全过程都在细胞质基质中 分解产物 co2和h2o co2 酒精或乳酸 释放能量 释放大量能量 释放少量能量 特点 有机物彻底分解 能量完全释放 有机物没有彻底分解 能量没有完全释放 联系 其实质都是分解有机物 释放能量 生成atp供生命活动需要 第一阶段 从葡萄糖到丙酮酸 完全相同 提醒 1 有h2o生成一定是有氧呼吸 有co2生成一定不是乳酸发酵 2 无氧呼吸只释放少量能量 其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物 酒精或乳酸中 3 水稻等植物长期水淹后烂根的原因 无氧呼吸的产物 酒精对细胞有毒害作用 玉米种子烂胚的原因 无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用 4 有些原核生物无线粒体 仍可进行有氧呼吸 如蓝藻 硝化细菌等 3 有氧呼吸和无氧呼吸的过程根据有氧呼吸和无氧呼吸发生的各阶段的场所 反应物 生成物及条件 归纳如下图 提醒 1 有氧呼吸过程中 反应物中的葡萄糖 水 o2分别在第一 第二 第三阶段被利用 产物中的co2和h2o分别在第二 第三阶段形成 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 不同生物无氧呼吸的产物不同 是由于参与催化反应的酶不同 4 有氧呼吸中氧元素的来源和去路 5 注意有氧呼吸和无氧呼吸的几种变式图像的解析 2014 浙江省宁波高三调研 如图为某同学构建的植物叶肉细胞内的有氧呼吸过程图 4 7均为水 下列说法正确的是 双选 a 催化2 3过程的酶存在于线粒体基质中b 产生的8主要用于合成atpc 3必定全部释放到大气中d 6可来自叶绿体 ad 解析 本题综合考查有氧呼吸的相关知识 意在考查考生的分析判断能力和理解能力 2 3过程是有氧呼吸的第二阶段 场所是线粒体基质 需要的酶在线粒体基质中 产生的8是能量 其主要以热能形式散失 少量用于合成atp 3是二氧化碳 二氧化碳可以释放到大气中 也可以进入叶绿体中用于光合作用 6是氧气 可以来自叶绿体 也可来自大气 1 如图表示真核生物有氧呼吸过程 下列有关说法正确的是 双选 a 中数值最大的是 b 代表的物质名称是氧气c 产生 的场所是线粒体d 原核生物不能完成图示全过程 ab 解析 由有氧呼吸的过程可知 表示三个阶段产生的能量 其中第三阶段产生的能量最多 即图中 的数值最大 图中 代表水 表示氧气 表示水 产生 的场所分别是细胞质基质和线粒体 有些原核生物虽然没有线粒体 但是含有与有氧呼吸相关的酶 能完成图示全过程 影响细胞呼吸的因素及其在农业生产上的应用 1 遗传因素 决定酶的种类和数量 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 2 环境因素 影响呼吸酶的活性 最适温度时 细胞呼吸最强 超过最适温度时 呼吸酶活性降低 甚至变性失活 呼吸受抑制 低于最适温度时 酶活性下降 呼吸受抑制 低温下贮存蔬菜 水果 在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温 以降低细胞呼吸 减少有机物的消耗 提高产量 氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞呼吸的速率和性质 在o2浓度为零时只进行无氧呼吸 浓度为大于零小于10 时 既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 浓度为10 以上时 只进行有氧呼吸 适当降低氧气浓度能够抑制细胞呼吸 减少有机物消耗 以延长蔬菜 水果的保鲜时间 增加co2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应 这可以从化学平衡的角度得到解释 在蔬菜和水果的保鲜中 增加co2的浓度 可提高保鲜效果 h2o 在一定范围内 细胞呼吸强度随含水量的增加而加强 随含水量的减少而减弱 将种子风干 以减弱细胞呼吸 从而减少有机物的消耗 延长作物种子储藏时间 提醒 1 o2浓度为零时 细胞呼吸强度并不为零 因为细胞可进行无氧呼吸 2 随着o2浓度的增加 无氧呼吸受到抑制 有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱 细胞呼吸的总强度较低 但后来随着氧气浓度的升高 有氧呼吸逐渐增强 细胞呼吸总强度又增大 以下甲 乙两图都表示某植物的非绿色器官co2释放量和o2吸收量的变化 下列相关叙述不正确的是 a 甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的a点b 甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的d点c 甲图的a b c d四种浓度中c是最适合贮藏的d 甲图中氧浓度为d时没有酒精产生 b 解析 甲图中氧浓度为a时 细胞只释放co2不吸收o2 说明细胞只进行无氧呼吸 对应乙图中的a点 a正确 甲图中氧浓度为b时 co2的释放量远远大于o2的吸收量 说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 且无氧呼吸强度大 应在乙图中的ac段之间 b错误 贮藏植物器官应选择co2产生量最少即细胞呼吸最弱时 甲图中的c c正确 氧浓度为d时 co2释放量与o2的吸收量相等 细胞只进行有氧呼吸 因此没有酒精产生 d正确 2 请回答下列与生物呼吸作用相关的问题 1 将水稻幼苗培养在不同氧气浓度的黑暗环境中 分别测得其无氧呼吸释放的二氧化碳量与有氧呼吸消耗的氧气量 获得如图所示结果 请在图中添加水稻释放的二氧化碳总量曲线 如图所示 注 co2释放总量与氧气消耗量两条曲线相交点应垂直于横坐标18 的位置 即p点 曲线的起点应为纵坐标 1 的高度 不能画直线或上拱线 水稻秧苗期的管理非常重要 有句农谚为 灌水宜用长流水 若不适时灌水 常用静水灌溉 则水稻容易发生烂秧现象 请简要说明其中的科学道理 请写出水稻在氧气浓度为12 时呼吸作用的反应式 2 高等动物和人在某些情况下 由于组织缺氧 它们所需要的能量可以通过无氧呼吸来提供 其无氧呼吸的产物是 由于长期淹水 导致秧苗缺氧 进行无氧呼吸 长时间无氧呼吸积累的酒精 使组织细胞酒精中毒 导致烂秧 乳酸 解析 1 有氧呼吸产生的二氧化碳与消耗的氧气量相等 图示氧气吸收量曲线可代表有氧呼吸产生二氧化碳量 在特定氧浓度下 两曲线纵坐标之和代表水稻释放的二氧化碳总量 根细胞无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用 导致烂秧 如图在氧浓度为12 时 有氧气吸收 证明进行有氧呼吸 释放的二氧化碳有一部分是无氧呼吸产生的 说明进行了无氧呼吸 2 高等动物无氧呼吸的产物是乳酸 1 思维误区误区1误认为有氧呼吸的全过程都需要o2辨析有氧呼吸的第一 二阶段不需要o2 只有第三阶段需要o2 误区2认为有氧呼吸是真核生物特有的呼吸方式或者认为有氧呼吸只发生在线粒体中辨析原核生物无线粒体 但需氧型微生物能进行有氧呼吸 如硝化细菌等好氧细菌 真核生物的有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中 误区3认为生物的有氧呼吸和无氧呼吸不能同时进行辨析对于需氧型生物来说 氧气浓度是生物进行细胞呼吸的关键决定因素 绝对无氧时只进行无氧呼吸 氧气充足时只进行有氧呼吸 但是在低氧浓度下 生物可以同时进行两种类型的呼吸 如人的不同类型跑步发生的细胞呼吸就有所不同 悠闲的慢跑运动能提高心肺活动量 吸入充足o2进行有氧呼吸 竞技性短跑 中长跑则是在机体o2不充足条件下 主要依靠无氧呼吸产生atp而支持快速运动 2 易错点易错点1据co2释放量和o2消耗量判断细胞呼吸状况 细胞呼吸的方式 不消耗o2 释放co2 只进行无氧呼吸 o2吸收量 co2释放量 只进行有氧呼吸或同时进行乳酸发酵和有氧呼吸 o2吸收量 co2释放量 两种呼吸方式同时进行 多余co2来自无氧呼吸 酒精量 co2量 只进行无氧呼吸 酒精量 co2量 两种呼吸方式同时进行 多余co2来自有氧呼吸 co2释放量 o2吸收量 4 3 有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等 co2释放量 o2吸收量 4 3 无氧呼吸占优势 co2释放量 o2吸收量 4 3 有氧呼吸占优势 提醒 1 乳酸菌 动物细胞 马铃薯块茎 玉米胚 甜菜块根等 无氧呼吸产物为乳酸 均不产生co2 2 所有生物细胞 呼吸过程中若有h2o生成 一定来自有氧呼吸过程 因为无氧呼吸两种方式均不产生h2o 易错点2有氧呼吸与无氧呼吸 产酒精 的计算辨析 1 消耗等量的葡萄糖时产生的co2摩尔数 无氧呼吸 有氧呼吸 1 3 2 消耗等量的葡萄糖时消耗的o2和产生co2摩尔数 有氧呼吸消耗的o2 有氧和无氧呼吸产生的co2之和 3 4 3 产生等量co2时消耗葡萄糖摩尔数 无氧呼吸 有氧呼吸 3 1 易错点3探究细胞呼吸方式装置的原理不清楚辨析常见装置当装置内部小烧杯中装足量naoh溶液时 可充分吸收二氧化碳 二氧化碳不影响装置中气体的总体积 总体积的变化取决于氧气的吸收 若进行无氧呼吸 装置内部气体体积不变 液滴不动 若进行有氧呼吸 消耗氧气 装置内气压变低 液滴左移 当装置内部小烧杯中装清水时 装置中的气体体积同时受二氧化碳和氧气变化量的影响 有氧呼吸吸收的氧气量等于产生的二氧化碳量 不影响气体总量 气压不变 液滴不动 若进行无氧呼吸 产生二氧化碳 则装置内气体增多 液滴右移 因此 装置1中液滴左移 装置2中液滴右移 则表示既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸 红色液滴不动 只进行有氧呼吸 红色液滴不动 红色液滴右移 只进行无氧呼吸 红色液滴左移 红色液滴右移 既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 红色液滴左移 酵母菌细胞呼吸方式的实验探究一 实验原理1 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的co2 在进行无氧呼吸时能产生酒精和co2 2 co2可使澄清石灰水变混浊 也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短 可以检测酵母菌培养液中co2的产生情况 3 橙色的重铬酸钾溶液 在酸性条件下可与乙醇发生化学反应 变成灰绿色 二 实验流程 三 注意事项1 通入a瓶的空气中不能含有co2 以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的co2所致 2 b瓶应封口放置一段时间 待酵母菌将b瓶中的氧气消耗完 再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 确保通入澄清石灰水中的co2是由无氧呼吸产生的 1 某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时 设计了如下实验 实验一 取新鲜马铃薯块茎 洗净 切成碎屑 向锥形瓶a b中分别放入适量的马铃薯块茎碎屑 如图甲所示 每隔一段时间 从分液漏斗向锥形瓶a中注入适量的过氧化氢溶液 观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化 溴麝香草酚蓝水溶液用于二氧化碳的检测 二氧化碳能使该溶液由蓝变绿再变黄 实验二 取新鲜马铃薯块茎 洗净 切成碎屑 向锥形瓶c中加入适量的马铃薯块茎碎屑 并向c瓶中充入n2替代锥形瓶中的空气 如图乙所示 一段时间后 观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化 请回答下列问题 1 实验一的原理是 当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时 是否可以说明马铃薯的呼吸作用在逐渐增强 为什么 溶液的颜色由绿变黄可能是实验时间较长 马铃薯产生的co2总量较多引起的 或其他合理答案也可 马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶 可催化过氧化氢分解产生氧气 在有氧条件下 马铃薯块茎细胞可以进行有氧呼吸 产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 不能 2 已知植物细胞无氧呼吸有两种类型 一种是能够产生酒精的无氧呼吸 另一种是能够产生乳酸的无氧呼吸 并且马铃薯块茎在只有n2的条件下可以进行无氧呼吸 则实验二的目的是 若实验二中溴麝香草酚蓝水溶液 则说明马铃薯块茎细胞进行的是产生乳酸的无氧呼吸 其反应式为 不变色 探究马铃薯无氧呼吸的类型 3 实验一和实验二在设计上均有不够严谨之处 可能会干扰对马铃薯块茎细胞呼吸类型的判断 请给予修正 修正的理由是 不同的微生物具有不同的呼吸类型 它们的存在会干扰实验结果 实验前应对马铃薯块茎进行消毒 b瓶和c瓶组装之前均应做灭菌处理 合理即可 解析 1 马铃薯块茎中含有过氧化氢酶 能催化过氧化氢分解产生o2 以此促进马铃薯块茎进行有氧呼吸 co2可使溴麝香草酚蓝水溶液发生颜色变化 2 马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸 不产生co2 故不能使溴麝香草酚蓝水溶液变色 3 微生物的呼吸作用会干扰实验结果 2 某生物兴趣小组对酵母菌的细胞呼吸方式进行了如下的探究实验 请据题分析作答 1 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 无氧条件下的装置序号 2 装置中c瓶的作用是 3 d应封口放置一段时间后 再连通b 其原因是 d封口放置一段时间后 酵母菌会将瓶中的氧气消耗完 再连通b 就可以确保通入澄清石灰水的co2是酵母菌的无氧呼吸所产生的 其他合理答案也可 c a b 或c b a b d b 吸收空气中的co2 排除其对实验结果的干扰 其他合理答案也可 解析 解答本题的关键 一是弄清各装置的作用 a用于通气条件下的酵母菌培养 b可检验是否有co2产生 c去除空气中的co2 d用于不通气条件下的酵母菌培养 二是掌握酵母菌细胞呼吸的类型及异同 有氧呼吸在有氧条件下进行 产生co2 无氧呼吸在无氧条件下进行 产生酒精和co2 若探究有氧呼吸 连接的顺序为c a b或c b a b 若探究无氧呼吸 连接的顺序为d b d应封口一段时间后 再连通b 主要目的是使装置内本身存在的o2被彻底消耗 以确保通往澄清石灰水中的co2是由酵母菌的无氧呼吸所产生 1 2013 高考新课标全国卷 下列与微生物呼吸有关的叙述 错误的是 a 肺炎双球菌无线粒体 但能进行有氧呼吸b 与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码c 破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中d 有氧和无氧时 酵母菌呼吸作用产物不同解析 肺炎双球菌是原核生物 没有线粒体但含有与有氧呼吸相关的酶 能进行有氧呼吸 呼吸作用是细菌生活的必须的生理过程 相关的酶是由拟核中基因编码 破伤风芽孢杆菌进行无氧呼吸 在有氧条件下被抑制 酵母菌有氧呼吸产生co2和h2o 无氧呼吸产生酒精和co2 c 2 2013 高考海南卷 关于细胞代谢的叙述 错误的是 a 无氧呼吸能产生atp 但没有 h 的生成过程b 有氧呼吸过程中产生的 h 可在线粒体内氧化生成水c 某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物d 光合作用光反应阶段产生的 h 可在叶绿体基质中作为还原剂 a 解析 无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸相同 1分子葡萄糖在细胞质基质中分解产生2分子丙酮酸 4个 h 和2个atp a项错误 有氧呼吸过程第三阶段发生在线粒体内膜上 前两阶段生成的 h 与氧气反应生成水 释放大量能量 b项正确 硝化细菌等可进行化能合成作用的微生物 利用无机物氧化释放的能量 将二氧化碳和水转化为有机物 用于自身生命活动 c项正确 光反应阶段生成的 h 在叶绿体基质中用于暗反应阶段的c3的还原 d项正确 3 2012 高考江苏卷 下图表示细胞呼吸作用的过程 其中1 3代表有关生理过程发生的场所 甲 乙代表有关物质 下列相关叙述正确的是 多选 a 1和3都具有双层生物膜b 1和2所含酶的种类不同c 2和3都能产生大量atpd 甲 乙分别代表丙酮酸 h bd 解析 本题考查细胞呼吸的相关知识 分析题图可推测 为细胞质基质 为线粒体基质 为线粒体内膜 甲为丙酮酸 乙为 h 由上述分析可知a错 与 中的反应类型不同 故所含酶也不同 b d正确 中进行有氧呼吸第三阶段能产生大量atp 中进行有氧呼吸第二阶段 产生少量atp 故c错 4 2011 高考海南卷 细胞内糖分解代谢过程如图所示 下列叙述错误的是 a 植物细胞能进行过程 和 或过程 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 b 解析 植物细胞能进行过程 和 和 和 真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程 即 和 或 和 动物细胞中过程 有氧呼吸第二 三阶段 比过程 有氧呼吸的第一阶段 释放的能量多 包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中 第一阶段 产生的 h 在第二阶段 或 消耗 5 2011 高考海南卷 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 种子风干脱水后呼吸强度减弱 土壤淹水 导致根系因缺氧而发生无氧呼吸 破伤风杆菌属于厌氧型细菌 无氧条件下才能大量繁殖 种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强 b 6 2011 高考山东卷 某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验 如图 下列分析错误的是 a 滴管中冒出气泡是反应产生co2的结果b 试管中加水的主要目的是制造无氧环