高考生物一轮复习 第三单元 光合作用和细胞呼吸（第14课时）细胞呼吸课件.ppt

江苏版生物 第14课时细胞呼吸 考点一细胞呼吸的原理一 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 内氧化分解为 或其他产物 释放出能量并生成 的过程 2 特点 细胞呼吸与有机燃料的燃烧虽然都是有机物氧化分解释放能量的过程 但也存在明显的差异 细胞呼吸是在温和的条件下有机物被酶催化氧化分解 释放能量的过程 没有剧烈的 现象 活细胞 二氧化碳 atp 逐步 发光发热 3 类型 细胞呼吸是由一系列化学反应组成的连续代谢过程 其中的每一步都需要特定的 参与才能完成 按照是否有氧气的参与 可以将细胞呼吸分为 和 两种类型 二 细胞呼吸的过程 一 有氧呼吸1 概念 是指细胞在 的参与下 彻底氧化分解有机物 产生 同时释放的过程 2 场所 细胞质基质和 酶 有氧呼吸 无氧呼吸 氧气 碳和水 二氧化 大量能量 线粒体 3 过程 包括三个阶段 第一阶段 氧参与 在中进行 1mol葡萄糖分解形成2mol 同时产生少量和能量 不需要 细胞质基质 丙酮酸 h 第二阶段 氧参与 在线粒体基质中进行 进入线粒体基质的 在酶的催化下进一步分解成和 同时产生少量的能量 第三阶段 氧的参与 在线粒体内膜上进行 第一 二阶段产生的 在线粒体内膜上经过一系列复杂的反应和氧结合 在产生水的同时释放的能量 4 总反应式 c6h12o6 6o2 6h2o6co2 12h2o 能量 5 意义 有氧呼吸是大多数生物特别是获取能量的主要途径 不需要 丙酮酸 co2 h 需要 h 大量 人和高等动 植物 二 无氧呼吸1 概念 是指在的条件下 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或分解为等物质 同时释放的过程 2 场所 3 过程 包括两个阶段 无氧或缺氧 c2h5oh 乙醇 和co2 c3h6o3 乳酸 较少能量 细胞质基质 c2h5oh co2 乳酸 4 意义 高等植物在被水淹的情况下 可以进行短暂的无氧呼吸 将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳 释放出能量 以适应的环境条件 人在剧烈运动时 需要在较短的时间内消耗大量的能量 除了有氧呼吸外 肌细胞也会以无氧呼吸的方式 将葡萄糖分解为乳酸并释放一定的能量 满足人体的需要 考点二细胞呼吸原理的应用1 细胞呼吸是生物体内重要的代谢活动 它不仅为生命活动提供能量 其中间产物还是各种有机物之间转化的 2 细胞呼吸为植物吸收营养物质 细胞的分裂 植株的生长和发育等提供 和各种原料 因此 在农业生产上 要设法适当地 细胞呼吸 以促进作物的生长发育 缺氧 枢纽 能量 增强 3 在粮食储藏和果蔬保鲜时 要设法 细胞的呼吸强度 尽可能减少有机物的消耗 粮食安全储藏的适宜条件是 干燥 果蔬保鲜的适宜条件是 和一定的 考点三探究酵母菌细胞呼吸的方式1 酵母菌细胞的呼吸方式酵母菌是一种单细胞真菌 在有氧和无氧的条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式 酵母菌在有氧的条件下 把葡萄糖彻底分解为 在无氧条件下 把葡萄糖分解为 降低 低温 低氧 低温 低氧 湿度 二氧化碳和水 酒精和二氧化碳 2 二氧化碳 酒精的检测方法 1 co2的检测 co2可使澄清石灰水变 也可使溴麝香草酚蓝水溶液 2 酒精的检测 橙色的 溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应 变成 色 浑浊 由蓝变绿再变黄 重铬酸钾 灰绿 1 2012江苏单科 23b 细胞质基质和线粒体基质所含酶的种类不同 2 2012江苏单科 23c 有氧呼吸第二 三阶段都能产生大量atp 3 有氧呼吸产生的能量全部储存在atp 4 种子一直浸没在水中会死亡的原因是呼吸产物对其产生毒害作用 5 无氧呼吸能产生atp 但没有 h 的生成过程 6 有氧和无氧时 酵母菌呼吸作用产物不同 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 及时排涝 能防止根细胞受酒精毒害 9 乳酸菌细胞内 细胞呼吸第一阶段产生 h 第二阶段消耗 h 10 种子风干脱水后呼吸强度增强 11 根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短 可检测酵母菌产生co2的多少 12 细胞呼吸的产物中如果没有h2o的产生 就一定是无氧呼吸 13 人剧烈运动时产生的co2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 14 有氧呼吸产生的 h 在线粒体基质中与氧结合生成水 15 无氧和零下低温环境有利于水果保鲜 突破一有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析与比较1 有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 2 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 3 有氧呼吸过程中各元素的来源和去路4 过程分析 1 无氧呼吸的全过程 有氧呼吸第一阶段进行的场所都是细胞质基质 而有氧呼吸第二 三阶段在线粒体内完成 2 进行无氧呼吸产生酒精和co2的生物有酵母菌 水稻等大多数植物 进行无氧呼吸产生乳酸的生物有乳酸菌 人和动物 马铃薯块茎 玉米胚等 3 无氧呼吸只在第一阶段合成atp 而有氧呼吸的三个阶段都有atp合成 4 有氧呼吸过程中h2o既是反应物 又是生成物 且生成的h2o中的氧全部来源于o2 细胞呼吸类型的判断方法1 根据呼吸产物进行判断 如产物只有co2和h2o 则呼吸方式一定是有氧呼吸 若还有乳酸或乙醇产生 则还存在无氧呼吸 2 根据呼吸场所判断 1 真核细胞 若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行 则为无氧呼吸 若部分过程在线粒体中进行 则为有氧呼吸 2 原核细胞 原核细胞没有线粒体 故原核细胞的细胞呼吸在细胞质基质和细胞膜上进行 其呼吸方式应根据产物判断 若只有二氧化碳和水产生 则为有氧呼吸 若还有乳酸或酒精产生 则还存在无氧呼吸 3 在以c6h12o6为呼吸底物的情况下 可根据co2释放量和o2消耗量判断 1 无co2释放时 细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸 此种情况下 容器内气体体积不发生变化 如马铃薯块茎的无氧呼吸 2 不消耗o2 但产生co2 细胞只进行产生酒精的无氧呼吸 此种情况下容器内气体体积增大 如酵母菌的无氧呼吸 3 当co2释放量等于o2消耗量时 细胞只进行有氧呼吸 此种情况下 容器内气体体积不发生变化 但若将co2吸收掉 如放置naoh溶液 可引起气体体积减小 4 当co2释放量大于o2消耗量时 细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸 如酵母菌在不同o2浓度下的细胞呼吸 此种情况下 判断哪种呼吸方式占优势 可分析如下 若 4 3 有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等 若 4 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 若 4 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 考向一以过程图为依托 考查细胞呼吸的过程1 2015江苏苏 锡 常 镇一模 3 2分 如图表示人体细胞内某些代谢过程 下列叙述错误的是 a 过程发生在核糖体中 缩合产生的水中的氢只来自于氨基b 过程需要氧 发生场所是线粒体c 过程中产生atp 在缺氧条件下能够进行d 过程发生在细胞质基质中 b物质是丙酮酸 答案a由图可知 过程为氨基酸脱水缩合过程 其在核糖体上进行 缩合过程产生的水中的氢 来自于氨基和羧基 故a错 过程为有氧呼吸的第三阶段 需要氧气 是在线粒体内膜上完成的 故b正确 为细胞呼吸的第一阶段 有氧 无氧条件下均可进行 都能够产生atp 故c正确 过程为无氧呼吸的第二阶段 发生在细胞质基质中 b物质为丙酮酸 故d正确 2 2015江苏盐城期中测试 5 2分 下图表示人体内糖类代谢的部分途径 大写字母代表物质 下列有关叙述正确的是 a 糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中b 物质y只能存在于细胞质基质中c 物质m n分别代表乳酸和水d 物质y m n中的氧元素都来自于物质x 答案c如图分析 x表示葡萄糖 y表示丙酮酸 m表示乳酸 n表示水 肝糖原水解时可以生成葡萄糖 而肌糖原水解不能生成葡萄糖 故a错 丙酮酸在细胞质基质中产生 可以继续进入线粒体参与有氧呼吸的第二阶段 故b错 产物水 n 中的氧来自于分子氧气而不是来自葡萄糖 x 故d错 考向二以选择题形式 考查细胞呼吸的类型3 不同种类的生物在不同的条件下 呼吸作用方式不同 若分解底物是葡萄糖 则下列对呼吸作用方式的判断不正确的是 a 若只释放co2 不消耗o2 则细胞只进行无氧呼吸b 若co2的释放量多于o2的吸收量 则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸c 若co2的释放量等于o2的吸收量 则细胞只进行有氧呼吸d 若既不吸收o2也不释放co2 则说明该细胞已经死亡答案d无氧呼吸不消耗氧气 故a正确 只进行有氧呼吸 二氧化碳释放量等于氧气消耗量 若同时进行产生酒精的无氧呼吸 加上无氧呼吸释放的二氧化碳 则二氧化碳释放总量大于氧气消耗量 故b c正确 高等动物和人等的无氧呼吸产生乳酸 不消耗氧气 不释放二氧化碳 故d错 突破二影响细胞呼吸的因素分析及应用1 内部因素 2 外部因素 易混辨析蔬菜 水果与种子贮藏条件的区别蔬菜和水果应放置在低温 湿度适中 低氧的条件下 而种子应储藏在零上低温 干燥 低氧条件下 其目的都是降低呼吸作用 减少有机物的消耗 但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度 故蔬菜和水果与种子在储藏条件上有差异 组织细胞呼吸速率的测定方法1 测定原理细胞呼吸速率通常用co2产生速率或o2消耗速率来表示 一般用如下图装置进行测定 细胞呼吸既产生co2使装置内气压升高 又消耗o2 使装置内气压降低 为了测定真实的呼吸情况 应只对其中一种气体变化进行测定 为此 往往向装置内添加naoh或koh溶液吸收掉其中的co2 用单位时间内小液滴向左移动的距离代表细胞呼吸消耗氧的速率 2 测定装置 如图 3 物理实验误差的校对为了防止气压 温度等非呼吸因素所引起的误差 应设置对照实验 将所测的生物材料灭活 如种子煮熟 其他条件均不变 如果对照组小液滴发生了移动 说明存在实验误差 若对照组小液滴移动方向与实验组相同 则需要用实验组减去校对出的误差 若对照组小液滴移动方向与实验组相反 则需要用实验组加上校对出的误差 考向一以实际应用为背景 考查影响细胞呼吸的因素1 2015江苏淮安 宿迁调研一 11 2分 下列关于细胞呼吸原理的应用 正确的是 a 水果 蔬菜的保存要求零下低温 低氧 湿度适宜b 用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡c 稻田定期排水可防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害d 温室种植蔬菜 要提高产量 夜晚可适当降低温度 答案d水果 蔬菜的保存要求零上低温 低氧 湿度适宜 零下低温会使水果 蔬菜中的自由水结冰 从而影响水果的口味 故a错误 用透气的纱布包扎伤口是为了避免厌氧型微生物在伤口处繁殖 从而产生对人体有害的物质 故b错误 稻田定期排水可防止无氧呼吸产生的酒精对细胞造成毒害 故c错误 温室种植蔬菜 夜晚适当降低温度 可降低细胞呼吸的强度 减少有机物的消耗 提高蔬菜的产量 故d正确 2 光合作用和呼吸作用的原理在生产 生活中具有广泛的应用 下列相关叙述正确的是 多选 a 合理密植有利于改善田间co2浓度和光能利用率b 给稻田定期排水 晒田的主要目的是抑制水稻疯长c 用透气的纱布包扎伤口 目的是促进伤口周围细胞的有氧呼吸d 提倡慢跑 可防止因肌细胞无氧呼吸积累乳酸而导致的酸胀乏力 答案ad合理密植有利于改善田间co2浓度和光能利用率 因而能提高产量 故a正确 给稻田定期排水 晒田的主要目的是保证根细胞的细胞呼吸 防止酒精中毒烂根 故b错误 用透气的纱布包扎伤口 目的是抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的感染 故c错误 提倡慢跑 可防止因肌细胞无氧呼吸积累乳酸而导致的酸胀乏力 故d正确 考向二结合有关实验过程 考查细胞呼吸速率测定的有关知识3 2015江苏淮安 宿迁调研一 10 2分 如图装置可用于测定动物的呼吸速率 下列关于该装置的描述 不正确的是 a 试管内的试剂可以是naoh溶液 作用是吸收co2b 广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定c 实验过程中玻璃管内的红墨水会向右移动d 该装置可直接测得动物呼吸时所释放的co2量 答案d该装置通过瓶内的气压变化来测定动物的呼吸速率 由于呼吸作用过程中有co2和o2两种气体的变化 因此通过在试管内放naoh等溶液来吸收co2 消除co2对瓶内气压的影响 测出动物呼吸时所消耗的氧气量 故a正确 将广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定 防止温度对呼吸作用的影响 故b正确 由于动物呼吸消耗氧气会让瓶内的气压降低 因此红墨水会向右移动 故c正确 该装置直接测得的是动物呼吸时所消耗的o2量 其呼吸时所释放的co2被naoh溶液吸收 故d错误 4 2015江苏常州田家炳高三期中调研 24 3分 如图是用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响的装置 广口瓶内含有悬浮在2 蔗糖溶液中的2 5g酵母 实验记录的是玻璃管中小液滴移动的距离 单位 cm 结果见下表 依据该实验装置和实验数据判断 下列说法正确的是 多选 a 实验装置中小液滴移动的方向是向右b 酵母菌中参与酒精发酵的酶的最适温度为20 c 在一定的温度范围内 随温度的升高 发酵作用增强d 广口瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少需要5min 答案ac酵母菌酒精发酵是指酵母菌的无氧呼吸 实验装置中酵母菌先进行有氧呼吸 消耗氧气的同时产生等体积的二氧化碳 液滴不动 当氧气全部消耗完 则进行无氧呼吸 产生co2 瓶中压强增大 液滴右移 a正确 从表中数据可以看出 在相同的时间段 35 时液滴移动距离最大 20 不是该酶的最适温度 b错误 表中数据显示 5 到35 温度范围内 随温度的升高 液滴移动距离增大 说明co2产生量增加 发酵作用增强 c正确 在35 时 4min与5min时液滴移动距离没变 说明蔗糖全部被消耗 所以广口瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少需要4min d错误 突破三探究酵母菌细胞呼吸的方式1 酵母菌的呼吸特点及实验原理 1 酵母菌是一类单细胞真菌 在有氧和无氧的条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 因此常用来研究细胞呼吸的不同方式 在氧气充足条件下 酵母菌通过细胞呼吸把葡萄糖彻底分解为二氧化碳和水 在无氧条件下 酵母菌通过细胞呼吸把葡萄糖分解为酒精和二氧化碳 2 co2的检测 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 根据石灰水浑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过程中co2的产生情况 3 酒精的检测 橙色的重铬酸钾溶液 在酸性条件下与乙醇 俗称酒精 发生化学反应 变成灰绿色 这一原理可以用来检测汽车司机是否是酒驾 具体做法是 让司机呼出的气体直接接触到带有用浓硫酸处理过的重铬酸钾或三氧化铬 两者均呈橙色 如果呼出的气体中含有酒精 重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬 2 实验装置图 3 方法步骤 1 酵母菌培养液的配制取20g新鲜的食用酵母菌 分成两等份 分别放入锥形瓶a 500ml 和锥形瓶b 500ml 中 分别向两瓶中注入240ml质量分数为5 的葡萄糖溶液 2 检测co2的产生 将装置 甲 连通橡皮球 让空气间歇而持续地依次通过3个锥形瓶 既保证o2的充分供应 又使进入a瓶的空气先经过含naoh溶液的锥形瓶 洗除空气中的co2 保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生co2所致 b瓶应封口放置一段时间后 待酵母菌将b瓶中的氧消耗完 再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 确保是无氧呼吸产生的co2通入澄清的石灰水 3 检测酒精的产生在a b中各取2ml上述酵母菌培养液的滤液 分别注入1号 2号干净的试管中 在1号 2号试管中各滴加0 5ml溶有0 1g的重铬酸钾的浓硫酸溶液并轻轻振荡 使它们混合均匀 观察试管中溶液的颜色变化 4 实验现象及分析 1 现象 甲 乙装置石灰水都变浑浊 装置甲变浑浊的速度快且浑浊程度高 2号试管由橙色变成灰绿色 1号试管不变色 2 分析 酵母菌有氧和无氧条件下都能产生co2 酵母菌有氧比无氧时释放出的co2多且快 无氧时酵母菌分解葡萄糖产生酒精 3 实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸 在有氧条件下 酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水 在无氧条件下 酵母菌通过细胞呼吸产生酒精 还产生少量的二氧化碳 易混辨析 1 甲 乙两组为对比实验 设置的是有氧 无氧条件 不能用对照实验的观点来分析 2 不同生物无氧呼吸的产物不同 直接原因是催化反应的酶不同 根本原因是所含的基因不同 植物组织呼吸方式的实验探究1 欲确认某植物组织的呼吸类型 应设置两套呼吸装置 如图所示 以发芽种子为例 2 实验结果预测和结论 特别提醒为使实验结果精确除减少无关变量的干扰外 还应设置对照装置 对照装置与装置二相比 不同点是用 煮熟的种子 代替 发芽种子 其余均相同 考向以实验设计为载体 考查探究酵母菌细胞呼吸实验的有关知识1 2015江苏淮安 宿迁调研一 23 3分 下列关于 探究酵母菌呼吸方式 实验的叙述 正确的是 多选 a 实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的o2b 在探究有氧呼吸的实验过程中 泵入的空气应去除co2c 实验中需控制的无关变量有温度 有无o2 培养液浓度等d 可通过观察澄清石灰水是否浑浊来判断酵母菌的呼吸方式 答案ab 探究酵母菌呼吸方式 的实验中需要将葡萄糖溶液煮沸 目的是灭菌和去除溶液中的o2 故a正确 在探究有氧呼吸的实验过程中 为避免空气中co2对酵母菌呼吸作用的产物co2产生干扰 泵入的空气应去除co2 故b正确 有无o2是该实验中的自变量 而不是无关变量 故c错误 因为酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生co2 所以通过观察澄清石灰水是否浑浊不能判断酵母菌的呼吸方式 应该通过观察澄清石灰水的浑浊程度来判断酵母菌的呼吸方式 故d错误 2 下图是探究酵母菌呼吸方式的装置 下列叙述错误的是 a 假设装置一中的液滴左移 装置二中的液滴不动 说明酵母菌只进行有氧呼吸b 假设装置一中的液滴不移动 装置二中的液滴右移 说明酵母菌只进行无氧呼吸 c 假设装置一中的液滴左移 装置二中的液滴右移 说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸d 假设装置一 二中的液滴均不移动说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸答案d酵母菌只进行有氧呼吸时 氧气消耗量与二氧化碳释放量相等 装置一内因氧气消耗 二氧化碳被naoh溶液吸收而气压下降 液滴左移 装置二气压不变 液滴不动 故a正确 酵母菌只进行无氧呼吸时 装置一中不消耗氧气 而产生的二氧化碳被naoh溶液吸收 其内气压不变 液滴不动 装置二中的液滴右移 故b正确 d错误 酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 装置一内气压下降 液滴左移 装置二内二氧化碳释放量大于氧气消耗量 故气压上升 液滴右移 c正确 突破四光合作用与细胞呼吸的关系1 光合作用和细胞呼吸的区别 2 光合作用与细胞呼吸的联系 1 过程联系 2 物质联系 c元素 co2 ch2o 丙酮酸co2 o元素 h2oo2h2o h元素 h2o h ch2o h h2o 3 能量联系 3 光合作用与有氧呼吸过程中 h 和atp来源 去路的比较 4 光合速率与呼吸速率的关系 曲线解读如下表 考向一结合相关过程 考查光合作用和细胞呼吸的关系1 2015江苏南京第三次调研 3 2分 下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图 下列有关叙述正确的是 a 过程 只在线粒体中进行b 过程 只在叶绿体中进行c 过程 和 中均能产生 h d 过程 和 中能量可相互转化 答案c过程 是有氧呼吸 在细胞质基质和线粒体中进行 a错误 过程 可以是绿色植物的光合作用 在叶绿体中进行 也可以是蓝藻的光合作用或细菌的化能合成作用 蓝藻和细菌为原核生物 没有叶绿体 b错误 过程 和 中均能产生 h c正确 过程 和 中能量不可相互转化 d错误 2 如图表示光合作用和呼吸作用过程中co2和 h 的变化 有关叙述正确的是 a 过程 均需要 h 和atp提供还原剂和能量b 过程 发生在线粒体中 过程 和过程 发生的场所一致c 过程 发生在叶绿体内的类囊体薄膜上 过程 也会产生 h d 洋葱鳞片叶表皮细胞也可以进行 过程和 过程 答案c 是光合作用的光反应阶段 是光合作用的暗反应阶段 是有氧呼吸的第一 二阶段 是有氧呼吸第三阶段 是二氧化碳的固定 是三碳化合物的还原 是细胞呼吸第一阶段 是有氧呼吸或无氧呼吸的第二阶段 三碳化合物的还原需要 h 和atp 但二氧化碳的固定不需要 故a错误 过程 是有氧呼吸的第一 二阶段 过程 是有氧呼吸或无氧呼吸的第二阶段 和 发生的场所不完全一致 故b错误 光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上 有氧呼