2019-2020学年高中生物 第四章 光合作用和细胞呼吸 第三节 细胞呼吸课件 苏教版必修1.ppt

第四章光和作用和细胞呼吸第三节细胞呼吸 一 细胞呼吸的概念及过程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 或其他产物 释放出能量并生成 的过程 2 类型 细胞呼吸包括 和无氧呼吸 3 有氧呼吸 1 概念 有氧呼吸是细胞呼吸的 类型 是活细胞在 的参与下 有机物 产生 同时释放 的过程 二氧化碳 ATP 有氧呼吸 主要 氧气 彻底氧化分解 二氧化碳和水 大量能量 2 过程 细胞质基质 较少 较少 线粒体内膜 大量 综上所述 有氧呼吸的主要场所为 总反应式 以葡萄糖为底物 3 能量释放 有氧呼吸释放的能量一部分储存在ATP中 一部分以热能的形式散失掉 4 意义 有氧呼吸是大多数生物特别是人和高等动植物 的主要途径 线粒体 获取能量 无需 酶 C2H5OH 乙醇 和CO2 较少能量 细胞质基质 2C2H5OH 2CO2 能量 少量 2C3H6O3 能量 少量 缺氧 二 细胞呼吸的影响因素及应用1 影响酵母菌无氧呼吸的因素 1 原理 酵母菌在 的条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 2 设计实验 将酵母菌平分为两组 一组 另一组 检验两组是否产生CO2 3 结果 两组均产生了CO2 4 结论 酵母菌在 条件下进行有氧呼吸 在 下进行无氧呼吸 且都有产物CO2 有氧和无氧 提供氧气 隔绝氧气 有氧 没有氧气条件 2 细胞呼吸原理的应用 1 在农业生产上 应设法适当增强 以促进作物的 2 对于粮食储藏和果蔬保鲜 要设法 尽可能减少 的消耗 3 实例 连线 细胞呼吸 生长发育 降低细胞的呼吸强度 有机物 一 细胞呼吸的过程1 细胞呼吸与有机燃料燃烧的区别 温和 酶 逐步释放 快速连续释放 没有 有 热能 ATP 2 有氧呼吸和无氧呼吸过程图解 由图解可看出 1 有氧呼吸包括 个阶段 三个阶段都产生 产生ATP最多的是第 阶段 O2参与的是第 阶段 2 无氧呼吸包括 个阶段 三 ATP 三 三 两 3 有氧呼吸与无氧呼吸主要区别和联系如下 不需氧 线粒体 细胞质基质 彻底 不彻底 CO2 H2O 乳酸或酒精和CO2 大量 少量 有机物 能量 丙酮酸 能量 归纳 特别提醒 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 相同呼吸底物 不同呼吸类型 代谢产物不同的直接原因是催化反应的酶不同 根本原因是不同生物体内的DNA不同 4 厌氧生物只能生活在无氧条件下 或生活在缺氧条件下 如乳酸菌 蛔虫 5 人和动物无氧呼吸产生乳酸 但有些高等植物的某些器官如玉米胚 马铃薯块茎 甜菜块根等无氧呼吸也产生乳酸 大多数植物无氧呼吸产物为酒精和CO2 1 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 都经生成丙酮酸的反应A B C D 解析 有氧呼吸与无氧呼吸过程都需酶催化 都能产生ATP 都经生成丙酮酸的阶段 无氧呼吸不需要氧 在细胞质基质中进行 答案 D 温度 O2 CO2 数量 酶 种类 呼吸酶 一致 最大 低温 降温 2 O2浓度 如图 分析 a 甲为 呼吸 随氧气浓度增加而受 氧气浓度越高 抑制作用 氧气浓度达到一定值时 被完全抑制 b 乙为 呼吸 氧气是 呼吸的原料之一 在一定范围内 随着氧气浓度的增加 但当氧气浓度增加到一定值时 有氧呼吸速率 无氧 抑制 越强 有氧 有氧 有氧呼吸速率增强 不再增加 c 对于既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸的生物 该类生物受氧气浓度的影响如图所示 无氧 有氧 相等 最低 有氧呼吸 无氧 低氧 抑制 4 水分 加快 减慢 2 如下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量的变化 请据图完成下列问题 1 在外界氧浓度为10 以下零以上时 该器官的细胞呼吸方式是 2 无氧呼吸强度与氧浓度之间的关系是 3 图中两曲线相交于C点 对于B C点 以下叙述正确的有 A C点时 植物既进行无氧呼吸 又进行有氧呼吸B C点时 植物只进行有氧呼吸 此时无氧呼吸被完全抑制C B点时 无氧呼吸强度最弱D B点时 植物呼吸强度最弱 4 AB段表示CO2释放量减少 其原因是 5 图中阴影部分面积代表 6 当外界氧浓度为4 5 时 该器官CO2的释放量相对值为0 6 而O2的吸收量相对值为0 4 此时无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的 倍 7 由以上分析 保存水果 蔬菜应 A 控制空气流通 使氧浓度保持在10 B 控制空气流通 使氧浓度保持在5 C 不让空气流通 抑制有氧呼吸D 保持通风良好 抑制无氧呼吸 解析 1 该植物在O2浓度为10 时 CO2释放量 O2吸收量 细胞只进行有氧呼吸 氧浓度小于10 大于零时 两种呼吸方式同时存在 2 从图可以看出 无氧呼吸强度随O2浓度升高而逐渐减弱 3 B点时 该器官CO2释放量减少 即细胞总呼吸强度最弱 C点时 CO2的释放量等于O2吸收量 说明只进行有氧呼吸 4 AB段CO2释放量减少 原因是O2浓度逐渐升高到5 时 无氧呼吸逐渐被抑制 而有氧呼吸十分微弱 5 图中阴影部分面积表示CO2总释放量与O2吸收量的差值 即无氧呼吸中CO2释放量 6 当外界氧气浓度为4 5 时 该器官O2的吸收量相对值为0 4 所以有氧呼吸过程中CO2释放量相对值也是0 4 则无氧呼吸CO2释放量相对值为0 6 0 4 0 2 则根据无氧呼吸 有氧呼吸反应式计算无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖比值为0 1 0 4 6 1 5 7 由于氧气浓度为5 时 细胞呼吸最弱 消耗有机物最少 因此 保存水果 蔬菜应控制空气流通 使氧气浓度保持在5 类型一细胞呼吸的过程 例1 细胞内糖分解代谢过程如下图 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 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 消耗 答案 B 1 氧气只在第三阶段参与反应 因此产物H2O中的氧全部来自于氧气 2 线粒体只是进行有氧呼吸的主要场所 而不是唯一场所 原核生物无线粒体也能进行有氧呼吸 3 无氧呼吸第一阶段产生的 H 将应用在第二阶段而不积累 类型二细胞呼吸方式的判断 例2 在a b c d条件下 测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表 若底物是葡萄糖 则下列叙述中正确的是 A a条件下 呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B b条件下 有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C c条件下 无氧呼吸最弱D d条件下 产生的CO2全部来自线粒体 解析 种子有氧呼吸吸收O2与放出CO2相等 无氧呼吸时不吸收O2但是放出CO2 有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时吸收O2小于放出CO2 可知a条件下只进行无氧呼吸 同一株植物无氧呼吸产物只能是酒精或是乳酸 b条件和c条件下既有有氧呼吸又有无氧呼吸 d条件下只进行有氧呼吸 答案 D 根据细胞呼吸物质变化的数量关系巧判 酵母菌等 细胞呼吸的方式 1 依据O2吸收量和CO2释放量判断 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 O2吸收量 CO2释放量 两种呼吸方式同时进行 且多余CO2来自无氧呼吸 2 依据酒精和CO2生成量判断 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 且多余CO2来自有氧呼吸 类型三影响细胞呼吸的因素 例3 下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化 请据图回答 1 图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是 2 点的生物学含义是无氧呼吸消失点 由纵轴 CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是 3 在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线 4 若图中的AB段与BC段的距离等长 说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比 填 一样多 或 更多 或 更少 有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的 5 在长途运输新鲜蔬菜时 常常向塑料袋中充入氮气 目的是 你认为氧浓度应调节到 点的对应浓度更有利于蔬菜的运输 试说明理由 解析 解题时应注意 Q点只进行无氧呼吸 P点只进行有氧呼吸 B点有氧呼吸 无氧呼吸释放的CO2量相等 R点释放的CO2量最少 此时最有利于蔬菜运输 答案 1 氧气浓度增加 无氧呼吸受抑制 且有氧呼吸强度又较低 2 P氧浓度逐渐增大的过程中 无氧呼吸生成的CO2总量 3 如下图 点线 所示 所绘曲线应能表现下降趋势 并经过Q B以及P点在x轴上的投影点 4 一样多1 3 5 降低氧浓度 减少有机物的消耗R此时有氧呼吸强度较低 同时又抑制了无氧呼吸 蔬菜中的有机物消耗最少 种子 蔬菜 水果的贮藏方法种子 蔬菜 水果在贮藏时都应在低温 低氧条件下 不同的是种子还应保持干燥 而蔬菜和水果应保持一定的湿度 低温以不破坏植物组织为标准 一般为零上低温 类型四光合作用和呼吸作用的关系 例4 下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系 下列说法错误的是 A 过程需多种酶参与 且需ATP供能B 适宜条件下 过程在活细胞中都能进行C 过程产生的能量最多D 过程产生的 H 都能与氧结合产生水 解析 过程为光合作用的暗反应 需要多种酶的催化 而且需要光反应产生的 H 和ATP 过程为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段 发生于细胞质基质 只要是活细胞都要进行细胞呼吸 过程为光合作用的光反应 产生的 H 用于还原三碳化合物 过程为细胞有氧呼吸的第一 二阶段 产生的 H 都将与氧气结合生成水 答案 D 随堂检测 1 下列关于细胞呼吸的说法中 不正确的是 A 细胞呼吸是重要的放能反应B 细胞呼吸是细胞中有机物的一系列氧化分解过程C 细胞呼吸是细胞内有机物 缓慢燃烧 的过程D 细胞呼吸是细胞与环境间的气体交换解析 本题考查的是细胞呼吸的实质 它是一个有机物被分解成无机物 释放能量的过程 相比体外燃烧来说放能速率较为缓慢 细胞与环境间的气体交换是指呼吸运动 答案 D 2 在有氧呼吸过程中 CO2的产生和O2的参与分别发生在 A 第一阶段和第二阶段B 第二阶段和第三阶段C 第一阶段和第三阶段D 第三阶段和第三阶段解析 有氧呼吸第二阶段丙酮酸和H2O反应产生CO2 第三阶段 H 和O2反应产生水 答案 B 3 细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别不包括 A 细胞中是否有线粒体B 是否有氧气参与C 最终分解产物的类型D 释放出能量的多少解析 有氧呼吸与无氧呼吸的主要区别是是否有氧气这一条件的参与 进而影响反应后产物类型及释放能量的多少 线粒体是有氧呼吸的主要场所 但不是两种呼吸方式的主要区别 因为某些细菌 蓝藻等没有线粒体 但依然能进行有氧呼吸 而在缺氧环境中 细胞即使有线粒体也不能进行有氧呼吸 答案 A 4 提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料 向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时 测得氧的消耗量较大 当注入葡萄糖时 测得氧的消耗量很少 同时注入细胞质基质和葡萄糖时 氧消耗量又较大 下列叙述中与实验结果不符的是 A 有氧呼吸中 线粒体内进行的是第二 第三阶段B 线粒体内能分解丙酮酸 不能分解葡萄糖C 葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中进行的D 水是在细胞质基质中生成的解析 有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质 第二 第三阶段分别发生在线粒体基质和线粒体内膜 A正确 葡萄糖分解成丙酮酸发生在细胞质基质 丙酮酸进入线粒体氧化分解 B C正确 水是有氧呼吸第三阶段的产物 发生在线粒体内膜 D错误 答案 D 5 为探究酵母菌的呼吸方式 在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中 加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液 密封后在最适温度下培养 培养液中的O2和CO2相对含量变化见题图 有关分析错误的是 A t1 t2 酵母菌的有氧呼吸速率不断下降B t3时 培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快C 若降低10 培养 O2相对含量达到稳定所需时间会缩短D 实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色 解析 据图分析t1 t2时段 氧气的含量迅速下降 因此有氧呼吸速率不断下降 A正确 酵母菌在进行有氧呼吸时可大量增殖 t1时刻氧气消耗量大 产生能量多 酵母菌增殖产生的后代数目多 t3时刻氧气含量少 酵母菌主要进行无氧呼吸 而在消耗葡萄糖量相等的情况下 有氧呼吸会比无氧呼吸产生更多的CO2 据图分析 t3时刻酵母菌产生CO2的速率与t1时刻几乎一致 则说明t3时刻葡萄糖消耗的速率比t1时刻快 B正确 题中信息说明酵母菌在最适温度条件下进行培养 降低温度则酶的活性下降 氧气相对含量达到稳定所需时间延长 C错误 实验中由于氧气含量的下降 酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 酸性重铬酸钾与酒精发生化学反应变成灰绿色 D正确 答案 C 6 某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验 如下图 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境C 若试管中的水换成冷水 气泡释放速率下降D 被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP 其余的存留在酒精中 解析 依据题中提供的信息分析 酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2 无氧呼吸在有氧条件下会受抑制 因此加入适量的水可以营造一个缺氧的环境 冷水中 酶的活性会降低 无氧呼吸速率减小 因此释放气泡速率下降 被分解的C6H12O6中的能量还有一部分以热能形式散失 故D错误 答案 D 7 在呼吸作用过程中 有CO2放出时 则可判断此过程 A 一定有无氧呼吸B 一定有有氧呼吸C 一定不是酒精发酵D 一定不是乳酸发酵解析 有氧呼吸一定有CO2产生 酒精发酵和乳酸发酵都属于无氧呼吸 但酒精发酵有CO2产生 乳酸发酵无CO2产生 只有乳酸 所以呼吸过程中有C