一轮复习细胞呼吸.ppt

一 细胞呼吸的概念与实质 1 细胞呼吸的概念 掌握 二 有氧呼吸概念 掌握 有氧呼吸是指细胞在 的参与下 通过 的催化作用 把 等有机物彻底氧化分解 产生出 和 同时释放出 的过程 指在 内经过一系列的氧化分解 生成 或 释放出并生成的过程 有机物 细胞 二氧化碳 其他产物 能量 ATP 氧 酶 糖类 CO2 H2O 大量能量 第3节ATP的主要来源 细胞呼吸 1 组织细胞呼吸速率的测定1 测定组织细胞呼吸速率的装置与原理 1 装置 2 2 指标 细胞呼吸速率常用单位时间内或来表示 3 原理 组织细胞呼吸作用吸收 释放 被NaOH溶液吸收 使容器内气体压强减小 刻度管内的水滴 单位时间内液滴的体积即表示呼吸速率 CO2释放量 O2吸收量 O2 CO2 CO2 左移 左移 3 2 物理误差的校正 1 如果实验材料是绿色植物 整个装置应处理 否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定 2 如果实验材料是种子 为防止微生物呼吸对实验结果的干扰 应对装置及所测种子进行处理 3 为防止气压 温度等物理因素所引起的误差 应设置对照实验 将所测的生物材料 其他条件均不变 遮光 消毒 灭活 如将种子煮熟 4 各阶段发生的场所 反应物 产物 能量的释放情况等必需掌握 三 有氧呼吸的过程 重点 过程 场所 产物 线粒体内膜 5 一 有氧呼吸概念 有氧呼吸是指细胞在氧的参与下 通过多种酶的催化作用 把葡萄糖等有机物彻底氧化分解产生二氧化碳和水 释放能量 生成大量ATP的过程 6 有氧呼吸 1 总反应式 自己写 C6H12O6 6H2O 6O2 6CO2 12H2O 能量 酶 C6H12O6 酶 丙酮酸 4 H 能量 第一阶段场所 第二阶段场所 丙酮酸 6H2O 酶 6CO2 20 H 能量 第三阶段场所 24 H 6O2 酶 12H2O 能量 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 总能量是多少 储存在ATP的是 2870KJ 1161KJ 7 有氧呼吸的三个阶段 巩固 8 一般指细胞在 条件下 通过酶的催化作用把葡萄糖等有机物质分解成 同时释放 的过程 三 无氧呼吸 概念 无氧 为不彻底的氧化产物 少量能量 9 三 无氧呼吸 C6H12O6 酶 2C3H6O3 乳酸 能量 C6H12O6 酶 2C2H5OH 酒精 2CO2 能量 总反应式 自己书写一遍 196 65kJ 一部分转移到ATP中 61 08kJ 另一部分以热能形式散失 1mol的葡萄糖分解成乳酸释放的能量是多少 无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 同样是分解葡萄糖 为何无氧呼吸只能释放少量能量 10 三 无氧呼吸 1 过程 C6H12O6 酶 丙酮酸 4 H 能量 第一阶段场所 过程 第二阶段场所 类型 过程 A 乳酸发酵 高等动物 某些植物器官 如马铃薯块茎 甜菜块根 玉米胚 乳酸菌 丙酮酸 酶 2C3H6O3 乳酸 B 酒精发酵 大部分高等植物 水果 酵母菌等 酶 2C2H5OH 酒精 2CO2 细胞质基质 细胞质基质 丙酮酸 11 产生乳酸的无氧呼吸 葡萄糖 举例 葡萄糖 产生酒精的无氧呼吸 举例 人和高等动物的肌细胞 水稻根部细胞 乳酸菌 甜菜块根 马铃薯块茎 苹果果实内部细胞 酵母菌 12 四 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 相同点 不同点 本质一样 分解有机物 释放能量 第一个阶段 部位过程是相同的 细胞质基质 线粒体内 细胞质基质 需要 不需要 CO2 H2O CO2和C2H5OHC3H603 较多 较少 13 特别提醒 1 真核生物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 与有氧呼吸有关的酶主要分布在细胞膜上 3 有H2O生成一定是有氧呼吸 有CO2生成一定不是乳酸发酵 4 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 5 不同的生物的细胞呼吸的方式不同 直接原因是细胞中含的酶的种类不同 根本原因是遗传物质的不同 6 在有氧呼吸中H2O既是反应物 又是生成物 且生成物的H2O中氧全部来自氧气 14 思维辨析 1 苹果储藏久了为什么会有酒味 苹果无氧呼吸产生酒精 2 剧烈运动后为什么会感到肌肉酸痛 由于供氧不足骨骼肌细胞发生无氧呼吸产生乳酸 3 为什么低温低氧的环境下食物储藏的时间较长 低温低氧的环境下呼吸作用比较微弱 有机物消耗的少 4 我们购买罐头食品时发现有这样的说明 若真空安全钮鼓起请勿购买 请问这是什么原因 这说明罐头食品在生产时灭菌不彻底 微生物在无氧条件下发生无氧呼吸产生了CO2使真空安全钮鼓起说明食物可能变质 15 1 下图表示有氧呼吸过程 下列有关说法正确的是 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 原核生物有的能完成图示全过程 D 16 2008年上海生物 右图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径 酶1 酶2和酶3依次分别存在于 A 线粒体 线粒体和细胞质基质B 线粒体 细胞质基质和线粒体C 细胞质基质 线粒体和细胞质基质D 细胞质基质 细胞质基质和线粒体 C 17 例4 下列说法错误的是 A 蛔虫生活在人体肠道内进行无氧呼吸 属于厌氧型生物B 哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸C 长跑时 人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物D 发酵和无氧呼吸并不是同一概念E 水稻根生活在水中 能进行无氧呼吸 水稻属于厌氧型生物F 乳酸菌可将葡萄糖分解成乳酸 属于厌氧型生物 对应练习 CE 18 将酵母菌研磨 离心后 得到上清液含细胞质基质 和沉淀物 含细胞器 把等量的上清液 沉淀物和未曾离心的均浆分别防入甲 乙 丙3个试管中 进行四项独立实验 见右图 1 向3个试管中分别加入等量的葡萄糖 各试管的最终产物是 甲乙丙 2 向3个试管中分别加入等量的丙酮酸 各试管的最终产物是 甲乙丙 3 在隔绝空气的情况下 重复实验 1 各试管的最终产物是 甲乙丙 丙酮酸 无反应 CO2和H2O 无反应 CO2和H2O CO2和H2O 酒精和CO2 无反应 酒精和CO2 19 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 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 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 丙酮酸 酒精和二氧化碳 A C D D 无氧呼吸 6 自由扩散 20 有氧呼吸中各元素的去向 ATP 热能 H 21 细胞呼吸类型的判断方法一 1 根据生成物的种类有水产生一定是有需氧呼吸有CO2产生一定不是乳酸发酵2 根据CO2释放量和O2吸收量无CO2释放和O2吸收时 只进行产生乳酸的呼吸不消耗O2 但产生CO2 只进行产生酒精的呼吸当CO2 O2 只进行需氧呼吸 底物是葡萄糖 当CO2 O2时 细胞同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸 22 当N 1时生物体 2 当N 3 4时 3 当N 3 4时 4 当该比例在3 4 1之间时 C6H12O6 C6H12O 6O2 6H2O 酶 6CO2 12H2O 能量 吸收氧气 释放CO2 N 有氧 无氧 只进行有氧呼吸 有氧呼吸与无氧呼吸分解葡萄糖的速率相同 无氧呼吸占优势 有氧呼吸占优势 细胞呼吸类型的判断方法二 底物是葡萄糖 23 将酵母菌放含有培养液的的密闭的锥形瓶中 测得CO2的释放量比O2的吸收量大一倍 则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为 A 1 6B 1 3C 1 2D 1 一运动员正在进行长跑锻练 从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质 其浓度变化如右图 图中P Q R三曲线依次代表 A O2 CO2 乳酸B 乳酸 CO2 O2C CO2 O2 乳酸D CO2 乳酸 O2 B B 24 下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a b c d时 CO2释放量和O2吸收量的变化 下列相关叙述正确的是 A 氧浓度为a时 最适于最适于贮藏该植物器官B 氧浓度为b时 厌氧呼吸消耗葡萄糖量是需氧呼吸的5倍C 氧浓度为c时 厌氧呼吸最弱D 氧浓度为d时 需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等 B 25 呼吸商 是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标 植物组织在一定时间内 放出二氧化碳的摩尔数与吸收氧气的摩尔数的比率叫做呼吸商 简称R Q 有氧呼吸的底物不同 释放的二氧化碳体积和消耗氧气体积的比值不同即呼吸商不同a 当呼吸底物是糖类 例如葡萄糖 而又完全氧化时 呼吸商是1 b如果呼吸底物是一些富含氢的物质 例如脂肪 蛋白质 则呼吸商小于1 26 细胞呼吸方式和用于生物细胞呼吸有机物的差异会导致呼吸释放的CO2量与吸收O2的量的比发生差异 呼吸熵 Q 呼吸作用释放CO2量 呼吸作用消耗O2量 下列有关说法不正确的A 呼吸熵 Q 大于1 表明生物一定存在产生C2H5OH的厌氧呼吸B 呼吸熵 Q 等于1 表明生物进行需氧呼吸 但不能确定产生乳酸的厌氧呼吸的存在与否C 呼吸熵 Q 小于1 表明生物体需氧呼吸过程中消耗了非糖有机物D 呼吸熵 Q 越大 生物体新陈代谢越旺盛 D 27 1 内部因素 遗传因素 决定酶的种类和数量 不同生物呼吸速率不同 旱生植物小于水生植物 阴生植物小于阳生植物 同一生物在不同生长发育时期呼吸速率不同 植物幼苗期和开花期呼吸速率升高 成熟期降低 同一生物在不同器官呼吸速率不同 植物的生殖器官呼吸速率大于营养器官 6CO2 12H2O C6H12O6 6H2O 6O2 酶 2 外部因素 细胞呼吸的影响因素及应用 28 呼吸作用在最适温度 25 35 时最强 超过最适温度 呼吸酶活性降低甚至变性失活 呼吸作用受抑制 低于最适温度 酶活性下降 呼吸作用受抑制 影响细胞呼吸的外界因素及相应曲线和应用 重点 生产上常利用这一原理在零上低温下储存蔬菜 水果 在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温 抑制呼吸作用 减少有机物的消耗 可达到提高产量的目的 1 温度 29 CO2释放量相对值 O2 厌氧呼吸 需氧呼吸 细胞呼吸 在氧气浓度为零时 只进行无氧呼吸 氧气浓度为10 以下时 既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸 氧气浓度为10 以上时 只进行有氧呼吸 生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用 减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜水果的保鲜时间 但是 在完全无氧的情况下 无氧呼吸强 分解的有机物也较多 同时产生的酒精或乳酸对细胞也有毒害作用 不利于蔬菜水果的保质 保鲜 所以一般采用低氧 5 保存 此时有氧呼吸较弱 而无氧呼吸又受到抑制 无土栽培通入空气 农耕松土等都是为了增加氧气的含量 加强根部的有氧呼吸 保证能量供应 促进矿质元素的吸收 246810 2 氧气浓度 30 变式 如图表示某植物的非绿色器官在不同氧气浓度下进行细胞呼吸过程中O2的吸收量与CO2释放量的关系 其中说法正确的是 答案 C 31 如图为水果存放时 空气中的氧气浓度 y 与水果释放出的CO2气体量 x 的关系曲线 根据图示 你认为保存水果应该选择哪个状态下的氧气浓度最合适 A B C D B 32 Q点 P点及以后区段 QP区段 氧气浓度增加 无氧呼吸受抑制 P 33 R 此时有氧呼吸较弱 无氧呼吸受抑制 有机物的消耗最少 一样多 1 3 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 如图 虚线 所示 34 CO2是呼吸作用产生的 从化学平衡角度分析 CO2浓度增加 呼吸速率下降 在密闭的地窖中 氧气浓度低 CO2浓度较高 抑制细胞的呼吸作用 使整个器官的代谢水平降低 有利于保存蔬菜水果 3 二氧化碳浓度 35 呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的 自由水含量增加 代谢加强 粮油种子的贮藏 必须降低含水量 使种子处于风干状态 从而使呼吸作用降至最低 以减少有机物消耗 如果种子含水量过高 呼吸作用加强 使贮藏的种子堆中温度上升 反过来又进一步促进种子的呼吸作用 使种子的品质变坏 4 含水量 36 总结外部因素及在农业上的应用 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 中耕松土 提倡慢跑 稻田定期排水 37 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 38 4 稻田也需要定期排水 否则水稻幼根因缺氧而变黑 腐烂 39 40 为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间 贮藏条件最好是 A 低O2 适当的湿度 零上低温和无乙烯B 低O2 适当的湿度 零下低温和无乙烯C 无O2 保持干燥 零上低温和有乙烯D 无CO2 保持干燥 零下低温和有乙烯 A 对应练习 41 把小白鼠和青蛙从室温25 的实验室移至5 的环境中 这两种动物的需氧量会发生什么变化 A两种动物的耗氧量都减少B两种动物的耗氧量都增加C 青蛙耗氧量减少 小白鼠增加D 青蛙耗氧量增加 小白鼠减少 分析下图并回答 经数小时后 U形管A B两处的液面会出现哪种情况 实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动 瓶口密封 忽略水蒸汽和温度变化对实验结果的影响 A A处上升 B处下降B A B两处都下C A处下降 B处上升D A B两处都不变 C C 42 1 呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量 四 呼吸作用的意义 2 呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料 丙酮酸通过氨基转换合成丙氨酸 机械能渗透能电能化学能光能热能 43 植物细胞呼吸方式的探究1 实验装置及原理欲确认某生物的呼吸类型 应设置两套呼吸装置 如图所示 以发芽种子为例 44 装置一中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所产生的 红色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸吸收的量 装置二中红色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸吸收的与产生的的差值 CO2 O2 O2量 CO2量 45 2 实验结果预测和结论 46 3 注意事项 1 为防止微生物呼吸对实验结果的干扰 应将装置进行灭菌 所测种子进行消毒处理 2 对照组的设置 为防止气压 温度等物理膨胀因素所引起的误差 应设置对照实验 将所测定的生物灭活 将种子煮熟 其他条件均不变 47 3 实验探究 一定浓度的葡萄糖溶液 微生物悬浮液 液滴向左移动 需氧呼吸和酒精发酵 液滴不动 液滴右移 只进行产生乳酸的厌氧呼吸 练习 蒸馏水 适宜浓度的NaOH溶液 48 探究酵母菌的呼吸方式务实基础 49 酵母菌细胞呼吸方式的实验探究探究过程 1 2 50 重点 3 51 4 5 酵母菌在有氧 无氧条件下都产生了CO2 有氧条件下产生的CO2多 酵母菌在有氧条件下不产生酒精 无氧条件下产生酒精 52 酵母菌培养液 酵母菌培养液 澄清石灰水 澄清石灰水 10 NaOH溶液 橡皮球 或气泵 检测酵母菌在无氧条件下是否产生了二氧化碳 或溴麝香草酚蓝水溶液 吸收通入气体中的CO2 应怎样检测有无酒精生成 检测酵母菌在有氧条件下是否产生了二氧化碳 53 1 为什么选用酵母菌作为实验材料 而不用小鼠等2 怎样鉴定有无酒精产生3 怎样鉴定有无CO2产生4 如何比较CO2产生的多少5 乙装置中的B瓶封口放置一段时间后 再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 为什么 酵母菌属于兼性厌氧菌 封口后瓶内有空气 待酵母菌将瓶中的氧气消耗完 以确保无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水 1 CO2使澄清石灰水变浑浊 2 CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 1 CO2使澄清石灰水变浑浊的程度 2 CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的时间长短 橙色重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应 变成灰绿色 本实验聚焦的几个问题 54 巩固练习1 如图为 探究酵母菌细胞呼吸的方式 的实验装置 对该图分析不合理的是 A 该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌B 甲 乙两装置应置于相同且适宜的温度下C 在相同时间内 C E瓶中混浊程度相同D A瓶中加入NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2 C 55 为了探究酵母菌呼吸作用类型 请根据所给的实验材料和用具设计实验 1 实验目的 探究酵母菌的呼吸作用类型 2 实验原理 酵母菌 从结构上看 酵母菌属于单细胞的生物 是兼性厌氧菌 能进行有氧呼吸 也能进行无氧呼吸 3 实验材料和用具 酵母菌培养液 带橡皮塞的锥形瓶五只 弯曲玻璃管若干 NaOH溶液 澄清石灰水 酸性重铬酸钾溶液 凡士林 提示 假设酵母菌以葡萄糖作为呼吸底物 4 实验方法步骤 将实验材料和用具按下图 一 二 安装好 真核 例1 56 E C A D B 接橡皮球 或气泵 二 一 C瓶中加入NaOH溶液 图 一 二 瓶中分别加入等量酵母菌培养液 图 一 二 瓶中分别加入等量澄清石灰水 上述两组装置的温度必须 一段时间后观察溶液浑浊程度变化情况 5 结果预测和结论 若图 一 二 中澄清石灰水都变浑浊且图 一 中浑浊程度比图 二 中大 则说明 6 进一步探究 如果要进一步检测酵母菌细胞呼吸产物中有无酒精 常用试剂是酸性重铬酸钾溶液 若颜色变为 说明有酒精产生 A B D E 适宜且相同 酵母菌呼吸能产生二氧化碳且有氧呼吸产生的二氧化碳比无氧呼吸多 灰绿色 57 右图表示的是测定保湿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 1 取A B两装置设计实验如下 请补充下表中内容 不加入石蜡油 加入10g活性干酵母 58 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 3 要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量 还需要增加一个装置C 请写出装置C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 去除氧气 自 实验 不加入石蜡油 加入10g活性干酵母 加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 不加入活性干酵母 A B C 59 1 下列过程存在无氧呼吸的是A 植物叶片在光下放出O2B 动物细胞内的糖分解为H2O和CO2C 酵母细胞不产酒精的呼吸过程D 苹果贮藏期间果肉积累酒精 答案 D 高考真题回顾 60 2 利用地窖贮藏种子 果蔬在我国历史悠久 地窖中的 浓度较高 有利于A 降低呼吸强度B 降低水分吸收C 促进果实成熟D 促进光合作用 3破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖 下列关于该菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述 正确的是A 无氧呼吸和体液免疫B 无氧呼吸和细胞免疫C 有氧呼吸和体液免疫D 有氧呼吸和细胞免疫 答案 A 答案 B 61 4 蔬菜和水果长时间储藏 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 答案 B 5 下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌细胞制备物 经一定时间的保温后 会产生CO2的试管有A 葡萄糖 细胞膜已破裂的细胞B 葡萄糖 线粒体C 丙酮酸 细胞质基质D 丙酮酸 内质网 答案 A 62 6 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 答案 B 63 7 2009年全国卷 下列关于细胞呼吸的叙述 错误的是 A 细胞呼吸必须在酶的催化下进行B 人体硬骨组织细胞也进行呼吸C 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸D 叶肉细胞在光照下进行光合作用 不进行呼吸作用 答案