[高三理化生]高中生物《第五章 第三节 atp的主要来源 细胞呼吸》课件3 新人教版必修1

第 3 节 ATP 的主要来源细胞呼吸1细胞呼吸的概念有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成_或其他产物，释放出_并生成_的过程。2检测细胞呼吸的方法(1)检测细胞是否进行了呼吸，通常是检测_的产生。其可以使_变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液,由_变_再变_。,CO2,澄清的石灰水,蓝,黄,CO2,能量,ATP,绿,(2)检测酵母菌是否进行了呼吸作用，还可以检测_的产生，检测方法是用_在酸性条件下与生成物发生,化学反应，变成_。,乙醇,重铬酸钾溶液,灰绿色,3有氧呼吸(1)概念：指细胞在_的参与下，通过多种酶催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生出_和_，释放能量，,生成大量 ATP 的过程。,氧,CO2,H2O,(2)细胞进行有氧呼吸的主要场所是_，其内膜某些部,位向内腔折成_。,线粒体,嵴,(3)有氧呼吸时最常利用的物质是_。,葡萄糖,(4)有氧呼吸的化学反应式：_。(5)有氧呼吸的过程第一阶段：1 分子的_分解成 2 分子的_，产生少量的_，同时释放少量的_，这个阶段是在_,中进行。,葡萄糖,丙酮酸,H,能量,细胞质基质,第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成_和H，同时释放少量的能量，这个阶段是在_中进行。,C6H12O66H2O6O2,CO2,线粒体基质,第三阶段：前两个阶段产生的_，经过一系列的反应，与_结合而形成_，同时释放_量的能量，这个阶段是,在_中进行。,H,O2,H2O,大,线粒体内膜,注：三个阶段的各个化学反应是由不同的酶催化的。(6)有氧呼吸产生的能量在 生 物体内 ， 1 mol 的 葡 萄 糖 在 彻 底分解以后，可使_左右的能量储存在_中，其余的能量则以_,的形式散失了。,1 161 kJ,ATP,热能,4无氧呼吸(1)概念：一般是指细胞通过多种酶的催化，把葡萄糖等有机物分解成为_和_或转化为_，同时释放出少量,_的过程。,CO2,能量,(2)细胞进行无氧呼吸的场所是_。(3)产生的能量1 mol 的葡萄糖分解成乳酸以后，只释放出_的能量，其中只有_的能量储存在_中，其余的能量,都以_的形式散失了。,196.65 kJ,61.08 kJ,酒精,乳酸,细胞质基质,ATP,热能,(4)实例高等动物和人体的无氧呼吸产生_。还有一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸，如_、,玉米的胚乳等。,乳酸,马铃薯块茎,(5)化学反应式：_,5有氧呼吸和无氧呼吸的区别6.细胞呼吸原理的应用：松土、晒田、破伤风伤口的处理。,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,不需要,少,需要,CO2、H2O,不彻底的分解产物,多,配对练习1在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中，检测是否,有酒精产生的试剂及出现的颜色变化是(,),A重铬酸钾、灰绿色C碘液、灰绿色,B重铬酸钾、紫色D苏丹、橘黄色,解析在酸性的条件下，重铬酸钾与酒精发生化学反应，变成灰绿色。,答案A,2关于有氧呼吸的叙述中，错误的是(,),解析有氧呼吸的产物为二氧化碳和水，不产生酒精或乳酸。,A主要在线粒体内进行B与无氧呼吸的全过程不完全相同C释放出的能量较多D产物为二氧化碳、酒精或乳酸,答案D,3葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常用的物质。将一只实验小鼠放入含有放射性18O2 气体的容器内，18O2 进入细胞后，最,先出现的放射性化合物是(A丙酮酸C二氧化碳,)B乳酸D水,解析丙酮酸中的氧来自葡萄糖；二氧化碳中的氧来自水和丙酮酸；乳酸是无氧呼吸的产物；18O2 被实验小鼠吸入参与有氧呼吸的第三阶段，生成水。,答案D,4现有两瓶密封的罐头已过保质期，甲瓶瓶盖鼓起，乙瓶外观无变化，打开后发现两瓶罐头已变质。对此现象解释合理,的是(,),甲罐头变质是被厌氧细菌污染，细菌代谢的产物有 CO2和乳酸甲罐头变质是被厌氧细菌污染，细菌代谢的产物有酒精和 CO2甲罐头变质是被需氧细菌污染，细菌代谢的产物 CO2 和H2O乙罐头变质是被厌氧细菌污染，细菌代谢的产物是乳酸乙罐头变质是被厌氧细菌污染，细菌代谢的产物是酒精,A,B,C,D,解析两瓶密封的罐头已变质说明存在微生物的代谢活动，密封说明细胞代谢类型为厌氧型。甲瓶瓶盖鼓起说明无氧呼吸产生了气体，表明产物还有酒精；乙瓶外观无变化说明无氧呼吸没有产生气体，表明产物只有乳酸。,答案D,5在适宜的温度条件下，在下列装置中都放入干酵母(内,有活酵母菌)，其中适于产生酒精的装置是(,),解析酵母菌在无氧情况下，才能够将葡萄糖分解产生酒精；B 中的葡萄糖没有溶于水，在无水的情况下，酵母菌不能进行各种化学反应，因此，不能产生酒精；C 中没有加入葡萄糖，故不能产生酒精；D 中有 O2存在，酵母菌进行有氧呼吸，因此也不能产生酒精。,答案A,6酵母菌无氧呼吸产生 a mol 的 CO2，人在正常情况下消,耗同样量的葡萄糖，可产生 CO2 (,),解析无氧呼吸过程中 1 mol 的葡萄糖产生 2 mol 的 CO2，而有氧呼吸过程中 1 mol 的葡萄糖产生 6 mol 的 CO2。酵母菌无氧呼吸产生 a mol 的 CO2，说明消耗了 a/2 mol 的葡萄糖，人在正常情况下进行的是有氧呼吸，消耗 a/2 mol 的葡萄糖产生6a/23a mol CO2。,答案C,1线粒体是有氧呼吸的主要场所,(1)为了适应这种功能，线粒体的内膜向内折叠成嵴，使内膜的面积大大增加，使有氧呼吸能更快地产生 ATP。(2)生物体代谢旺盛、耗能较多的部位的细胞中线粒体较多，,例如，心肌细胞内的线粒体数目就比腰肌细胞的多。(3)同一个细胞内线粒体也是常常集中在代谢比较旺盛的部,位。,重点难点,【例 1】细胞呼吸对生命活动意义重大，下面关于细胞呼吸,的叙述中，正确的是(,),A线粒体是需氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行厌氧呼吸B线粒体的嵴是由外膜折叠形成的C酵母菌无氧呼吸产生 A mol CO2，人在正常情况下消耗等量葡萄糖可形成 3A mol CO2D细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气的参与才能释放储存的能量,名师点拨细胞呼吸有两种方式：有氧呼吸和无氧呼吸，前者的主要场所是线粒体，但是没有线粒体的细胞也能进行有氧呼吸，例如好氧细菌的有氧呼吸。人体在正常情况下，是进行有氧呼吸供能的，此时消耗 1 mol 葡萄糖产生 6mol CO2；而细胞进行无氧呼吸时，消耗 1 mol 葡萄糖产生 2 mol CO2。细胞进行有氧呼吸时，必须有水和氧气的参与；进行无氧呼吸时，则不需要水和氧气的参与。,答案C,【变式训练 1】把鼠肝细胞磨碎后进行高速离心，细胞匀浆分成 a、b、c、d 四层，向 c 层加入葡萄糖，无 CO2 和 ATP 产生；可是加入丙酮酸，马上就有 CO2 和 ATP 产生。c 层必定含有的,成分是(,),A线粒体和 ADPC线粒体和细胞质基质,B核糖体和 ADPD细胞质基质和 ADP,解析c 层中的成分不能利用葡萄糖，而能利用丙酮酸，生成 CO2 和 ATP。这点正符合线粒体的特点。在有氧呼吸过程中，反应的第一阶段是葡萄糖生成丙酮酸，这个过程是在细胞质基质中进行。当葡萄糖生成为丙酮酸后，才进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段的反应，产生 CO2 和 ATP。,答案A,2有氧呼吸的过程,(1)主要原料是葡萄糖，在呼吸过程中，葡萄糖彻底分解，,生成 CO2 、H2O。,(2)有氧呼吸的过程实质上有很多个步骤，大约有二十多个反应。在这些反应中，伴随着物质变化，包含在葡萄糖中的能量被逐步释放出来，并将其中的一部分逐步转移到 ATP 中，而大部分能量则作为热能形式散失了。,(3)有氧呼吸三个阶段比较,【例 2】(2011 年广州天河区高一期末统考改编)在有氧呼吸,过程中，进入细胞中的氧将(,),与氢结合生成水,与碳结合生成二氧化碳,在线粒,体中被消耗 在线粒体与细胞质基质中被消耗,A,B,C,D,名师点拨有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧用于有氧呼吸的第三阶段，氧化有氧呼吸的第一、二阶段脱下的H，同时将储存在H中的能量释放出来。这一步是在线粒体中进行的。,答案A,【变式训练 2】参加 800 米跑比赛时，人体产生的 CO2 来,自(,),A无氧呼吸C有氧呼吸,B细胞质基质和线粒体D无氧呼吸和有氧呼吸,解析人体在剧烈运动时，一般会同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。但是人体无氧呼吸的产物是乳酸，不产生 CO2。CO2 只是在有氧呼吸过程中产生。,答案C,3无氧呼吸,(1)无氧呼吸发生在部分厌氧型生物中，这类生物主要依靠,无氧呼吸获得能量进行生命活动。,(2)好氧型生物在环境缺氧、细胞能量供应不足时，也进行,无氧呼吸释放能量，补充能量供应的不足。,(3)无氧呼吸的进行不需要氧气，只需要相关的酶。,(4)无氧呼吸的过程中葡萄糖的分解不彻底，释放的能量少，而未释放出来的能量被储存在反应产物酒精或乳酸内，这些产物对生物体有毒害作用，因此无氧呼吸的进行有一定的限制。,【例 3】下列关于细胞呼吸的叙述中，正确的是(,),名师点拨有氧呼吸的最终产物是 CO2 和 H2O，而无氧呼吸的最终产物则根据生物类型的不同，分别是乳酸、酒精和 CO2。这两种呼吸方式的中间产物是相同的，即都产生丙酮酸。,A无氧呼吸的终产物是丙酮酸、乳酸、酒精和 CO2B有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水C产物为乳酸时可以判定一定不是有氧呼吸的过程D无氧呼吸不需要 O2 的参与，该过程最终有H的积累,答案C,【变式训练 3】陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为,(,),产生的酒精对细胞有毒害作用,产生的乳酸对细胞有,毒害作用,没有专门的无氧呼吸结构,产生的能量太少,A,B,C,D,解析植物无法长期进行无氧呼吸，一是产生的能量太少，二是产生的酒精对细胞有毒害作用。其中，酒精对细胞有毒害作用对植物影响较大。大部分陆生植物进行无氧呼吸的产物是酒精，无氧呼吸过程产生乳酸的仅见于马铃薯块茎、甜菜的块根及玉米的胚乳等少数实例。,答案B,4有氧呼吸与无氧呼吸的比较,【例 4】下列关于植物细胞呼吸的叙述中，正确的是(,),名师点拨植物体可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，这取决于外界条件和细胞内能量的供应情况；有氧呼吸产生二氧化碳，无氧呼吸的酒精发酵过程也可以产生二氧化碳；许多种子在储存过程中有明显的损耗就是细胞呼吸的宏观表现。,A细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别C高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸D种子库中储存的风干种子不进行细胞呼吸,答案A,【变式训练 4】按下表设计进行实验。分组后，在相同的适宜条件下培养 810 小时，并对实验结果进行分析。下列叙述,正确的是(,),A.甲组不产生 CO2 而乙组产生B甲组的酒精产量与丙组相同C丁组能量转换率与丙组相同D丁组的氧气消耗量大于乙组,解析根据题意分析，甲组和乙组能进行呼吸作用，但是由于细胞破碎，因此呼吸效率降低。由于酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧时进行有氧呼吸，在无氧时进行无氧呼吸。故在甲组、丙组由于无氧供应，细胞进行无氧呼吸，产生酒精和 CO2；乙组通入了氧，细胞进行有氧呼吸，不过呼吸效率不高；丁组通入了氧，细胞进行有氧呼吸，由于细胞完整，所以呼吸效率较高。,答案D,5影响有氧呼吸的主要因素,(1)温度：有氧呼吸是酶促反应，温度对有氧呼吸的影响是通过影响酶的催化效率体现的。它是外界环境影响呼吸作用的主要因素。,(2)水分：水既是有氧呼吸的环境，也是有氧呼吸的原料。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。,(3)氧气：氧气是有氧呼吸所必需的，氧气充足可以增强有氧呼吸，抑制无氧呼吸，氧气缺乏，细胞进行无氧呼吸产能。,(4)二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。,【例 5】关于细胞呼吸正确的说法是(,),A无氧呼吸是不需氧的呼吸，其底物分解仍然属于氧化分解反应B水果贮藏在完全无氧的环境中，可将物质损失减小到最低程度C酵母菌只能进行无氧呼吸D与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜,名师点拨外界环境的变化能影响到细胞呼吸作用的进行，温度、水分、氧气、二氧化碳等都对呼吸作用有较大影响。无氧呼吸过程不需要氧，氧气浓度过高，反而抑制无氧呼吸；当环境完全无氧时，细胞进行无氧呼吸，消耗的有机物比有少量氧气时要多；酵母菌能进行有氧呼吸和无氧呼吸；与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。,答案A,【变式训练 5】新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，能适当延长,保鲜时间的生理原因是(A细胞呼吸减弱C光合作用减弱,)B细胞呼吸加强D促进了物质分解,解析细胞呼吸受温度影响，这个过程主要影响酶的活性。当温度过低时，酶的催化效率低，影响到细胞的新陈代谢；在冰箱内的新鲜蔬菜不能进行光合作用。,答案A,6细胞呼吸原理的应用,细胞呼吸所涉及的就是在细胞中分解有机物，释放能量供生命活动利用的过程。这个原理在工业、农业生产、日常生活和医药卫生事业中都得到应用。解析这类型的题目，要注意仔细审题，找出题目中与相关细胞呼吸知识的部分，运用细胞呼吸知识来分析作答。,【例 6】(双选)将等量且足量的苹果果肉分别放在 O2 浓度不同的密闭容器中，1 小时后，测定 O2 的吸收量和 CO2 的释放,量，数据如下表所示。下列有关叙述中，正确的是(,),A.苹果果肉细胞在 O2 浓度为 3%20%时只进行有氧呼吸B贮藏苹果时，应选择 O2 浓度为 5%的适宜环境条件CO2 浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛D苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳,名师点拨从表格中 O2 的吸收量和 CO2 的释放量可以判断，氧气含量为 0 时，苹果组织只进行无氧呼吸；在氧气浓度为 1%3%时既有氧呼吸又进行无氧呼吸；当氧气浓度大于 5%时，苹果组织只进行有氧呼吸。但氧气浓度为 5%时，CO2 的释放量最小。此时分解的有机物最少，是储藏苹果的最佳氧浓度。在一定范围内 O2 浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛；但超过一定范围，O2浓度增高，苹果果肉细胞有氧呼吸强度不会继续增高。,答案BD,【变式训练 6】下列有关细胞呼吸原理的应用中，不正确的,是(,),解析制葡萄酒的原理是利用酵母菌的无氧呼吸过程产生酒精，因此发酵罐不能通气。,A提倡慢跑运动，避免无氧呼吸而产生大量乳酸B粮仓干燥通风，避免呼吸作用产热致使粮堆温度升高C保持发酵罐通气，控制温度，制得葡萄酒D花盆松土透气，促进有氧呼吸，有利于根系生长,答案C,7呼吸作用的相关计算,进行呼吸作用的相关计算时，要熟悉呼吸的每一步变化并十分熟悉有关公式，能将有氧呼吸的总反应式与无氧呼吸的总反应式进行比较。,【例 7】现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和 CO2 的相对数量如图 531,所示。问：在氧浓度为 a 时(,)图 531,A酵母菌只进行发酵C33%的葡萄糖用于发酵,B67%的葡萄糖用于发酵D酵母菌停止发酵,名师点拨如果酵母菌只进行发酵，那么产生酒精的量和CO2 的量相同，如果酵母菌停止发酵，就不会产生酒精。由图可知在 a 时酵母菌无氧呼吸产生 6mol 酒精，根据反应式可知需消耗 3mol 葡萄糖，同时产生6molCO2。因产生CO2 总量为15mol，所以有氧呼吸产生 CO2 为(156)9mol，可以推断，有氧呼吸消 耗 葡 萄 糖 为1.5mol ，用于酒精发 酵 的 葡 萄 糖 为34.5100%67%。,答案B,【变式训练 7】机体在一定时间内，细胞呼吸产生的 CO2摩尔数与消耗的 O2 摩尔数的比值，常被用来判断呼吸分解有机物的种类，根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计算，此比值是,(,),A0.5C1.5,B1.0D2.0,解析葡萄糖彻底氧化分解即进行有氧呼吸，这个过程中，每消耗 1 mol 葡萄糖产生 6 mol CO2，同时消耗 6 mol O2。产生的 CO2 摩尔数与消耗的 O2 摩尔数的比值为 11。,答案B,8探究酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧或无氧的条件下，分别进行,有氧呼吸或无氧呼吸。,(1)探究实验的关键是控制有氧、无氧的条件，设置两套装,置进行对比,在设置有氧条件时，可以直接通入空气，但是由于空气中含一定量的 CO2，因此要将通入的空气过滤，去掉其中的 CO2。,设置无氧条件时，将装有酵母菌培养液的锥形瓶用胶塞严密封闭。若瓶内液体装得较满，则空气较少；反之，空气较多。,(2)两种条件下，锥形瓶中均会产生 CO2在有氧的条件下，CO2 产生得较多。,实验时可以让 CO2 通过澄清的石灰水进行检测a若使澄清的石灰水变浑浊，说明有 CO2 产生。b若浑浊产生的时间较快，说明 CO2 较多。,CO2 也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(3)无氧呼吸的产物除了 CO2 外还有酒精,检测的方法是：在酸性条件下，让酒精与重铬酸钾反应，,将由重铬酸钾的橙色变为硫酸铬的灰绿色。,【例 8】图 532 是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装,置。以下说法中不正确的是(,),图 532A两个装置均需置于相同且适宜的温度下B装置乙在处可观察到有酒精生成,C装置乙中应让先放置一会再与连接,D装置甲中 NaOH 的作用是吸收空气中的 CO2,名师点拨作为对照，两组装置要置于相同且适宜的条件下；装置乙是无氧呼吸的装置，其中只有 CO2 可以通过导管进入，酒精只留在中；装置乙的先放置一会，可以使锥形瓶中原有的 CO2 排尽，再与连接就不会影响实验结果了；装置甲是有氧呼吸的装置由于空气中含一定量的 CO2，因此可以将通入的空气先通过 NaOH，去掉其中的 CO2。,答案B,【变式训练 8】某实验室用两种方式利用酵母菌发酵葡萄糖产酒。甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中每小时测定两发酵罐中氧气和酒精物质的量，记录数据并绘成下面的坐标图(如图 533,所示)。据此下列说法正确的是(,),图 533,A在实验过程中甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为,65,B甲发酵罐最终的酒精产生量高于乙罐，是因为前期酵母,菌大量增殖,C甲发酵罐实验结果表明在有氧气存在时酵母菌无