高中生物必修一第五章第三节细胞呼吸 高质量

复习 ATP ADP名称 结构简式 各字母 化学键名称 高能磷酸键能量是多少 1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量是2870KJ 能用于生成多少ATP 二 ATP在细胞中的利用 在我们细胞的哪些生命活动当中会消耗ATP呢 各种运动 如肌细胞收缩 大脑思考 用于生物发电发光 用于细胞的主动运输 ATP如何释放其中的能量 A P P P A P P Pi 二磷酸腺苷 ADP ATP在水解酶作用下哪个键断裂 ATP在细胞中含量是否非常多 远离腺苷的高能磷酸键 小资料一般地说 ATP在细胞内形成后不到1min的时间就要发生转化 这样累计下来 生物体内ATP转化的总量是很大的 例如 一个成年人在静止的状态下 24小时内竟有40Kg的ATP发生转化 ATP在细胞中含量很少 细胞内ATP的形成迅速 酶不同 能量来源和去向不同 ATP ADP 酶B 酶A 能量 Pi Pi 能量 三 ATP与ADP的相互转化 细胞分裂 根吸收矿质元素 肌肉收缩 神经冲动传导物质合成等 能量货币 复习 ATP ADP名称 结构简式 各字母 化学键名称 高能磷酸键能量是多少 1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量是2870KJ 能用于生成多少ATP ATP ADP相互转化的反应过程怎么写 形成ATP的能量来自于哪些途径 ATP水解释放的能量可以用于哪些生命活动 第五章细胞的能量供应和利用 第3节ATP的主要来源 细胞呼吸 一 呼吸作用的概念 呼吸作用是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解 生成二氧化碳或其他产物 释放出能量并生成ATP的过程 呼吸作用又叫生物氧化 其实质是氧化分解有机物释放能量 二 呼吸作用的类型 一 有氧呼吸 二 无氧呼吸 呼吸和细胞呼吸是一回事吗 糖类 水 内呼吸 呼吸作用 高等动物的呼吸 外呼吸 现象 气体运输 思考 1 细胞内供应能量的 动力车间 指哪种细胞器 2 生物体的直接能源物质 主要能源物质是什么 ATP糖类 线粒体 细胞质基质 细胞核 细胞膜 3 动力车间 要完成什么工作 糖类的能量ATP 细胞有氧呼吸主要场所 外膜 内膜 附着有酶 嵴 附着有酶 线粒体基质 有酶 1 有氧呼吸相应阶段的对应名称 2 各自的反应场所 3 相应阶段的主要反应物和生成物 C6H12O6 6CO2 12H2O 线粒体 细胞质基质 细胞有氧呼吸的过程示意图 分析比较2有氧呼吸的过程 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸 H 少量热能和形成ATP 丙酮酸 H2O CO2 H 少量热能和形成ATP H O2 H2O 大量热能和形成ATP 一 有氧呼吸的过程 准确写出反应式 C6H12O6 酶 4 H 能量 场所 细胞质基质 酶 6CO2 20 H 能量 场所 线粒体基质 2C3H4O3 酶 12H2O 能量 场所 线粒体内膜 24 H 6O2 6H2O 2CH3COCOOH 丙酮酸 丙酮酸 有氧呼吸三个阶段的比较 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸 H 少量热能和形成ATP 丙酮酸 H2O CO2 H 少量热能和形成ATP H O2 H2O 大量热能和形成ATP 对比 C6H12O6 6CO2 12H2O 线粒体 细胞质基质 细胞有氧呼吸的过程示意图 1 葡萄糖 H 3 H 2 H2O 4 5 6 酶 酶 酶 1 请说出1 2 3所代表物质的名称 2 有氧呼吸各阶段的场所以及进入该场所的呼吸底物 O2 C3H4O3 H2O CO2 能量 能量 能量 1 细胞质基质2 线粒体基质3 线粒体内膜 1 2 3 4 1 水的分解和合成分别发生在和阶段 第二 第三 2 产生二氧化碳的阶段是 场所为 第二阶段 线粒体基质 3 吸进去的氧气在 场所 被消耗 参加阶段的反应 其作用是 线粒体内膜 第三 与 H 结合生成水 4 产生ATP的阶段是 产生ATP最多的阶段是有氧呼吸的场所是 第一 二 三阶段 第三阶段 细胞质基质 线粒体 重难点考查 C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸 追踪18O2的18O去向 追踪C6H1218O6的18O去向 有氧呼吸的物质变化和能量变化特点 18O2 H218O 葡萄糖 丙酮酸 CO2 物质氧化分解彻底 释放能量多 能量利用率高 能量由储存在有机物中的化学能转换成了热能和能用于合成ATP的能量 主要场所 线粒体 能量去向 大部分以热能形式散失 1709kJ mol 约60 另一部分转移到ATP中 1161kJ mol 约40 总反应式 概念 葡萄糖 CO2 能量 彻底氧化分解 氧 多种酶 H2O 许多ATP 细胞在 的参与下 通过 的催化作用 把 等有机物 产生 和 释放 生成 的过程 场所 细胞质基质 线粒体 真核生物 细胞质基质 原核生物 有氧呼吸的应用 中耕松土 夜间适当降温 剪去发黄叶片 有机物减少 创口贴 有氧慢跑 适当增强细胞呼吸 促进作物的生长发育松土 晒田改善通气条件降低细胞呼吸强度 减少有机物质消耗粮食储藏时果蔬储藏时 降低温度保持干燥 降低氧气 充氮气或二氧化碳降低温度防止机械损伤 习题1 植物细胞进行有氧呼吸的主要场所和分解的主要能源物质是 A 叶绿体 葡萄糖B 线粒体 叶绿体基质C 线粒体 葡萄糖D 核糖体 高尔基体 C 习题2 在有氧呼吸过程中 进入细胞中的氧将 A 与氢结合生成水 与碳结合形成二氧化碳 在线粒体内消耗 在线粒体和细胞质中被消耗A B C D 习题3 在有氧呼吸过程中 CO2的产生和O2的参与分别发生在 B A 第一阶段和第三阶段B 第二阶段和第三阶段C 第一阶段和第二阶段D 均在第三阶段 习题4 让一只白鼠吸入有放射性的18O2 该白鼠体内最先出现的含有18O的化合物是 A 二氧化碳B 水C 丙酮酸D 乳酸 一段时间后 葡萄糖 过程 概念 场所 反应式 二 无氧呼吸 过程 场所 细胞质基质 第一阶段 第二阶段 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 少量能量 无氧呼吸总反应式 C6H12O6 酶 2C3H6O3 乳酸 能量 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 能量 酶 细胞质基质 微生物中 乳酸发酵 酒精发酵 概念 细胞在无O2的参与下 通过酶的催化作用 把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物 同时释放出少量能量的过程 例 高等动物 乳酸菌 高等植物的某些器官 马铃薯块茎 甜菜块根 玉米胚细胞等 例 高等植物的器官 酵母菌 1 苹果贮存久了 为什么会有酒味 2 水淹时高等植物能否进行厌氧呼吸 如果能 那么为什么水退后有些不能存活 3 剧烈运动后上肢和下肢往往会产生会么感觉 为什么 想一想 a 酵母菌在缺氧的条件下 可以将有机物分解成酒精和二氧化碳 b 高等植物在水淹的情况下 可以进行短时间的无氧呼吸 产生的酒精毒害细胞影响根细胞的吸收功能 c高等动物和人体在剧烈运动时 部分骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸 产生乳酸肌肉酸胀 人在剧烈运动时是否主要进行无氧呼吸 阅读教材P96页内容 高等动物的能量释放主要通过有氧呼吸 但在缺氧条件下 细胞也可以通过无氧呼吸释放能量 产生的大量乳酸引起肌肉酸胀 注意 无氧呼吸只能发生在局部或某些组织 器官 如肌体全身缺氧 则会引起气闷 窒息甚至死亡 而且无氧呼吸也只能是暂时现象 二 无氧呼吸的过程 与有氧呼吸第一阶段相同 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 4 H 能量 场所 细胞质基质 少量 2CH3COCOOH 丙酮酸 丙酮酸不彻底分解 场所 细胞质基质 2CH3COCOOH 4 H 酶 2C3H6O3 乳酸 A 乳酸发酵 例 高等动物 乳酸菌 高等植物的某些器官 马铃薯块茎 甜菜块根等 2C2H5OH 酒精 2CO2 B 酒精发酵 例 大多数植物 酵母菌 酶 2CH3COCOOH 4 H 习题5 下列关于无氧呼吸的叙述中 不正确的是 A 不需要氧 需要酶B 都不产生CO2C 葡萄糖分解不彻底D 释放的能量少 B 习题6 苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸的产物分别是 D 乳酸 酒精和二氧化碳B都是酒和二氧化碳C都是乳酸D酒精和二氧化碳 乳酸 真核 细胞质基质 线粒体 主要 原核 细胞质基质 细胞质基质 需氧 酶等 不需氧 需酶 较多 大多是热能少数形成ATP 38个 较少大多是热能 形成少量ATP 2个 两者第一阶段相同 都分解有机物 释放能量 三 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 物质分解彻底 二氧化碳和水 物质分解不彻底 酒精 二氧化碳或乳酸 一种单细胞的真菌 真核生物 在有氧和无氧条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌 单细胞真核生物生长周期短 增殖速度快可以用酵母菌作为实验材料研究 探究酵母菌细胞呼吸的方式方案1 一 实验原理1 酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌 进行有氧呼吸产生水和CO2 无氧呼吸产生酒精和CO2 2 CO2的检测方法 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3 酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应 变成灰绿色 二 实验假设酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸 产生CO2 在无氧情况下进行无氧呼吸 产生CO2和酒精 如何创设有氧和无氧条件 吸收空气中的CO2 排除它对实验的干扰 验证酵母菌有氧呼吸是否产生CO2 NaOH的作用是什么 澄清的石灰水有什么作用 如何说明CO2产生的多少 如何保证酵母菌在整个实验过程中正常生活 条件适宜 25 35 pH3 0 7 5 给予充足的养料 如何利用现有材料创设无氧条件 先封口放置一会 怎样检测酒精的产生 或 BTB 溴麝香草酚蓝溶液 蓝变绿再变黄 重酪酸钾溶液 酸性条件 橙色的变成灰绿色 1 内部因素 1 不同植物的呼吸速率不同一般阳生 阴生 2 同一植物不同部位呼吸速率不同幼嫩 衰老部位 3 同一植物不同发育时期呼吸速率不同种子萌发时呼吸速率大 拓展延伸 影响细胞呼吸的因素 呼吸酶的数量有限 2 环境 外界 因素 1 温度 应用 低温保鲜 增大昼夜温差 酶活性 3 水 应用 种子晒干保存水淹抑制有氧呼吸 2 CO2 过高CO2抑制细胞呼吸 应用 增加CO2的浓度保鲜 无氧呼吸 有氧呼吸CO2释放量或O2吸收量 2 环境 外界 因素 4 O2浓度 有氧 C6H12O6 6O2 6H2O 6CO2 12H2O 能量无氧 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 能量 思考 虚线代表什么含义 呼吸酶数量限制 只进行无氧呼吸 释放较多CO2 CO2释放急剧减少 氧气增多 无氧呼吸受抑制 有氧呼吸还很弱 CO2释放量不断上升 氧气增多 促进有氧呼吸 酶 酶 总CO2释放量和氧气吸收量相等 只有有氧呼吸 呼吸作用强度最低的一点 对应的氧浓度为最适保存浓度 下列有关呼吸作用的叙述中 正确的是 蛔虫进行无氧呼吸 哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸 长跑时 人体产生的C02是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 有氧呼吸是呼吸作用的主要形式 有氧呼吸的强度晚上比白天强 发酵和无氧呼吸为同一概念 是否产生CO2是有氧呼吸与无氧呼吸的主要区别 种子库中贮藏的风干的种子不进行呼吸作用 无氧呼吸是不需氧的呼吸 但对底物的分解反应也是属于氧化反应 无氧呼吸对生物体的生存都是有害的 11 没有线粒体就无法进行完整的有氧呼吸 12 水果贮藏在完全无氧的环境中 可将损失减小到最低程度 呼吸作用的场所是 产生ATP的场所是 产生水的呼吸作用方式是 能产生CO2的呼吸作用方式是 有氧时能进行无氧呼吸吗 无氧时能进行有氧呼吸吗 细胞质基质和线粒体及叶绿体 细胞质基质和线粒体 有氧呼吸 能 不能 有氧呼吸和无氧呼吸 P96页复习题2 将酵母菌研磨 取出一部分匀浆进行离心 得到上清液 含细胞质基质 和沉淀物 含细胞器 将等量上清液 沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲 乙 丙三个试管中 向三个试管分别滴入等量的等浓度的葡萄糖液 在有氧条件下 各试管的最终产物是 甲 乙 丙 甲 丙酮酸 H 乙 葡萄糖 丙 CO2 H2O 8 在植物根细胞中 彻底分解1mol葡萄糖 需消耗的氧气量 释放的能量以及其中可能转移到ATP的能量数分别是 A 2mol 125kJ 2870kJB 2mol 686kJ 300kJC 6mol 2870kJ 1161kJD 2mol 686kJ 300kJ 18 苹果内部腐烂时消耗一定量的葡萄糖可产生A摩尔的二氧化碳 其植物体叶片在正常生长时 消耗同样数量的葡萄糖可产生二氧化碳 A 1A摩尔B 2A摩尔C 3A摩尔D 4A摩尔 消耗等量的C6H12O6无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2之比为 产生等量ATP无氧呼吸与有氧呼吸消耗C6H12O6之比为 1 3 19 1 17 有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液 当通入不同浓度的氧气时 其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示 下列叙述错误的是 A 氧浓度为b时 经有氧呼吸产生的CO2为6molB a值应当为0C 氧浓度为c时 有50 的葡萄糖用于酒精发酵D d浓度时只进行有氧呼吸 18 呼吸商 RQ 呼吸作用释放的CO2量 吸收的O2量 下图是生物氧化分解葡萄糖过程中呼吸商与氧分压的关系 以下叙述正确的是 A 呼吸商越大 细胞呼吸产生的CO2越多B b点有氧呼吸强度大于a点C 为延长水果的保存时间 最好将氧分压调至c点D c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化 1 只进行需氧呼吸 2 只进行厌氧呼吸 3 需氧呼吸 厌氧呼吸都有 1左移 2不动 1不动 2右移 1左移 2右移 预测结果及结论 探究酵母菌的细胞呼吸方式方法2 在上述这个装置中 1 若把酵母菌改为乳酸菌 液滴移动有何变化 2 若采用以上装置研究绿色植物的细胞呼吸 在外界条件上应特别注意什么 避光 1不动 2不动 O2 贮藏水果时下降到 最有利贮藏 CO2 增加CO2浓度 降低O2浓度有良好的保鲜效果 CO2释放 O2吸收 O2浓度 气体交换相对值 a b c d 0 a点 有氧 C6H12O6 6O2 6H2O 6CO2 12H2O无氧 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 思考 虚线代表什么含义 右图表示植物非绿器官在不同O2浓度下 CO2释放量和O2吸收量的变化曲线 3 O2 在一定范围内 随着氧分压增大CO2的释放量减少 1 AB段表示 原因是 如图 表示苹果储藏过程中 随着氧分压的变化 CO2释放量的曲线 请回答 3 苹果在储藏过程中 最好选择图中 点所对应的氧分压 原因是 2 BC段表示 原因是 氧分压增大 无氧呼吸受到抑制 而有氧呼吸又很弱 随着氧分压增大 CO2的释放量增大 氧分压增大 无氧呼吸逐渐减弱 有氧呼吸加强 B 在B点总呼吸强度最弱 有机物的消耗最少 4 无氧呼吸时间过长 植物也会死亡 原因是 无氧呼吸产生酒精会使细胞的蛋白质变性 无氧呼吸产生能量少 练习 1 葡萄糖 H 3 H 2 H2O 4 5 6 酶 酶 酶 1 请说出1 2 3所代表物质的名称 2 有氧呼吸各阶段的场所以及进入该场所的呼吸底物 O2 C3H4O3 H2O CO2 能量 能量 能量 1 细胞质基质2 线粒体基质3 线粒体内膜 三 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 线粒体 主要 细胞质基质 在细胞质基质中 氧气 多种酶 无氧参加 需多种酶 葡萄糖彻底分解 产生CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底 形成酒精和CO2或乳酸 释放出大量能量 形成38ATP 释放出少量能量 形成2ATP 第一阶段从葡萄糖分解为丙酮酸的反应完全相同 并且都在细胞质基质内进行 分解有机物 释放能量 形成ATP 供生命活动需要 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 例如 中间产物 丙酮酸 是各种有机物转化的枢纽 呼吸