高中生物 3.4细胞呼吸配套课件 浙科版必修1.ppt

第四节细胞呼吸,一、细胞呼吸的概念及分类1.概念细胞内进行的将糖类等有机物分解成_，并且_的过程。2.分类,无机物或小分子有机物,呼吸过程中是否有氧参加,需氧呼吸,厌氧呼吸,释放出能量,二、需氧呼吸1.过程,第一阶段,葡萄糖,第二阶段,h2o,o2,第三阶段,场所：,物质变化：,产能情况：,场所：,物质变化：,产能情况：,场所：,物质变化：,产能情况：,2.反应式：_【点拨】（1）线粒体是进行需氧呼吸的主要场所，但原核生物无线粒体，仍能进行需氧呼吸。（2）需氧呼吸三个阶段均产生atp，第三阶段产生的最多。,三、厌氧呼吸1.场所：_2.条件：_和_3.生成物：_或_4.反应式（1）产物为酒精：_。（2）产物为乳酸：_。,细胞溶胶,无氧,多种酶,酒精和二氧化碳,乳酸,【点拨】（1）需氧呼吸和厌氧呼吸第一阶段反应完全相同，并且都在细胞溶胶中进行。二者的实质都是氧化分解有机物、释放能量，形成atp。（2）厌氧呼吸释放的能量少，因为还有大部分能量储存在酒精或乳酸中。,【思维判断】1.需氧呼吸的酶全存在于线粒体中。（）【分析】需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体，因此其相关的酶存在于细胞溶胶、线粒体基质和线粒体内膜中。2.厌氧呼吸对生物体都有害。（）【分析】有的生物只能进行厌氧呼吸，通过厌氧呼吸获得生命活动所需的能量。进行需氧呼吸的生物也可以暂时进行厌氧呼吸，但长时间进行厌氧呼吸会对机体造成危害。,3.有h2o产生的细胞呼吸一定是需氧呼吸。（）【分析】厌氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或乳酸，只有需氧呼吸的产物有水。4.保存蔬菜水果时为了降低有机物的消耗应放在完全无氧的环境中。（）【分析】生物体各项生命活动需要的能量来自细胞呼吸，厌氧呼吸释放等量的能量消耗有机物多，而且产生的酒精对蔬菜水果也有一定的毒害作用，故应该在低氧环境下保存蔬菜水果。,需氧呼吸和厌氧呼吸的过程1.过程图解,2.分析（1）需氧呼吸第一、二阶段产生的nadh用于第三阶段与o2结合生成水；厌氧呼吸第一阶段产生的nadh用于第二阶段将丙酮酸还原为c2h5oh和co2或乳酸。（2）需氧呼吸中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）不同生物厌氧呼吸的产物不同，是由于催化反应的酶不同。（4）需氧呼吸中氧元素的来源和去路：,3.需氧呼吸和厌氧呼吸的比较,主要在线粒体中,在细胞溶胶中进行,氧气，多种酶,无氧气参加，多种酶,葡萄糖彻底氧化分解，形成co2和h2o,葡萄糖分解不彻底，形成乳酸或酒精和co2,释放大量能量，形成大量atp,释放少量能量，形成少量atp,受o2和温度等因素的影响,有氧气存在时，厌氧呼吸受抑制,二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞溶胶中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，形成atp,【高考警示钟】1.真核生物细胞并非都能进行需氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞都只能进行厌氧呼吸。2.原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行需氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，与需氧呼吸有关的酶分布在细胞膜上。,【典例训练1】(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真核细胞的细胞溶胶中能进行过程和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nadh，过程消耗nadh【解题指南】1.知识储备：（1）掌握需氧呼吸和厌氧呼吸的过程；（2）明确不同细胞呼吸作用的代谢产物。2.解题思路：首先明确图中为需氧呼吸过程，、为厌氧呼吸过程；然后联系细胞呼吸过程的各阶段产物得出答案。,【解析】选b。植物细胞可以进行厌氧呼吸产生酒精和co2，某些植物器官（如马铃薯块茎、甜菜块根）可以产生乳酸；真核细胞的细胞溶胶只进行需氧呼吸的第一阶段和厌氧呼吸，因此能进行过程，不能进行过程；需氧呼吸第三阶段释放的能量最多，过程为第二、三阶段，释放的能量多于；乳酸菌厌氧呼吸产生乳酸，第一阶段产生nadh，第二阶段消耗nadh。,【变式训练】如图表示真核生物细胞呼吸的部分过程，可在细胞溶胶中发生的是（）a.b.c.d.,【解析】选b。是需氧呼吸第二、三阶段，发生在线粒体中，和表示两种类型的厌氧呼吸，均发生在细胞溶胶中。表示第一阶段atp的合成，发生在细胞溶胶中。,影响细胞呼吸的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,厌氧呼吸占优势随o2浓度增大,厌氧呼吸逐渐被抑制,需氧呼吸不断加强；o2浓度达到一定值后,随o2浓度增大,需氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响),蔬菜、水果的保鲜、医用“创可贴”,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,【高考警示钟】植物种类、发育阶段不同细胞呼吸强度不同（1）植物种类：阳生阴生（2）发育阶段：幼苗、开花期成熟期（3）不同部位：生殖器官营养器官,【典例训练2】溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，较低浓度的co2使其由蓝变绿，较高浓度的co2使其由蓝变绿再变黄。一实验小组用图示的实验装置，在25条件下，多次进行如下操作：打开阀门a和b；推注射器1的活塞，然后关闭a和b；一段时间后，拉注射器2的活塞，促进两个瓶中的气体流动。观察溴麝香草酚蓝水溶液的变色情况。（阀门a和b关闭时，整个装置是密封的）,请完成下列问题：（1）此实验的目的是探究25条件下_。（2）如果向有苹果的瓶中注入一定量的n2，一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿。这种情况下苹果的代谢特点是_。（3）当向有苹果的瓶内注入的氮气很少或很多时，溴麝香草酚蓝水溶液都将会变黄，其原因是：向苹果瓶内注入的氮气很少时，_；向有苹果的瓶内注入的氮气很多时，_。（4）此实验结果可在实际生活中用于_。,【解题指南】1.考查实质：有苹果的瓶内氧气浓度不同，苹果细胞呼吸的方式不同。2.解题关键：明确当有苹果的瓶内n2量少时，o2较多，苹果主要进行需氧呼吸，产生大量co2；当瓶内n2量多时，o2较少，苹果主要进行厌氧呼吸，也会产生较多的co2。,【解析】打开阀门a和b，推注射器1的活塞，然后关闭a和b，可以更新装置中的空气，因此可知此实验的目的是探究25条件下氧气浓度对苹果呼吸作用的影响。溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，较低浓度的co2使其由蓝变绿，如果向有苹果的瓶中注入一定量的n2，一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿，则说明细胞呼吸弱。当向瓶内注入的氮气很少时，氧气浓度很高，苹果需氧呼吸强，放出的co2多；当向瓶内注入的氮气很多时，氧气浓度很低，苹果厌氧呼吸强，放出的co2也较多，所以溴麝香草酚蓝水溶液也将会变黄。以上实验说明苹果（或其他水果或粮食等）贮藏时，应适当控制环境中氧气的浓度，并不是氧气浓度越低越好。,答案：（1）氧气浓度对苹果呼吸作用的影响（2）细胞呼吸弱（3）苹果瓶内氧气浓度很高，苹果需氧呼吸强，放出的co2多苹果瓶内氧气浓度很低，苹果厌氧呼吸强，放出的co2也较多（4）苹果（或其他水果或粮食等）贮藏时，适当控制环境中氧气的浓度,【变式训练】蔬菜和水果长时间贮藏、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,【解析】选b。一般在贮藏植物时要尽可能降低植物的呼吸作用，以减少有机物的消耗，而植物的呼吸作用主要与温度及氧气浓度有关。因此在低温和低氧的情况下有利于减弱植物的呼吸作用以减少有机物的消耗。对于一般的种子，如小麦、玉米等可以在干燥的条件下贮藏，尽量降低水分含量，以减弱种子的呼吸作用。但对于蔬菜和水果则不同，它们本身就含有很多水分，如果在干燥条件下贮藏，水分散失过多，细胞会失水而死亡，因此要有适中的湿度才能保鲜。,【变式备选】将水果放在密封的地窖里，可以保存较长时间。地窖影响水果代谢的原因是（）a温度恒定，水果抵抗病虫害的能力强b温度适宜，水分容易保持c黑暗无光，不易引起早熟d二氧化碳浓度增加，抑制呼吸作用【解析】选d。地窖中通风差，二氧化碳浓度增加能够抑制水果细胞的呼吸作用（主要是抑制需氧呼吸），减少有机物的消耗。,实验变量的确定与控制酵母菌在不同条件下的呼吸作用【案例】（2009福建高考改编）如图表示的是测定保温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、质量浓度为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，请补充表中内容：（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c装置。请写出c装置的实验步骤：（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。,【命题人透析】（1）分析影响“呼吸产热”的因素找准“变量”：氧气影响呼吸产热。据实验的假设可知：不同的条件是“有氧”与“无氧”，确定“有无氧气”是实验的自变量，实验过程中必须加以控制。怎样来实现无氧条件呢？从表中给予的步骤可以确定，b装置中步骤三“加入石蜡油，铺满液面”的目的是隔绝空气中的氧气，也就是说b装置是控制无氧的环境，以观察实验中能量释放情况。所以a装置肯定是用于观察有氧条件下呼吸作用释放能量的情况，方法步骤三中应该不加入石蜡油，以让空气能与溶液中的酵母菌接触。,溶液的量、细胞的数量对产热量的影响。葡萄糖溶液的量和酵母菌细胞的数量是本实验的无关变量，同样能影响产热的多少。这些对于实验结果有影响的因素，都要严格控制，因此实验组和对照组加入的葡萄糖溶液浓度和体积要一致，方法步骤二中加入的干酵母的量要相同，避免无关变量对实验结果的干扰。,“变量”随实验目的改变而改变。“测定b装置因呼吸作用引起的温度变化量”，“呼吸作用”就成了实验的自变量。装置中酵母菌是可以进行呼吸作用的，那么需要设置的c装置当然就应该是不进行呼吸作用的。与b装置相比，方法步骤二中不加入活性干酵母或加入10g无活性干酵母，其余的操作都应该与b装置保持相同。,（2）判断“煮沸”是灭菌还是除氧：据题中信息：b装置对葡萄糖溶液进行了煮沸处理。煮沸容易让我们联想到是为了除去溶液中的杂菌。如果是以此为目的，a、b两装置应进行同样的操作，否则实验变量不唯一。因此，b装置煮沸是为了去掉葡萄糖溶液中的氧气，保证初始状态下酵母菌就能在无氧条件下进行呼吸。,【标准答案】（1）不加入石蜡油加入10g活性干酵母（2）去除氧气自（3）加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液不加入活性干酵母或加入10g无活性干酵母（4）abc,【阅卷人点评】得分要点（1）必须体现“10g、活性”。（2）第一个空必须体现“氧气”。（3）必须体现“240ml”、“煮沸后冷却”。“不加入活性干酵母”或“加入10g无活性干酵母”，二答其一都对。,失分案例（1）错答成“加入石蜡油，铺满液面”。错答成“加入10g无活性干酵母”。（2）错答成“杀菌”或“去除气体”；第二问错答成“无关”。（3）错答成“加入240ml的葡萄糖溶液”。错答成“加入10g活性干酵母”。（4）错答为“cba”。,1需氧呼吸全过程的三个阶段中，相同的产物是（）aatpbh2o和co2ch2o和丙酮酸d乳酸和atp【解析】选a。需氧呼吸的第一阶段产生nadh、丙酮酸和能量，第二阶段产生nadh、co2和能量，第三阶段产生h2o和能量，三个阶段产生的能量均有一部分转移到atp中贮存，因此需氧呼吸全过程的三个阶段中相同的产物是atp。,2厌氧呼吸与需氧呼吸相比，下列叙述肯定不正确的是（）a需酶参与b能释放co2c是一个逐步释放能量的过程d能生成大量的atp【解析】选d。厌氧呼吸与需氧呼吸在细胞内均是一个逐步释放能量的过程，但需氧呼吸比厌氧呼吸产生的能量多。,3人体的代谢终产物水和二氧化碳，产生场所是（）a组织内b线粒体内c核糖体内d细胞溶胶内【解析】选b。人的骨骼肌在暂时缺氧时虽然能进行厌氧呼吸，但其产物只有乳酸，人体内的代谢终产物二氧化碳和水只能是需氧呼吸的产物。根据需氧呼吸的过程可以知道二氧化碳在第二阶段产生，水在第三阶段产生。这两个阶段都是在线粒体内完成的。,4.进行细胞呼吸的生物体，最重要的结果是（）a把adp转化成atpb把atp转化成adpc合成葡萄糖d产生co2和h2o【解析】选a。细胞呼吸的重要意义是为生物体的各项生命活动提供能量，即分解有机物释放能量贮存在atp中。,5.如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、线粒体和细胞溶胶b线粒体、细胞溶胶和线粒体c细胞溶胶、线粒体和细胞溶胶d细胞溶胶、细胞溶胶和线粒体【解析】选c。由图分析可知酶1、酶2和酶3依次分别存在于细胞溶胶、线粒体和细胞溶胶。,6（2012温州模拟）细胞呼吸是生物体极为重要的一个生理过程,伴随着物质变化和能量变化。图表示人体有氧呼吸的过程（表示相关过程，甲、乙表示相应物质）；图表示人体血液中乳酸浓度的变化曲线。请据图分析回答下列问题：,（1）图中物质甲是_；物质乙表示_。（2）图过程发生的场所是_；过程发生的场所是_。,（3）图中产生“热能”的生理意义在于_。（4）剧烈运动后感觉肌肉酸痛，原因是肌细胞中产生了乳酸，图中代表乳酸浓度变化的曲线是_。（5）现代健身提倡进行有氧运动，可避免肌肉酸疼，原因是_。,【解析】（1）从图可知，物质甲是o2与nadh结合的产物，因此是水；物质乙为需氧呼吸第二阶段产物，故为co2。（2）过程是将c6h12o6分解成丙酮酸的过程，此过程在细胞溶胶内完成；丙酮酸进入线粒体基质，经过程分解成二氧化碳。（3）图中有热能的产生，其生理意义可用于体温的维持。（4）运动需要大量能量，初期由于氧气供应不足，导致人体进行厌氧呼吸产生乳酸，而且随跑步的进程，乳酸的量渐高，跑步结束后，厌氧呼吸减弱，乳酸的量逐渐减少，直至恢复消失，因此对应图曲线c。（5）采用有氧运动，可避免厌氧呼吸产生较多的乳酸，从而避免肌肉酸痛。,答案：（1）水二氧化碳（2）细胞溶胶线粒体基质（3）维持人体正常的体温（4）c（5）避免细胞因厌氧呼吸产生大量乳酸，使肌肉酸痛乏力,实验方法探究细胞呼吸的方式【理论指导】选用下面对照装置