细胞呼吸适合一轮复习自己做的公开课PPT课件.ppt

第3节ATP的主要来源细胞呼吸,一、细胞呼吸作用的概念、实质和意义二、探究细胞呼吸的类型的实验及拓展三、细胞呼吸的过程（场所、条件、反应物、产物及去向、能量转化等）四、影响细胞呼吸作用的因素,复习提纲,+糖类,+水,呼吸作用（内呼吸）,高等动物的呼吸现象和呼吸作用,外呼吸,气体运输,+,CO2,细胞呼吸的概念,细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并且生成ATP的过程。,化学反应,根据呼吸过程中是否有氧参与，分为有氧呼吸是细胞呼吸的主要方式。,有氧呼吸无氧呼吸,细胞,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸（2C3H4O3）,4H,酶,6H2O,能量（少量）,20H,酶,6CO2,12H2O+能量（大量）,细胞质基质,第一阶段,第三阶段,第二阶段,线粒体,（主要）,有氧呼吸,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2丙酮酸(C3H4O3)+4H+少量能量（2ATP）,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2+20H+少量能量（2ATP）,场所：线粒体基质,2丙酮酸,H的氧化,酶,12H2O+大量能量（34ATP）,场所：线粒体内膜,24H+6O2,+6H2O,1、过程、场所,还原氢的来源和去路,1mol葡萄糖释放能量2870KJ，,一部分以热能形式散失(约60%)1161KJ转移至ATP（合成38molATP）,2、能量去向：,1、有氧呼吸的反应总式（元素转移途径）,小结,2、有氧呼吸的概念,细胞在有氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2，同时释放出大量能量的过程。,有氧,彻底氧化,产生CO2和H2,大量,能力训练,1、在下列三支试管中分别加入等量的水稻线粒体提取液，然后分别加入等量的下列物物质，将会有CO2产生的试管是（）,1和3,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,（二）无氧呼吸,（二）无氧呼吸,1、过程、场所,与有氧呼吸第一阶段相同,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2丙酮酸+4H+少量能量（2ATP）,场所：细胞质基质,场所：细胞质基质,丙酮酸不彻底分解,2丙酮酸+4H,2C3H6O3（乳酸）,2C2H5OH（酒精）+2CO2,酶,还原氢的来源和去路,1mol葡萄糖分解为乳酸后，共放出196.65kJ的能量，,1、其中有61.08KJ的能量储存在ATP中，产生2molATP,2、其余的能量以热能的形式散失,3、未释放的能量储存在何处？,2、能量去向：,4、实例,a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸。产生酒精和二氧化碳.,b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会进行无氧呼吸。肌肉酸胀是由于产生了乳酸.,c.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。,3、概念,无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，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。,有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系,主要在线粒体细胞质基质,需O2、酶需酶不需O2、,CO2和H2O乳酸或酒精、CO2,彻底不彻底,多（2870KJ）少（196.65KJ),38个ATP(1161)2个ATP(61.08KJ),第一阶段的反应完全相同分解有机物，释放能量,根据物质的变化判断细胞呼吸类型的方法【典例】有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示：下列叙述错误的是(),A.氧浓度为a时只进行有氧呼吸B.b值对应的氧浓度为零C.氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为6molD.氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于酒精发酵,【方法归纳】根据气体的变化和场所情况判断细胞呼吸类型的方法(1)根据CO2释放量与O2消耗量判断(呼吸底物为葡萄糖)：不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸。无CO2释放只进行产生乳酸的无氧呼吸。酒精产生量等于CO2量只进行产生酒精的无氧呼吸。CO2释放量等于O2的吸收量只进行有氧呼吸。CO2释放量大于O2的吸收量既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。,酒精产生量小于CO2量既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自有氧呼吸。(2)根据场所判断：对于真核细胞来说，若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行，则为无氧呼吸；若部分过程在线粒体中进行，则为有氧呼吸。,二、影响呼吸速率的因素及应用,（一）内部因素遗传因素1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同，如旱生植物小于水生植物；2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异，如生殖器官大于营养器官。3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期细胞大于成熟期细胞,二影响细胞呼吸的外界因素及其应用1.温度(1)影响(如下图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在2535之间。,零上lingsha低温储存水果？在大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当降温，原因？,2.氧气(1)影响(如下图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。,O2浓度=0时，只进行无氧呼吸。0O2浓度10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。O2浓度10%时，只进行有氧呼吸。呼吸方式判断依据是？O2浓度=5%时，细胞呼吸最弱。生产上的意义？(2)应用,中耕松土促进植物根部有氧呼吸无氧发酵过程需要严格控制无氧环境低氧仓储粮食、水果和蔬菜,此曲线呼吸底物为？若改为脂肪曲线如何画/-,.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：,A点表示植物组织的CO2较多，这些CO2_的产物。由A到P，CO2的释放量急剧减少，其原因是_。,由P到C，CO2的量逐渐增加，其主要原因是_。,无氧呼吸,随着氧气浓度的增加，无氧呼吸逐渐受到抑制，有氧呼吸速率较低,随着氧气含量增加，有氧呼吸加强，释放的CO2量增多,图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：,(5)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是_，进行此种呼吸方式所用的底物是_。,(4)外界氧浓度在10以下时，该器官的呼吸作用方式是_。,有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸,葡萄糖,3.水分,(1)影响,水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应水作为生物化学反应的介质影响反应的进行在一定范围内，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,(2)应用,粮食在收仓前要进行晾晒处理干种子萌发前进行浸泡处理,4.CO2(1)影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。如图：(2)应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。,【高考警示】(1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。内因有遗传特性生长发育不同时期器官类型等。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度可采取供水、升温、高氧等措施；若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。(2)储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果、种子在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。,第2课时探究酵母菌细胞呼吸的方式,（一）实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。取材方便培养简单，有氧和无氧都能生存。有氧呼吸产生水和大量CO2，无氧呼吸产生酒精和少量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。根据石灰水浑浊程度和蓝绿黄变色时间来检测气体生成量的多少，从而判断有氧无氧的生成物情况,（二)做出假设酵母菌在有氧情况下有氧呼吸产生：CO2；无氧情况下进行无氧呼吸，产生：CO2+酒精该实验自变量因变量无关变量有哪些,、设计实验：,三、完成本实验设计表：,自变量,其他变量,氧气浓度,酒精浓度,反应物的量、反应时间、酸碱度(pH)温度等,橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生灰绿色的颜色反应,、设计实验：,三、完成本实验设计表：,自变量,其他变量,氧气浓度,CO2浓度,反应物的量、反应时间、酸碱度(pH)温度等,CO2可使澄清石灰水变浑浊；可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变黄。根据澄清石灰水变浑浊或溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，判断CO2产生的多少,四)实验用具（略）,1、NaOH的作用是什么？2、澄清的石灰水有什么作用？,3、如何说明CO2产生的多少？,5、乙图如何控制无氧的条件？,4、如何保证甲、乙图中通入石灰水的CO2全部来自酵母菌的细胞呼吸？,甲,乙,36,（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。,酵母菌的细胞呼吸方式,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：,37,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？,【例4】如图所示装置测定酵母菌的细胞呼吸类型。在25下经过10分钟再观察红色液滴的移动情况，下列对实验结果的分析不符合实际的是,A.装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗氧气的体积，装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差B.装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸C.装置1的红色液滴不移动，装置2的红色液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸D.装置1的红色液滴左移动，装置2的红色液滴左移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸,D,实验拓展应用,【例5】在科学研究中常用呼吸商（RQ=),表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。关闭活塞，在25下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：,（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是（2）x代表值，y代表值（3）若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼吸商是。（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入。设对照的目的是,吸收呼吸产生的二氧化碳,消耗氧的体积,消耗氧和释放二氧化碳的体积之差,0.85,黑暗。避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化,死的发芽种子和蒸馏水,用于校正装置1和2内因物理因素（或非生物因素）引起的容积变化,【变式1】将刚萌发的且用消毒剂清洗过（不影响种子的生命活力）的小麦种子（以淀粉为主）放入下列装置，在温度不变，压力为一个大气压的情况下进行实验：请根据图示回答下列问题：,（1）请简要解释形成该实验结果的原因。,萌发的种子有氧呼吸吸收氧气，放出的二氧化碳被CO2吸收剂吸收，导致锥形瓶内气体体积减少，压力降低，有色液滴左移,（2）用等量的蒸馏水替代CO2吸收剂，其他条件不变，重复上图所示实验，如果发现有色液滴不移动，则说明种子进行了怎样的生理活动?,萌发的小麦种子以葡萄糖为原料进行有氧吸，吸收的氧气和呼出的CO2的体积相等,（3）如果将小麦种子换成等质量的油菜种子（主要成分是硬脂酸，C、H比例高于葡萄糖），其他条件不变，重复上图所示实验，预计有色液滴移动的距离_（填大于、小于或等于）图示实验结果。（4）一段时间后，有色液滴停止移动，是否意味着种子停止呼吸？说明原因。（5）若图中实验用小麦种子不经消毒处理，则测得的数据与种子实际呼吸强度相比是偏大了还是偏小？简述原因。,大于,不一定种子可能在进行无氧呼吸,偏大种子表面的微生物呼吸作用也会消耗一定量的氧气,右图是一种可测定呼吸速度的密闭系统装置。请据图回答下列问题：（1）关闭活塞，在适宜温度下，30min后，读取有色液滴向（填“左”或“右”）移动的距离。（2）为了使测得的有色液滴移动数值更准确，必须进行校正。校正装置的容器和小瓶中应分别放入、。,左,与实验组等量消毒的无活力的樱桃,与实验组等量的浓度为20%NaOH溶液,巩固练习：第三步。预期结果及结论：,比较a、b数值的大小,如果ab，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速率升高；如果ab，则说明机械损伤对樱桃呼吸速率没有影响；如果ab，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速度降低。,1.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是()反应场所都有线粒体都需要酶的催化反应场所都有细胞质基质都能产生ATP都经过生成丙酮酸的反应都能产生水反应过程中都能产生H都能把有机物彻底氧化A.B.C.D.,【解析】选C。无氧呼吸在细胞质基质中完成，不需要线粒体；有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶的催化；二者第一阶段相同，都是在细胞质基质内进行，都会产生ATP；第一阶段都是葡萄糖分解为丙酮酸；有氧呼吸生成水，无氧呼吸不生成水；葡萄糖分解为丙酮酸过程会产生H；有氧呼吸中有机物能彻底氧化分解，无氧呼吸中有机物不能彻底氧化分解。,2.关于细胞呼吸的叙述，正确的是()A.种子风干脱水后呼吸强度增强B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C.无氧呼吸的终产物是丙酮酸D.有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水,【解析】选B。种子风干脱水后，细胞中自由水的含量降低，代谢减慢，因此呼吸强度降低，不是增强。土壤淹水后，土壤中氧气含量降低，根系进行无氧呼吸。无氧呼吸的终产物是酒精和二氧化碳或乳酸，而丙酮酸是无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段的共同产物。有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水。,3.在人和植物体内都会发生的物质转化过程是()葡萄糖彻底氧化葡萄糖转化为酒精葡萄糖脱水缩合葡萄糖分解为丙酮酸A.B.C.D.,【解析】选C。在人和植物体内都能进行有氧呼吸，将葡萄糖彻底氧化分解，在分解过程中，第一步是将葡萄糖分解为丙酮酸。在缺氧条件下，人和植物体都能进行短暂的无氧呼吸，但是人无氧呼吸的产物是乳酸，而植物无氧呼吸的产物是酒精和CO2或乳酸。植物和动物体的细胞内都能进行葡萄糖脱水缩合，形成多糖，植物体通过光合作用合成单糖，再形成淀粉等多糖，人体在肌细胞和肝细胞内可将葡萄糖合成为糖原。故只有过程在人体内不能发生。,4.(2013池州模拟)图甲是某种细胞器的结构模式图，图乙是细胞呼吸的某些过程，下列相关叙述中错误的是(),A.甲图表示线粒体，通过结构可以增加生物膜的面积B.乙图中的和不可能在同一个细胞中进行C.C6H12O6不能直接进入甲图完成乙图中的过程D.乙图中的过程只能发生在甲图结构中【解析】选D。甲图表示的是线粒体，是内膜折叠成的嵴，可以大大增大膜面积。乙图中的和是两种类型的无氧呼吸，不可能在同一个细胞内进行。葡萄糖先在细胞质基质中分解成丙酮酸，然后再进入线粒体进一步分解。乙图中的过程表示ATP的合成，在细胞质基质和叶绿体中也可以进行。,6.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。请据图回答：,(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乙图中的_(填序号)。(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于_，写出有关的反应式_。(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_。,【解析】由图分析可知乙图中的是线粒体内膜，是线粒体基质，是线粒体外膜；甲图中的A、C、D分别代表了细胞呼吸第一阶段反应、有氧呼吸第二阶段反应(在线粒体基质中进行)、有氧呼吸第三阶段反应(在线粒体内膜上进行)。有氧呼吸第三阶段释放的能量最多。图中的X应为丙酮酸，E为酒精和二氧化碳。叶绿体中产生的氧气通过自由扩散方式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6层(两层叶绿体膜，两层细胞膜和两层线粒体膜)。,答案：(1)丙酮酸酒精和二氧化碳(2)A、C、DD(3)(4)无氧呼吸C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量(5)6自由扩散,7.(2012江苏高考)下图表示细胞呼吸作用的过程，其中代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(多选)(),A.和都具有双层生物膜B.和所含酶的种类不同C.和都能产生大量ATPD.甲、乙分别代表丙酮酸、H【解题指南】解答本题的关键是明确：(1)图中甲、乙所代表的物质。(2)表示的场所。,【解析】选B、D。由图判断知图解代表有氧呼吸过程。分析有氧呼吸过程可知：在细胞质基质中完成有氧呼吸第一阶段，将葡萄糖分解为丙酮酸、H，并产生少量ATP，所以为细胞质基质，甲为丙酮酸；在线粒体基质中完成有氧呼吸第二阶段，将丙酮酸和水分解为CO2、H，并产生少量ATP，所以为线粒体基质，乙为H；在线粒体内膜上完成有氧呼吸第三阶段，H与O2反应生成H2O，同时产生大量ATP，所以为线粒体内膜。代表细胞质基质，无生物膜；细胞质基质和线粒体基质中所含酶的种类不同，进行的化学反应也不同；线粒体基质中不能产生大量ATP。,8.(2011安徽高考)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如下图所示，t1、t2表示1030之间的两个不同温度。下列分析正确的是(),A.与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏B.与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏C.t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1t2，t1时不利于叶片贮藏D.t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1t2，t1时不利于叶片贮藏,【解析】选C。A项，与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，因此t2时有利于叶片贮藏；B项，与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，但乙烯的作用是促进器官的成熟，会使细胞较快衰老，因此t1时不利于叶片贮藏；C项，t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，但同一时刻t1比t2时呼吸速率都高，有机物消耗都多，因此t1时不利于叶片贮藏；D项，t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1时不利于叶片贮藏是正确的，但t1t2。,9.(2009天津高考)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】选D。酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO2和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和酒精。依题意，甲、丙进行无氧呼吸，乙组、丁组进行有氧呼吸。甲、乙两组都产生CO2，由于甲组细胞不完整，甲组的酒精产量较