生物2013年ok高考复习课件：必修1_第5章_第3节_atp的主要来源――细胞呼吸

第3节,ATP的主要来源细胞呼吸,一、细胞呼吸,1概念,氧化分解,化碳或其他产物,ATP,有机物在细胞内经过一系列的_,生成_，释放出能量并生成_的过程。2分类:_和_。对绝大多数生物来说，,_是细胞呼吸的主要形式。,有氧呼吸,无氧呼吸,细胞呼吸与呼吸的区别是什么？,有氧呼吸,答案：细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸；而呼吸包括肺通气、气体交换、气体在血液中的运输、氧气的利用。,二氧,二、有氧呼吸1概念细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物_，产生二氧化碳和_，释放能量，,生成许多ATP的过程。,彻底氧化分解,水,2反应式：_,C6H12O66O26H2O,酶,6CO212H2O,_。,能量,3过程,丙酮酸,H,细胞质基质,丙酮酸,水,H,少量,线粒体基质,H,氧,线粒体内膜,5.能量：1mol葡萄糖彻底氧化分解后，共释放出_kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量都以_的形式散失了。,2870,热能,1.有氧呼吸有水的产生和水的消耗。(,),2有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜和线粒体,基质中。(,),三、无氧呼吸,酶,二氧化碳,少量能量,1概念：在无氧或缺氧的条件中，细胞通过_的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底的氧化分解，产生_、酒精或乳酸，同时释放出_的过程。,C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量,2反应式,酶,(1)产物为酒精:_。(2)产物为乳酸:_。,3过程,第一,完全,(1)第一阶段：与有氧呼吸的阶段相同。(2)第二阶段：丙酮酸_和_，或者转,化为_。,酒精,二氧化碳,乳酸,无氧呼吸的场所是_；人成熟红细胞呼吸方,式为_。,细胞质基质,无氧呼吸,酶,C6H12O62C3H6O3少量能量,考点,细胞呼吸,1有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,线粒体基质,线粒体内膜,1分子葡萄糖2分子丙酮酸少量H,丙酮酸水CO2大量H,HO2H2O,少量能量,少量能量,大量能量,不参与,不参与,参与,2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较,(1)有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解,(2)过程分析,先在细胞质基质中，后在线粒体中,始终在细胞质基质中,第一、二阶段不需氧，需酶,不需氧，需酶,彻底：C6H12O6CO2H2O,不彻底：,大量(38个ATP),少量(2个ATP),续表,第一阶段相同,分解有机物释放能量的过程,为生命活动提供能量；其中间产物为其他化合物的合成提供原料,3.无氧呼吸的产物,(1)遗传特性,酶,无氧呼吸产物(乳酸或酒精),(2)不同生物无氧呼吸的产物不同,决定,决定,特别提醒：有氧呼吸中H2O既是反应物(第二阶段利用)，又是生成物(第三阶段生成)，且生成的H2O中的氧全部来自于O2。有氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。无氧呼吸只释放少量能量，其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。原核生物无线粒体，但只要体内有与有氧呼吸有关的酶，就可以进行有氧呼吸，如硝化细菌、蓝藻等。,只能进行无氧呼吸的真核生物(如蛔虫)，其细胞内无线粒体。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。玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根、骨骼肌、乳酸菌等的无氧呼吸产生乳酸；水淹植物、酵母菌等的无氧呼吸产生酒精。,有氧呼吸中氧元素的去路,有氧呼吸、无氧呼吸的过程与条件,【典例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代表的是氧气C线粒体中能完成图示全过程D蛔虫不能完成图示全过程,解题思路第一步,图形分析：从图中看出，、,都是ATP，、是水，是氧气。,第二步,选项分析：A项，有氧呼吸的第三阶段产生的ATP,最多，也就是；B项，、都是水，但是反应物，是生成物；C项，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，线粒体不能完成有氧呼吸全过程；D项，蛔虫无线粒体，不能完成图示全过程。,答案D,考点对应练,1细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别不包括(,),A细胞中是否有线粒体,A,B是否有氧气参与C最终分解产物的类型D释放出能量的多少解析：没有线粒体的细胞也能进行有氧呼吸，如好氧细菌。,考点,呼吸作用方式的判断,1方法：根据物质变化的数量,呼吸类型,判断,只进行产生乳酸的无氧呼吸,只进行有氧呼吸,只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸,两种呼吸同时存在,VCO2VO243，,有氧呼吸无氧呼吸消耗葡萄糖的速率,VCO2VO243，,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率无氧呼吸消耗葡萄糖的速率,容器内气体体积不发生变化,容器内气体体积可增大,续表,注：酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸都有CO2的产生，因此不能用有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用方式。,VCO2VO243，,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率无氧呼吸消耗葡萄糖的速率,只进行无氧呼吸,两种呼吸同时存在,一定进行着有氧呼吸,有CO2生成一定不是。,乳酸发酵。,2实例：酵母菌的呼吸类型判断及图形的分析,只产生CO2，不消耗O2,只进行无氧呼吸,无氧呼吸产生CO2速率有氧呼吸产生CO2速率,两种呼吸同时存在,CO2的产生量O2的吸收量,只进行有氧呼吸,O2浓度10%,只进行有氧呼吸,CO2的产生量O2的吸收量,两种呼吸同时存在,A点,B点,C点以后,D点,AC段,AC段曲线的最小值表示。,CO2的总释放量最低,(5)由图分析可知：图中的B点表示无氧呼吸释放的CO2量与有氧呼吸释放的CO2量相等。AC段曲线的最小值表示CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。(6)生成的酒精量和CO2释放量相等，说明细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。(7)生成的酒精量小于CO2释放量，说明两种呼吸方式同时进行，多余CO2来自有氧呼吸。(8)有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。,【典例2】有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下图所示(两种,细胞呼吸速率相等)，在氧浓度为a时(,),A酵母菌只进行无氧呼吸B2/3的葡萄糖用于无氧呼吸C1/3的葡萄糖用于无氧呼吸D酵母菌停止发酵,第二步,计算有氧呼吸产生CO2的量：CO2的生成量等于,有氧呼吸与无氧呼吸生成量之和；图中a点CO2的实际生成量为15mol，用CO2的总生成量减去无氧呼吸产生CO2的量，等于有氧呼吸产生CO2的量：15mol6mol9mol。,第三步,计算两种呼吸消耗葡萄糖的量：有氧呼吸每消耗,1mol的葡萄糖产生6molCO2，生成9molCO2，则消耗了1.5mol的葡萄糖。无氧呼吸每消耗1mol葡萄糖产生2molCO2，当生成6molCO2时，则消耗了3mol的葡萄糖。因此，有氧呼吸与无氧呼吸共消耗了4.5mol的葡萄糖，用于无氧呼吸的葡萄糖是3mol，占2/3。,答案B,考点对应练2酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，无氧时进行无氧呼吸，将酵母菌放在含有培养液的密闭的锥形瓶中，测得CO2的释放量比O2的吸收量大1倍，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的,比为(,),B,A16,B13,C12,D11,考点,影响细胞呼吸的环境因素及其应用,1影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中的应用,续表,续表,3.细胞呼吸原理的应用实例(1)种子、蔬菜和水果在储藏时都应在条件下，不同的是种子还应保持，而蔬菜和水果应保持一定。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。(2)酿酒时，早期通气能促进酵母菌，有利于菌种繁殖；后期密封发酵罐能促进酵母菌，有利于产生。(3)食醋、味精制作：向发酵罐中通入，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行。,低温、低氧,干燥,湿度,有氧呼吸,无氧呼吸,酒精,无菌空气,有氧呼吸,(4)土壤松土：促进根细胞，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量。促进土壤中硝化细菌活动，有利于NH3转化为，从而提高土壤肥力。(5)稻田定期排水：促进水稻根细胞。(6)提倡慢跑：促进肌细胞呼吸，防止呼吸产生使肌肉酸胀。(7)用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制破伤风杆菌的呼吸。,呼吸作用,有氧呼吸,有氧,无氧,乳酸,无氧,2.呼吸方式在生活实践中的应用,(1)伤口过深或被生锈铁钉扎伤后，如不及时治疗，会导致破伤风芽孢杆菌进行无氧呼吸而大量繁殖，引发破伤风。(2)酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、醋酸杆菌等可用来生产酒、味精、食醋等。(3)作物栽培时要及时松土透气，利于根系的有氧呼吸，促进对水和无机盐的吸收；稻田需定期排水，否则会因根长期进行无氧呼吸产生大量酒精对细胞发生毒害作用，使根腐烂。(4)剧烈运动时无氧呼吸积累过多的乳酸会使肌肉酸胀无力，所以人在进行体育锻炼时，提倡慢跑等有氧运动。,【典例3】(2011年海南)下列关于细胞呼吸的叙述，正确的,是,A种子风干脱水后细胞呼吸增强B土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱答案B,考点对应练,3.关于细胞呼吸的叙述，正确的是(,),D,A.水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B.荔枝在无O2、保持干燥、零下低温和无乙烯环境中，可延长保鲜时间C.快速登山时人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量D.玉米经酵母菌发酵可产生酒精，是通过酵母菌的无氧呼吸实现的解析：水果的保鲜条件是低O2、零上低温；快速登山主要由有氧呼吸提供能量。,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式1提出问题(1)酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精，是在有氧条件下进行的还是在无氧条件下进行的？(2)酵母菌的细胞呼吸会产生CO2，在不同条件下产生的是否一样多？,2作出假设3设计实验(1)实验原理,酵母菌在有氧条件下能产生CO2，无氧条件下除产生CO2外，还产生酒精。,1)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。2)CO2可使澄清石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生,化学反应，变成灰绿色。,(2)实验步骤配制酵母菌培养液组装实验装置(如图所示),检测CO2的产生A将装置(甲)连通橡皮球，让空气持续地依次通过3个锥形瓶，是为了保证的充分供应，为什么要使进入A瓶的空气先经过盛有NaOH的锥形瓶呢？BB瓶为什么要封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？,O2,清除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变混浊是由于酵母菌有氧呼吸产生CO2所致。,使酵母菌将B瓶中的氧消耗完，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。,检测酒精的产生自A、B中各取2mL滤液分别注入编号为1、2的两支试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液振荡并观察溶液的颜色变化。,附表：二氧化碳与酒精检测记录表,注：以“”个数表示澄清石灰水的混浊程度。(3)实验现象,甲、乙两装置中石灰水都变混浊，且甲中混浊程度高且快。,2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。,(4)实验结论,(4)实验结论即酵母菌的呼吸类型既可以进行有氧呼吸又可以进行无氧呼吸兼性厌氧型。特别提醒：检验酒精的化学反应在实践上的用途：检测司机是否酒后驾车。培养液中葡萄糖的作用：保证酵母菌的正常生活。该实验是对比实验即是条件对照实验，因为有氧和无氧条件下的实验都是实验组。,探究酵母菌的细胞呼吸方式,1实验原理,(1)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。(2)CO2可使澄清石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生,化学反应，变成灰绿色。,2实验流程,3实验现象,(1)甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，但甲中浑浊程度高且,速度快。,(2)2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。4实验结论,【典例】(2011年宁波统考)下图是某同学为了研究酵母菌的厌氧呼吸所制作的一个实验装置。开始时锥形瓶中装有质量分数为2%的葡萄糖溶液，并在其中加入适量的酵母菌。实验过程中，刻度玻璃管中的有色液滴会向右移动。表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的液滴右移的距离(单位：,cm)。请判断下列有关叙述错误的是(,A.实验开始前应对葡萄糖溶液作煮沸处理，以除去氧气和,灭菌,B表中数据可以表示酵母菌厌氧呼吸所产生的CO2的量C在一定范围内，随着温度升高，酵母菌的厌氧呼吸强,度越来越大,D35最有利于酵母菌的厌氧呼吸，随着实验的进行，,液滴右移的速率越来越大,解题思路第一步,明确实验过程、提取隐含信息：酵母,菌在葡萄糖溶液中大量繁殖，产生大量二氧化碳，使刻度玻璃管中的有色液滴向右移动。,第二步,信息转化：氮气使装置中形成无氧环境；不同温,度下的酵母菌数量都呈现四个时期：调整期、对数期、稳定期、衰亡期。,第三步,分析选项：A项在加入酵母菌之前，应对葡萄糖,溶液作煮沸处理，以除去氧气和灭菌，有利于酵母菌的繁殖，同时也能证明气体都是由酵母菌发酵产生的；C项在一定范围内，随着温度升高，酵母菌的厌氧呼吸强度越来越大，但当温度超过最适温度后会随温度的上升而下降；D项，35的实验组中，厌氧呼吸所产生的CO2的量多，说明最有利于酵母菌的厌氧呼吸，但随着实验的进行，葡萄糖量减少和有毒物质的积累，酵母菌的厌氧呼吸减慢，液滴右移的速率越来越小。,答案D,提高实验严谨性的方法,无氧呼吸装置瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。,1(2011年潮州统考)细胞呼吸对生命活动意义重大，下面,关于细胞呼吸的叙述正确的是(,),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有叶绿体的细胞可以自行合成ATP，因此不需要细胞呼吸提供能量C酵母菌无氧呼吸产生AmolCO2，人在正常情况下消耗等量葡萄糖可形成3AmolCO2D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,解析：叶绿体合成的ATP只用在暗反应中；细胞呼吸中的,无氧呼吸不需O2。,答案：C,2(2011年广东联考)下图表示人体在不同距离的跑步过程中，有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比(假设能量全部来自糖类,的分解)。下列相关的说法正确的是(,),A跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越大B跑步距离越短，有氧呼吸供能所占比例越大C100米跑时，所需ATP主要由有氧呼吸产生,D1500米跑时，两种呼吸方式消耗的葡萄糖的量不相等解析：短跑时无氧呼吸占优势，长跑时有氧呼吸占优势。答案：D