高三一轮复习—细胞呼吸(课堂PPT)

细胞呼吸,下列转变需经哪些生理过程才能实现？,光能,糖类等有机物中稳定的化学能,ATP中活跃的化学能,直接用于各种生命活动,光合作用,细胞呼吸,ATP水解,思考,考纲解读：1、呼吸作用的概念2、有氧呼吸与无氧呼吸的过程及区别、联系3、光合作用与呼吸作用的比较4、影响呼吸作用的因素,一、细胞呼吸的概念,细胞呼吸是生物体活细胞中有机物的氧化分解、释放能量并且生成ATP的过程。又叫生物氧化。,二、细胞呼吸的类型,（一）有氧呼吸,（二）无氧呼吸,细胞呼吸的实质：,分解有机物，释放能量,阶段：,阶段：,阶段：,有氧呼吸三阶段,线粒体基质,线粒体内膜,总反应式:,C6H12O6+6O*2+6H2O,6CO2+12H2O*,+能量,酶,20,细胞质基质,（一）有氧呼吸的过程,过程特点：,2.均产生ATP，但产生的ATP最多,3.均产生还原性H，但还原性H全部参与反应消耗了。,4.呼吸作用只有才需要氧气。,1.第一步在中进行，二三步在中进行,5.吸收的O2量与释放的CO2量,有氧呼吸概念：,细胞在O2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，产生出CO2和H2O，同时释放出大量能量的过程。,6.吸收的O2全部到中去了,细胞质基质,线粒体,每一步,第三步,第一、二步,第三步,第三步,相等,水,与有氧呼吸第一阶段相同,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,+4H+能量,场所：细胞质基质,（少量）,2CH3COCOOH,丙酮酸,（二）无氧呼吸的过程,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,2CH3COCOOH+4H,酶,2C3H6O3(乳酸),+能量,A.乳酸发酵(微生物),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）,2CH3COCOOH+4H,2C2H5OH(酒精),+2CO2+能量,B.酒精发酵(微生物),例：大多数植物、酵母菌,酶,无氧呼吸概念：,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。,1葡萄糖,2丙酮酸,6CO2+12H2O+能量（大量）,2乳酸（C3H6O3）+能量(少量),2酒精（C2H5OH）+2CO2+能量(少量),细胞呼吸可表示为：,有氧酶,无氧酶,2有氧呼吸与无氧呼吸比较,例1.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是都在线粒体中进行都需要酶都需要氧都产生ATP都经过生成丙酮酸的反应ABCD,D,例2.有一瓶子有酵母菌的葡萄液，吸进氧气的体积与放出二氧化碳体积之比是3：5这是因为A有1/2的葡萄糖用于有氧呼吸B有1/3的葡萄糖用于无氧呼吸C有2/3的葡萄糖用于无氧呼吸D有1/4的葡萄糖用于有氧呼吸,C,有氧：C6H12O66O26CO26H2O无氧：C6H12O62C2H5OH2CO2,(一)关于细胞呼吸类型判断的试题,(1)单位时间O2的吸收量,1.单位时间O2的吸收量0有氧呼吸存在,2.单位时间O2的吸收量=0只有无氧呼吸,(2)单位时间CO2的释放量,1.单位时间CO2的释放量=单位时间O2的吸收量0只有有氧呼吸存在,2.单位时间CO2的释放量单位时间O2的吸收量0有氧呼吸和无氧呼吸均存在,有氧呼吸速率的指标,呼吸作用的强度,例3(2009年湖北百所重点中学联合)右图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()A氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等【解析】图中二氧化碳的释放量表示呼吸作用总强度，氧气的吸收量表示有氧呼吸的强度，二者的差值表示无氧呼吸强度大小。氧浓度为a时，无氧呼吸强度最大，不适于贮藏该植物器官；氧浓度生b时，有氧呼吸产生的二氧化碳为3，无氧呼吸产生的二氧化碳为(83)5，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖为2，无氧呼吸消耗的葡萄糖为10，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍；氧浓度为d时，无氧呼吸最弱，强度为0，只有有氧呼吸。【答案】B,(二)关于细胞呼吸类型判断的实验例4.课题小组同学利用下列装置探究微生物的细胞呼吸方式。（1）取甲、乙两套密闭装置设计实验，请补充下表有关的内容：,适量（一定浓度）KOH或NaOH溶液,（一定浓度）葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1mL,细胞呼吸时二氧化碳释放量与氧气消耗量的差值,（2）将甲、乙装置均置于28恒温的条件下，分别在不同的氧气浓度下进行实验（实验过程中微生物保持活性，前三组实验所用微生物种类相同，第四组实验的微生物是乳酸菌），60分钟后读数。请补充下表有关的内容。,只进行有氧呼吸,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,只进行无氧呼吸,不变,不变,总结：用此类装置测定呼吸作用是应注意：,1.由于装置的气压变化，也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更准确，应设置对照实验。,对照实验应将所测生物灭活，其他处理与实验组完全一致,2.当用植物测定呼吸时，应注意什么？,应避免光合作用对实验的干扰，所以整个装置应置于黑暗环境中,3.当用种子测定呼吸时，为防止微生物的呼吸对实验的干扰，应对种子进行什么处理？,消毒,4.是否可用该装置做乳酸菌的呼吸测定？,可以，但没有气体产生与消耗,稳定的化学能活跃的化学能。释放能量,三光合作用与细胞呼吸的比较：,叶绿体,细胞质基质、线粒体,需光,不需光,合成有机物,分解有机物,光能稳定的化学能。储存能量。,合成代谢,分解代谢,光合作用为细胞呼吸提供有机物和O2；细胞呼吸为光合作用提供CO2。,四、细胞呼吸的影响因素及其应用,1.影响细胞呼吸的因素(1)内因不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。同一植物的不同器官呼吸速率不同如生殖器官大于营养器官。(2)外因,1、温度,呼吸作用速率,温度/0C,呼吸作用在最适温度（25350C）时最强；超过最适温度，呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。,生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬菜栽培中，夜间适当降低温度，减少有机物消耗，以提高产量。,2、O2浓度,CO2释放量,O2百分比浓度,051015202530,在氧的浓度为0时，只进行了无氧呼吸；浓度为10%以下既进行了有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%以上只进行有氧呼吸。,耕地等则是加强根部的有氧呼吸。蔬菜、水果的保质、保鲜采用低氧（5%）保存，此时有氧呼吸较弱而无氧呼吸又受到抑制。,注：红线代表有氧呼吸；黑线代表有无呼吸,酵母菌细胞或植物器官呼吸作用强度与氧浓度的关系：,1、黑色代表有氧呼吸时二氧化碳的生成量。2、蓝色代表无氧呼吸产生的二氧化碳量。3、红色代表二氧化碳的总生成量。,3、CO2浓度,4、含水量,CO2浓度,呼吸作用速率,呼吸作用速率,含水量（%）,从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。,在地窖中，氧气浓度低，二氧化碳浓度较高，抑制细胞呼吸，使整个器官的代谢水平降低，有得于保存蔬菜和水果。,在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含量水量的减少而减弱。因此粮油种子的贮藏，必须使种子含水量降低，从面使细胞呼吸降至最低，减少有机物消耗。,细胞呼吸在实践中的应用,(3)在果实和蔬菜的保鲜中，常通过控制呼吸作用以降低它的代谢强度，达到保鲜的目的。例如，某些果实和蔬菜可放在低温下或降低空气中的氧含量及增加二氧化碳的浓度，减弱呼吸作用，使整个器官代谢水平降低，延缓老化。,(2)粮油种子贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸，使种子品质变坏。,(4)大棚蔬菜温度控制，阴天和晚上适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗。,(1)无土栽培通空气、农业松土都是为了加强根部的有氧呼吸，保证供给能量，促进矿质元素吸收。,(5)在农业生产中，去除衰老的、变黄的器官(含枝、叶)，减少呼吸消耗，使光合作用产物更多地转运至有价值的部位。,(6)微生物：增加氧气浓度，增强需氧型微生物的代谢与繁殖，抑制厌氧型微生物的代谢与繁殖；反之亦然。如增加土壤的含氧量，可以增加硝化细菌的含量，增强硝化过程，促进土壤中氨转化为硝酸根离子，有利于植物的吸收。选用“创可贴”、透气的消毒纱布包扎伤口。是为了保证伤口的透气环境。避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的愈合。,1、（2009年全国理综）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（）A、细胞呼吸必须在酶的催化下进行B、人体硬骨组织细胞也进行细胞呼吸C、酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸D、叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用,解析：细胞呼吸必须在酶的催化下进行；人体硬骨组织细胞也进行细胞呼吸，只要是活细胞都进行细胞呼吸；酵母菌是兼性厌氧型，有氧时进行有氧呼吸，无氧情况下可进行无气呼吸，所以A、B、C三项的叙述是正确的。D项错误，因为叶肉细胞在光照下既进行光合作用又进行呼吸作用，只要是活细胞无论白天或黑夜都在进行呼吸作用。,D,近两年高考真题演练,2、（2009高考浙江卷）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（）A、在零下低温环境有利于水果的保存B、CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C、光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATPD、夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量,解析：冰点以下果肉细胞冻伤，不利于水果保存：CO2的固定过程发生在叶绿体基质中，C6H12O6在有氧呼吸第一步在细胞质基质中分解为丙酮酸，有氧呼吸第二步丙酮酸才进入线粒体，分解为CO2和H；光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中葡萄糖中比较稳定的化学能转变为热能和储存在ATP中较为活跃的化学能，不是化学能转变为ATP，而是细胞呼吸过程中释放的能量用来产生了ATP。所以A、B、C叙述都是错误的；D叙述正确，白天适当增加光照，能增强光合作用，制造有机物，夜晚适当降低温度则能减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。,D,3、（2010全国新课标卷）下列关于呼吸作用的叙述正确的是（）A、无氧呼吸的终产物是丙酮酸B、有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水C、无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累D、质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多,D,解析：丙酮酸是无氧呼吸的中间产物，其终产物是酒精、二氧化碳或乳酸；有氧呼吸前两个阶段产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，但并没有H的积累，H只在细胞质基质中参与反应，产生了无氧呼吸的产物；质量相同的脂肪和糖类，脂肪储存的能量比糖类多，因此有氧氧化时脂肪释放的能量要多。脂肪是生物体主要的储能物质。,探究酵母菌细胞呼吸的方式1实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。(2)CO2可使澄清的石灰水变混浊，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