ATP与呼吸作用PPT课件

1、(对应学生用书P51)知识梳理一、探究酵母菌的呼吸方式1酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。2检测CO2的产生：可使用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液，CO2可使后者发生的颜色变化是由蓝变绿再变黄。3检测酒精的产生：可使用橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与洒精发生化学反应，变成灰绿色。第1页/共68页问题探究1：为什么选择酵母菌做为探究实验的实验材料？提示：酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。第2页/共68页第3页/共68页第4页/共68页问题探究2：在有氧呼吸过程中，以C6H12O6为底物，消耗的O2与产生的CO2相等。如果以其它

2、有机物为底物，二者也相等吗？提示：不一定，如脂肪含H量高于糖类，因此耗氧量多。若以脂肪为呼吸底物，进行有氧呼吸，会出现耗O2量CO2释放量的情况。第5页/共68页自主检测一、判断题1酒精与酸性重铬酸钾溶液发生反应，变成橙色。()【答案】2根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可检测酵母菌产生CO2的多少。()【答案】3马铃薯储藏久了会有酒味产生。()【答案】4人剧烈运动时产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸共同的产物。()【答案】第6页/共68页5无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，产生少量ATP。()【答案】6与有氧呼吸有关的酶存在于线粒体基质和内膜上。()【解析】与有氧呼吸的

3、酶存在于细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上。【答案】第7页/共68页二、选择题7动物在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧将()与碳结合生成CO2与H结合生成水在线粒体中被消耗在细胞质基质中被消耗ABC D【答案】C第8页/共68页8在细胞呼吸过程中，水作为反应物和生成物分别发生在()A第一阶段和第二阶段B第二阶段和第三阶段C第三阶段和第一阶段D第三阶段和第二阶段【答案】B9(2011天津模拟)在密闭容器内，酵母菌利用葡萄糖产生酒精，此过程不生成()AATP BCO2C三碳化合物 DH2O【答案】D第9页/共68页10如图表示真核生物细胞呼吸的部分过程，可在细胞质基质中发生的是()A BC D【答案

4、】B第10页/共68页第11页/共68页(2)该细胞从相邻细胞的叶绿体中获得O2，需通过_层膜结构，其跨膜运输的方式是_。(3)该细胞产生CO2的场所是_，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比是_。(4)线粒体膜的基本支架是_，线粒体膜的功能特性是_。(5)结合图示过程，有氧呼吸的反应式可写成_。第12页/共68页第13页/共68页2无氧呼吸过程(1)第一阶段与有氧呼吸完全相同。(2)第二阶段是第一阶段产生的H将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于催化反应的酶不同。第14页/共68页3有氧呼吸与无氧呼吸的比较类型类型有氧呼吸有氧

5、呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点反应反应条件条件需要需要O2 2、酶和适宜的温度、酶和适宜的温度不需要不需要O2 2，需要酶和适宜的温度，需要酶和适宜的温度呼吸呼吸场所场所第一阶段在细胞质基质第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线中，第二、三阶段在线粒体内粒体内全过程都在细胞质基质中全过程都在细胞质基质中分解分解产物产物CO2 2和和H2 2O OCOCO2 2、酒精或乳酸、酒精或乳酸释放释放能量能量释放大量能量释放大量能量释放少量能量释放少量能量特点特点有机物彻底分解，能量有机物彻底分解，能量完全释放完全释放有机物没有彻底分解，能量没有机物没有彻底分解，能量没完全释放完全释放相互联系相互联

6、系其实质都是分解有机物，释放能量，生成其实质都是分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活供生命活动需要；第一阶段动需要；第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸从葡萄糖到丙酮酸)完全相同完全相同第15页/共68页典例1 (2010新课标全国卷)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【解析】本题考查有氧呼吸与无氧呼吸的过程以及脂肪与糖类氧化分解的特点。A项无氧呼吸过程有机物分解不彻底，其产物为乳酸或酒精和二氧化碳；B项H在线粒体内膜上与氧结合生成水；

7、C项无氧呼吸不需要O2的参与，该过程没有H的积累；D项相同质量的脂肪和糖原氧化分解时，脂肪释放的能量多。【答案】D第16页/共68页 1.不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。微生物的无氧呼吸称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。具体情况总结如下：植物植物大多数植物细胞，如根细胞大多数植物细胞，如根细胞酒精和酒精和CO2马铃薯块茎、甜菜块根马铃薯块茎、甜菜块根乳酸乳酸动物动物乳酸乳酸微生物微生物乳酸菌等乳酸菌等乳酸乳酸酵母菌等酵母菌等酒精和酒精和CO2第17页/共68页2.原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸。3有氧呼吸的三个阶段均有ATP产生；无氧呼吸只在第

8、一阶段产生ATP。其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。4有氧呼吸过程中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中的氧全部来源于O2。5有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。6呼吸作用产生的能量大部分以热能形式散失，对动物可用于维持体温。7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。第18页/共68页8细胞呼吸类型的判断：在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2的释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下：气体变化特点气体变化特点判断方法判断方法实例实例无无CO2 2释放释放细胞只进行

9、产生乳酸的无氧呼吸细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积。此种情况下，容器内气体体积不发生变化不发生变化马铃薯块茎的无氧马铃薯块茎的无氧呼吸呼吸不消耗不消耗O2 2，但产生但产生CO2 2细胞只进行产生酒精和细胞只进行产生酒精和CO2 2的无氧的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体呼吸。此种情况下，容器内气体体积增大体积增大酵母菌的无氧呼吸酵母菌的无氧呼吸CO2释放量等释放量等于于O O2 2的消耗量的消耗量细胞只进行有氧呼吸。此种情况细胞只进行有氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发生变化下，容器内气体体积不发生变化，但若将，但若将CO2 2吸收，可引起气体体吸收，可引起气体体

10、积减小积减小人体细胞的有氧呼人体细胞的有氧呼吸吸第19页/共68页举一反三1(2012安徽名校联考)下图是人体细胞无氧呼吸过程示意图，下列相关叙述不正确的是()A反应只发生在细胞质基质Ba阶段除了产生ATP还释放热能Ca、b两个阶段均产生HD1 mol葡萄糖经乳酸发酵只产生2 mol ATP【解析】无氧呼吸第一阶段(a阶段)产生H，以后(b阶段)不产生H，还消耗第一阶段产生的H。【答案】C第20页/共68页2在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是()条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡

11、萄糖比无氧呼吸多Cc条件下，无氧呼吸最弱Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体第21页/共68页【解析】a条件下为无氧呼吸，呼吸产物除CO2外还有酒精；b条件下，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧呼吸消耗体积为3的O2，产生体积为3的CO2，消耗葡萄糖相对量为，无氧呼吸产生体积为5的CO2，消耗葡萄糖相对量为。d条件下只有有氧呼吸，无氧呼吸为0，产生的CO2全部来自线粒体。【答案】D第22页/共68页第23页/共68页【解析】从题图所示的过程及参与的物质分析可知，该过程表示的是细胞的有氧呼吸过程，(一)表示有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中完成，在酶的作用下将葡萄糖分解为丙酮酸和少量H，释放少量能

12、量。(二)表示有氧呼吸的第二阶段，在线粒体中丙酮酸和水(即图中)彻底分解成CO2并产生大量的H，释放少量能量。(三)表示有氧呼吸的第三阶段，前两个阶段产生的H与O2(即图中)结合生成水，释放大量能量。【答案】A第24页/共68页考点2影响细胞呼吸的因素1.内因：遗传因素(决定酶的种类和数量)(1)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。(2)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。(3)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。第25页/共68页第26页/共68页第27页/共68页(3)CO2CO

13、2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2浓度升高到1%10%时，呼吸作用明显被抑制。(如图)(4)水在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。第28页/共68页典例2 (1)(2010海淀模拟)为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间，贮藏条件最好是()A低O2、适当的湿度、零上低温和无乙稀B低O2、适当的湿度、零下低温和无乙稀C无O2、保持干燥、零上低温和有乙稀D无CO2、保持干燥、零下低温和有乙稀(2)(2011南通模拟)如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：第29页/共68页图中曲线QR区段CO2生成量急

14、剧减少的主要原因是_。_点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_。在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_。第30页/共68页长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_。你认为氧浓度应调节到_点的对应浓度，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：_。【解析】(1)要长时间储藏水果，就要降低其细胞呼吸，减少有机物质的消耗。在低温条件下，呼吸酶活性降低；低

15、氧状态下，细胞有氧呼吸弱，无氧呼吸受到抑制，整个细胞呼吸速率处于最低状态下，可以有效减少营养物质的消耗，但若温度低于零度，则会冻伤水果。温度适中，减少水果中水分丢失，有利于保鲜。乙烯具有催熟作用，不利于水果贮蒇。(2)随氧浓度增加无氧呼吸受到抑制，当O2浓度较低时有氧呼吸较弱，故CO2产量下降。第31页/共68页P点之前既有无氧呼吸，也有有氧呼吸，P点之后只有有氧呼吸，因此由纵轴、横轴、CO2生成量和P点围成的面积为总呼吸CO2的释放量，因有氧呼吸过程中CO2的生成量与O2的吸收量相等，故由O2吸收量曲线与横轴围成的面积为有氧呼吸产生CO2的总量。所以题中所述面积为无氧呼吸生成CO2的总量。略

16、由于ABBC也就是说有氧呼吸吸收的O2等于无氧呼吸产生的CO2，即有氧呼吸产生的CO2等于无氧呼吸产生的CO2，此时有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的1/3。当O2浓度较低时，呼吸减弱，有机物消耗减少，当O2浓度为R点对应的浓度时，总呼吸最少，消耗有机物最少。第32页/共68页第33页/共68页第34页/共68页第35页/共68页举一反三1(2011海南)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【解析】本题考查细胞呼吸的知识。种子风干脱水后，自由水含量少，呼吸强度减弱；土壤淹

17、水缺氧根系可进行短时间的无氧呼吸；破伤风杆菌为厌氧菌，在有氧条件下不能繁殖；种子萌发时吸水增多，自由水含量多，呼吸作用增强。【答案】B第36页/共68页2(2011皖南八校模拟)下表是植物不同器官的呼吸速率(单位鲜重在单位时间内耗氧量Lg1h1)。据表分析下列说法错误的是()第37页/共68页A同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异B种子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛C测定大麦种子呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子内自由水含量D不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构有关而与功能无关【解析】不同植物的同类器官呼吸速率不同，既与其结构有关，也与其功能有关。【答案】D第38页/

18、共68页3(2011届霍洲一中第6次模拟(理综)下图甲表示小麦种子在不同氧气浓度下的氧气吸收和无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量。图乙表示等量的A、B两份小麦种子分别置于两个容积相同、密封的广口瓶内，各加入适量(等量)的水，在不同温度下瓶内O2含量变化。请回答：第39页/共68页(1)甲图中_曲线表示无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量，氧浓度为d时种子的呼吸方式是_。若P代表的呼吸方式在氧浓度为b时消耗了Amol的葡萄糖，则Q代表的呼吸方式在氧浓度为b时消耗的葡萄糖为_。(2)乙图在t1t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由种子的_引起的，如果A种子是放在15条件下，则B种子所处的温度_(高于、低于、等

19、于)15，在0t1期间，广口瓶内的CO2有少量增加，主要原因可能是_。(3)为了做到种子安全贮藏，抑制其呼吸作用，应控制的条件是_。第40页/共68页【解析】本题考查影响细胞呼吸的因素及其应用。【答案】(1)P有氧呼吸A/3 mol(2)有氧呼吸低于无氧呼吸产生了CO2(3)低温、低氧、干燥第41页/共68页考点3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。(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可

20、与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。第42页/共68页第43页/共68页第44页/共68页第45页/共68页第46页/共68页(1)甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2，现提供若干套(每套均有数个)实验装置，如图(ad)所示。请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置顺序：_(用箭头和图中序号表示)；无氧条件下的装置顺序：_(用箭头和图中序号表示)。装置中c瓶的作用是_，b瓶中澄清的石灰水还可用_代替。在温度和pH都相同的情况下，影响酵母菌细胞呼吸方式的外界因素主要是_。第47页/共68页(2)乙兴趣小组利用图所示装

21、置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌细胞呼吸方式。要想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置(假设该装置编号为)该如何设计？_。若装置中红色液滴向左移动，装置中红色液滴不移动，说明酵母菌细胞呼吸方式是_。若酵母菌消耗的O2为3 mol/L，而释放的CO2为9 mol/L，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的_倍。第48页/共68页【解析】酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，在缺氧条件下进行无氧呼吸，装置中c瓶中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2，排除空气中的CO2对实验结果的干扰。(2)根据单一变量原则，装置除用等量清水代替NaOH

22、溶液外，其他设计与装置相同。装置中NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的CO2，因此红色液滴向左移动是因为氧气的消耗，装置中红色液滴不移动，说明细胞呼吸产生的CO2的量(体积)与消耗的O2的量(体积)相等，说明酵母菌只进行有氧呼吸。酵母菌无氧呼吸不消耗O2此题中3 mol/L O2均为有氧呼吸所利用，而有氧呼吸产生的CO2的量(体积)与消耗的O2的量(体积)相等。所以有氧呼吸产生的CO2为3 mol/L，需消耗葡萄糖0.5 mol/L，无氧呼吸产生的CO2为6 mol/L，需消耗葡萄糖3 mol/L，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的6倍。第49页/共68页【答案】(1)cab(或cb

23、ab)db吸收空气中的CO2，排除其对实验结果的干扰溴麝香草酚蓝水溶液氧气(2)装置除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置相同只进行有氧呼吸6第50页/共68页第51页/共68页(2)瓶刚封口后，锥形瓶的空气中有O2，酵母菌开始进行有氧呼吸，所以必须将开始时产生的CO2排掉，过一段时间后，瓶中的O2消耗完了，再连通含有澄清石灰水的瓶，方可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水，否则会出现两组澄清石灰水混浊程度差不多的情况。另外，可在瓶液面上覆盖一层石蜡油以隔绝空气。2CO2和酒精的检测(1)CO2可使澄清的石灰水变混浊，还可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，石灰水混浊程度大，说明

24、酵母菌产生的CO2多，溴麝香草酚蓝水溶液变黄色所需时间越短，说明酵母菌放出的CO2越多，反之则越少。第52页/共68页(2)橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色，检测时将0.1 g的重铬酸钾溶于0.5 mL的浓硫酸溶液(体积分数为95%97%)中，分别滴加于两组2 mL酵母菌培养液的滤液中，混匀后观察试管中溶液的颜色变化，有氧培养的培养液无颜色变化，无氧培养的培养液变成灰绿色。第53页/共68页第54页/共68页(3)图中装置有无错误之处，如果有请在图中加以改正。(4)D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是_(5)请写出连通后D瓶中的反应式：_。【解析】酵母菌在有氧条件下

25、，进行有氧呼吸产生CO2和H2O，在无氧条件下，进行无氧呼吸产生CO2和酒精。甲、乙装置分别用于检测有氧和无氧条件下是否产生CO2。(1)A瓶加入NaOH溶液，可吸收空气中的CO2避免对实验结果的干扰。(2)C、E瓶用于检测CO2的产生，可用澄清石灰水(有CO2时溶液变混浊)或用溴麝香草酚蓝水溶液(有CO2产生时溶液颜色由蓝变绿再变黄)。(4)D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，这是为了消耗掉瓶中的氧气，创造无氧环境。(5)酵母菌在无氧条件下的呼吸产物是酒精和二氧化碳。第55页/共68页【答案】(1)NaOH溶液使进入B瓶的空气先经过NaOH处理，排除空气中CO2对实验结果的干扰(2)澄清石

26、灰水(或溴麝香草酚蓝水溶液)检测CO2的产生(3)第56页/共68页第57页/共68页(1)取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：装置装置方法步骤一方法步骤一方法步骤二方法步骤二方法步骤三方法步骤三A加入加入240mL的葡萄糖溶的葡萄糖溶液液加入加入10g活性干酵活性干酵母母_B加入加入240mL煮沸后冷却煮沸后冷却的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液_加入石蜡油，铺满加入石蜡油，铺满液面液面第58页/共68页(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，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：(4)实验预期：在适宜条件下实验，

27、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。装置装置方法步骤一方法步骤一方法步骤二方法步骤二方法步骤三方法步骤三C C_加入石蜡加入石蜡油，铺满液面油，铺满液面第59页/共68页【解析】(1)本实验的自变量是氧气的有无，因变量是温度变化，其他变量是无关变量(控制变量)，对于无关变量要控制其等量且适宜。(2)将C6H12O6溶液煮沸的目的是排除溶液中氧气的干扰。(3)本实验的自变量是呼吸作用的有无，因变量还是温度变化，因此除步骤二以外与B组完全相同。(4)有氧呼吸产生的热量最多，而没有呼吸作用的C组几乎不产生热量。【答案】(1)不加入石蜡油加入10g活性

28、干酵母(2)去除溶液中氧气自(3)加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液不加入活性干酵母(4)ABC第60页/共68页(对应学生用书P56)易错点：对细胞呼吸的过程、实质理解不清典例1 判断正误：有氧呼吸释放的能量主要以ATP的形式被各种生命活动利用。()A正确B不正确【错因分析】对细胞呼吸的整体把握不够。【正确解答】有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式损失。选B。第61页/共68页典例2 如图是在微重力环境下测量花生种子萌发时试管中气体体积变化的实验装置。每个试管中均放10 g用消毒液清洗过(不影响种子生命力)的萌发种子。实验开始时，U形管两侧液面相平。夹紧橡胶管，在25下经30分钟后结束实验，液面高度变化如图所示。请回答下列问题：(1)干重相同的小麦和花生种子，萌发时有氧呼吸释放CO2的量与吸收O2的量的比值，花生种子_(填“大于”“等于”或“小于”)小麦种子。(2)装置中滤纸的作用是_。(3)若发芽的种子有的已长出幼叶，则应将该实验置于黑暗中进行，理由是_。第62页/共68页(4)由于外界温度、压强的改变会导致气体体积的改变，所以还应再设置一对照装置。该装置的试管中应放入_。【错因分析】错填的原因主要是：易错易错题号题号错因分析错因分析(1)分析问题不全面，不具体。由于不能正确分析分析问题不全面，不具体。由于不能正确分析“花生种子的脂花生种子的脂肪含量高，脂肪与糖