第08讲细胞呼吸的原理和应用-高考生物一轮复习课件（新教材新高考）

细胞呼吸的原理和应用内容要求——明考向近年考情——知规律(1)说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量；(2)探究酵母菌细胞呼吸的方式(活动)。2021·全国甲卷(2)、2021·广东卷(9)、2021·河北卷(14)、2021·湖南卷(12)、2020·山东卷(2)、2020·全国卷Ⅲ(29)、2019·全国卷Ⅱ(2)、2019·全国卷Ⅲ(4)、2022·全国甲卷(4)、2022·全国乙卷(2)、2022·浙江1月（6）、2022·浙江6月（12）、2022·湖南（17）、2022·广东（10）、2022·山东（4、16）、与旧教材对比增：①细胞呼吸的实质；②葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应，应将酵母菌培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖；③无氧呼吸的概念；④储存水果、粮食的条件。核心提要素养体现__________________________________________________________生命观念：细胞呼吸过程中物质与能量的变化，体现物质与能量观。科学思维：归纳比较有氧呼吸和无氧呼吸的区别。科学探究：探究酵母菌细胞呼吸的方式。社会责任：利用细胞呼吸原理解决人的生活健康和社会实践问题。自学课本P90-94（除去探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验），回答下面的问题，限时3min，画出答案，圈出重点，标出疑惑1.找出阅读内容中一共有哪几个知识点？2.找出阅读内容中一共有哪几个重点？？自学指导(7分钟）

1、细胞呼吸的实质是什么？

2、细胞的呼吸是否都需要氧气？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？

3、有氧呼吸三个阶段的具体过程以及场所是什么？

4、同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸具有什么特点？

5、无氧呼吸的类型以及各类型的具体过程和场所是什么？

一.呼吸作用的实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸1.类型有氧呼吸无氧呼吸2.意义为生物体生命活动提供能量，还是生物体代谢的枢纽[教材延伸3]所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量，细胞呼吸还被称为细胞代谢的枢纽，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质，非糖物质代谢产生的某些物质可以形成葡萄糖，糖类、脂质和蛋白质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来

细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质，非糖物质代谢产生的某些物质可以形成葡萄糖，糖类、脂质和蛋白质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来二.有氧呼吸1.场所：细胞质基质、线粒体（主要场所）真核细胞原核细胞细胞质基质外膜内膜嵴基质（内膜向内凹陷而成）增大膜面积，增加酶的附着位点，提高有氧呼吸的效率代谢旺盛的细胞中线粒体含量多二.有氧呼吸2、过程：有氧呼吸场所反应物产物释能是否耗氧第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质主要是葡萄糖2分子丙酮酸[H]少量否丙酮酸、H2OCO2、[H]少量线粒体基质否线粒体内膜[H]、O2H2O大量是[H]指还原型辅酶Ⅰ（NADH）有氧呼吸过程场所：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：细胞质基质C6H12O6酶+

4[H]+少量能量

2C3H4O3

（丙酮酸）（还原氢）还原型辅酶Ⅰ（NADH）热能少量ATP少量能量线粒体基质+6H2O酶2C3H4O3

6CO2+20[H]+少量能量

少量能量线粒体内膜酶12H2O+大量能量

24[H]+6O2大量能量糖酵解三羧酸循环氧化磷酸化二.有氧呼吸2.过程：

1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/mol的能量，其中一部分以热能形式散失(约60%)；另一部分转移到ATP中(977.28kJ/mol，约40%)储存，约形成32个ATP。能量转换：有机物中稳定的化学能→热能+ATP中活跃的化学能2.过程：总反应式及各种元素的来源和去路：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶二.有氧呼吸思考：都是氧化分解，有氧呼吸与燃烧有什么区别？

有氧呼吸过程温和，有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放，这些能量有一部分储存在ATP中。（P93）3.概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程(1)产生CO2的阶段＿＿＿＿＿＿＿＿(2)产生H2O的阶段＿＿＿＿＿＿＿＿(3)氧气参与的阶段＿＿＿＿＿＿＿＿(4)产生ATP的阶段＿＿＿＿＿＿＿＿(5)产生ATP最多的阶段＿＿＿＿＿＿(6)产生[H]的阶段＿＿＿＿＿＿＿＿(7)消耗[H]的阶段___＿＿＿＿_____

第二阶段第三阶段第三阶段三个阶段第三阶段第一、二阶段第三阶段练习：三.无氧呼吸1.概念：2.场所：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，产生CO2和酒精或乳酸，释放少量能量，生成少量ATP的过程。

细胞质基质3.反应式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2

+少量能量酶例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、

甜菜块根、玉米胚细胞等例：大多数植物、酵母菌“酒气式”无氧呼吸三.无氧呼吸4.过程场所：物质变化：产能情况：细胞质基质C6H12O6酶+

4[H]+少量能量

2C3H4O3

（丙酮酸）（还原氢）少量能量第一阶段第二阶段【与有氧呼吸第一阶段完全一样】场所：物质变化：产能情况：细胞质基质2C3H6O3(乳酸)

+4[H]2C3H4O3

2CO2

+

2C2H5OH(酒精)酶1酶2不产能为什么无氧呼吸的产物会有不同？直接原因：根本原因：酶不同基因不同（不同生物）或基因的选择性表达（同种生物）三.无氧呼吸5.能量转换1mol的葡萄糖未释放的能量储存于乳酸/酒精中储存于ATP中能量变化大部分少部分196.65KJ61.08KJ135.57KJ以热能形式散失合成了_______molATP26.特点①缺氧条件;②有机物氧化分解不彻底;③释放少量能量。①只进行无氧呼吸乳酸菌、破伤风杆菌、哺乳动物成熟红细胞、蛔虫②主要进行无氧呼吸种子萌发初期、癌细胞7.常见的主要进行或只进行无氧呼吸的生物或细胞有机物中的化学能→乳酸或酒精中的化学能、ATP中活跃的化学能和热能拓展一：有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)

C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶1∶6∶61∶2∶21∶3

拓展二：细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例)拓展二：细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例)拓展二：细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例)拓展三：实验法判断生物的呼吸类型吸收细胞呼吸产生的CO2液滴移动的距离代表：细胞呼吸吸收氧气的量液滴移动的距离代表：细胞呼吸产生的二氧化碳的量与吸收氧气的量的差值拓展三：实验法判断生物的呼吸类型1.一二液滴都不动：2.一液滴左移，二液滴不动：3.一液滴左移，二液滴右移：4.一液滴不动，二液滴右移：5.一二液滴都左移：细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子死亡只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸。进行有氧呼吸又进行产酒精的无氧呼吸。细胞只进行产生酒精的无氧呼吸进行有氧呼吸且底物除了糖类外还含有脂肪

误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。拓展三：实验法判断生物的呼吸类型注意：①为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。②若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

四.细胞呼吸的影响因素及其应用(一）内部因素1.遗传特性：不同种类的植呼吸速率不同。实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。2.生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。实例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。3.器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。实例：生殖器官______营养器官。大于（二）外界因素（1）解读：细胞呼吸是一系列______反应，温度通过影响__________，进而影响细胞呼吸速率。（2）应用：储存水果、蔬菜时应选取__________（填“高温”、“零上低温”或“零下低温”）。酶促酶的活性零上低温

抑制无氧无氧有氧（二）外界因素

不是

（3）低氧环境下，有机物消耗少的原因是______________________________________________________________________________________________________________。

（2）应用Ⅰ.选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。Ⅱ.作物栽培中及时松土，保证根细胞的正常呼吸。Ⅲ.提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生__________。Ⅳ.稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生______，防止______中毒，烂根死亡。大量乳酸酒精酒精

抑制（1）解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越______，细胞呼吸越强。（2）应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的________含量，降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗。旺盛自由水教材延伸1.水果、蔬菜和种子储藏条件有何异同点?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。水果、蔬菜和种子都需要在低温、低氧2.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是________________________________________________________________。

3.粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是：种子有氧呼吸过程中产生了水。

为伤口创造了透气的环境，避免厌氧菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈五.探究酵母菌的呼吸方式自学课本P90-91探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验，回答下面的问题:1.酵母菌细胞有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么？如何鉴定呢?页B瓶为什么要先封口放置一段时间后，再通盛有澄清石灰水的锥形瓶？3.怎样控制有氧和无氧条件？4.怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？如何比较产生的CO2的多少？5.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？1.实验材料酵母菌代谢类型：呼吸方式：异养兼性厌氧型有氧呼吸和无氧呼吸五.探究酵母菌的呼吸方式2.提出问题作出假设设计实验进行实验观察结果，得出结论，讨论分析酵母菌在有氧条件还是无氧条件下产生酒精？酵母菌在有氧条件下还是无氧条件下产生CO2?如果都能产生，两种条件下产生的CO2是否一样多？实验思路：分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物。五.探究酵母菌的呼吸方式3.实验原理：五.探究酵母菌的呼吸方式4.变量分析：自变量：因变量：无关变量：细胞呼吸的条件（有氧、无氧）细胞呼吸的产物（酒精、CO2）温度、酵母菌活性、PH等五.探究酵母菌的呼吸方式5.怎样控制有氧和无氧条件？（1）有氧呼吸装置由

组成（2）无氧呼吸装置由

组成e→c→df→d五.探究酵母菌的呼吸方式（3）NaOH溶液的作用是

。（4）加入瓶中的葡萄糖溶液需加热并冷却的目的分别是：a.加热目的是

。b.冷却目的是

。吸收空气中CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰加热杀死杂菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果的影响【教材延伸2】防止高温杀死酵母菌五.探究酵母菌的呼吸方式(5)B瓶放置一段时间再连接澄清的石灰水的目的是：将原有O2耗完，确保通入澄清的石灰水中的CO2只来自酵母菌的无氧呼吸五.探究酵母菌的呼吸方式6.怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？如何比较产生的CO2的多少？7.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应：橙色→灰绿色澄清的石灰水：澄清→浑浊；溴麝香草酚蓝溶液：蓝→绿→黄石灰水的浑浊程度；溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短营养：在酵母菌培养液中加入5%的