生物學(xué)必修的主要來源細胞呼吸

關(guān)于生物學(xué)必修的主要來源細胞呼吸復(fù)習(xí)提問生物體生命活動的主要能源物質(zhì)是什么？生物體新陳代謝所需能量的直接來源是什么？葡萄糖ATP那么：葡萄糖中儲存的能量如何轉(zhuǎn)化為生命活動所需要的直接能量ATP的呢？呼吸作用第2頁,共38頁，2024年2月25日，星期天問題探討

18世紀(jì)，法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)物質(zhì)燃燒時需氧氣，并把呼吸作用比作“緩慢燃燒過程”。后來人們發(fā)現(xiàn)呼吸作用的實質(zhì)是有機物氧化分解，并釋放能量。討論：1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點？2.呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么快嗎？3.在無氧條件下，細胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎？第3頁,共38頁，2024年2月25日，星期天線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖有氧呼吸第4頁,共38頁，2024年2月25日，星期天有機物在經(jīng)過一系列的，最終或并且的總過程。細胞呼吸的概念：細胞內(nèi)氧化分解生成CO2釋放出能量其他產(chǎn)物又叫生物氧化。實質(zhì)：氧化分解有機物釋放能量一、細胞呼吸的方式你好第5頁,共38頁，2024年2月25日，星期天1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點？兩者的共同點是：都是物質(zhì)的氧化分解過程；都能產(chǎn)生CO2等產(chǎn)物，并且都釋放出能量。2.呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎？不能。否則，組成細胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解，能量會迅速地全部釋放出來，細胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。問題探討在無氧條件下，細胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量。但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。3.在無氧條件下，細胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎？第6頁,共38頁，2024年2月25日，星期天呼吸：機體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程。細胞呼吸也稱呼吸作用是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO2或其他物質(zhì)，釋放出能量并生成ATP的過程。對比4.呼吸和呼吸作用的區(qū)別第7頁,共38頁，2024年2月25日，星期天有氧細胞呼吸的過程示意圖第8頁,共38頁，2024年2月25日，星期天有氧呼吸過程的圖解第9頁,共38頁，2024年2月25日，星期天有氧呼吸的三個階段葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH（丙酮酸）

+4[H]+2ATP場所：細胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸徹底分解酶6CO2+20[H]+2ATP

場所：線粒體基質(zhì)②2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+

34ATP場所：線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O第10頁,共38頁，2024年2月25日，星期天①主要場所：線粒體②能量去向：

一部分以熱能形式散失另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中③總反應(yīng)式：④有氧呼吸概念：細胞在____的參與下，通過_______的催化作用，把_______等有機物_______________，產(chǎn)生_____和_____，釋放______,生成_________的過程。

酶有氧呼吸小結(jié)(1709kJ/mol,約60%)(1161kJ/mol,約40%)氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解許多ATP38個ATP第11頁,共38頁，2024年2月25日，星期天有氧呼吸

場所

反應(yīng)物

產(chǎn)物

釋能第一階段第二階段第三階段有氧呼吸三個階段的比較細胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量丙酮酸、H2OCO2、[H]少量[H]、O2H2O大量線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜對比第12頁,共38頁，2024年2月25日，星期天無氧呼吸：一般是指細胞在缺氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底氧化的產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。葡萄糖丙酮酸無O2過程：酒精+CO2+少量能量酶（大部分高等植物、酵母菌）乳酸+少量能量酶（馬鈴薯塊莖、玉米胚、脊椎動物肌細胞、乳酸菌）三、無氧呼吸主要場所：細胞質(zhì)基質(zhì)第13頁,共38頁，2024年2月25日，星期天無氧呼吸的意義

高等植物在水淹的情況下，可以進行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。人在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要。第14頁,共38頁，2024年2月25日，星期天無氧呼吸總反應(yīng)式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞等）例：大多數(shù)植物、酵母菌同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？發(fā)酵微生物的無氧呼吸（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）

無氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中第15頁,共38頁，2024年2月25日，星期天有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸無氧呼吸不同點相同點場所條件產(chǎn)物能量變化聯(lián)系實質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量，合成38ATP釋放少量能量，合成2ATP從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同分解有機物，釋放能量，合成ATP第16頁,共38頁，2024年2月25日，星期天實驗課題探究酵母菌細胞呼吸的方式一、實驗原理1、酵母菌是單細胞真菌屬于兼性厭氧菌。進行有氧呼吸產(chǎn)生水和CO2

，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2

。2、CO2的檢測方法（1）CO2使澄清石灰水變渾濁（2）CO2使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃3、酒精的檢測橙色的重酪酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。二、實驗假設(shè)酵母菌在有氧情況下進行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，在無氧情況下進行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精。第17頁,共38頁，2024年2月25日，星期天三、實驗用具（略）四、實驗結(jié)果預(yù)測1、酵母菌在有氧和無氧情況下均產(chǎn)生了CO2，能使澄清石灰水變渾濁。2、酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；在無氧情況下，生成了酒精，使重鉻酸鉀溶液發(fā)生灰綠色顯色反應(yīng)。3、酵母菌的有氧呼吸比無氧呼吸釋放的CO2要多第18頁,共38頁，2024年2月25日，星期天五、實驗步驟1、配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶2、組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25-35℃、環(huán)境下培養(yǎng)8-9小時。3、檢測CO2的產(chǎn)生4、檢測酒精的產(chǎn)生（1）取2支試管編號（2）各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升，注入試管（3）分別滴加0.5毫升重酪酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕震蕩、混勻.Ａ試管密封，Ｂ試管不密封．六、觀測、記錄實驗結(jié)果條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間重鉻酸鉀--濃硫酸溶液有氧無氧變混濁／快無變化變混濁／慢橙色變?yōu)榛揖G色第19頁,共38頁，2024年2月25日，星期天七、實驗結(jié)論酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸。在有氧條件下，通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2，在無氧條件下通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。第20頁,共38頁，2024年2月25日，星期天知識總結(jié)呼吸作用的概念呼吸作用類型有氧呼吸無氧呼吸呼吸作用葡萄糖的初步分解丙酮酸徹底分解[H]的氧化丙酮酸不徹底分解乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵葡萄糖的初步分解VS1.場所3.物質(zhì)變化4.能量變化2.條件第21頁,共38頁，2024年2月25日，星期天1.呼吸作用能為生物體的生命活動提供能量。呼吸作用的意義：2.呼吸過程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。第22頁,共38頁，2024年2月25日，星期天考點4：根據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細胞呼吸狀況CO2釋放量和O2消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據(jù)。1、無CO2釋放時，細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化；2、不消耗O2，但產(chǎn)生CO2，細胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸，容器內(nèi)氣體體積可增大；3、當(dāng)CO2釋放量等于O2消耗量時，細胞只進行有氧呼吸，容器內(nèi)氣體體積不變化；第23頁,共38頁，2024年2月25日，星期天4、當(dāng)CO2釋放量大于O2消耗時時，細胞同時進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸兩種方式。1）若VCO2/VO2=4/3，有氧呼吸速率等于無氧呼吸；2）若VCO2/VO2＞4/3，有氧呼吸速率小于無氧呼吸；3）若VCO2/VO2＜4/3，有氧呼吸速率大于無氧呼吸。第24頁,共38頁，2024年2月25日，星期天考點5：影響細胞呼吸的因素1、溫度溫度能影響細胞呼吸，主要是影響呼吸酶的活性。呼吸作用隨溫度變化而變化的曲線與溫度影響酶催化效率的曲線特征一致。溫度呼吸速率植物最適25-30℃。應(yīng)用：貯存水果時，適當(dāng)降低溫度，可降低與細胞呼吸有關(guān)酶的活性，而延長保存時間。第25頁,共38頁，2024年2月25日，星期天O2：貯藏水果時下降到____最有利貯藏。CO2：增加CO2濃度，降低O2濃度有良好的保鮮效果。a點2、氧氣：abCdo1)對無氧呼吸：隨O2濃度增加，無氧呼吸強度受抑制，O2濃度越高，抑制作用越強，O2濃度達到一定值時，無氧呼吸被完全抑制。2）對有氧呼吸：隨O2濃度增加，有氧呼吸強度也增加，但O2濃度達到一定值時將不再隨O2濃度增加而增加。些時限制因素主要是酶的活性和呼吸底物濃度。第26頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3、二氧化碳CO2濃度高會抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，同時CO2濃度增高，會降低細胞內(nèi)PH值，使呼吸酶的活性降低。低濃度的CO2在一定程度上促進細胞呼吸。亞麻玉米小麥4、水分水是原料，也是產(chǎn)物，細胞呼吸過程必須在細胞內(nèi)的水環(huán)境中才能完成。5、含水量在一定范圍內(nèi)呼吸作用強度隨含水量的增加而加強，隨含水量的減少而減弱。第27頁,共38頁，2024年2月25日，星期天1、生物體吸收的O2用于（）A在線粒體中合成CO2

B在細胞質(zhì)中與H結(jié)合生成水C部分形成CO2，部分與[H]結(jié)合成水D在線粒體中與[H]結(jié)合成水2、蘋果內(nèi)部腐爛時消耗一定量的葡萄糖可產(chǎn)生A摩爾CO2，其植物體葉片在正常生長時消耗同樣數(shù)量的葡萄糖，可產(chǎn)生CO2（）AA/3摩爾BA/6摩爾C3A摩爾D6A摩爾DC考點演練第28頁,共38頁，2024年2月25日，星期天6、把小白鼠和青蛙從約25度溫室中移至5度的環(huán)境中，這兩種動物的耗氧量會發(fā)生什么變化（）A兩種動物的耗氧量都減少B兩種動物的耗氧量都增加C青蛙的耗氧量增加，小白鼠的耗氧量減少D小白鼠的耗氧量增加，青蛙的耗氧量減少7、人體劇烈運動時骨骼肌細胞呼吸作用的產(chǎn)物是（）ACO2、H2O、酒精、ATPBH2O、乳酸C乳酸、ATPDCO2、H2O、乳酸、ATPDD第29頁,共38頁，2024年2月25日，星期天8、人體吸入18O標(biāo)記的氧氣后，檢驗其體內(nèi)代謝產(chǎn)物，可從下列中找到18O的是（）A丙酮酸BCO2CATPD尿液和汗液9、人體內(nèi)代謝終產(chǎn)物CO2形成的主要場所是（）A血漿內(nèi)B肺泡C線粒體D細胞質(zhì)基質(zhì)10、在呼吸作用過程中，有CO2放出，則可判斷此過程（）A一定是無氧呼吸B一定是有氧呼吸C一定不是酒精發(fā)酵D一定不是乳酸發(fā)酵11、在溫室中栽培作物，如遇到持續(xù)的陰雨天氣，為了保證作物的產(chǎn)量，對溫度的控制應(yīng)當(dāng)是（）A降低溫室溫度，保持晝夜溫差B提高溫室溫度，保持晝夜溫差C提高溫室溫度，晝夜恒溫D降低溫室溫度，晝夜恒溫DCDA第30頁,共38頁，2024年2月25日，星期天12、將酵母菌研磨、離心后，得到上清液（含細胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未曾離心的均漿分別放入甲、乙、丙3個試管中，進行四項獨立實驗（見右圖）（1）向3個試管中分別加入等量的葡萄糖，各試管的最終產(chǎn)物是：甲

、乙

、丙

。

（2）向3個試管中分別加入等量的丙酮酸，各試管的最終產(chǎn)物是：甲

、乙

、丙

。（3）在隔絕空氣的情況下，重復(fù)實驗（1），各試管的最終產(chǎn)物是：甲

、乙

、丙

。

丙酮酸無反應(yīng)CO2和H2O無反應(yīng)CO2和H2OCO2和H2O酒精和CO2無反應(yīng)酒精和CO2第31頁,共38頁，2024年2月25日，星期天13、現(xiàn)有一瓶摻有酵母菌的葡萄糖液，吸進氧氣的體積與放出CO2的體積比為1︰2，這是因為（）A、有1/4的酵母菌在進行有氧呼吸B、有1/3的酵母菌在進行有氧呼吸C、有1/2的酵母菌在進行有氧呼吸D、有2/3的酵母菌在進行有氧呼吸A14、有氧呼吸分三個階段,三個階段的共同特點是都有能量的釋放,但釋放能量最多的是________;在線粒體中進行的是第________階段;第____階段需要O2,氧的作用是________;第____階段產(chǎn)生[H]最多；丙酮酸是第___階段的產(chǎn)物。第三階段二、三一三氧化[H]二第32頁,共38頁，2024年2月25日，星期天15、現(xiàn)有甲酵母菌進行有氧呼吸,乙酵母菌進行發(fā)酵,若它們消耗等量的葡萄糖,則它們放出CO2和吸收的O2之比是()A.3:1B.1:2C.4:3D.2:3C16、下列5支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性酵母菌細胞制備物。在適宜溫度條件下，會產(chǎn)生CO2的試管有（）①葡萄糖+已破裂的細胞②葡萄糖+線粒體③丙酮酸+線粒體④葡萄糖+細胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）⑤丙酮酸+細胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）

A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④C第33頁,共38頁，2024年2月25日，星期天17、右圖表示在儲存蔬菜、水果時，大氣中O2的濃度對植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響，試分析：釋放的相對值CO2（1）A點表示植物組織釋放CO2較多，這些CO2是

的產(chǎn)物。（2）由A到B，CO2的釋放量急劇減小，其原因是

。（3）由B到C，CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是

；到C點以后CO2的釋放量不再增加，其主要原因是

。隨O2的增加，無氧呼吸受到抑制隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加強無氧呼吸受線粒體數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強第34頁,共38頁，2024年2月25日，星期天18、陸生植物不能長期