高三一輪復習：細胞呼吸的原理和應用課件

預習效果檢測1.細胞呼吸的概念、細胞呼吸的實質(zhì)、類型2.線粒體適于進行有氧呼吸的結構特征3.有氧呼吸三個階段的場所、物質(zhì)變化、能量變化、總反應式4.有氧呼吸與物質(zhì)在體外燃燒有什么區(qū)別？5.無氧呼吸的場所、兩個階段過程、物質(zhì)變化、能量變化、反應式6.說明無氧呼吸過程中，葡萄糖中能量的去向？7.細胞呼吸過程中[H]指的是？有氧呼吸和無氧呼吸的概念？細胞呼吸的原理和應用呼吸作用的實質(zhì)是細胞內(nèi)的有機物

，并釋放

，因此也叫細胞呼吸。1.此處的有機物可以是

？2.釋放的能量的去向？3.呼吸方式？分析概念，回答問題（1）有氧呼吸各階段場所、反應物、產(chǎn)物、能量去向？（2）總反應式和各階段反應式？（3）C、H、O元素的去向？（4）[H]指的是？（5）線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，其在結構上與功能相適應的特點有？（6）丙酮酸的徹底氧化分解一定發(fā)生在線粒體嗎？一、有氧呼吸有氧呼吸：細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生CO2和H2O，釋放能量，生成大量ATP的過程。細胞質(zhì)基質(zhì)少量能量線粒體基質(zhì)少量能量線粒體內(nèi)膜大量能量過程過程剖析

(1)各種元素的來源和去路(2)能量轉化---977.28/2870=34%ATP

熱能A.[H]的來源:有氧呼吸的第

階段B.[H]的去路：在第

階段中與

結合形成水[H]=NADH(還原型輔酶I)一、二三氧氣(3)[H]的來源和去路:(4)水的消耗和產(chǎn)生A.水的消耗:有氧呼吸的第

階段B.水的產(chǎn)生：在第

階段二三(5)葡萄糖能否進入線粒體？(6)線粒體適于進行有氧呼吸的結構有哪些？沒有線粒體是否不能完成有氧呼吸？①雙層膜結構，內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴（增大了內(nèi)膜的面積）。②內(nèi)膜和線粒體基質(zhì)中都含有許多與呼吸作用有關的酶。①細胞呼吸過程溫和；②能量逐步釋放；③釋放的能量部分的以熱能的形式散失，部分轉移貯存到ATP中?？墒褂袡C物中的能量逐步轉移到ATP中，保證能量得到最充分的利用；能量緩慢有序地釋放，有利于維持細胞的相對穩(wěn)定狀態(tài)。(7)呼吸作用同有機物體外燃燒相比有何不同？(8)與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸逐級釋放能量，對生物體有何意義？二、無氧呼吸無氧呼吸：指細胞在沒有氧氣參與的情況下,葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解,釋放少量能量的過程。細胞質(zhì)基質(zhì)乳酸酒精和CO2

2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量細胞質(zhì)基質(zhì)1mol葡萄糖釋放196.65kJ(生成乳酸)或225.94kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08kJ左右轉移至ATP中[H]的來源：無氧呼吸的第一階段，即葡萄糖分解；[H]的去路：還原丙酮酸，不會積累過程分析（1）無氧呼吸產(chǎn)生乳酸和酒精的生物分別有哪些？產(chǎn)乳酸：人和高等動物細胞、甜菜塊根、馬鈴薯塊莖、玉米胚、乳酸菌產(chǎn)酒精：酵母菌、大部分植物細胞（2）無氧呼吸過程中[H]的來源和去路？是否有[H]積累（3）不同生物無氧呼吸產(chǎn)物不同的原因？直接原因：酶不同；根本原因：控制酶合成的基因不同肝臟；乳酸與碳酸氫鈉反應生產(chǎn)乳酸鈉和碳酸（4）人體肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸，在哪里被再次轉化為葡萄糖？乳酸經(jīng)過血漿是否導致PH劇烈改變？（5）無氧呼吸釋放能量較少的原因？大部分能量未釋放出來，儲存于乳酸或酒精中

有氧呼吸無氧呼吸區(qū)別場所___________________細胞質(zhì)基質(zhì)條件氧氣，多種酶、適宜溫度無氧氣，多種酶、適宜溫度物質(zhì)變化葡萄糖徹底氧化分解，生成CO2和H2O葡萄糖分解不徹底，生成_____或酒精和CO2能量變化有機物中化學能轉變?yōu)闊崮芎虯TP中化學能有機物中化學能轉變?yōu)椋簾崮芎虯TP中化學能、乳酸或酒精中化學能特點有機物徹底分解、能量完全釋放有機物分解不徹底、釋放能量少聯(lián)系無氧呼吸與有氧呼吸的比較細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體乳酸二者第一階段反應完全相同，都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行；本質(zhì)（實質(zhì)）都是氧化分解有機物、釋放能量，產(chǎn)生ATP回歸課本：細胞呼吸的意義？94頁

為生物體提供能量，還是生物體代謝的樞紐?！疽族e判斷】1.線粒體是真核生物進行有氧呼吸的主要場所，能否說生物沒有線粒體就無法進行有氧呼吸()2.線粒體能直接利用葡萄糖進行氧化分解()3.在線粒體內(nèi)膜利用的【H】只來自于丙酮酸水解()4.有氧呼吸中只產(chǎn)生水不消耗水()5.有氧呼吸三個階段均產(chǎn)生ATP，第二階段產(chǎn)生的ATP最多()6.有氧呼吸過程等同于有機物在體外燃燒()7.人體骨骼肌細胞在缺氧條件下，細胞呼吸產(chǎn)生的CO2體積多于吸收的O2的體積()8.細胞在供糖不足時，人體細胞無氧呼吸可將脂肪氧化為乳酸或酒精()9.人體在劇烈運動時所需要的能量由乳酸分解提供(2014·全國卷Ⅱ，6C()10.無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累(2010·全國卷Ⅰ，2C)()11.無氧呼吸時有機物中的能量大部分以熱能的形式散失了12.不同生物無氧呼吸產(chǎn)物不同的直接原因是酶不同，根本原因是基因選擇性表達×××有氧呼吸條件溫和，能量逐漸釋放，部分儲存在ATP中××××××提示人體在劇烈運動時所需要的能量由葡萄糖分解提供。P94×提示該過程產(chǎn)生的[H]用于生成酒精或乳酸，最終并不積累[H]?！痢烈族e點歸納(1)有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的可能是有氧呼吸，也可能是無氧呼吸，但一定不是乳酸發(fā)酵。(2)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因在于催化反應的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。(3)無氧呼吸只釋放少量能量，其余能量儲存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物——酒精或乳酸中。(4)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用。易錯點歸納(5)真核生物細胞并非都能進行有氧呼吸，如蛔蟲細胞、哺乳動物成熟的紅細胞只能進行無氧呼吸。(6)原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進行有氧呼吸，如藍藻、硝化細菌等，因為其細胞中含有與有氧呼吸有關的酶。(7)人劇烈運動無氧呼吸會產(chǎn)生乳酸，但長時間運動以有氧呼吸供能為主。(8)判斷某生物有氧呼吸與無氧呼吸的比例，以消耗葡萄糖的量為依據(jù)。實驗材料：酵母菌實驗原理：三、探究酵母菌細胞呼吸的方式①一般以單細胞狀態(tài)存在②具有典型的真核細胞結構：細胞壁、細胞膜、細胞核、細胞質(zhì)、液泡、線粒體等③繁殖方式：無性繁殖（如出芽生殖）和有性繁殖④代謝類型：異養(yǎng)兼性厭氧型1.酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌2.CO2可使澄清的石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃。根據(jù)石灰水的渾濁程度或溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃的時間長短可判斷CO2的多少。3.橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應，變成灰綠色。（1）提出問題（2）作出假設（3）設計實驗（4）進行實驗（5）分析結果（6）表達與交流（酵母菌進行有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物有何不同？）（酵母菌進行有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)CO2，酵母菌細胞呼吸產(chǎn)酒精）設計方案預期結果實驗思路？分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時間后檢測其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳無關變量:細胞呼吸的條件細胞呼吸的產(chǎn)物有氧無氧影響實驗結果的可變因素如溫度、酵母菌活性酒精、CO2自變量:因變量:因變量實驗探究步驟①有氧呼吸裝置由

組成。②NaOH溶液的作用是

。③加入瓶中的葡萄糖溶液需加熱并冷卻的目的分別是：a.加熱目的是

。b.冷卻目的是

。e→c→d吸收空氣中CO2，排除空氣中CO2對實驗結果的干擾殺死微生物，排出氧氣防止高溫殺死酵母菌有氧呼吸：實驗裝置：無氧呼吸：實驗裝置：①無氧呼吸裝置由

組成。②f瓶放置一段時間再連接澄清的石灰水的目的是：

。f→d將原有O2耗完，確保通入澄清的石灰水中的CO2只來自無氧呼吸1.檢測酒精的步驟？注意事項？酵母菌培養(yǎng)液→過濾→取樣→滴加酸性重鉻酸鉀溶液→振蕩→觀察；（課本91頁）葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀發(fā)生顏色變化，因此應將酵母菌培養(yǎng)時間延長以消耗掉溶液中的葡萄糖。2.若培養(yǎng)時間不足，檢測酒精時可能出現(xiàn)什么結果？用酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精時，有氧和無氧裝置產(chǎn)生的顏色反應幾乎一樣。3.實驗方法？還有哪些實驗使用過這種方法？對比實驗。探究酶的最適溫度或pH；探究酵母菌細胞呼吸的方式；探究光合作用產(chǎn)物O2中氧的來源；赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗等。4.閱讀課本92頁了解對比實驗的概念。本實驗的自變量、因變量、無關變量？自變量：氧氣有無；因變量：呼吸方式（產(chǎn)物）；無關變量：其他因素，如培養(yǎng)溫度，培養(yǎng)液濃度、用量等。顯色歸納酚紅指示劑使尿素分解菌菌落變紅，剛果紅與纖維素等多糖反應成紅色伊紅-美藍使大腸桿菌菌落呈深紫色并有金屬光澤1.(以酵母菌為例）A.呼吸作用中各物質(zhì)之間的比例關系（以葡萄糖為底物的細胞呼吸）（1）有氧呼吸葡萄糖∶O2∶CO2＝

。（2）無氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝

；（葡萄糖∶乳酸＝

）（3）消耗等量的葡萄糖時，

無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2物質(zhì)量之比為

；需要的O2和產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)量之比為

。1:6:61:2:21:2

1:3

3:4四、細胞呼吸類型判斷B.比較有氧呼吸與無氧呼吸速率（以葡萄糖為底物的細胞呼吸）

2：根據(jù)物質(zhì)的量關系來判斷物質(zhì)變化特點細胞呼吸方式ACO2釋放量=O2吸收量B不消耗O2，釋放CO2C酒精產(chǎn)生量=CO2釋放量D無CO2釋放ECO2釋放量>O2吸收量F酒精產(chǎn)生量<CO2釋放量GCO2釋放量<O2消耗量只進行有氧呼吸或有氧呼吸+乳酸發(fā)酵只進行酒精發(fā)酵只進行酒精發(fā)酵只進行乳酸發(fā)酵進行有氧呼吸和酒精發(fā)酵進行有氧呼吸和酒精發(fā)酵存在有脂肪氧化分解【典例】底物為葡萄糖呼吸方式：消耗葡萄糖：無氧呼吸5無氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸若底物為脂肪問：c點無氧呼吸最低嗎？3.“液滴移動法”探究細胞呼吸的類型(1)實驗設計裝置一：NaOH的作用是吸收細胞呼吸產(chǎn)生的CO2,著色液滴左移的距離代表有氧呼吸吸收O2的量。(測定有氧呼吸速率)裝置二：測定無氧呼吸速率（無氧呼吸與有氧呼吸O2CO2的差值）裝置三：對照組，排除氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差。（2）結果結論結論實驗結果（液滴移動情況）結論裝置三裝置二裝置一物理因素對氣體沒有影響不動不動不動_____________________________或種子已經(jīng)死亡右移不動_______________________________物理因素使氣體體積減小左移右移左移進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸不動左移____________________或進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸物理因素使氣體體積增大右移左移左移種子進行有氧呼吸時，底物中除糖類外還含有脂質(zhì)只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸只進行有氧呼吸注意事項1.為防止微生物呼吸對實驗結果的干擾，應將裝置進行

處理，所測種子進行

處理（滅菌/消毒）2.若選用綠色植物作實驗材料來測定細胞呼吸速率，需將整個裝置進行

處理，通過測定

來表示呼吸速率，并將NaOH溶液換成CO2緩沖液。3.若對照組液滴移動，移動方向與實驗組相同時，兩個數(shù)值相加，反向相減4.有氧呼吸底物有脂肪時，產(chǎn)生CO2量小于消耗O2量，著色液移動方向有變。滅菌消毒遮光（黑暗）單位時間內(nèi)消耗O2的量呼吸熵：不同種類的種子中儲存的營養(yǎng)物質(zhì)的種類不同。在科學研究中常通過呼吸熵（RQ＝（釋放的CO2的體積/消耗的O2體積）推測生物用于有氧呼吸的能源物質(zhì)。下圖是測定發(fā)芽種子呼吸熵的兩個裝置，25℃下經(jīng)20min后裝置一、二著色液滴分別向左移動x和y(mm)，請回答：(1)裝置1中加入NaOH溶液的目的是__

。(2)x代表

.y代表的

。(3)若測得x＝200mm，y＝30mm，則該發(fā)芽種子的呼吸熵是

。吸收二氧化碳細胞呼吸消耗氧氣的體積消耗氧氣和釋放二氧化碳的體積之差0.851.內(nèi)部因素種類不同生長發(fā)育不同器官較低大于五、細胞呼吸的因素2.外部環(huán)境因素（1）溫度原理：影響呼吸酶的活性，最適宜溫度活性最高。實例：冷庫或冰箱保鮮食物；大棚夜晚適當降溫減少呼吸消耗；早春農(nóng)作物覆膜培植等。（2）氧氣濃度原理：氧氣是有氧呼吸的原料。如圖：AC表兩種呼吸釋放CO2的總量，AC曲線的最低點CO2的總量最少，兩種呼吸都較弱，較適宜保存蔬果。B點無氧呼吸和有氧呼吸釋放CO2的量相等，消耗葡萄糖之比3：1；D點無氧呼吸消失。（3）H2O原理：有氧呼吸的反應物和產(chǎn)物實例：種子晾曬后入庫，播種前浸泡；蔬果保鮮常用保鮮膜封閉等。（4）CO2原理：有氧呼吸和多數(shù)植物無氧呼吸的產(chǎn)物，增多會抑制細胞呼吸。實例：地窖保存蔬果。地窖中氣體未做處理但隨細胞呼吸CO2的增加呼吸減弱。（5）多因素對呼吸速率的影響六、細胞呼吸原理的應用課本P951.包扎傷口：選用透氣消