高三生物一轮复习课件：细胞呼吸的原理和应用.pptx

5.3 细胞呼吸的原理和应用ATPATP的主要的主要来源是什么来源是什么？细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸的方式一、细胞呼吸一、细胞呼吸 细胞呼吸是指细胞呼吸是指_，释放出，释放出_的过程。的过程。有机物有机物氧化分解氧化分解能量能量细胞呼吸细胞呼吸是否一定是否一定需要氧气需要氧气？二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸和和无氧呼吸无氧呼吸 酵母菌是一种酵母菌是一种单细胞真菌单细胞真菌，在有氧和无氧，在有氧和无氧条件下都能生存，属于条件下都能生存，属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌。主要以主要以出出芽生殖芽生殖的方式产生后代。的方式产生后代。酒曲酒曲发酵发酵酵母菌发酵产生的酒精酵母菌发酵产生的酒精是在什么情况下产生的是在什么情况下产生的？探究探究酵母菌细胞的呼吸方式酵母菌细胞的呼吸方式实验原理实验原理1 1、酵母菌是一种、酵母菌是一种单细胞真菌单细胞真菌，在有氧和无氧，在有氧和无氧 的条件下都能生存，属于的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌。2 2、COCO2 2的检测方法的检测方法（1 1）COCO2 2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊（2 2）COCO2 2使使溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝水溶液由水溶液由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄3 3、酒精酒精的检测的检测 橙色的橙色的重铬酸钾重铬酸钾溶液在溶液在酸性酸性条件下与酒条件下与酒精发生反应，变成精发生反应，变成灰绿色灰绿色。A10g 酵母菌酵母菌+240mL 5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液实验步骤B酵母菌培养液的配置酵母菌培养液的配置9A A实验组实验组(有氧环境下有氧环境下)10%NaOH酵母菌培养液酵母菌培养液 澄清石灰水澄清石灰水排除空气中排除空气中COCO2 2对实验的干扰对实验的干扰接橡皮接橡皮球或气球或气泵泵检测检测CO2的产生：的产生：10B B实验组实验组(无氧情况无氧情况)酵母菌酵母菌培养液培养液澄清石灰水澄清石灰水为什么为什么B B瓶封口放置一段时间后，再连通锥形瓶？瓶封口放置一段时间后，再连通锥形瓶？消耗消耗B B瓶中的氧气，确保无氧条件。瓶中的氧气，确保无氧条件。11 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验，也叫相互对照实验。对比实验对照实验 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验，有对照组和实验组。科学方法科学方法0.5mL0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾的浓硫酸溶液A A组组B B组组橙色橙色橙色橙色灰绿色灰绿色实验结果观测记录条件条件澄清石灰水澄清石灰水重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧变浑浊且浑浊程度大变浑浊且浑浊程度大变混浊变混浊无变化无变化出现灰绿色出现灰绿色酵母菌细胞呼吸的方式实验结论 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有有氧氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量二氧化碳大量二氧化碳和和水；水；在在无氧无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，酒精，还产生少还产生少量的量的二氧化碳二氧化碳。探究探究1 1 为什么将无氧装置中的葡萄糖溶液先煮沸、再冷却为什么将无氧装置中的葡萄糖溶液先煮沸、再冷却后加入锥形瓶？后加入锥形瓶？煮沸可将葡萄糖溶液中的细菌杀死，排除其他细煮沸可将葡萄糖溶液中的细菌杀死，排除其他细菌影响；煮沸可排除溶液中的氧气。冷却是为了避菌影响；煮沸可排除溶液中的氧气。冷却是为了避免将酵母菌杀死免将酵母菌杀死实验注意事项2.在检测酒精时，为什么要将酵母菌培养在检测酒精时，为什么要将酵母菌培养时间适当延长？时间适当延长？因为葡萄糖也会与酸性重铬酸钾反应发生颜因为葡萄糖也会与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖长以耗尽溶液中的葡萄糖有氧呼吸线粒体线粒体线粒体的内膜上和基质中含有多种有氧呼吸有关的酶线粒体的内膜上和基质中含有多种有氧呼吸有关的酶有氧呼吸的过程C C6 6H H1212O O6 6+6+6O O2 2 +6H+6H2 2O O 6C 6CO O2 2+12H+12H2 2O O+能量能量酶酶总反应式：总反应式：酶酶2 2C3H4O3+4+4HH+少量少量能量能量6CO6CO2 2+20+20 HH+少量少量能量能量酶酶12H12H2 2O+O+能量能量酶酶（大量）（大量）细胞质基质细胞质基质第一阶段：第一阶段：C6H12O6第二阶段：第二阶段：2 2C3H4O3+6H+6H2 2O O线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜第三阶段第三阶段：2424H H+6O+6O2 2场所：场所：线粒体线粒体、细胞质基质、细胞质基质这里的HH是一种十分简化的表示方式，是一种十分简化的表示方式，这一产生过程实际上是指氧化型辅酶这一产生过程实际上是指氧化型辅酶（NAD+NAD+）转化为）转化为还原型辅酶还原型辅酶（NADHNADH）C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H 能能2ATP2ATP热热能能2ATP2ATP热热酶酶6H6H2 2O O20H20H 12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能能28ATP28ATP热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质有氧呼吸的图解过程注注意意：葡葡萄萄糖糖不不能能直直接接进进入入线线粒粒体体被被消消化化，要先变成丙酮酸才能进入线粒体被消化要先变成丙酮酸才能进入线粒体被消化探 究1.1.酵母菌细胞进行有氧呼吸消耗酵母菌细胞进行有氧呼吸消耗O O2 2的部位是的部位是 产生产生COCO2 2的部位是的部位是2.2.酵母菌细胞呼吸产生酵母菌细胞呼吸产生HH最多的是有氧呼吸最多的是有氧呼吸 阶段，发生部位是阶段，发生部位是3.3.有氧呼吸三个阶段都能释放能量，产生有氧呼吸三个阶段都能释放能量，产生ATPATP，其中其中 阶段产生的最多。阶段产生的最多。4.4.有氧呼吸中的有氧呼吸中的HH来自来自线粒体内膜线粒体内膜线粒体基质线粒体基质二二线粒体基质线粒体基质三三C C6 6H H1212O O6 6和和H H2 2O O有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念 细胞在细胞在氧气氧气的参与下，通过的参与下，通过多种酶多种酶的催化作用，的催化作用，把把葡萄糖葡萄糖等有机物等有机物彻底氧化彻底氧化分解，产生分解，产生二氧化碳和二氧化碳和水水，释放，释放能量能量，生成大量，生成大量ATPATP的过程。的过程。注意：注意：原核生物虽然没有线粒体，但可以进行有氧呼吸原核生物虽然没有线粒体，但可以进行有氧呼吸.拥拥有有氧呼吸需要的酶，其场所是细胞质基质和细胞膜的内有有氧呼吸需要的酶，其场所是细胞质基质和细胞膜的内表面表面 真核细胞无线粒体时，只能进行无氧呼吸，如哺乳动真核细胞无线粒体时，只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟的细胞，蛔虫等。物成熟的细胞，蛔虫等。有氧呼吸的特点有氧呼吸的特点1、过程温和温和2、能量逐步释放，大都以热能形式丧失，相当一一部分储存在部分储存在ATPATP当中。意义：有氧呼吸逐级释放能量，使有机物中的能量逐步转移到ATP中，能量有序释放，维持细胞的相对稳定。在细胞内，1 mol的葡萄糖彻底氧化分解后产生2870 KJ的能量，其中有977.28KJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转换效率大约是多少？这些能量大约能生成多少摩尔的ATP?有氧呼吸产生的能量约有氧呼吸产生的能量约66%以热量的形式散以热量的形式散失，约失，约34%用于形成用于形成ATP（32mol）2、在有氧呼吸过程中，有水参与的反应和水生成的反应分别是、在有氧呼吸过程中，有水参与的反应和水生成的反应分别是（）A、第一阶段和第二阶段、第一阶段和第二阶段 B、第二阶段和第三阶段、第二阶段和第三阶段C、第三阶段和第一阶段、第三阶段和第一阶段 D、第三阶段和第二阶段、第三阶段和第二阶段1、用含、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧元素，的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧元素，18O转移的途径（转移的途径（）A、葡萄糖、葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 水水 B、葡萄糖、葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 氧氧 C、葡萄糖、葡萄糖 氧氧 水水 D、葡萄糖、葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 二氧化碳二氧化碳无氧呼吸1 1、生成酒精：、生成酒精：酶酶2 2、生成乳酸：、生成乳酸：C C6 6H H1212O O6 62 2C C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+能量能量酶酶例子：酵母菌、大多数的植物例子：酵母菌、大多数的植物例子：乳酸菌、动物细胞、马铃薯块茎、甜例子：乳酸菌、动物细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等。菜块根、玉米胚等。无氧呼吸无氧呼吸 C C6 6H H1212O O6 6无氧呼吸无氧呼吸1.1.过程过程酶酶2 2C3H4O3+4 H+4 H+能量（少量）能量（少量）场所：细胞质基质场所：细胞质基质第一阶段：第一阶段：C6H12O6A.2C3H4O3+4 H第二阶段：第二阶段：场所：细胞质基质场所：细胞质基质酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）B.2C3H4O3+4 H酶酶2C2H5OH（酒精酒精）+2CO2只在第一阶段放出少量能量只在第一阶段放出少量能量无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念 指细胞在指细胞在无氧无氧条件下，通过酶的催化作用，把条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖葡萄糖等有机物等有机物不彻底地氧化分解不彻底地氧化分解成为成为乙醇或乳酸乙醇或乳酸等，同时释放出等，同时释放出较少能量较少能量并生成并生成ATPATP过程。过程。细胞呼吸是指细胞呼吸是指_在在细胞内经细胞内经过一系过一系列的列的_，生成，生成_或其他产物，释放或其他产物，释放出出_并生成并生成_的过程。的过程。有机物有机物氧化分解氧化分解CO2能量能量ATP酒精发酵：酵母菌酒精发酵：酵母菌发酵：微生物的无氧呼吸也叫做发酵发酵：微生物的无氧呼吸也叫做发酵乳酸发酵：乳酸菌乳酸发酵：乳酸菌引申引申2、不消耗O2，只释放CO2有氧呼吸与无氧呼吸的判断有氧呼吸与无氧呼吸的判断1、O2吸收量吸收量=CO2释放量释放量3、O2吸收量吸收量CO2释放量释放量只有无氧呼吸只有无氧呼吸 有氧呼吸有氧呼吸或者同时进或者同时进行有氧呼吸和产生乳酸行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸的无氧呼吸有氧呼吸、无氧呼吸同时有氧呼吸、无氧呼吸同时进行，差值为无氧呼吸量进行，差值为无氧呼吸量氧氧化化糖糖类类氧化脂肪氧化脂肪2、在呼吸作用过程中，若有、在呼吸作用过程中，若有CO2放出，则可推断此过放出，则可推断此过程一定（程一定（）A、是有氧呼吸、是有氧呼吸 B、是无氧呼吸、是无氧呼吸 C、不是酒精发酵、不是酒精发酵 D、不是乳酸发酵、不是乳酸发酵1、酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸，如果两种呼吸、酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸，如果两种呼吸都产生等量的都产生等量的CO2，那么消耗的葡萄糖之比为（，那么消耗的葡萄糖之比为（）A、1:2 B、2:1 C、1:3 D、3:13 3下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是（）（）A A分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小的小B B若细胞既不吸收若细胞既不吸收O2O2也不放出也不放出CO2CO2，说明细胞已，说明细胞已停止无氧呼吸停止无氧呼吸C C适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗少有机物的消耗D D利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2O2与释放与释放CO2CO2的摩尔数不同的摩尔数不同C CD DE E无氧呼吸有氧呼吸细胞呼吸CO2释释放放量量O2（%）5 10 15 20氧气浓度对细胞呼吸的影响氧气浓度对细胞呼吸的影响A AB BB点点表示：表示：表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等A点点表示：表示：无氧呼吸消失无氧呼吸消失CD段下降原因段下降原因：O2浓度增加，无氧呼吸受抑制浓度增加，无氧呼吸受抑制DE段上升原因：段上升原因：O2浓度增加，有氧呼吸增强浓度增加，有氧呼吸增强D点点表示：表示：有机物消耗最少，易于储藏有机物消耗最少，易于储藏下图表示某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述正确的是（）A.当氧气浓度为b时，该器官只进行需氧呼吸B.当氧气浓度为a时，该器官需氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等C.曲线中该器官细胞呼吸发生的场所是线粒体D.曲线表示酵母菌的细胞呼吸与氧浓度的关系A 稻田定期排水有利于根系的有氧呼吸，稻田定期排水有利于根系的有氧呼吸，防止防止 无氧呼吸产生酒精而发生烂根，死亡无氧呼吸产生酒精而发生烂根，死亡现象。现象。应应 用用（1）图中曲线）图中曲线DA区段区段CO2生成量生成量急剧减少的主要原因是急剧减少的主要原因是_。1、下图表示植物的非绿色器官在不同的氧气浓度下、下图表示植物的非绿色器官在不同的氧气浓度下O2吸收量吸收量和和CO2生成量的变化，请据图回答下列问题。生成量的变化，请据图回答下列问题。O2（%）5 10 15 20气体交换的相对值气体交换的相对值10.5（2）若图中的）若图中的AB段与段与BC段的距离段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的与无氧呼吸释放的CO2相比相比_（填（填“一样一样”、“更多更多”、“更少更少”），有氧呼吸消耗的葡萄糖量），有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的是无氧呼吸的_倍。倍。2、在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目、在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是的是_，你认为氧气浓度应调节到，你认为氧气浓度应调节到_点对应浓度，更有利于蔬菜的运输。点对应浓度，更有利于蔬菜的运输。CO2生成量O2吸收量氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制一样一样1/3降低氧气浓度，减少有机物的消耗降低氧气浓度，减少有机物的消耗AABCDE