必修1 第5章第3节ATP的主要来源 细胞呼吸.ppt

ATPATP是细胞内直接能源物质，是细胞内直接能源物质，葡萄糖是主要能源物质，葡萄糖是主要能源物质，光能是根本能源物质。光能是根本能源物质。第第5章第章第3节节ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸重难点聚焦考点一考点一.探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式一、实验原理一、实验原理1.酵酵母母菌菌属属于于兼兼性性厌厌氧氧菌菌。酵酵母母菌菌进进行行有有氧氧呼呼吸吸能能产产生生大大量量的的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。2.CO2可可使使澄澄清清的的石石灰灰水水变变混混浊浊，也也可可使使溴溴麝麝香香草草酚酚蓝蓝水水溶溶液由蓝变绿再变黄。液由蓝变绿再变黄。3.橙橙色色的的重重铬铬酸酸钾钾溶溶液液，在在酸酸性性条条件件下下可可与与乙乙醇醇发发生生化化学学反反应，变成灰绿色。应，变成灰绿色。(1)配制酵母菌培养液配制酵母菌培养液(2)检测检测CO2的的产产生，装置如生，装置如图图所示：所示：(3)检测检测酒精的酒精的产产生：生：自自A、B中中各各取取2 mL滤滤液液分分别别注注入入编编号号为为1、2的的两两支支试试管管中中分分别别滴滴加加0.5 mL溶溶有有0.1 g重重铬铬酸酸钾钾的的浓浓硫硫酸酸溶溶液液振振荡荡并并观观察溶液的察溶液的颜颜色色变变化化两组装置中石灰水都出现浑浊，说明酵母菌在有氧和无氧条两组装置中石灰水都出现浑浊，说明酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行呼吸件下都能进行呼吸两组装置中石灰水都不出现浑浊，说明酵母菌在有氧和无氧两组装置中石灰水都不出现浑浊，说明酵母菌在有氧和无氧条件下都不能进行呼吸条件下都不能进行呼吸装置一中石灰水浑浊，装置二中不浑浊，说明酵母菌只能在装置一中石灰水浑浊，装置二中不浑浊，说明酵母菌只能在无氧条件下进行呼吸无氧条件下进行呼吸装置一中石灰水不浑浊，装置二中浑浊，说明酵母菌只能在装置一中石灰水不浑浊，装置二中浑浊，说明酵母菌只能在有氧条件下进行呼吸有氧条件下进行呼吸实验预测及其结论实验预测及其结论实验现实验现象象(1)甲甲、乙乙两两装装置置中中石石灰灰水水都都变变混混浊浊，且且甲甲中中混混浊浊程程度度高且快。高且快。(2)2号号试试管中溶液由橙色管中溶液由橙色变变成灰成灰绿绿色，色，1号号试试管不管不变变色。色。5.实验结论实验结论：.该实验为该实验为对比实验，对比实验，有氧和无氧条件下的实验都是实验有氧和无氧条件下的实验都是实验组。组。1.1.检测酵母菌细胞呼吸的产物，下列描述正确的是检测酵母菌细胞呼吸的产物，下列描述正确的是()A.A.如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌只进行有如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌只进行有氧呼吸氧呼吸B.B.如果产生的气体使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色，则酵母菌只如果产生的气体使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色，则酵母菌只进行无氧呼吸进行无氧呼吸C.C.无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生COCO2 2D.D.酵母菌发酵时不产生气体，但其发酵液能使重铬酸钾溶液变酵母菌发酵时不产生气体，但其发酵液能使重铬酸钾溶液变灰绿色灰绿色解析：解析：选选C C。酵母菌有氧呼吸的产物是。酵母菌有氧呼吸的产物是COCO2 2和和H H2 2O O，无氧呼吸的，无氧呼吸的产物是酒精和产物是酒精和COCO2 2，因此无论酵母菌进行有氧呼吸还是无氧呼吸，因此无论酵母菌进行有氧呼吸还是无氧呼吸，都产生都产生COCO2 2。2.2.如下图所示，甲、乙两瓶盛有等量相同浓度的葡萄糖溶液，如下图所示，甲、乙两瓶盛有等量相同浓度的葡萄糖溶液，溶液内同时加入足量同种酵母菌，甲瓶内液体不断通入溶液内同时加入足量同种酵母菌，甲瓶内液体不断通入N N2 2，乙瓶内，乙瓶内不断通人不断通人O O2 2，lhlh后，测定两瓶溶液的后，测定两瓶溶液的pHpH，结果是，结果是()A.A.甲甲pHpH下降，乙上升下降，乙上升B.B.甲甲pHpH上升，乙下降上升，乙下降C.C.甲和乙的甲和乙的pHpH均上升均上升D.D.甲和乙的甲和乙的pHpH均下降均下降解析：解析：选选D D。甲瓶通入。甲瓶通入N N2 2，酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精，酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精和和COCO2 2；乙瓶内不断通入；乙瓶内不断通入O O2 2，酵母菌进行有氧呼吸，产生，酵母菌进行有氧呼吸，产生COCO2 2和和H H2 2O O，COCO2 2使使pHpH下降。下降。有氧呼吸和无氧呼吸 1.过程 2.有氧呼吸中氧原子的去向1.有有氧氧呼呼吸吸第第一一、二二阶阶段段产产生生的的H用用于于第第三三阶阶段段与与O2结结合合生生成成水水；无无氧氧呼呼吸吸第第一一阶阶段段产产生生的的H用用于于第第二二阶阶段段将将丙丙酮酮酸酸还还原原为为C2H5OH和和CO2或乳酸。或乳酸。2有有氧氧呼呼吸吸中中H2O既既是是反反应应物物，又又是是生生成成物物，且且生生成成的的H2O中的氧全部来自中的氧全部来自O2。3.不不同同生生物物无无氧氧呼呼吸吸的的产产物物不不同同，是是由由于于催催化化反反应应的的酶酶不不同。同。3.有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 不不同同点点场所场所细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体 细胞质基质细胞质基质条件条件需需O2 不需不需O2 产物产物CO2、H2O 酒精和酒精和CO2 或乳酸或乳酸能量能量大量大量(彻底分解彻底分解）少量少量(不彻底分解不彻底分解)相相同同点点联系联系第一阶段相同第一阶段相同实质实质分解有机物，释放能量合成分解有机物，释放能量合成ATP意义意义为生物体的各项生命活动提供能量为生物体的各项生命活动提供能量A.A.甲试管中最终产物为甲试管中最终产物为COCO2 2和和H H2 2O OB.B.乙试管中不发生反应乙试管中不发生反应C.C.丙试管中有大量的丙试管中有大量的ATPATP产生产生D.D.丙试管中无丙试管中无COCO2 2产生产生 答案：答案：解析：解析：酵母菌无氧呼吸第一阶段由葡萄糖生成丙酮酸，第二酵母菌无氧呼吸第一阶段由葡萄糖生成丙酮酸，第二阶段是丙酮酸被还原为酒精和阶段是丙酮酸被还原为酒精和COCO2 2，场所都是细胞质基质。甲试，场所都是细胞质基质。甲试管中含有细胞质基质，可进行无氧呼吸生成酒精和管中含有细胞质基质，可进行无氧呼吸生成酒精和COCO2 2，但不生，但不生成成H H2 2O O，故，故A A项错误；乙试管只含线粒体，无氧条件下不能发生反项错误；乙试管只含线粒体，无氧条件下不能发生反应，故应，故B B项正确；丙试管中含有细胞质基质和线粒体，可发生无项正确；丙试管中含有细胞质基质和线粒体，可发生无氧呼吸生成酒精和氧呼吸生成酒精和COCO2 2，但只产生少量，但只产生少量ATPATP，故，故C C、D D项错误。项错误。例例2 2将酵母菌研磨成匀浆，离心后得到上清液（含细胞质基将酵母菌研磨成匀浆，离心后得到上清液（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未经质）和沉淀物（含细胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未经离心的匀浆分别放入甲、乙、丙离心的匀浆分别放入甲、乙、丙3 3支试管中，各加入等量葡萄糖支试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的()3.3.（双选）用含（双选）用含1818O O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子的踪的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子的踪迹，下列分子会出现放射性的有迹，下列分子会出现放射性的有()A.A.丙酮酸丙酮酸B.B.水水C.C.二氧化碳二氧化碳D.D.氧气氧气解析解析：选选ACAC。有氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸和。有氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸和H H，氧全部转移到丙酮酸；丙酮酸彻底分解成，氧全部转移到丙酮酸；丙酮酸彻底分解成COCO2 2，氧又转移，氧又转移到到COCO2 2。A.A.B.B.C.C.D.D.解析：解析：选选B B。是有氧呼吸二、三阶段，发生在线粒体中。是有氧呼吸二、三阶段，发生在线粒体中。和和表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质。表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质。表示表示ATPATP的合成，可发生在细胞质基质。的合成，可发生在细胞质基质。4.4.如图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程，可以在细如图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程，可以在细胞质基质中发生的是胞质基质中发生的是()考点考点细胞呼吸状况的判断细胞呼吸状况的判断 在以在以C C6 6H H1212O O6 6为呼吸底物的情况下，可根据为呼吸底物的情况下，可根据COCO2 2释放量和释放量和O O2 2消耗量消耗量判断细胞呼吸的方式：判断细胞呼吸的方式：当不产生当不产生COCO2 2时时,当不消耗当不消耗O O2 2而产生而产生COCO2 2时时,当产生当产生COCO2 2量消耗量消耗O O2 2量时，量时，当产生当产生COCO2 2量消耗量消耗O O2 2量时，量时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。细胞只进行有氧呼吸。细胞只进行有氧呼吸。细胞同时进行有氧呼吸和产生酒细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸。精的无氧呼吸。酒精量酒精量COCO2 2量量只只进进行无氧呼吸行无氧呼吸酒精量酒精量COCO2 2量量两种呼吸方式同两种呼吸方式同时进时进行，多余行，多余COCO2 2来自有氧呼吸来自有氧呼吸（1）1左移，左移，2不动，只进行有氧呼吸；不动，只进行有氧呼吸；C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶C6H12O6酶酶2C2H5OH+2CO2 +能量能量清水清水1 2预测结果及结论：预测结果及结论：（2）1不动，不动，2右移，只进行无氧呼吸；右移，只进行无氧呼吸；（3）1左移，左移，2右移，有氧呼吸、无氧呼吸都有。右移，有氧呼吸、无氧呼吸都有。例例如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O O2 2吸收量吸收量和和COCO2 2生成量的变化，请据图回答：生成量的变化，请据图回答：（1 1）外界氧浓度在）外界氧浓度在3%3%以下时，该器官的呼吸方式主要是以下时，该器官的呼吸方式主要是。（2 2）外界氧浓度在）外界氧浓度在5%5%10%10%时，该器官的呼吸方式是时，该器官的呼吸方式是 。（3 3）P P点以后的氧浓度下，该器官的呼吸方式是点以后的氧浓度下，该器官的呼吸方式是。（4 4）阴影部分代表。）阴影部分代表。无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸和有氧呼吸无氧呼吸和有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸的无氧呼吸的COCO2 2生成量生成量解析：解析：植物体既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，非绿色植物体既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，非绿色器官表明气体量的变化与光合作用无关。根据器官表明气体量的变化与光合作用无关。根据O O2 2吸收量有氧呼吸收量有氧呼吸吸CO2CO2产生量产生量，对曲线的关键点和各区段进行分析：，对曲线的关键点和各区段进行分析：Q Q点：点：O O2 2吸收量吸收量0 0，表明，表明COCO2 2全部由无氧呼吸产生，只进行无全部由无氧呼吸产生，只进行无氧呼吸；氧呼吸；P P点及以后区段：点及以后区段：COCO2 2生成量生成量O O2 2吸收量吸收量无氧呼吸产无氧呼吸产COCO2 2量量0 0，只进行有氧呼吸；，只进行有氧呼吸；QPQP区段：区段：COCO2 2生成量生成量O O2 2吸收量吸收量无氧呼吸产无氧呼吸产COCO2 2量量0 0，既，既有有氧呼吸又有无氧呼吸。有有氧呼吸又有无氧呼吸。阴影部分（两条曲线相夹区域）：阴影部分（两条曲线相夹区域）：COCO2 2总生成量有氧呼吸总生成量有氧呼吸O O2 2吸收量吸收量COCO2 2总生成量有氧呼吸总生成量有氧呼吸COCO2 2生成量无氧呼吸生成量无氧呼吸COCO2 2生生成量。成量。5.5.下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为 a a、b b、c c、d d时，时，测得的测得的COCO2 2释放量和释放量和O O2 2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()A.A.氧浓度为氧浓度为a a时，最适于贮藏该植物器官时，最适于贮藏该植物器官B.B.氧浓度为氧浓度为b b时，无氧呼吸消耗葡萄糖量是有氧呼吸的时，无氧呼吸消耗葡萄糖量是有氧呼吸的5 5倍倍C.C.氧浓度为氧浓度为c c时，无氧呼吸最弱时，无氧呼吸最弱D.D.氧浓度为氧浓度为d d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等B B解析：解析：选选B B。a a时只进行无氧呼吸，产生酒精不利于该植物器时只进行无氧呼吸，产生酒精不利于该植物器官贮藏；官贮藏；b b时有氧呼吸消耗氧气时有氧呼吸消耗氧气3 3个单位，产生二氧化碳也是个单位，产生二氧化碳也是3 3个个单位，则无氧呼吸产生二氧化碳为单位，则无氧呼吸产生二氧化碳为8 83 35 5个单位，无氧呼吸消个单位，无氧呼吸消耗葡萄糖是有氧呼吸的耗葡萄糖是有氧呼吸的(5/2)(5/2)(3/6)=5(3/6)=5倍。倍。d d时只有有氧呼吸，时只有有氧呼吸，无氧呼吸最弱。无氧呼吸最弱。6.6.向含酵母菌的葡萄糖溶液中通入不同浓度的氧气，产生的酒向含酵母菌的葡萄糖溶液中通入不同浓度的氧气，产生的酒精和精和COCO2 2的变化量如图所示（假定两种呼吸作用产生的变化量如图所示（假定两种呼吸作用产生COCO2 2的速率相同）的速率相同），在氧浓度为，在氧浓度为a a时发生的情况是时发生的情况是()A.A.葡萄糖只被无氧呼吸分解葡萄糖只被无氧呼吸分解B.30B.30的葡萄糖被无氧呼吸分解的葡萄糖被无氧呼吸分解C.60C.60的葡萄糖被无氧呼吸分解的葡萄糖被无氧呼吸分解D.D.无氧呼吸停止无氧呼吸停止C C考点4 影响细胞呼吸的外界因素及其应用 1.1.温度：温度：影响呼吸酶的活性。影响呼吸酶的活性。应用：低温贮存蔬菜、水果；夜间适当降温。原应用：低温贮存蔬菜、水果；夜间适当降温。原理都是降低细胞呼吸，减少有机物的消耗。理都是降低细胞呼吸，减少有机物的消耗。2.O2.O2 2浓度：浓度：(1)O2浓浓度低度低时时，无氧呼吸占，无氧呼吸占优势优势；随；随O2浓浓度增大，无氧呼度增大，无氧呼吸逐吸逐渐渐被抑制，有氧呼吸不断加被抑制，有氧呼吸不断加强强；但当；但当O2浓浓度达到一定度达到一定值值后，随后，随O2浓浓度增大，有氧呼吸不再加度增大，有氧呼吸不再加强强(受呼吸受呼吸酶酶数量等因数量等因素的影响素的影响)。(2)应应用：用：贮贮藏藏水水果果、蔬蔬菜菜、种种子子时时降降低低O2浓浓度度，以以减减少少有有机机物消耗，但不能无物消耗，但不能无O2，否，否则产则产生酒精，生酒精，导导致腐致腐烂烂。选选用用“创创可可贴贴”、透透气气的的消消毒毒纱纱布布包包扎扎伤伤口口，为为伤伤口口创创造造透透气气的的环环境境，避避免免厌厌氧氧病病原原菌菌的的繁繁殖殖，利利于于伤伤口口愈合。愈合。(如如厌厌氧型破氧型破伤风伤风杆菌杆菌)生生产产酒是利用酵母菌的无氧呼吸。酒是利用酵母菌的无氧呼吸。作作物物松松土土透透气气，利利用用根根系系有有氧氧呼呼吸吸，促促进进无无机机盐盐的的吸吸收收；稻稻田田需需定定期期排排水水，否否则则会会因因根根部部进进行行无无氧氧呼呼吸吸产产生大量酒精生大量酒精对对根根细细胞胞产产生毒害作用，使根腐生毒害作用，使根腐烂烂。应用：增加蔬菜和水果贮藏环境中的应用：增加蔬菜和水果贮藏环境中的COCO2 2浓度也具有良好的保鲜浓度也具有良好的保鲜效果。效果。4.4.含水量：含水量：在一定范围内，随着含水量增加，呼吸作用加强。在一定范围内，随着含水量增加，呼吸作用加强。应用：合理灌溉。应用：合理灌溉。3.CO3.CO2 2浓度：浓度：COCO2 2浓度增加，呼吸速率下降。浓度增加，呼吸速率下降。易错点易错点 种子、蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧种子、蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，不同的是种子还应保持干燥，而蔬菜和水果应保条件下，不同的是种子还应保持干燥，而蔬菜和水果应保持一定湿度。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上持一定湿度。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。低温。如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收吸收量和量和CO2生成量的变化，请据图回答：生成量的变化，请据图回答：(1)图图中曲中曲线线QR区段区段CO2生成量急生成量急剧剧减少的主要原因是减少的主要原因是_。(2)_点点的的生生物物学学含含义义是是无无氧氧呼呼吸吸消消失失点点，由由纵纵轴轴、CO2生生成成量量和和O2吸吸收收量量共共同同围围成成的的面面积积所所代代表表的的生生物物学学含含义义是是_。(3)在在原原图图中中绘绘出出无无氧氧呼呼吸吸产产生生的的CO2随随氧氧气气浓浓度度变变化化而而变变化化的的曲曲线线。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P氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量总量(4)若若图图中中的的AB段段与与BC段段的的距距离离等等长长，说说明明此此时时有有氧氧呼呼吸吸释释放放的的CO2与与无无氧氧呼呼吸吸释释放放的的CO2相相比比_(填填“一一样样多多”或或“更更多多”或或“更更少少”)，有有氧氧呼呼吸吸消消耗耗的的葡葡萄萄糖糖量量是是无无氧氧呼呼吸吸的的_。(5)在在长长途途运运输输新新鲜鲜蔬蔬菜菜时时，常常常常向向塑塑料料袋袋中中充充入入氮氮气气，目目的的是是_。你你认认为为氧氧浓浓度度应应调调节节到到_点点的的对对应应浓浓度度，更更有有利利于于蔬蔬菜菜的的运运输输，试试说说明明理理由：由：一样多一样多1/3降低氧浓度，减少有机物的消耗降低氧浓度，减少有机物的消耗此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少物消耗最少7.7.（20102010湖南高考）水中氧含量随水温的升高而下降。生活湖南高考）水中氧含量随水温的升高而下降。生活在寒温带湖泊中的某动物，其血液中的血红蛋白含量与其生活的水在寒温带湖泊中的某动物，其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。如图中能正确表示一定温度范围内该动物血液中血红蛋白温有关。如图中能正确表示一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是含量随水温变化趋势的曲线是()A.A.甲甲B.B.乙乙C.C.丙丙D.D.丁丁解析：解析：选选A A。由于水中的含氧量随水温的升高而下降，而该。由于水中的含氧量随水温的升高而下降，而该动物要获得足够的氧气，那么含氧量下降会使得该动物的血红蛋动物要获得足够的氧气，那么含氧量下降会使得该动物的血红蛋白含量升高，因此可知在一定温度范围内，该动物血液中血红蛋白含量升高，因此可知在一定温度范围内，该动物血液中血红蛋白的含量随水温升高而升高。白的含量随水温升高而升高。解析：解析：选选A A。无氧时植物进行无氧呼吸，产生酒精和。无氧时植物进行无氧呼吸，产生酒精和COCO2 2，对，对细胞有毒害作用，导致水果腐烂；低氧和高二氧化碳有利于抑制细胞有毒害作用，导致水果腐烂；低氧和高二氧化碳有利于抑制细胞呼吸，减少有机物消耗；零下低温会使细胞致死，零上低温细胞呼吸，减少有机物消耗；零下低温会使细胞致死，零上低温可以减弱呼吸作用。可以减弱呼吸作用。8.8.水果贮藏保鲜时，降低细胞呼吸的环境条件是水果贮藏保鲜时，降低细胞呼吸的环境条件是()A.A.低氧、高二氧化碳、零上低温低氧、高二氧化碳、零上低温B.B.高氧、低二氧化碳、零下低温高氧、低二氧化碳、零下低温C.C.无氧、高二氧化碳、零上低温无氧、高二氧化碳、零上低温D.D.低氧、无二氧化碳、零下低温低氧、无二氧化碳、零下低温