《高三生物复习资料》第8讲细胞与能量细胞呼吸.ppt

第第8讲讲 细胞与能量细胞与能量 细胞呼吸细胞呼吸1、ATP及其在能量代谢中的作用及其在能量代谢中的作用2、细胞呼吸、细胞呼吸糖类糖类是生命活动的是生命活动的 能源物质能源物质油脂油脂是生物体的是生物体的 物质物质考点一考点一 ATP ATP的结构、形成途径及与的结构、形成途径及与ADPADP的相互转化的相互转化一、吸能反应和放能反应一、吸能反应和放能反应1、最重要的吸能反应、最重要的吸能反应2、最重要的放能反应、最重要的放能反应3、吸能反应与放能反应的纽带、吸能反应与放能反应的纽带光合作用光合作用细胞呼吸细胞呼吸ATP有机物有机物ATP 是新陈代谢的是新陈代谢的 能源物质能源物质光能光能 是生命活动的是生命活动的 能源能源直接直接 主要主要储能储能最终最终(根本根本)二、二、ATP是细胞中的能量通货是细胞中的能量通货PPPAATP的结构简式的结构简式PAPP腺苷腺苷ATPATP（腺苷三磷酸）（腺苷三磷酸）AMPAMP（腺苷一磷酸，腺苷一磷酸，腺嘌呤核糖核苷酸）腺嘌呤核糖核苷酸）ADPADP（腺苷二磷酸）（腺苷二磷酸）核糖核糖结论：结论：ATP和和ADP之间的相互转化是之间的相互转化是不可逆反应不可逆反应，但物质是可循环利用。但物质是可循环利用。酶酶ATP ATP ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量区别ATP的合成ATP的分解所需酶能量来源能量去路反应场所合成酶合成酶水解酶水解酶光能、化学能光能、化学能高能磷酸键中能量高能磷酸键中能量形成高能磷酸键形成高能磷酸键用于各项生命活动用于各项生命活动细胞溶胶、线粒体、细胞溶胶、线粒体、叶绿体叶绿体生物体的需能部位生物体的需能部位(ATPADP循环循环)如：矿质元素的吸收、细胞分裂、肌肉收缩、如：矿质元素的吸收、细胞分裂、肌肉收缩、神经传导和生物电和分泌等。神经传导和生物电和分泌等。下列有关下列有关ATP的叙述，正确的是的叙述，正确的是 A线粒体是蓝藻产生线粒体是蓝藻产生ATP的主要场所的主要场所 B光合作用产物中的化学能全部来自光合作用产物中的化学能全部来自ATP CATP分子由分子由1个腺嘌呤和个腺嘌呤和3个磷酸基团组成个磷酸基团组成D细胞连续分裂时，伴随着细胞连续分裂时，伴随着ATP与与ADP的相互的相互转化转化思考思考:通常所讲的通常所讲的“呼吸呼吸”就是就是“细胞呼吸细胞呼吸”吗？吗？细胞呼吸细胞呼吸是细胞内进行的将糖类等有机物是细胞内进行的将糖类等有机物分解成分解成无机物无机物或或小分子有机物小分子有机物，并且释放出，并且释放出能能量量的过程。的过程。2CH3COCOOHC6H12O62ATP4H6CO220H6H2O2ATP 6O212H2O线粒体线粒体细胞溶胶细胞溶胶需氧呼吸需氧呼吸过程过程26ATP酶酶酶酶酶酶()()()P74、需氧呼吸发生的场所在哪里、需氧呼吸发生的场所在哪里?、需需氧氧呼呼吸吸分分为为三三个个阶阶段段，每每一一阶阶段段分分别别生生成了什么物质？最终的产物是什么成了什么物质？最终的产物是什么?、哪哪些些阶阶段段生生成成HH？哪哪些些阶阶段段释释放放能能量量？释放能量最多的是哪一阶段？释放能量最多的是哪一阶段？、是不是每个阶段都需要的参与呢？、是不是每个阶段都需要的参与呢？第一个阶段：细胞溶胶中第一个阶段：细胞溶胶中第二个阶段：线粒体基质中第二个阶段：线粒体基质中,少量在嵴上少量在嵴上第三个阶段：线粒体内膜上第三个阶段：线粒体内膜上需氧呼吸的场所需氧呼吸的场所1mol1mol葡萄糖葡萄糖2870kJ2870kJ需氧呼吸需氧呼吸热能散失热能散失ATP(1161kJ)需氧呼吸的能量去路：需氧呼吸的能量去路：计算能量转换率，生成多少计算能量转换率，生成多少molATP，多少个，多少个ATP?写出需氧呼吸过程三个阶段的反应式写出需氧呼吸过程三个阶段的反应式酶酶C6H12O62 C3H4O3+4 H+能量能量(2 ATP)糖酵解糖酵解 场所：细胞溶胶场所：细胞溶胶酶酶2 C3H4O3+6 H2O6 CO2+20 H+能量能量 (2 ATP)柠檬酸循环柠檬酸循环 场所：线粒体基质场所：线粒体基质,嵴嵴 电子传递链电子传递链 场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜酶酶24 H+6 O212 H2O+能量能量(26 ATP)()()()C6H12O6+6 H2O+6 O2酶酶6 CO2+12 H2O+能量能量2NADH+2H+8NADH+8H+，2FADH22CH3COCOOHC6H12O62ATP4H6CO220H6H2O2ATP 6O212H2O线粒体线粒体细胞溶胶细胞溶胶 需氧呼吸需氧呼吸26ATP酶酶酶酶酶酶()()()2C2H5OH2CO22C3H6O3酶酶 厌氧呼吸厌氧呼吸产生乳酸的厌氧呼吸产生酒精的厌氧呼吸写出厌氧呼吸的反应式写出厌氧呼吸的反应式C6H12O6酶酶2 C2H5OH+2 CO2+能量能量C6H12O6酶酶2 C3H6O3+能量能量产生产生2分子分子ATP例：高等植物例：高等植物 酵母菌酵母菌例：高等动物、乳酸菌、有些高等植物的某些器官例：高等动物、乳酸菌、有些高等植物的某些器官(如马铃薯块茎、甜菜的块根、玉米的胚如马铃薯块茎、甜菜的块根、玉米的胚)产生产生2分子分子ATP（20132013海南卷海南卷）关于）关于细细胞代胞代谢谢的叙述，的叙述，错误错误的是的是A.A.厌厌氧呼吸能氧呼吸能产产生生ATPATP，但没有，但没有HH的生成的生成过过程程B.B.需氧呼吸需氧呼吸过过程中程中产产生的生的HH可在可在线线粒体内氧化生粒体内氧化生成水成水C.C.某些微生物可利用氧化无机物某些微生物可利用氧化无机物产产生的能量合成有生的能量合成有机物机物D.D.光合作用光反光合作用光反应阶应阶段段产产生的生的HH可在叶可在叶绿绿体基体基质质中作中作为还为还原原剂剂（2013江苏卷）将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是A.探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀aB.经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况C.实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查D.改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通比较项目需氧呼吸厌氧呼吸氢受体不同点场所是否需氧分解产物释放能量相同点细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体细胞溶胶细胞溶胶需要需要不需要不需要CO2和水和水CO2和酒精或乳酸等和酒精或乳酸等较较 多多较较 少少第一阶段完全相同。第一阶段完全相同。都是氧化分解有机物，释放能量，产都是氧化分解有机物，释放能量，产生生ATP的过程。的过程。需氧呼吸和厌氧呼吸比较需氧呼吸和厌氧呼吸比较氧气氧气丙酮酸丙酮酸（20132013新新课标课标卷卷IIII）下列与各生物呼吸有关的下列与各生物呼吸有关的叙述，叙述，错误错误的是的是A.A.肺炎双球菌无肺炎双球菌无线线粒体，但能粒体，但能进进行有氧呼吸行有氧呼吸B.B.与与细细菌呼吸有关的菌呼吸有关的酶酶由由拟拟核中的基因核中的基因编码编码C.C.破破伤风伤风杆菌适宜生活在有氧的杆菌适宜生活在有氧的环环境中境中D.D.有氧和无氧有氧和无氧时时，酵母菌呼吸作用的，酵母菌呼吸作用的产产物不同物不同思考：思考：高等植物在低氧条件下，既进行有氧呼高等植物在低氧条件下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。如果释放吸又进行无氧呼吸。如果释放CO2量为量为10个单个单位位，吸收，吸收O2量为量为6个单位个单位，问需氧呼吸和厌氧，问需氧呼吸和厌氧呼吸消耗葡萄糖量的比值是多少？呼吸消耗葡萄糖量的比值是多少？ABC例题例题2、下图表、下图表示某种植物的非绿色示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下器官在不同氧浓度下O2吸收量和吸收量和CO2释放释放量的变化，请据图回答：量的变化，请据图回答：（1）外界氧浓度）外界氧浓度在在10%以下时，该器以下时，该器官的呼吸作用方式是官的呼吸作用方式是?（2）该器官）该器官CO2的的释放与释放与O2的吸收两条的吸收两条曲线在曲线在P点相交后重合点相交后重合为一条曲线，此时该器官的呼吸作用方式是为一条曲线，此时该器官的呼吸作用方式是。（3）当外界氧浓度为）当外界氧浓度为4%-5%时，该器官时，该器官CO2释放量的相对值释放量的相对值为为0.6，而，而O2吸收量的相对值为吸收量的相对值为0.4。此时，厌氧呼吸消耗葡萄。此时，厌氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于需氧呼吸的糖的相对值约相当于需氧呼吸的倍；形成倍；形成ATP的数量的数量约相当于需氧呼吸的约相当于需氧呼吸的 倍。倍。(1)则只进行需氧呼吸；则只进行需氧呼吸；(2)则只进行厌氧呼吸；则只进行厌氧呼吸；(3)则需氧呼吸、厌氧呼吸都发生。则需氧呼吸、厌氧呼吸都发生。如果如果1左移，左移，2不动，不动，如果如果1不动，不动，2右移，右移，如果如果1左移，左移，2右移，右移，预测结果及得出相应结论：预测结果及得出相应结论：例：实验探究酵母菌的细胞呼吸方式例：实验探究酵母菌的细胞呼吸方式细胞呼吸的有关实验细胞呼吸的有关实验(1)则只进行需氧呼吸；则只进行需氧呼吸；(2)则只进行厌氧呼吸；则只进行厌氧呼吸；(3)则需氧呼吸、厌氧呼吸都发生。则需氧呼吸、厌氧呼吸都发生。如果如果1左移，左移，2不动，不动，如果如果1不动，不动，2不动，不动，如果如果1左移，左移，2不动，不动，预测结果及得出相应结论：预测结果及得出相应结论：玉米胚玉米胚玉米胚玉米胚例例3.(033.(03上海上海)在科学研究中常用呼吸商在科学研究中常用呼吸商(RQ)(RQ)(释放释放的的CO2CO2与吸收的氧气之比与吸收的氧气之比）表示生物用于有氧呼吸）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。图。关闭活塞，在关闭活塞，在25下经下经20分钟读出刻度管中着色分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置液移动距离。设装置1和装置和装置2的着色液分别向的着色液分别向左左移动移动 x和和y(mm)，x和和y值反映了容器内气体体积的减少，值反映了容器内气体体积的减少，请回答：请回答：(1)装置装置1的小瓶中加入的小瓶中加入NaOH溶液的目的溶液的目的是是 。(2)x代表代表 值，值，y代表代表 值值.(3)若测得若测得x=200(mm)，y=30(mm)，则该发芽，则该发芽种子的呼吸商是种子的呼吸商是 .吸收呼吸作用产生的二氧化碳吸收呼吸作用产生的二氧化碳 消耗氧的体积消耗氧的体积 消耗氧和释放二氧化碳的体积之差消耗氧和释放二氧化碳的体积之差0.85(4)(4)若要测定已长出一片真叶幼苗的若要测定已长出一片真叶幼苗的RQRQ值，则应将该装置放于值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？何种条件下进行，为什么？(5)(5)为使测得的为使测得的x x和和y y值更精确，还应再设置一对照装置。对照值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别加入装置的容器和小瓶中应分别加入 。设对照的目的是设对照的目的是 。黑暗。避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作黑暗。避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化。用的气体量的变化。死的发芽种子和蒸馏水死的发芽种子和蒸馏水 用于校正装置用于校正装置1和和2内因物理因素内因物理因素(或非生物因素或非生物因素)引起的容积变化。引起的容积变化。六、影响细胞呼吸因素六、影响细胞呼吸因素内部因素(本身的生理状况、酶）不同植物、同一植物的不同器官、同一器官的不同组织、同一器官在不同的生长过程中的呼吸速率都有差异。细胞呼吸细胞呼吸速率速率=吸收吸收O O2 2量或产生量或产生COCO2 2量或分解的有机物量量或分解的有机物量单位时间、单位质量的组织单位时间、单位质量的组织外界因素 1、温度 2、O2浓度 3、CO2浓度 4、H2O影响细胞呼吸因素影响细胞呼吸因素例、（例、（0505江苏）蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需江苏）蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件应为要的条件应为 A A低温、干燥、低氧低温、干燥、低氧 B B低温、湿度适中、低氧低温、湿度适中、低氧 C C高温、干燥、高氧高温、干燥、高氧 D D高温、湿度适中、高氧高温、湿度适中、高氧细胞呼吸原理在实践中的应用细胞呼吸原理在实践中的应用作物栽培方面中耕松土微生物发酵方面粮油种子的贮藏果实蔬菜的保鲜大棚蔬菜种植条件的调控(低温低温低氧低氧干干燥燥)(低温低温低氧低氧湿度适中湿度适中)画图画出画出O O2 2浓度与需氧呼吸强度、厌氧呼吸强度浓度与需氧呼吸强度、厌氧呼吸强度的关系的关系.画出画出O O2 2浓度与浓度与ATPATP生成量的关系生成量的关系O2浓度浓度呼呼吸吸强强度度需氧呼吸需氧呼吸厌氧呼吸厌氧呼吸柠檬酸循环柠檬酸循环柠檬酸循环柠檬酸循环电子传递链电子传递链一分子葡萄一分子葡萄一分子葡萄一分子葡萄糖经过细胞糖经过细胞糖经过细胞糖经过细胞需氧呼吸产需氧呼吸产需氧呼吸产需氧呼吸产生生生生ATPATPATPATP的部位的部位的部位的部位和数量和数量和数量和数量