生物第3单元 细胞的能量供应与利用 第9讲 细胞呼吸.ppt
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1、第9讲PART 03细胞呼吸基础知识巩固考点互动探究考例考法直击教师备用习题第9讲细胞呼吸考试说明1.细胞呼吸()。2实验:探究酵母菌的呼吸方式。基础知识巩固链接教材细胞质基质少量能量线粒体基质2丙酮酸6H2O酶6CO220H一、细胞的有氧呼吸1过程图解图391少量能量2总反应式:3能量的释放与去向(1)有氧呼吸_个阶段都释放能量,产生ATP。(2)细胞呼吸释放的能量大部分以_形式散失,少部分转移到_中。线粒体内膜ATP热能三大量能量24H6O2酶12H2OC6H12O6酶2丙酮酸4H第一阶段第二阶段场所细胞质基质_反应物葡萄糖_生成物丙酮酸、H_生成ATP数量少量_基础知识巩固链接教材二、无
2、氧呼吸1比较丙酮酸、H细胞质基质酒精和CO2或乳酸无2.反应式(1)产物为酒精:C6H12O6酶_。(2)产物为乳酸:C6H12O6酶_。3能量的释放与去向(1)只在_释放少量能量,生成少量ATP。(2)葡萄糖分子的大部分能量存留在_中。三、细胞呼吸原理的应用1包扎用的创可贴或纱布是透气的有利于有氧呼吸,抑制厌氧菌的_呼吸。2及时松土防止土壤板结促进根细胞的_呼吸;3稻田定期排水防止无氧呼吸积累_对植物造成伤害。4伤口深时,需要注射破伤风抗毒素破伤风杆菌进行_呼吸,可在深伤口中繁殖,导致破伤风。5粮食储存时要求_降低_,减少有机物的消耗。6果蔬储存时要求_降低呼吸强度的同时保证产品品质。基础知
3、识巩固链接教材2C2H5OH2CO2少量能量2C3H6O3少量能量第一阶段酒精或乳酸无氧酒精有氧无氧低氧、低温、低湿(或干燥)细胞呼吸强度低氧、低温、适宜的湿度基础知识巩固衔接课堂1正误辨析(1)线粒体利用葡萄糖氧化分解产生二氧化碳和水。()(2)有氧呼吸、无氧呼吸各阶段都产生H,都产生ATP。()(3)无氧呼吸不需要O2参与,最终有H的积累。()(4)人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。()(5)消耗相同的葡萄糖无氧呼吸比有氧呼吸产生ATP少,是因为大量能量以热能形式散失。()(6)有氧呼吸时,生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解。()(7)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可
4、判断其呼吸方式。()(8)种子成熟后期自由水减少,呼吸速率下降。()基础知识巩固答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解析(1)葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中。(2)有氧呼吸第一、二阶段产生H,第三阶段消耗H,三个阶段都产生ATP;无氧呼吸只在第一阶段产生H和ATP。(3)无氧呼吸第二阶段消耗H,无H的积累。(4)人的无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2。(5)消耗相同的葡萄糖无氧呼吸比有氧呼吸产生ATP少,是因为大部分能量未释放出来。(6)有氧呼吸第三阶段H和O2在线粒体内膜上反应产生水,H来自于有氧呼吸第一阶段葡萄糖的分解和第二阶段丙酮酸和水的分解。(7)酵母菌有氧呼吸和无氧
5、呼吸都会产生CO2,所以不能根据是否产生CO2来判断其呼吸方式。(8)种子成熟后期,细胞的代谢较慢,原因是细胞内自由水含量减少,呼吸速率下降。基础知识巩固衔接课堂2热图解读如图392表示真核生物细胞呼吸过程图,请思考:(1)图中过程、过程的场所分别是何处?(2)人和动物细胞呼吸过程中CO2的产生场所与酵母菌有何不同?图392过程及过程的第一阶段均在细胞质基质中进行,过程的第二、三阶段在线粒体中进行。人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体;酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。考点一细胞呼吸的原理及呼吸方式的判断考点互动探究1.细胞呼吸的过程图解图393(1)细胞呼吸中H和ATP
6、的来源和去路(2)有氧呼吸中氧元素的来源和去路(3)有氧呼吸中H2O既是反应物,又是生成物,且生成的H2O中的氧全部来自O2。项目来源去路有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸H葡萄糖和水 葡萄糖与O2结合生成H2O还原丙酮酸ATP三个阶段都产生只在第一阶段产生用于各项生命活动考点互动探究2有氧呼吸和无氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸场所第一阶段:细胞质基质第二阶段:线粒体基质第三阶段:线粒体内膜第一阶段:细胞质基质第二阶段:细胞质基质条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2、需要酶和适宜的温度产物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量1mol葡萄糖释放能量2870kJ,其中1161kJ左右的能量储存在
7、ATP中产生乳酸时,1mol葡萄糖释放能量196.65kJ,其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中特点有机物彻底分解,能量完全释放有机物没有彻底分解,能量没有完全释放考向1 细胞呼吸的过程分析1下列关于“葡萄糖丙酮酸CO2”过程的叙述,错误的是()A过程可在植物细胞中进行,也可在动物细胞中进行B过程可产生ATP,也可不产生ATPC过程可产生H,也可消耗HD过程可在线粒体中进行,也可在细胞质基质中进行考点互动探究典例追踪答案D解析过程表示有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段,动植物细胞中均可发生,并只能在细胞质基质中进行,A项正确,D项错误;有氧呼吸第二阶段的反应式是C3H4O3(丙酮酸)H2O酶CO
8、2H少量能量,能产生ATP,无氧呼吸产生酒精的第二阶段的反应式是C3H4O3(丙酮酸)H酶C2H5OHCO2,不产生ATP,B、C项正确。考点互动探究典例追踪答案A解析根据产物酒精判断,条件X为无氧,酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中,一部分储存在ATP中,还有一部分以热能形式散失;线粒体不能利用葡萄糖;试剂甲为酸性重铬酸钾溶液;图中无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质,有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质。2图394是酵母菌呼吸作用实验示意图,相关叙述正确的是()A条件X下葡萄糖中能量的去向有三处B条件Y下,葡萄糖在线粒体中被分解,并产生CO2和水C试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶
9、液D物质a产生的场所为线粒体基质图394易错警示有关细胞呼吸的6个易错点(1)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。(2)无氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。(3)有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有水生成,并且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。(4)真核生物的细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(5)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。(6)水稻等植物长期被水淹后烂根的原因是无氧呼吸的
10、产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。考点互动探究考点互动探究典例追踪考向2有氧呼吸与无氧呼吸的比较3.人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的过程中,关于H的来源和用途的叙述,最准确的是()选项呼吸类型H的来源H的用途A有氧呼吸 只来源于葡萄糖用于生成水B有氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成水C无氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成乳酸D无氧呼吸 只来源于葡萄糖用于生成酒精答案B解析人体细胞利用葡萄糖进行有氧呼吸的过程中,H来源于葡萄糖和水,其在第三阶段与氧结合生成水;人体细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸的过程中,H来源于葡萄糖,用于生成乳酸。考点互动探究典例追踪4.图甲
11、是细胞呼吸示意图,图乙是某细胞器结构示意图。下列说法中正确的是()A阶段均放出少量能量B水参与阶段的反应,该过程发生在图乙中的b处C人体细胞分解等量的葡萄糖,阶段释放CO2的量是阶段的1/3D分别发生在图乙中的a、c处答案B解析阶段为有氧呼吸及无氧呼吸的第一阶段,阶段为无氧呼吸产生乳酸的第二阶段,阶段为有氧呼吸的第二阶段,阶段无能量的释放,阶段有少量能量的释放;水参与有氧呼吸第二阶段即图甲中阶段的反应,该过程发生的场所为线粒体基质即b处;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸;阶段发生的场所为细胞质基质,过程发生的场所为线粒体内膜。图394技法提炼细胞呼吸(真核生物)示意图的识别方法细胞呼吸示意图往往用
12、字母或数字表示某些物质或过程,判断这些物质或过程的名称是解题的关键,判断的依据是细胞呼吸中的某些过程的场所和物质变化。细胞呼吸产物的产生阶段及场所的分析如下:(1)二氧化碳:在有氧呼吸的第二阶段、线粒体基质中产生,或者在无氧呼吸的第二阶段、细胞质基质中产生。动植物体内均可通过有氧呼吸产生二氧化碳。(2)水:在有氧呼吸的第三阶段、线粒体内膜上产生。能进行有氧呼吸的细胞内均可产生水。(3)酒精或乳酸:在无氧呼吸的第二阶段、细胞质基质中产生。(4)ATP:有氧呼吸三个阶段都产生ATP,无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。考点互动探究考点二细胞呼吸方式的判断与计算(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)考点互动探究1
13、.呼吸作用中各物质之间的比例关系2细胞呼吸方式的判定方法(1)不消耗O2a无CO2产生:细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。b有CO2产生:细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。有氧呼吸:葡萄糖O2CO2166。无氧呼吸:葡萄糖CO2酒精122或葡萄糖乳酸12。消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸(产生酒精和CO2)与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为13。消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精和CO2)产生的CO2摩尔数之和的比为34。考点互动探究(2)消耗O2,产生CO2aVCO2/VO21,细胞只进行有氧呼吸。bVCO2/VO21,细胞进行有氧呼吸分解的底物中可能有脂肪参与。
14、cVCO2/VO21,细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸。此种情况下,判断哪种呼吸方式占优势的方法如下:若VCO2/VO24/3,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若VCO2/VO24/3,则无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸消耗葡萄糖的速率,无氧呼吸占优势。若VCO2/VO24/3,则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸消耗葡萄糖的速率,有氧呼吸占优势。考点互动探究典例追踪答案D解析若细胞只释放CO2,不消耗O2,说明只进行无氧呼吸,A项正确。细胞进行有氧呼吸释放的CO2量等于O2的吸收量,若CO2的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,B项正确。若CO
15、2的释放量等于O2的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸,C项正确。若既不吸收O2也不释放CO2,则细胞有可能进行无氧呼吸,如乳酸菌细胞,D错误。考向1细胞呼吸方式的判断1不同种类的生物在不同的条件下,呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖,则下列对呼吸作用方式的判断,不正确的是()A若只释放CO2,不消耗O2,则细胞只进行无氧呼吸B若CO2的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸C若CO2的释放量等于O2的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸D若既不吸收O2也不释放CO2,则说明该细胞已经死亡考点互动探究典例追踪2当酵母菌以葡萄糖为呼吸底物时,下列叙述正确的是()A如果测得O2吸收量CO2
16、释放量,则无氧呼吸消耗的葡萄糖多B如果测得呼吸作用的过程中没有产生水,则有H的积累C如果测得CO2释放量O2吸收量43,则无氧呼吸占优势D检测CO2的产生可用溴麝香草酚蓝水溶液,随着CO2的释放,溶液的颜色变化是由黄变绿再变蓝答案C解析如果测得O2吸收量CO2释放量,则只能说明酵母菌既有有氧呼吸也有无氧呼吸,A项错误。如果测得呼吸作用的过程中没有产生水,则说明只进行无氧呼吸,H用于丙酮酸的还原,没有H的积累,B项错误。当有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等时,CO2释放量O2吸收量43,所以CO2释放量O2吸收量43时,则无氧呼吸占优势,C项正确。检测CO2的产生可用溴麝香草酚蓝水溶液,随着CO
17、2的释放,溶液的颜色变化是由蓝变绿再变黄,D项错误。考点互动探究技法提炼判定细胞呼吸方式的三大依据图396考点互动探究典例追踪答案B解析图甲中氧浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应图乙中的A点,A项正确。图甲中氧浓度为b时,CO2的释放量大于O2的吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,对应图乙中的AC段之间某一点,B项错误。贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度(图甲中的c),C项正确。氧浓度为d时,CO2释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生,D项正确。考向2以表格、图形为信息载体,考查有关
18、细胞呼吸的相关计算3以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是()A图甲中氧浓度为a时的情况对应的是图乙中的A点B图甲中氧浓度为b时的情况对应的是图乙中的D点C图甲的a、b、c、d四种浓度中c是最适合贮藏的D图甲中氧浓度为d时没有酒精产生图397考点互动探究典例追踪4将一些苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的氧气时,其O2的消耗速率和CO2的产生速率如下表所示。若细胞呼吸的底物都是葡萄糖,则下列叙述错误的是()A.氧浓度为a时,苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行B氧浓度为c时,苹果产生酒精的速率为0.3molmin1C氧
19、浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵D氧浓度为b时,较适宜于苹果的储藏氧浓度/%abcdeCO2产生速率(molmin1)1.21.01.31.63.0O2消耗速率(molmin1)00.50.71.23.0答案B解析氧浓度为a时,苹果的细胞呼吸为无氧呼吸,只在细胞质基质中进行;氧浓度为c时,无氧呼吸产生二氧化碳的速率为1.30.70.6molmin1,因此苹果产生酒精的速率为0.6molmin1;氧浓度为d时,有氧呼吸每分钟产生的二氧化碳的量为1.2mol,所以有氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为0.2mol,无氧呼吸每分钟产生的二氧化碳的量为0.4mol,所以无氧呼吸每分钟消耗的葡萄
20、糖的量为0.2mol,故消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵;由表可知,氧浓度为b时,呼吸作用强度最低,故在表格中b点的氧浓度较适合苹果的储存。考点互动探究技法提炼有氧呼吸和无氧呼吸的相关计算(1)首先根据消耗的O2量和产生的CO2量的多少判定细胞呼吸方式。看有没有消耗O2:若没有消耗O2,则只进行无氧呼吸,如图398中的a点。看有没有酒精产生:有酒精产生说明有无氧呼吸进行。看产生CO2的量和消耗O2的量的比例:若为11,则只进行有氧呼吸,如图398中的d点;若大于11,说明还进行无氧呼吸,如图398中的b点和c点。图3819(2)再根据有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的反应式进行定量分析。有氧呼
21、吸过程中消耗的O2量和产生的CO2量相等。消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸产生的CO2量是无氧呼吸的3倍。只有无氧呼吸产生酒精,并且酒精的产生量和CO2的产生量相等。当产生的CO2量大于消耗的O2量时,超出的CO2是由无氧呼吸产生的。考点三影响细胞呼吸的因素及应用考点互动探究1.细胞呼吸的影响因素及其应用因素温度氧气CO2浓度H2O影响机理影响呼吸酶的活性影响呼吸类型和强度高浓度的CO2对细胞呼吸有明显的抑制效应在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而加强曲线模型实践应用低温下贮存种子、蔬菜、水果,大棚种植时夜间适当降低温度低氧延长蔬菜、水果的保鲜时间增加CO2的浓度,可提高蔬菜和水果的保鲜效果粮
22、食在收仓前要进行晾晒处理,干种子萌发前进行浸泡处理考点互动探究2氧浓度对呼吸速率影响的曲线分析图399(1)氧气作为有氧呼吸的原料,可同时影响有氧呼吸和无氧呼吸的速率。(2)图甲中O2浓度为0时细胞只进行无氧呼吸,随O2浓度升高,有氧呼吸逐渐增强,无氧呼吸逐渐减弱。当O2浓度为010%时,细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;O2浓度为10%以上时,细胞只进行有氧呼吸。(3)图乙中三条曲线分别表示无氧呼吸CO2释放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2释放量)及两种呼吸方式CO2释放总量。(4)图中R点为两种呼吸方式CO2释放总量的最低点,一般认为此时细胞呼吸消耗有机物最少,最适合储存种子或果
23、实。AB段长度BC段长度,说明此时有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2量相等,则此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量应为无氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。考向1以曲线模型为信息载体,考查影响细胞呼吸的因素1下列是影响呼吸速率的因素,根据图示判断,下列说法错误的是()A超过最适温度,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制BO2浓度为10%时适宜贮藏水果和蔬菜C适当提高CO2浓度有利于贮藏水果和蔬菜D种子含水量是制约种子呼吸作用强弱的重要因素考点互动探究典例追踪答案B解析温度影响酶的活性,超过最适温度时,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制;由图乙可知,O2浓度为5%时,有氧呼吸较弱,无氧呼吸受到抑制,此时有机物消耗较少,适宜贮藏水
24、果、蔬菜;由图丙可知,一定范围内,随CO2浓度升高,呼吸速率下降,故适当提高CO2浓度有利于贮藏水果和蔬菜;由图丁可知,含水量影响呼吸速率,随着种子含水量的增加,呼吸速率先上升后下降,故种子含水量是制约种子呼吸作用强弱的重要因素。图39102如图3911表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是()A番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质B光照对番茄果实呼吸的抑制作用8时比15时更强C低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实D贮藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降低有关考点互动探究典例追踪答案C解析番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生二氧化碳,有
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