2018-2019学年高中生物细胞的能量供应和利用第三节ATP的主要来源—细胞呼吸课件1.pptx

第2课时 细胞呼吸的原理及应用,一、线粒体的结构和功能及有氧呼吸 1.线粒体的结构和功能:,(1)图中序号代表的结构: _,_,_,_。 (2)线粒体的功能:进行有氧呼吸的_。 2.有氧呼吸: (1)概念:指细胞在_的参与下,通过_的催化作 用,把_等有机物彻底氧化分解,产生_ 和水,释放_,生成大量_的过程。,外膜,内膜,嵴,线粒体基质,主要场所,氧,多种酶,葡萄糖,二氧化碳,能量,ATP,(2)过程:,细胞质基质,丙酮酸,少量,线粒体基质,二氧化碳和H,少量,线粒体内膜,水,大量,3.总反应式: _。,C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量,二、无氧呼吸 1.场所:_。 2.过程:,少量H+丙酮酸+少量能量,酒精+CO2,乳酸,细胞质基质,3.分别写出无氧呼吸两种形式的总反应式: 产生乳酸:_ 产生酒精:_,C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量,C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量,三、细胞呼吸的应用 1.细胞呼吸的应用原理和实例(连线):,2.细胞呼吸的影响因素: 影响细胞呼吸的因素主要有:_、_和_ 等。,温度,水分,氧气浓度,【预习小测】 1.细胞呼吸的场所是 ( ) A.线粒体 B.细胞质基质 C.细胞质基质和线粒体 D.叶绿体,【解析】选C。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸,其中有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,第二和第三阶段在线粒体中完成,无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中完成。,2.细胞呼吸中,吸入的O2最终形成了 ( ) A.CO2 B.H2O C.ATP D.丙酮酸 【解析】选B。O2参与有氧呼吸第三阶段,与H反应生成H2O。,3.有氧呼吸第二阶段的产物是 ( ) A.H2O、CO2、ATP B.H2O、丙酮酸、H C.CO2、ATP、H D.CO2、O2、ATP 【解析】选C。有氧呼吸的第二个阶段,丙酮酸和水彻底分解成CO2和H,并释放出少量能量合成ATP。,4.有氧呼吸第二阶段发生的部位是 ( ) A.线粒体内膜 B.线粒体基质 C.细胞质基质 D.叶绿体基质,【解析】选B。有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,A错误;有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水生成CO2和H,发生在线粒体基质中,B正确;有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中,C错误;叶绿体是进行光合作用的场所,D错误。,5.与无氧呼吸相比,有关有氧呼吸的特点的表述,不正确的是 ( ) A.需要氧气参与 B.主要在线粒体中进行 C.分解有机物不彻底 D.生成大量的ATP,【解析】选C。有氧呼吸第三阶段需要氧气参与;第二和第三阶段发生在线粒体中,所以主要场所是线粒体。有氧呼吸是有机物彻底氧化分解并释放出大量能量合成ATP的过程,无氧呼吸有机物氧化不彻底,大部分能量储存在酒精或乳酸中。,6.在密闭容器内,酵母菌利用葡萄糖产生酒精,此过程不生成 ( ) A.ATP B.乳酸 C.丙酮酸 D.CO2 【解析】选B。在密闭容器中,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和CO2,其中,ATP和丙酮酸在无氧呼吸的第一阶段产生。,主题1 线粒体的结构与有氧呼吸 【问题探究】 1.线粒体与有氧呼吸相适应的结构特点: (1)从膜结构上分析:_ _ _。,内膜向内腔折叠形成嵴,使内膜表,面积大大增加,增大有氧呼吸酶的附着面积,为能量的,释放提供了足够的空间,(2)从有氧呼吸所需的酶上分析:_ _ _。,内膜上和基质中含有,大量与有氧呼吸有关的酶,从而保证有氧呼吸的顺利进,行,2.有氧呼吸的过程:,(1)图中a、b、c分别代表有氧呼吸的哪些阶段? a:_;b:_;c:_。 (2)a、b、c三个阶段中有H产生的是_,产生能量 最多的是_。,第一阶段,第二阶段,第三阶段,a、b,c,(3)丙酮酸的分子式是C3H4O3,分别写出三个阶段的物质 变化。 第一阶段:_。 第二阶段:_。 第三阶段:_,C6H12O6C3H4O3+H,C3H4O3+H2OCO2+H,H+ O2H2O。,3.有氧呼吸中元素的追踪: 有氧呼吸的装置如图,用同 位素18O对C6H12O6进行标记, 同位素18O最终出现在_中。,CO2,【探究总结】 1.有氧呼吸的实质: (1)物质变化:有机物无机物(CO2和H2O)。 (2)能量变化:有机物中稳定的化学能热能+ATP中活跃的化学能。,2.有氧呼吸过程中的反应物和产物: (1)O2:在第三阶段与H结合生成H2O。 (2)CO2:在第二阶段由丙酮酸和H2O分解产生。 (3)H2O:既是反应物又是生成物,在第二阶段被消耗,在第三阶段产生。,3.有氧呼吸过程中氧元素的来源和去路:,【探究训练】 1.下图表示有氧呼吸的主要场所线粒体的结构示意图,有氧呼吸过程中CO2产生和水消耗的场所分别是 ( ) A. B. C. D.,【解题指南】(1)识别图示分别代表的结构,为线粒体外膜,为线粒体内膜,为线粒体基质。 (2)有氧呼吸第二阶段的反应物是丙酮酸和水,产生CO2。 【解析】选D。有氧呼吸的第二阶段是在线粒体基质中进行的,丙酮酸在水的参与下,分解为CO2和H,故CO2产生和水消耗的场所都是线粒体基质。,2.给小鼠静脉注射适宜浓度的14C标记的葡萄糖溶液,若葡萄糖分子参与细胞呼吸,14C将最先出现在下列哪种物质中 ( ) A.酒精 B.乳酸 C.丙酮酸 D.二氧化碳 【解析】选C。在细胞呼吸的第一阶段,葡萄糖被分解为丙酮酸和H,同时释放少量的能量,故选C。,3.(2017长春高一检测)向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入a、b、c、d四种抑制剂,下列叙述正确的是 ( ) A.若d能抑制丙酮酸分解,则使葡萄糖的消耗增加 B.若b能抑制葡萄糖分解,则使丙酮酸增加 C.若c能抑制ATP的形成,则使ADP的消耗增加 D.若a能抑制H氧化成水,则使O2的消耗减少,【解题指南】解答本题需注意以下两点: (1)抑制剂的作用是阻断某些反应的进程。 (2)细胞需不断进行细胞呼吸获取自身所需要的能量,不能进行有氧呼吸时就要进行无氧呼吸获能。,【解析】选D。若d抑制丙酮酸分解,造成丙酮酸积累增加,葡萄糖分解成丙酮酸的反应受抑制,葡萄糖的消耗量减少,A错误;丙酮酸是葡萄糖分解的产物,若b能抑制葡萄糖分解,葡萄糖的分解产物丙酮酸的量减少,B错误;ATP的形成需要消耗ADP,若c能抑制ATP的形成,消耗的ADP减少,C错误;O2与H结合生成水,若a能抑制H氧化成水,水的生成量减少,消耗的O2减少,D正确。,【补偿训练】 1.下列关于有氧呼吸过程的叙述,正确的是 ( ) A.全过程必须有氧参与,并且始终在线粒体中进行 B.第一阶段是葡萄糖分解生成丙酮酸,产生大量的H和ATP C.第二阶段是丙酮酸分解生成CO2和H2O,产生少量的ATP D.第三阶段是H和氧结合产生H2O,同时生成大量的ATP,【解题指南】解答本题需要明确有氧呼吸的两个方面: (1)场所:细胞质基质和线粒体。 (2)物质和能量的变化明确葡萄糖的分解过程:葡萄糖丙酮酸CO2,能量在第一、二阶段产生少,第三阶段产生多。,【解析】选D。有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,其中第一阶段在细胞质基质中进行,A错误;第一阶段是葡萄糖分解生成丙酮酸,产生少量的H和ATP,B错误;第二阶段的产物是CO2和H,没有水的生成,C错误;第三阶段是H和氧结合产生H2O,同时生成大量的ATP,D正确。,2.下图表示有氧呼吸过程,下列有关说法正确的是 ( ),A.中数值最大的是 B.代表的物质名称是氧气 C.产生的场所是线粒体 D.原核生物也能完成图示全过程,【解析】选D。题图为有氧呼吸过程图,指三个阶段释放的能量,其中第三阶段释放的能量最多,数值最大,A项错误;代表的物质名称是水,代表的物质名称是氧气,B项错误;产生的场所分别是细胞质基质和线粒体基质,C项错误;原核生物没有线粒体,但好氧型原核生物也能进行有氧呼吸,完成图示全过程,D项正确。,主题2 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较 【问题探究】 1.无氧呼吸的类型: 苹果 马铃薯块茎 动物 酵母菌 玉米胚 甜菜块根,将上述序号填到下表对应处:,2.无氧呼吸过程中能量的释放: 探讨无氧呼吸两个阶段中是否都有能量的释放和ATP的 合成。 第一阶段:_; 第二阶段:_。,有少量能量的释放和ATP的合成,无能量的释放和ATP的合成,【拓展延伸】不同生物无氧呼吸的产物 无氧呼吸产生乳酸还是酒精,与细胞内的酶有关,最终是由细胞的遗传特性决定的,一种细胞的无氧呼吸产物只能是其中一种。总结如下:,3.无氧呼吸与有氧呼吸的比较: (1)无氧呼吸和有氧呼吸的不同点。 反应场所:_ _。 合成ATP:_ _。,无氧呼吸的整个过程都在细胞质基质中完,成,有氧呼吸的第二和第三阶段在线粒体中完成,无氧呼吸只在第一阶段合成少量ATP,有氧,呼吸三个阶段均有ATP的合成,(2)若某生物细胞呼吸产物中有CO2放出,你能判断该生物进行细胞呼吸的类型吗?为什么? 提示:不能。因为有氧呼吸中有CO2释放,无氧呼吸产生酒精的类型中也有CO2的释放,所以无法根据有无CO2的释放判断细胞呼吸的类型。,【拓展延伸】根据气体的变化判断细胞呼吸类型的方法 (1)无CO2释放:细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。 (2)不消耗O2,但产生CO2:细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。 (3)消耗的O2量产生的CO2量时,既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸。 (4)O2的消耗量=CO2的产生量:细胞只进行有氧呼吸。,【探究总结】 1.有氧呼吸与无氧呼吸的比较:,2.细胞呼吸类型的误区提醒: (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,也可能是无氧呼吸,但一定不是乳酸发酵。 (2)真核生物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。,【探究训练】 1.(2017烟台高一检测)有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 ( ) 都产生CO2 都需要酶 都需要氧气 都产生ATP 都生成丙酮酸 A. B. C. D.,【解析】选B。有氧呼吸肯定产生二氧化碳,而无氧呼吸不一定产生二氧化碳,错误;有氧呼吸和无氧呼吸都需要多种酶的催化,正确;无氧呼吸不需要氧气,错误;有氧呼吸产生大量的ATP,无氧呼吸只产生少量的ATP,正确;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同,都有丙酮酸生成,正确。综上所述,正确的有,故选B。,2.(2017南通高一检测)下图是人体内的细胞呼吸示意图,有关叙述正确的是 ( ),A.人体在剧烈运动时,所需能量主要由途径提供 B.在有氧条件下,过程将受到抑制 C.细胞内产生CO2的场所为细胞质基质和线粒体 D.过程产生的ATP最多,过程需要水的参与,【解析】选D。图中分别表示葡萄糖分解为丙酮酸、丙酮酸转化为乳酸、丙酮酸分解为CO2、H被O2氧化为H2O。H被O2氧化为H2O为有氧呼吸的第三阶段,该阶段产生的ATP最多。丙酮酸分解为CO2需要H2O参与。人体在剧烈运动时,所需能量主要由途径提供。,3.如图表示O2浓度对培养液中草履虫、乳酸菌、酵母菌的细胞呼吸的影响,曲线a、b、c分别代表了 ( ),A.酵母菌、草履虫、乳酸菌 B.酵母菌、乳酸菌、草履虫 C.乳酸菌、酵母菌、草履虫 D.草履虫、乳酸菌、酵母菌,【解析】选A。由于酵母菌既能进行无氧呼吸,又能进行有氧呼吸,因此在O2浓度为0时,无氧呼吸比较强,随着O2浓度的增加,无氧呼吸逐渐减弱,而有氧呼吸逐渐增强,对应图中的曲线a;草履虫只能进行有氧呼吸,在O2浓度为0时,不能进行细胞呼吸,随着O2浓度的增加,有氧呼吸逐渐增强,对应图中曲线b;乳酸菌属于厌氧生物,在O2浓度为0时,可以进行无氧呼吸,但是随着O2浓度的增加,细胞呼吸逐渐受到抑制,对应图中曲线c。,【补偿训练】 在植物体的细胞中,葡萄糖分解为丙酮酸的反应 ( ) A.既可以在线粒体中进行,也可以在细胞质基质中进行 B.既可以在叶肉细胞中进行,也可以在根细胞中进行 C.只能在有氧条件下进行,不能在无氧条件下进行 D.只能在有光条件下进行,不能在无光条件下进行,【解题指南】有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,即: (1)反应场所相同,都在细胞质基质中进行; (2)物质变化都是葡萄糖分解产生丙酮酸。,【解析】选B。葡萄糖分解为丙酮酸的过程是在细胞质基质中进行的,此过程在有氧呼吸和无氧呼吸中相同,只要是活细胞均可以进行细胞呼吸,所以B选项正确。,主题3 影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸原理的应用 【问题探究】 1.温度对细胞呼吸的影响: 结合温度影响酶活性的曲线,请绘出温度影响细胞呼吸强度的曲线。,2.氧气浓度对细胞呼吸的影响: 氧气浓度对不同的细胞呼吸方式具有不同的影响效应,结合曲线探究下列问题:,(1)依据曲线,分析不同O2浓度下的细胞呼吸方式。,只进行无氧呼吸,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,只进行有氧呼吸,(2)根据曲线分析O2浓度对有氧呼吸速率和无氧呼吸速 率的影响。 有氧呼吸:_ _ _。 无氧呼吸:_。 (3)图中有氧呼吸和无氧呼吸曲线的交点代表的含义为 _。,在一定范围内,随着O2浓度增加,有氧呼吸,速率逐渐增加,但当O2浓度达到一定值时,有氧呼吸速率,将不再增加,随着O2浓度增加,无氧呼吸速率受抑制,两者释放的CO2的量相等,3.细胞呼吸原理的应用:,低温抑制酶的活性,降低细胞呼吸对有机,物的分解,充入氮气使氧气含量下降,抑制细胞呼吸,对有机物的分解,增加土壤中氧气的含量,增强根细胞的有,氧呼吸,促进细胞对无机盐的吸收,有氧环境,抑制细菌的繁殖,【探究训练】 1.(2017中山高一检测)高原集训可使运动员血液中的红细胞增多,增强对氧的运输能力。此时人成熟的红细胞所需能量的来源主要是利用 ( ) A.葡萄糖进行有氧呼吸 B.葡萄糖进行无氧呼吸 C.乳酸进行有氧呼吸 D.乳酸进行无氧呼吸,【解析】选B。人成熟的红细胞内没有线粒体,不能进行有氧呼吸,A错误;人成熟的红细胞内没有线粒体,可以在细胞质基质中进行无氧呼吸为细胞的生命活动提供能量,B正确;乳酸是无氧呼吸的产物,不是有氧呼吸的反应物,C、D错误。,2.如图表示大气中O2浓度