高三理化生细胞呼吸

高三理化生细胞呼吸第1页/共33页第2页/共33页1、阐述细胞呼吸的类型和细胞呼吸过程；理解细胞呼吸的影响因素；探讨细胞呼吸原理在实践中的应用2、理解“探究酵母菌的呼吸方式”实验目的和原理；掌握实验方法，并用于其它类似问题的探究考纲解析第3页/共33页一、细胞呼吸细胞呼吸是指有机物在

经过一系列的

，生成

，释放出能量并生成

的过程。细胞呼吸的实质：分解有机物，释放能量为生物体的生命活动提供ATP（分裂、生长、矿吸、肌收、神冲等）意义：氧化分解二氧化碳或其他产物ATP细胞内二、细胞呼吸的类型第4页/共33页（一）有氧呼吸1.有氧呼吸过程图解C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP热线粒体细胞质基质②①③第5页/共33页Ⅰ阶段：Ⅱ阶段：Ⅲ阶段：有氧呼吸三阶段24[H]+

6O212H2O+酶大量能量线粒体内膜总反应式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶6CO2

+6H2O[H]+2C3H4O3

+酶少量能量线粒体基质20酶1C6H12O62C3H4O3+

4[H]+少量能量细胞质基质2．有氧呼吸的反应式：总共放能2870kJ,其中

1161kJ转移给ATP第6页/共33页3.有氧呼吸过程分析第7页/共33页产生乳酸的无氧呼吸葡萄糖2丙酮酸少量能量［H］酶2C3H6O3酶葡萄糖2丙酮酸少量能量［H］酶2C2H5OH＋2CO2酶产生酒精的无氧呼吸（二）无氧呼吸1.无氧呼吸过程第8页/共33页与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量场所：细胞质基质①（少量）2CH3COCOOH丙酮酸

细胞在没有O2的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解为酒精、CO2或乳酸，释放能量，生成少量ATP的过程。2.无氧呼吸过程分析第9页/共33页丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质②2CH3COCOOH+4[H]

酶2C3H6O3(乳酸)A.乳酸发酵(微生物)2CH3COCOOH+4[H]

2C2H5OH(酒精)+2CO2B.酒精发酵(微生物)酶第10页/共33页无氧呼吸总反应式C6H12O62C3H6O3+少量能量

酶酒精发酵，适用于酵母菌和大多数的植物乳酸发酵，适用于乳酸菌和动物细胞，高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+少量能量第11页/共33页（三）有氧呼吸和无氧呼吸的比较第12页/共33页【思维拓展】由细胞呼吸可联想到的知识(1)呼吸是指机体与外界环境之间进行气体交换的过程，而细胞呼吸是指物质在细胞内的氧化分解过程。(2)细胞呼吸涉及能量的变化，生命活动的主要能源物质是糖类，直接能源物质是ATP。(3)不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是酶不同，根本原因是遗传物质不同。第13页/共33页【高考警示】1.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。2.对于真核细胞来讲，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，主要场所是线粒体(第二、三阶段在线粒体中进行)；3.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，与有氧呼吸有关的酶分布在细胞膜上，有氧呼吸的场所都是在细胞质基质中进行的。4.有氧呼吸的三个阶段均有ATP产生，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，,有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。第14页/共33页细胞呼吸状况判断：不耗O2，但产生CO2，容器内体积增大:容器气体体积不变

不耗O2，不产生CO2

CO2释放量=O2消耗量CO2

释放量>O2消耗量时:Vco2/Vo2=4/3:Vco2/Vo2>4/3:Vco2/Vo2<4/3:只进行产酒精的无氧呼吸只进行产乳酸的无氧呼吸同时进行产生酒精无氧呼吸和有氧呼吸二者消耗葡萄糖速率相同无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸无氧呼吸消耗葡萄糖速率小于有氧呼吸只进行有氧呼吸第15页/共33页【典例1】人体内氢随化合物在体内代谢转移的过程如下图所示。下列分析中合理的是()A.①过程发生在核糖体上，水中的H只来自于—NH2B.在缺氧的情况下，③过程中不会发生脱氢反应C.M物质是丙酮酸，④过程不会发生在线粒体中D.在氧气充足的情况下，②③过程发生在线粒体中第16页/共33页【解析】选C。氨基酸脱水缩合形成蛋白质是在核糖体上完成的，水中的H来自于氨基和羧基。在缺氧的情况下，无氧呼吸也要在细胞质基质中进行③过程，产生丙酮酸，也会发生脱氢反应，进一步在细胞质基质中产生乳酸。有氧呼吸过程中，过程③发生在细胞质基质中。第17页/共33页【变式训练】细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是()A.植物细胞能进行过程①和③或者过程①和④B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②C.动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多D.乳酸菌细胞内，过程①产生［H］，过程③消耗［H］第18页/共33页【解析】选B。植物细胞可以进行无氧呼吸产生酒精和CO2，某些植物器官(如马铃薯块茎、甜菜块根)可以产生乳酸；真核细胞的细胞质基质中能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸，因此能进行过程①③④，不能进行过程②；有氧呼吸第三阶段释放的能量最多，过程②为第二、三阶段，释放的能量多于过程①；乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，第一阶段产生［H］，第二阶段消耗［H］。第19页/共33页1．呼吸速率

是指单位数量的活体组织，在单位时间内分解有机物的速率。它是植物呼吸作用强弱的指标，一般以测定植物释放二氧化碳或吸收氧气的速率来衡量呼吸速率。三、影响呼吸作用的因素2．影响细胞呼吸的内因：遗传→酶，(1)不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物<水生植物，阴生植物<阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。第20页/共33页3．外部(环境)因素第21页/共33页第22页/共33页第23页/共33页3、CO2浓度4、含水量CO2浓度呼吸作用速率呼吸作用速率含水量（%）从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。在地窖中，氧气浓度低，二氧化碳浓度较高，抑制细胞呼吸，使整个器官的代谢水平降低，有得于保存蔬菜和水果。在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含量水量的减少而减弱。因此粮油种子的贮藏，必须使种子含水量降低，从面使细胞呼吸降至最低，减少有机物消耗。第24页/共33页【高考警示】(1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度可采取供水、升温、高氧等措施；若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。(2)储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。第25页/共33页例.如下图为不同温度下金鱼的代谢率(耗氧量)与氧分压的关系图。据图不能得出的结论是(

)A．在一定范围内，代谢率随氧分压下降而下降B．25℃环境中金鱼的代谢率比15℃环境中的高C．代谢率最大时的最低氧分压随温度不同而不同D．氧分压超过一定范围后，代谢率不再随氧分压增加而增加B第26页/共33页例.如下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量，据图判断下列说法不正确的是 (

)A．图中乙曲线表示在不同氧气浓度下氧气吸收量B．图中甲曲线表示在不同氧气浓度下无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量C．氧浓度为d时该器官的细胞呼吸方式是有氧呼吸D．若甲代表的细胞呼吸方式在氧浓度为b时消耗了Amol的葡萄糖，则乙代表的细胞呼吸方式在氧浓度为b时消耗的葡萄糖为A/2molD第27页/共33页1．实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。(2)CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。第28页/共33页2．实验流程提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精的条件是有氧还是无氧；酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么

作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)

作出合理的假设