新高考生物总复习专题5细胞呼吸教学课件

第1部分分子与细胞专题5细胞呼吸高考

生物新高考专用考点1有氧呼吸和无氧呼吸一、探究酵母菌细胞呼吸的方式项目有氧呼吸无氧呼吸实验材料

实验原理

实验装置

实验现象(1)澄清石灰水浑浊程度高,且速度快;(2)澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液,结果由蓝→绿→黄,且变黄时间短、速度快;(3)酸性重铬酸钾溶液无变化(1)澄清石灰水浑浊程度低,且速度慢;(2)澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液,结果由蓝→绿→黄,且变黄时间长、速度慢;(3)酸性重铬酸钾溶液变灰绿色小表达

探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,NaOH溶液和澄清石灰水有何作用(或目

的)?

答案:(1)质量分数为10%的NaOH溶液可吸收空气中的CO2,确保使澄清石灰水变浑浊

的CO2都来自酵母菌的有氧呼吸。(2)乙装置中,B瓶应封口放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,目的是使酵

母菌消耗尽瓶中的O2,保证CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。知识拓展

1.葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,应适当延长酵母菌培养

时间以耗尽溶液中的葡萄糖。2.实验所用的葡萄糖溶液应在使用前煮沸,目的是灭菌,排除其他微生物的呼吸作用对

实验结果造成的干扰。二、细胞呼吸的类型1.有氧呼吸(有O2参与)(1)反应式:C6H12O6+6O2+6H2O

6CO2+12H2O+能量。(2)过程(真核生物)

(3)能量变化:有机物中的化学能→ATP中活跃的化学能+热能(大部分)。易错易混

1.葡萄糖不能直接进入线粒体被分解,必须在细胞质基质中分解为丙酮酸,

丙酮酸进入线粒体被分解。2.有氧呼吸中产生的[H](主要是NADH,还原型辅酶Ⅰ)用于还原O2生成水。3.线粒体内膜向内折叠形成嵴,增大了内膜的表面积,增大了有氧呼吸第三阶段酶的附

着位点。场所细胞质基质过程类别产生酒精产生乳酸第一阶段葡萄糖

2丙酮酸+4[H]+少量能量第二阶段2丙酮酸+4[H]

2酒精+2CO22丙酮酸+4[H]

2乳酸总反应式C6H12O6

2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量C6H12O6

2C3H6O3(乳酸)+少量能量能量变化有机物中的化学能→ATP中活跃的化学能+热能+不彻底氧化产物(酒精或乳酸)中的化学能(大量)实例酵母菌、大多数植物等高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌等2.无氧呼吸(无O2参与)注意

有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量均主要以热能的形式散失,少部分储存在ATP中。知识归纳

细胞呼吸中,各物质间的数量关系(1)以葡萄糖为呼吸底物时①有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6;②无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶

2或葡萄糖∶乳酸=1∶2;③消耗等量的葡萄糖时,产酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生

的CO2的物质的量之比为1∶3。(2)以脂肪为底物时,因其C、H比例较高,单位质量耗氧量多,吸收的O2量大于产生的

CO2量。易混易错

判断细胞呼吸方式的依据考点2影响细胞呼吸的因素与应用一、主要外部影响因素因素原理及曲线应用O2浓度O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸有抑制作用(1)稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生酒精,防止水稻烂根死亡;(2)作物栽培中进行中耕松土温度温度主要影响酶活性(1)零上低温储存水果、蔬菜,减少有机物消耗;(2)温室栽培中增大昼夜温差,增加有机物积累CO2浓度

CO2是细胞呼吸的产物,积累过多会抑制细胞呼吸的进行对蔬菜、水果进行保鲜时,增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸,减少有机物消耗水水作为有氧呼吸的原料,且自由水含量较高时细胞呼吸旺盛(1)粮食储藏要求干燥,减少有机物消耗;(2)干种子萌发前进行浸泡处理知识归纳

土壤松土对农作物生长的影响(1)有利于好氧微生物的生长繁殖,促使这些微生物对土壤有机物进行分解,产生矿质

元素和CO2等,为植物生长所利用。(2)可提高土壤含氧量,促进根细胞有氧呼吸,为主动运输矿质元素提供能量。(3)避免根细胞无氧呼吸产生大量酒精(或乳酸),对根系造成毒害。二、细胞呼吸原理的其他应用1.用透气纱布或创可贴包扎伤口:抑制破伤风芽孢杆菌的无氧呼吸。2.提倡慢跑等有氧运动,避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸。新链接

发酵工程与微生物的细胞呼吸(1)制酒:酵母菌无氧呼吸产生酒精。(2)制醋:醋酸菌有氧条件下产生乙酸。(3)泡菜:乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。呼吸作用的过程深挖教材(1)有氧呼吸:第一个阶段是,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],[H]

主要是指

;第二个阶段是,丙酮酸和

彻底分解成

和[H],

并释放出少量的能量;第三个阶段是,

经过线粒体内膜上电子传递链的传递,与

氧结合形成水,同时释放出大量的能量;经有氧呼吸1mol葡萄糖大约能使32molADP

转化为ATP(必修1P86、P92—93)(2023广东,7,2分)(2022山东,16,3分)(2022全国甲,4,6

分)。还原型辅酶Ⅰ(NADH)水二氧化碳

[H](2)无氧呼吸:第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是,丙酮酸

在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下,分解成

和二氧化碳,或者转化成

。ATP只在第

阶段产生,1mol葡萄糖大约产生2molATP(必修1P8

6、P94)(2023山东,4,2分)(2023全国乙,3,6分)。(3)细胞呼吸在细胞物质代谢中的作用:细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物

体

的枢纽。

的代谢,都可以通过细胞呼吸过程联系起来(必修1P94)。酒精乳酸一代谢蛋白质、糖类和脂质真题演练

(2022全国甲,4,6分)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经

常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,

错误的是(

)A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATPB.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成C考法1糖酵解、三羧酸循环及氧化磷酸化和电子传递链项目糖酵解三羧酸循环(也称柠檬酸循环)氧化磷酸化和电子传递链与细胞呼吸关系细胞的有氧呼吸是一个复杂的氧化还原反应,可以概括为糖酵解、三羧酸

循环(柠檬酸循环)和氧化磷酸化三个阶段场所真核生物和原核生物:细

胞质基质真核生物:线粒体基质原核生物:细胞质真核生物:线粒体内膜原核生物:细胞膜过程描述糖酵解是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的过程三羧酸循环的起始物乙酰CoA可来自糖酵解的丙酮酸、脂肪的甘油和脂肪酸以及蛋白质的某些氨基酸代谢,乙酰CoA在有氧条件下通过三羧酸循环彻底氧化分解产生大量的NADH,并形成CO2等物质(1)电子传递链:呼吸代谢中间产物的电子和质子沿电子传递途径传递到分子氧的过程。(2)氧化磷酸化:有氧呼吸中通过电子传递链将H+运至线粒体膜间隙,导致线粒体膜间隙中H+浓度升高,线粒体基质中H+浓度降低,质子流再通过ATP合酶进入线粒体基质,驱动ATP合成产物丙酮酸、NADH和ATPCO2、NADH和ATP等ATP、H2O能量少量能量少量能量大量能量重要过程图解

例1

(2021浙江6月选考,10,2分)需(有)氧呼吸必须有氧的参加,此过程中氧的作用是

(

)A.在细胞溶胶(细胞质基质)中,参与糖酵解过程B.与丙酮酸反应,生成CO2C.进入柠檬酸循环,形成少量ATPD.电子传递链中,接受氢和电子生成H2O

解析

需(有)氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,O2接受氢和电子生成H2O,同时释放出大量的能量,合成大量的ATP,D正确。

答案

D例2

(2023天津南开一模,4)如图为线粒体结构及功能示意图,下列叙述错误的是

(

)A.在细胞质基质中葡萄糖分解产生丙酮酸,丙酮酸进入线粒体参与三羧酸循环B.线粒体中生成的ATP向细胞质基质运送,需要与细胞质基质中的ADP进行交换C.三羧酸循环只能以丙酮酸为分解底物,产生的

以自由扩散的方式释放D.NADH和FADH2分解产生的e-在线粒体内膜上经电子传递链最终传递给O2

解析

据图可知,线粒体中生成的ATP向细胞质基质运送,同时细胞质基质中的ADP进入线粒体,两者会交换,B正确;据图可知,丙酮酸(来自葡萄糖的分解)、脂肪酸等物质

进入线粒体参与三羧酸循环,产生的CO2以自由扩散的方式释放,A正确,C错误;据图可

知,有氧呼吸前两个阶段产生的NADH和FADH2分解产生的e-在线粒体内膜上经电子

传递链最终传递给O2,O2和H+、e-结合生成H2O,D正确。

答案

C考法2磷酸戊糖途径过程细胞中的葡萄糖大部分进行糖酵解,少数葡萄糖通过磷酸戊糖途径氧化分解,葡萄糖直接氧化脱氢和脱羧等,产生NADPH、CO2和多种中间产物的过程场所主要在细胞质基质条件需要多种酶(比如脱氢酶等)、不需要氧气特点(1)产物NADPH作为还原剂以供生物体内物质的合成使用,如非光合细胞中硝酸盐和亚硝酸盐的还原、脂肪酸和固醇的合成等;(2)中间产物为许多重要化合物合成提供原料,如核酮糖-5-磷酸是合成核苷酸的原料例

(2022山东,4,2分)植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、

CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨

基酸和核苷酸等。下列说法错误的是

(

)A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同B.与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少C.正常生理条件下,利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成

解析

有氧呼吸产生的NADH是还原型辅酶Ⅰ,磷酸戊糖途径