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第2节细胞呼吸,1.简述细胞呼吸的概念,说明细胞呼吸的实质。2.设计实验探究酵母菌的呼吸方式。3.简述有氧呼吸和无氧呼吸的过程。4.探讨细胞呼吸在生产、生活中的应用。,一,二,一、细胞释放能量的途径细胞呼吸生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成CO2或其他产物,并且释放能量的过程,叫作细胞呼吸。1.细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式有两种类型:有氧呼吸和无氧呼吸。2.有氧呼吸(1)概念:细胞在有氧的条件下,通过酶的作用,把有机物彻底分解成H2O和CO2,同时释放大量能量的过程叫作有氧呼吸。(2)场所:主要是线粒体。,一,二,一,二,家里在养金鱼时,要不断地向金鱼缸中通气,否则金鱼就会死亡,为什么?提示:金鱼进行有氧呼吸,需要氧气。,一,二,3.无氧呼吸(1)概念:细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物在胞质溶胶中分解成不彻底的氧化产物,同时释放少量能量的过程。对微生物而言也可称为厌氧发酵。(2)场所:胞质溶胶。(3)反应式。(4)动物无氧呼吸的产物多为乳酸。有些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸,如马铃薯块茎、甜菜块根等。,一,二,4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较,一,二,5.影响细胞呼吸的外界因素(1)温度:主要影响与细胞呼吸有关的酶的活性。(2)O2:直接影响呼吸速率和呼吸性质。O2对无氧呼吸有抑制作用。在一定范围内,有氧呼吸的强度随O2浓度的升高而增大;在低氧条件下,有氧呼吸与无氧呼吸都能进行。(3)CO2:外界CO2浓度增大时,呼吸速率会减慢。6.细胞呼吸的意义(1)为生物体生命活动提供大部分能量。(2)为其他化合物的合成提供原料。(3)增强植物的抗病能力。,一,二,二、细胞呼吸在生产、生活中的应用1.作物栽培:采取措施保证植物细胞呼吸正常进行。2.粮食贮藏:采取措施降低呼吸速率。3.果蔬贮藏:采用降低氧浓度或降低温度的方法,延长贮藏时间。贮藏粮食、水果、蔬菜时采取的措施有哪些?提示:(1)向贮藏器内充一定量N2、CO2;(2)粮食晒干后贮藏(丧失自由水,降低代谢强度);(3)控制贮藏器内的O2处于较低浓度状态(细胞呼吸最微弱);(4)低温(注意:贮藏水果、蔬菜的温度要求是零上低温)。,1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程(1)有氧呼吸的过程,(2)无氧呼吸过程第一阶段与有氧呼吸完全相同。第二阶段是第一阶段产生的H将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。不同生物无氧呼吸的产物不同,是由于催化反应的酶不同。,特别提醒(1)有的原核生物能进行有氧呼吸,场所是胞质溶胶。(2)有氧呼吸过程中H2O既是反应物(第二阶段利用),又是生成物(第三阶段生成),且生成的H2O中的氧全部来源于O2。(3)有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO2生成一定不是乳酸发酵。(4)无氧呼吸只释放少量能量,其余的能量贮存在分解不彻底的产物酒精或乳酸中。(5)玉米等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。,2.影响细胞呼吸的因素(1)影响细胞呼吸的内因:遗传基因通过决定酶的种类和酶的活性大小而决定不同细胞的呼吸方式和速率。(2)影响细胞呼吸的外界因素。温度:在一定范围内,细胞呼吸随温度的升高而增强,但超过最适温度后,细胞呼吸将急剧减弱,直至停止。,氧气浓度:氧气会促进有氧呼吸,抑制无氧呼吸,在一定范围内,有氧呼吸强度随着氧气浓度升高而增强,如下图。CO2浓度:当外界环境中的CO2浓度增大时,对有氧呼吸有抑制作用。含水量:在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的升高而加强,随含水量的减少而减弱。,题型一,题型二,【例1】右下图表示的是有氧呼吸过程。下列有关说法正确的是()A.中数值最大的是B.产生的场所是线粒体C.代表的物质是氧气D.乳酸菌能完成图示全过程,解析:分别表示有氧呼吸三个阶段所释放的能量,有氧呼吸三个阶段中释放能量最多的是第三阶段,对应;产生的场所分别为胞质溶胶和线粒体基质;图中代表第三阶段的O2,它与H结合形成水;乳酸菌不能进行有氧呼吸。答案:C,题型一,题型二,【例2】下图表示大气温度及氧浓度对一植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述不正确的是(),A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性C.图乙中DE段需氧呼吸逐渐减弱,EF段需氧呼吸逐渐增强D.和D、F点相比,图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜,题型一,题型二,解析温度对植物细胞呼吸的影响主要是通过影响与细胞呼吸相关的酶的活性来实现的,从图甲知,B点对应的温度下CO2释放的相对值最高,细胞呼吸最旺盛,A、B两项正确;图乙中DE段CO2释放的相对值下降的主要原因是厌氧呼吸受抑制,需氧呼吸逐渐增强,C项不正确;贮藏水果或蔬菜时,应降低贮藏物的细胞呼吸,从而减少有机物的消耗,E点所对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜,D项正确。答案C,探究方法,能力展示,对照实验的常用方法和解题思路(1)设置对照实验的常用方法空白对照设置两组实验,一组给予该实验的自变量处理,另一组不作任何处理。例如,探究淀粉酶的催化作用实验中,设置加淀粉酶的实验组和不加淀粉酶的空白对照。自身对照只设置一组实验,通过比较实验对象在实验前后现象的变化来说明问题,不再另设对照实验。例如,洋葱表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原实验。相互对照通常设置多组实验,这些组都给予自变量处理,只是在处理的量或程度方面有所差别,通过它们之间的相互比较来说明问题。,探究方法,能力展示,(2)对照实验设计题的一般解题思路明确实验目的:认真阅读题干,找出关键性叙述,搞清实验是解决什么问题的,是验证性实验还是探究性实验,题干对于实验方法是否有所提示。明确实验的自变量和无关变量以及因变量是解题的关键。根据实验的自变量确定所采取的对照方式。选择合理的实验材料和用具,完成实验设计。,探究方法,能力展示,为了探究酵母菌细胞呼吸的类型,请根据所给的实验材料和用具设计实验。实验目的:探究酵母菌细胞呼吸的类型。实验原理:酵母菌是兼性厌氧菌,既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,但产物不同。实验材料和用具:酵母菌培养液、带橡皮塞的锥形瓶2只、烧杯4个、两根弯曲的带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。(注:假设酵母菌以葡萄糖作为呼吸底物),探究方法,能力展示,实验方法:(1)将实验材料和用具按图安装好(装置1)。,探究方法,能力展示,(2)如果想得到实验结论还必须同时设计另一个实验,请描述另一个实验装置(装置2)如何设置?。（3）结果预测和结论:请预测与结论相符合的现象,并填写在下表中。,探究方法,能力展示,解析:本题属于探究性实验,实验结果有三种可能,应分别加以考虑。实验现象以红色液滴的移动情况来呈现,而影响密闭容器内压强的因素为O2和CO2,装置1创造了一个无CO2的环境,作为对照,应设置一个用清水代替NaOH溶液,其他条件相同,以创造有CO2环境的装置。,探究方法,能力展示,答案:(2)用等量的清水代替NaOH溶液,其他设置同装置1（3）结果预测和结论:,12345,1下列反应在胞质溶胶和线粒体内均能完成的是()解析:在胞质溶胶中,葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸,同时释放能量并合成ATP;在线粒体内,丙酮酸彻底氧化分解释放出能量并合成ATP。答案:C,12345,2右图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于()A.线粒体、线粒体和胞质溶胶B.线粒体、胞质溶胶和线粒体C.胞质溶胶、线粒体和胞质溶胶D.胞质溶胶、胞质溶胶和线粒体解析:酶1催化的反应是细胞呼吸的第一阶段,在胞质溶胶中进行;酶2催化的反应是有氧呼吸的二、三阶段,在线粒体中进行;酶3催化的反应是无氧呼吸的第二阶段,在胞质溶胶中进行。答案:C,12345,3生物呼吸作用过程中,若有CO2放出,则可判断此过程一定()A.不是乳酸发酵B.不是酒精发酵C.是有氧呼吸D.是无氧呼吸解析有氧呼吸的产物是CO2和H2O;无氧呼吸中酒精发酵的产物是酒精和CO2,乳酸发酵的产物中没有CO2。答案A,12345,4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成丙酮酸,产生大量的H和ATPC.第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H2O,产生少量的ATPD.第三阶段是H和氧结合产生H2O,同时生成大量的ATP解析有氧呼吸第一阶段在胞质溶胶中进行,葡萄糖分解成丙酮酸,同时产生少量的H和ATP;第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和H2O被彻底分解成CO2和H,产生少量的ATP;第三阶段在线粒体内膜上进行,H和氧结合产生H2O,同时生成大量的ATP。答案D,12345,5洪涝灾害发生时,农作物根系往往会发黑甚至坏死,进而导致整株植物的死亡,其原因主要是()A.湿度大,病菌繁殖快,植物体被感染B.长期的阴雨天气导致植物体营养匮乏C.植物吸水过度,导致部分细胞涨破D.无氧呼吸产物的大量积累导致组织坏死解析农作物被淹,根系在缺氧的条件下进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,酒精对细胞有毒害作用,导致根细胞发黑坏死。答案D,
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