高中生物-呼吸作用

高中生物高中生物-呼吸作用呼吸作用 “呼吸呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而呼出二氧化碳的过程，而“细胞呼吸细胞呼吸”是是指活细胞内有机物分解释放能量的过程。指活细胞内有机物分解释放能量的过程。细胞呼吸细胞呼吸的特征：的特征：1 1、需酶的作用、需酶的作用2 2、温和条件下进行、温和条件下进行3 3、能量分段释放、能量分段释放有氧呼吸是细胞呼有氧呼吸是细胞呼吸的主要类型吸的主要类型一、有氧呼吸一、有氧呼吸 活细胞在氧气的参与活细胞在氧气的参与下，将某些有机物彻底氧下，将某些有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的水，同时释放大量能量的过程。过程。氧气氧气彻底彻底大量大量1、概念：、概念：线粒体线粒体有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程H2分分 子子丙酮酸丙酮酸CO2葡萄糖葡萄糖释释放放少少量量能能量量，形成少量形成少量ATPO2H释释放放少少量量能能量量，形成少量形成少量ATPH2O释释放放大大量量能能量量，形成大量形成大量ATP细胞质基质细胞质基质H2O2、过程：、过程：有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸H H ATPATP少量少量丙酮酸丙酮酸H H2 2O OCOCO2 2 H H ATPATP少量少量HH、O O2 2H H2 2O O ATPATP大量大量线粒体线粒体线粒体线粒体3、有氧呼吸的反应式、有氧呼吸的反应式C6H12O6+6O2 +6H2O酶酶6CO2+12H2O+能量能量2870kJ*很多生物还保留很多生物还保留了在无氧或缺氧了在无氧或缺氧条件下进行无氧条件下进行无氧呼吸的能力呼吸的能力36molATP(1161kJ)热能热能二、无氧呼吸二、无氧呼吸 活细胞活细胞无需氧无需氧参与参与,通过通过酶的催化作用，把葡萄糖等酶的催化作用，把葡萄糖等有机物有机物不彻底地氧化分解不彻底地氧化分解成成为为乙醇和二氧化碳乙醇和二氧化碳或或乳酸乳酸等等物质，同时释放物质，同时释放较少能量较少能量的的过程。过程。C6H12O6 酶 无氧呼吸的反应式无氧呼吸的反应式、酒精发酵、酒精发酵2C2H5OH+2CO2 +能量能量 196.65kJ2molATP热能热能无氧呼吸的反应式无氧呼吸的反应式、乳酸发酵C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）乳酸）+能量能量 196.65kJ酶2molATP热能热能表三表三 不同生物在缺氧条件下的呼吸作用不同生物在缺氧条件下的呼吸作用无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸酒精发酵酒精发酵C3H6O3、少量能量少量能量C3H6O3、少量能量少量能量C3H6O3、少量能量少量能量C3H6O3、少量能量少量能量C2H5OH、CO2、少量能量少量能量乳酸发酵乳酸发酵C2H5OH、CO2、少量能量少量能量C3H6O3、少量能量少量能量 类型项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸区区 别别 场场 所所 条条 件件 产产 物物 释释 能能 联联 系系细胞质基质、细胞质基质、线粒体（主要）线粒体（主要）细胞质基质细胞质基质需氧、酶等需氧、酶等不需氧、需酶不需氧、需酶较较 多多较较 少少两者第一阶段相同两者第一阶段相同都分解有机物、释放能量都分解有机物、释放能量有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和水二氧化碳和水酒精和二氧酒精和二氧化碳或乳酸化碳或乳酸（一）影响呼吸作用的因素（一）影响呼吸作用的因素三、细胞呼吸原理的应用三、细胞呼吸原理的应用2.外部因素：外部因素：(1)、温度温度温度影响酶的活性温度影响酶的活性图像图像(植物最适植物最适25-30).在一定温度范围内，随温度的升高，细胞呼吸增在一定温度范围内，随温度的升高，细胞呼吸增 强；强；在在最适温度最适温度（a a点所对应的温度），细胞呼吸最强；点所对应的温度），细胞呼吸最强；温温度度高高于于最最适适温温度度，酶酶的的活活性性下下降降（甚甚至至变变性性失失活活），细胞呼吸受抑制。细胞呼吸受抑制。呼呼吸吸速速率率温度温度an应用：应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间(1)温度温度原理：温度过高或原理：温度过高或过低，影响酶的活性过低，影响酶的活性(2)、氧气浓度氧气浓度 缺氧导致厌氧呼吸，产生的酒精对生物缺氧导致厌氧呼吸，产生的酒精对生物有毒害（使蛋白质变性）有毒害（使蛋白质变性）应用应用：中耕松土、水稻晒田：中耕松土、水稻晒田分析：分析：影响酵母菌无氧呼吸的因素：影响酵母菌无氧呼吸的因素：(教材教材P72)实例分析：氧气浓度与实例分析：氧气浓度与CO2释放量的关系释放量的关系BACA点：点：A点到点到B点：点：B点到点到C点：点：只进行厌氧呼吸，释放较多只进行厌氧呼吸，释放较多CO2。CO2释放急剧减少释放急剧减少-氧气增多，厌氧呼吸受抑制，氧气增多，厌氧呼吸受抑制，需氧呼吸还很弱需氧呼吸还很弱CO2释放量不断上升释放量不断上升-氧气增多，促进需氧呼吸氧气增多，促进需氧呼吸 （学学案案P83P83）某某种种植植物物的的非非绿绿色色器器官官在在不不同同氧氧浓浓度度下下O O2 2吸吸收收量和量和COCO2 2释放量的变化。请据图释放量的变化。请据图5-105-10回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)该该器器官官的的COCO2 2释释放放与与O O2 2的的吸吸收收两两条条曲曲线线在在P P点点相相交交后后则则重重合合为为一一条条线，此时该器官的呼吸作用方式是线，此时该器官的呼吸作用方式是_ _ _(2)(2)外界氧浓度在外界氧浓度在1010以下时，该器官的呼吸作用方式是以下时，该器官的呼吸作用方式是_。需氧呼吸和厌氧呼吸需氧呼吸和厌氧呼吸 需氧呼吸需氧呼吸 CO2释放释放O O2 2吸收吸收1520510P0QO O2 2浓度浓度CO2释释放放相相对对值值AH 图图5-105-10表表示示某某种种植植物物的的非非绿绿色色器器官官在在不不同同氧氧浓浓度度下下O O2 2吸收量和吸收量和COCO2 2释放量的变化。请据图释放量的变化。请据图5-105-10回答下列问题：回答下列问题：（3 3）为了有利于储存蔬菜和水果，储藏室内的氧气应为了有利于储存蔬菜和水果，储藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度调节到图中的哪一点所对应的浓度_？采取这一？采取这一措施的理由是什么？措施的理由是什么？需氧呼吸非常微弱，同时又抑制厌氧呼吸，需氧呼吸非常微弱，同时又抑制厌氧呼吸，蔬菜、水果内有机物消耗得慢蔬菜、水果内有机物消耗得慢 （4）请画出无氧呼请画出无氧呼吸产生的吸产生的CO2曲线曲线.MNCO2释放释放O O2 2吸收吸收1520510P0QO O2 2浓度浓度CO2释释放放相相对对值值AHQ Q点点（3）水分）水分 在一定范围内，水分增多会在一定范围内，水分增多会 加快细胞的呼吸作用。加快细胞的呼吸作用。例：在生产实践中，贮存种子的最佳组合条件是例：在生产实践中，贮存种子的最佳组合条件是 A A低温、干燥、低氧低温、干燥、低氧 B B低温、湿度适中、低氧低温、湿度适中、低氧C C高温、干燥、高氧高温、干燥、高氧D D高温、湿度适中、高氧高温、湿度适中、高氧A如果是贮如果是贮存蔬菜、存蔬菜、水果？水果？总之：保存果实、种子、蔬菜等，降低呼吸作用总之：保存果实、种子、蔬菜等，降低呼吸作用思考教材思考教材P74问题问题结束啦结束啦为了探究种子萌发时所进行的呼吸作用的类型，请据所给材料用具设计实验。为了探究种子萌发时所进行的呼吸作用的类型，请据所给材料用具设计实验。（一）实验原理：种子萌发过程中如果只进行有氧呼吸，则吸收的（一）实验原理：种子萌发过程中如果只进行有氧呼吸，则吸收的O2和呼出的和呼出的 CO2量相等；如果只进行无氧呼吸，则只放出量相等；如果只进行无氧呼吸，则只放出CO2。如果既进行有氧呼吸又进。如果既进行有氧呼吸又进 行无氧呼吸，则释放的行无氧呼吸，则释放的CO2的量大于的量大于O2的吸收量。的吸收量。（二）实验材料和用具：萌发的豌豆种子；带橡皮塞玻璃瓶两只；（二）实验材料和用具：萌发的豌豆种子；带橡皮塞玻璃瓶两只；100mL烧杯烧杯 4个；两根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管；个；两根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管；NaOH溶液；凡士林。溶液；凡士林。（三）实验方法：将实验材料和用具按图示配好实验装置，如想得到实验结论（三）实验方法：将实验材料和用具按图示配好实验装置，如想得到实验结论 必须同时设计另一个实验，请在方框中绘出另一个实验装置。必须同时设计另一个实验，请在方框中绘出另一个实验装置。注：忽略温度升高等对容器气体体积的影响注：忽略温度升高等对容器气体体积的影响2装置装置1中液滴左移，中液滴左移，2中不移，中不移，装置装置1中液滴不移，中液滴不移，2中右移，中右移，装置装置1中液滴左移，中液滴左移，2中右移，中右移，（一）实验原理：种子萌发过程中（一）实验原理：种子萌发过程中 如果只进行有氧呼吸，则吸收的如果只进行有氧呼吸，则吸收的O2和呼出的和呼出的CO2量相等；量相等；如果只进行无氧呼吸，则只放出如果只进行无氧呼吸，则只放出CO2。如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则释放的如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则释放的CO2的量大于的量大于O2的吸收量。的吸收量。说明萌发的种子只进行需氧呼吸说明萌发的种子只进行需氧呼吸说明萌发的种子只进行厌氧呼吸说明萌发的种子只进行厌氧呼吸说明萌发的种子既进行需氧呼吸说明萌发的种子既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸又进行厌氧呼吸（四）实验结果和结论：（四）实验结果和结论：结论：结论：实验结果：实验结果：21.1.图图5-105-10表表示示某某种种植植物物的的非非绿绿色色器器官官在在不不同同氧氧浓浓度度下下O O2 2吸吸收量和收量和COCO2 2释放量的变化。请据图释放量的变化。请据图5-105-10回答下列问题：回答下列问题：A A点表示植物组织释放的点表示植物组织释放的COCO2 2较多，这些较多，这些COCO2 2是是_的产物。的产物。由由A A到到Q Q，COCO2 2的释放量急剧减少，其原因是的释放量急剧减少，其原因是。由由Q Q到到P P，COCO2 2的量逐渐增加，其主要原因是的量逐渐增加，其主要原因是_ 。厌氧呼吸厌氧呼吸 氧气增加，厌氧呼吸受到抑制，同时有氧呼吸较弱氧气增加，厌氧呼吸受到抑制，同时有氧呼吸较弱 氧气含量增加，需氧呼吸加强，释放的氧气含量增加，需氧呼吸加强，释放的COCO2 2量增多量增多 CO2释放释放O O2 2吸收吸收1520510P0QCO2释释放放相相对对值值AH1.需氧呼吸的场所是线粒体。需氧呼吸的场所是线粒体。2.需氧呼吸都需要线粒体。需氧呼吸都需要线粒体。3.马铃薯块茎厌氧呼吸的产物是乳酸。马铃薯块茎厌氧呼吸的产物是乳酸。4.种子储存的条件之一是无氧环境。种子储存的条件之一是无氧环境。5.需氧呼吸三个阶段都有需氧呼吸三个阶段都有ATP产生，同样厌产生，同样厌氧呼吸的两个阶段也都有氧呼吸的两个阶段也都有ATP产生。产生。判读下列观点是否正确，如有错误请改正判读下列观点是否正确，如有错误请改正下面是家庭酿酒的具体操作过程：下面是家庭酿酒的具体操作过程：将大米煮熟将大米煮熟待冷却至待冷却至35左右左右米饭中加一定量的酒药，米饭中加一定量的酒药，并拌匀并拌匀加盖后在适当温度下保温加盖后在适当温度下保温12小时即成小时即成思考：思考：1 1、酒药酒药是什么？为什么是什么？为什么要待米饭要待米饭冷却冷却以后再加以后再加酒药？酒药？2 2、在中间挖一个在中间挖一个洞洞的目的的目的是什么？酿制酒酿时，总是是什么？酿制酒酿时，总是先来先来“水水”，后来，后来“酒酒”，为什么？为什么？影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素1 1、温度：植物最适、温度：植物最适25-3025-30应用：贮存水果时，适当降低温度能延长应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间保存时间温度温度呼吸呼吸速率速率 2 2、O O2 2：贮藏水果时下降到贮藏水果时下降到a a点最有利贮藏。点最有利贮藏。气体气体交换交换相对相对值值3 3、COCO2 2：增加浓度有良好的保鲜效果。：增加浓度有良好的保鲜效果。COCO2 2释放释放O O2 2吸收吸收O O2 2浓度浓度a a4、含水量：在一定范围内含水量越大，呼吸速率越大。、含水量：在一定范围内含水量越大，呼吸速率越大。细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸的中间产物是各种有机细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。在生产实践中有广泛的应用。1.1.发酵技术发酵技术 2.2.农业生产农业生产 3.3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜1.1.发酵技术发酵技术生产啤酒、果酒和白酒等生产啤酒、果酒和白酒等生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产味精、酱油和醋生产味精、酱油和醋生产单细胞蛋白生产单细胞蛋白应用于垃圾、废水的处理应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气利用发酵产生沼气 2.2.农业生产农业生产 细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的生长和发育等提供能量的分裂、植株的生长和发育等提供能量和各种原料，因此，在农业生产上，要和各种原料，因此，在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。生长发育。例：水稻生产中的适时露田和晒例：水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善土壤通气田等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细胞呼吸。条件以增强根系的细胞呼吸。3.3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜 细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。尽可能减少有机物的消耗等。粮食储藏粮食储藏 果蔬保鲜果蔬保鲜粮食储藏粮食储藏 粮食储藏时，要注意降低温度粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。保存期限。例：稻谷等种子含水量超例：稻谷等种子含水量超过过14.514.5时，呼吸速率就会骤然增时，呼吸速率就会骤然增加加 ，释放出的热量和水分，会导，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。致粮食霉变。果蔬保鲜果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。例：苹果、梨、柑、橘等果实在例：苹果、梨、柑、橘等果实在0 011时可储藏几个月不坏；荔枝一般只时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜鲜6 68 8个月。个月。农村广泛采用密闭的土窖保存水农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。碳抑制细胞呼吸的原理。思考题思考题?3 3、在有氧呼吸过程中、在有氧呼吸过程中、在有氧呼吸过程中、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是氧气的作用是氧气的作用是氧气的作用是 4 4、生物的呼吸作用可分为、生物的呼吸作用可分为、生物的呼吸作用可分为、生物的呼吸作用可分为 和和和和 两种类型，一般情况两种类型，一般情况两种类型，一般情况两种类型，一般情况 下供给肌肉活动的能量是通过下供给肌肉活动的能量是通过下供给肌肉活动的能量是通过下供给肌肉活动的能量是通过 呼吸呼吸呼吸呼吸 提供，其能源物质主要是提供，其能源物质主要是提供，其能源物质主要是提供，其能源物质主要是 与氢结与氢结合生成水，释放能量合生成水，释放能量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸有氧有氧葡萄糖葡萄糖思考题思考题?4.4.4.4.要检验绿色植物在呼吸过程中放要检验绿色植物在呼吸过程中放要检验绿色植物在呼吸过程中放要检验绿色植物在呼吸过程中放出出出出COCOCOCO2 2 2 2,必须的条件是必须的条件是必须的条件是必须的条件是A.A.要用一株叶子多的植物要用一株叶子多的植物要用一株叶子多的植物要用一株叶子多的植物.B.B.要在黑暗条件下实验要在黑暗条件下实验要在黑暗条件下实验要在黑暗条件下实验C.C.把植物淹没在水中把植物淹没在水中把植物淹没在水中把植物淹没在水中D.D.要用一株幼小植物要用一株幼小植物要用一株幼小植物要用一株幼小植物思考题思考题?5.5.5.5.下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相同点同点同点同点,不正确的是不正确的是不正确的是不正确的是A.A.都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程B.B.都有有机物的氧化分解都有有机物的氧化分解都有有机物的氧化分解都有有机物的氧化分解C.C.都有能量释放都有能量释放都有能量释放都有能量释放,并有并有并有并有ATP ATP 的生成的生成的生成的生成D.D.分解产物中都有分解产物中都有分解产物中都有分解产物中都有COCO2 2思考题思考题?6.6.下列各类生物在细胞代谢过程中下列各类生物在细胞代谢过程中,产产生的化合物属于正确的是生的化合物属于正确的是A.A.马铃薯产生马铃薯产生COCO2 2B B人体产生酒精人体产生酒精C.C.乳酸菌产生乳酸菌产生COCO2 2D.D.酵母菌产生乳酸和酵母菌产生乳酸和COCO2 2思考题思考题?7.7.下列生理过程中，释放能量最多的下列生理过程中，释放能量最多的是是A.葡萄糖氧化分解为葡萄糖氧化分解为CO2和和H2OB葡萄糖分解为酒精和葡萄糖分解为酒精和CO2C.葡萄糖分解为乳酸葡萄糖分解为乳酸D.葡萄糖分解为丙酮酸葡萄糖分解为丙酮酸你作对了！你作对了！你作对了！你作对了！思考题思考题?8.8.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，能新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，能适当延长保鲜时间的原因是适当延长保鲜时间的原因是A A、光合作用减弱、光合作用减弱、光合作用减弱、光合作用减弱B B、促进了物质分解、促进了物质分解、促进了物质分解、促进了物质分解C C、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱D D、呼吸作用加强、呼吸作用加强、呼吸作用加强、呼吸作用加强思考题思考题?9.9.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的分解葡萄糖产生等量的COCO2 2 那么这两种呼吸那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是A A、1 1：2 2B B、1 1：3 3C C、1 1：4 4D D、1 1：6 6第一阶段：葡萄糖葡萄糖C6H12O6丙酮酸丙酮酸 2C3H4O32H*2释放少量热能，释放少量热能，形成少量形成少量ATP6CO2 +12H2O释放热能，形释放热能，形成大量成大量ATP第二阶段：6H2O6O2酶酶细胞质细胞质线粒体线粒体酶酶