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*,*,*,专题5细胞呼吸,高考生物,1,考点一细胞呼吸的方式及原理,知识清单,一探究酵母菌细胞呼吸的方式,1.实验材料,2,2.实验装置,(1)甲装置中,质量分数为10%的NaOH溶液的作用是,吸收空气中的,CO,2,。,(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,让酵母菌消耗尽瓶中的O,2,。,3,3.产物的检测,产物,a,检测试剂,实验现象(颜色变化),CO,2,澄清的石灰水,变浑浊,溴麝香草酚蓝,水溶液,由蓝变绿再变黄,酒精,在酸性条件下,使用橙色的,重铬酸钾,橙色,灰绿色,4.实验结果,4,二有氧呼吸,1.过程及场所,5,(1)写出图解中以下序号代表的物质:,丙酮酸,;,H,;,H,2,O,;,CO,2,;,O,2,。,(2)写出三个阶段发生的场所:,细胞质基质,;,线粒体基质,;,线粒体内膜,。,(3)第二阶段的物质变化:,丙酮酸+H,2,O,CO,2,+H,2.总反应式,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6O,2,6CO,2,+12H,2,O+能量,。,3.细胞呼吸所产生能量的去向:,一部分用于合成,ATP,另一部分以,热能,的形式散失。,6,三无氧呼吸,1.场所:,细胞质基质,。,2.过程,7,3.反应式,(1)酵母菌:,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+2CO,2,+少量能量,。,(2)乳酸菌:,C,6,H,12,O,6,2C,3,H,6,O,3,+少量能量,。,4.能量,(1)只在,第一阶段,释放少量能量,生成少量,ATP,。,(2)葡萄糖分子的大部分能量存留在,酒精或乳酸,中。,8,1.有氧呼吸和无氧呼吸过程的综合分析,9,(1)有氧呼吸中元素的来源和去路:,氢元素:葡萄糖、H,2,O(反应物)HH,2,O,氧元素,10,来源,去路,丙酮酸,有氧呼吸:第一阶段产生,无氧呼吸:第一阶段产生,有氧呼吸:进入线粒体,无氧呼吸:在细胞质基质中分解,H,有氧呼吸:C,6,H,12,O,6,和H,2,O,无氧呼吸:C,6,H,12,O,6,有氧呼吸:与O,2,结合生成H,2,O,无氧呼吸:还原丙酮酸,ATP,有氧呼吸:三个阶段都产生,无氧呼吸:只在第一阶段产生,用于各项生命活动,(2)细胞呼吸过程中丙酮酸、H和ATP的来源和去路:,11,知能拓展,有关细胞呼吸的5个易错点,(1)进行有氧呼吸不一定需要线粒体,如原核生物;真核细胞进行有氧呼,吸则需要线粒体,无线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸,如哺乳动物,成熟的红细胞、蛔虫等。,(2)线粒体中不能分解葡萄糖(无相关酶),葡萄糖在细胞质基质中分解成,丙酮酸后才能进入线粒体进行进一步分解。,(3)有氧呼吸第二阶段有水的参与,第三阶段有水的生成。,(4)酵母菌产生二氧化碳的场所是细胞质基质(无氧呼吸)和线粒体基质,(有氧呼吸);人和动物只能在线粒体基质中产生二氧化碳,因为无氧呼吸,的产物是乳酸,不能产生二氧化碳。,(5)无氧呼吸仅在第一阶段产生少量ATP,第二阶段无ATP的产生。,12,2.有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较,13,知能拓展,呼吸方式判断的三个依据,14,例1,(2018甘肃静宁一中二模,27)下图表示人体内主要能源物质氧化,分解的部分途径,其中X、Y、M、N代表物质。下列叙述正确的是,(),A.糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中,B.XY过程发生在细胞质基质中,C.M、N分别代表乳酸和酒精,D.Y、M、N中的氧元素均来自X,15,解析,糖原水解主要发生在肝脏细胞中,肌糖原不能水解成葡萄糖,A,错误;XY过程表示细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,B正确;,X、Y、M、N分别代表葡萄糖、丙酮酸、乳酸、水,C错误;N(水)中的,氧元素全部来自氧气,D错误。,答案,B,16,考点二细胞呼吸的影响因素及应用,一影响细胞呼吸的环境因素,1.温度,通过影响,呼吸酶的活性,来影响呼吸强度。,2.O,2,浓度,(1)对有氧呼吸:在一定范围内,随着O,2,浓度的增加,有氧呼吸强度也,增加,但由于,呼吸酶数量,和呼吸底物浓度的限制,O,2,浓度,增加到一定程度,有氧呼吸强度不再增加。,(2)对无氧呼吸:随着O,2,浓度的增加,无氧呼吸受到的,抑制,作用加,强。,17,3.CO,2,浓度,CO,2,是有氧呼吸和酒精发酵的产物,当CO,2,浓度过高时会,抑制,细,胞呼吸。,4.水分,水为细胞呼吸提供反应环境,一定范围内随水含量的增加细胞呼吸,加强,。,二细胞呼吸原理的应用,1.有氧呼吸原理的应用,(1)包扎伤口应选用透气的敷料,其目的是为了抑制,微生物的无氧,呼吸,。,(2)及时松土有利于根系对,无机盐,的吸收。,18,(3)稻田定期排水有利于根系的有氧呼吸,防止无氧呼吸产生,酒精,而发生烂根、死亡。,(4)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞产生大量,乳酸,。,(5)制作食醋、味精。,2.无氧呼吸原理的应用,(1)乳酸菌发酵制作酸奶,酵母菌,发酵酿酒。,(2)破伤风芽孢杆菌可通过,无氧呼吸,进行大量繁殖,较深的伤口,需及时清理并注射破伤风抗毒血清等。,(3)适当,低氧,条件下保存粮食、蔬菜、水果,以减少有机物的消耗。,(4)制葡萄酒时,初期进行有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖,发酵时严格控制,无氧环境,促进酵母菌的无氧呼吸。,19,1.影响细胞呼吸的内部因素分析,项目,规律,举例,遗传特性,不同种类的植物呼吸速率不同,旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物,生长发育时期不同,同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同,幼苗期、开花期呼吸速率高,成熟期呼吸速率低,器官类型,同一植物的不同器官呼吸速率不同,生殖器官大于营养器官,20,2.氧气浓度影响呼吸速率的曲线解读,(1)O,2,浓度=0时,只进行无氧呼吸;O,2,浓度升高会抑制无氧呼吸。,(2)0O,2,浓度10%时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。,(3)O,2,浓度,10%时,只进行有氧呼吸。,21,(4)O,2,浓度=5%时,有机物消耗最少,较适于果蔬的贮存。,(5)P点时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO,2,量相同,此时两者消耗的葡萄,糖量之比为13。,(6)该曲线适用于无氧呼吸产生酒精和CO,2,的生物;而人和动物无氧呼吸,不产生CO,2,其CO,2,释放总量曲线即为有氧呼吸CO,2,释放量曲线。,22,例2,(2018北师大实验中学上学期月考,37)甲、乙两图都表示某植物,的非绿色器官CO,2,释放量和O,2,吸收量的变化。相关叙述不正确的是,(),A.甲图中氧浓度为,a,时的情况对应于乙图中的A点,B.甲图中氧浓度为,b,时的情况对应于乙图中的CD段,C.乙图中的C对应的氧浓度是最适合贮藏植物器官的,D.甲图中氧浓度为,d,时没有酒精产生,23,解析,甲图中氧浓度为,a,时O,2,吸收量为0,说明细胞只进行无氧呼吸,对,应的是乙图中的A点,A正确;甲图中氧浓度为,b,时,CO,2,释放量远大于O,2,吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,于有氧呼吸强度,对应乙图中的AC段(不包括A、C两点),B错误;贮藏植,物器官应选择CO,2,释放量最少时对应的氧浓度,如乙图中的C对应的氧,浓度,C正确;甲图中氧浓度为,d,时,O,2,吸收量与CO,2,释放量相等,细胞只进,行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,故没有酒精产生,D正确。,答案,B,24,方法,1,“密闭容器法”进行细胞呼吸的实验探究,1.细胞有氧呼吸速率的测定,(1)装置,方法技巧,25,示实验材料进行细胞呼吸消耗的O,2,量,所以可用单位时间内液滴左移的,体积代表有氧呼吸速率。,(3)物理误差的校正,如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,否则植物的光合作,用会干扰呼吸速率的测定。,如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应对装,置及所测种子进行消毒处理。,为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,将所,测的生物材料灭活(如将种子煮熟),其他条件均不变。,(2)原理,由于装置中含有的NaOH溶液可吸收CO,2,刻度管中液滴的移动量可表,26,2.生物呼吸类型的判断,欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示:,实验结果预测和结论(以呼吸底物为葡萄糖进行分析),实验现象,结论,装置一液滴,装置二液滴,不动,右移,只进行无氧呼吸,左移,不动,只进行有氧呼吸,左移,右移,进行有氧呼吸和无氧呼吸,27,知能拓展,两装置刻度管中液滴变化的原因,(1)装置一中发芽种子进行细胞呼吸吸收O,2,、释放CO,2,CO,2,被NaOH溶液,吸收,使容器内气体压强减小,液滴左移,故该装置中液滴的移动距离可,表示种子有氧呼吸消耗的O,2,量。,(2)装置二中的蒸馏水不影响气体变化,故液滴的移动距离可表示种子,呼吸释放的CO,2,量与消耗O,2,量的差值;若呼吸底物是葡萄糖,则有氧呼吸,释放的CO,2,量与消耗的O,2,量相等,故该装置中液滴的移动距离可表示种,子无氧呼吸释放的CO,2,量。,(3)若呼吸底物中含有脂肪,由于脂肪与糖类相比氧化分解时耗氧量较,大,则装置一液滴左移更明显,而装置二液滴有可能左移。,28,例3,(2016浙江杭州余杭中学上学期期中,33)如图是测定发芽种子的,细胞呼吸类型所用的装置(假设呼吸底物只有葡萄糖),装置1、2 中分别,放入等量的发芽种子,装置3中为等量的煮熟种子。若装置1左移10 cm,装置2右移12 cm,装置3右移2 cm,则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消,耗葡萄糖的相对比值为,(),A.65B.56C.25D.52,29,解析,装置3为对照实验,其右移2 cm,则可判断装置1实际左移12 cm,(呼吸消耗的O,2,量)、装置2实际右移10 cm(细胞呼吸释放的CO,2,量与有,氧呼吸消耗的O,2,量的差值,即无氧呼吸释放的CO,2,量),计算可知有氧呼,吸和无氧呼吸释放的CO,2,量的比例=1210,两者消耗的葡萄糖的相对,比值=(12,6)(10,2)=25,C正确。,答案,C,30,方法,2,结合反应式进行细胞呼吸的相关计算,1.思路:,根据有氧呼吸和无氧呼吸反应式中物质之间的数量关系,结合化,学计算方法进行分析求解。,2.技巧:,明确以下几个等量关系。,(1)CO,2,释放总量=有氧呼吸释放的CO,2,量+无氧呼吸释放的CO,2,量。,(2)O,2,吸收量=有氧呼吸释放的CO,2,量。,(3)酒精产生量=无氧呼吸释放的CO,2,量。,31,例4,(2016辽宁沈阳二中上学期期末,23)在a、b、c、d条件下,测得某,植物种子萌发时CO,2,和O,2,体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖,下列叙述中正确的是,(),CO,2,释放量,O,2,吸收量,a,10,0,b,8,3,c,6,4,d,7,7,A.a条件下,呼吸产物CO,2,来自线粒体,B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的1/5,C.c条件下,无氧呼吸消耗的葡萄糖占呼吸作用消耗葡萄糖总量的2/5,D.d条件下,产生的ATP全部来自线粒体,32,解析,表中CO,2,释放量为有氧呼吸和无氧呼吸的CO,2,释放量之和,O,2,吸,收量与有氧呼吸的CO,2,释放量相等,故无氧呼吸的CO,2,释放量=CO,2,释放,量-O,2,吸收量。a条件下,O,2,吸收量为0,说明此时仅进行无氧呼吸,A错误;,b条件下,无氧呼吸释放的CO,2,量为8-3=5,结合反应式中物质间的关系进,行计算:,计算得:有氧呼吸消耗的葡萄糖,m,=0.5,无氧呼吸消耗的葡萄糖,n,=2.,5,故B正确;同理c条件下,有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO,2,量分别为4和2,两者消耗的葡萄糖量分别为2/3和1,故无氧呼吸消耗的葡萄糖占呼吸作,33,用消耗葡萄糖总量的3/5,C错误;d条件下,仅进行有氧呼吸,此时产生,ATP的场所是细胞质基质和线粒体,D错误。,答案,B,两者消耗的葡萄糖量分别为2/3和1,故无氧呼吸消耗的葡萄糖占呼吸作,34,
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