高三生物一轮复习课件 细胞呼吸

细胞呼吸1 1、概念： 生物体内的 在细胞内经过一系列的 ，最终生成 ，并且 的总过程。一、细胞呼吸的概念2、实质： 分解有机物，释放能量有机物有机物氧化分解氧化分解二氧化碳或其二氧化碳或其他产物他产物释放能量释放能量二、细胞呼吸的类型有氧呼吸有氧呼吸（主要形式）（主要形式）无氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸细胞呼吸1 1、什么是有氧呼吸？有氧呼吸：有氧呼吸：细胞在细胞在氧气氧气的参与下，的参与下，通过酶的通过酶的催化作用催化作用，把糖类等有机，把糖类等有机物物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生二氧化碳和，产生二氧化碳和水，同时释放水，同时释放大量能量大量能量的过程。的过程。 基质（酶）基质（酶） 外膜外膜 内膜（酶）内膜（酶）能量能量酶酶有氧呼吸总反应式：总反应式：1mol1mol葡萄糖彻底氧化分解，释放葡萄糖彻底氧化分解，释放2870KJ2870KJ的能量，的能量，1161KJ1161KJ储存在储存在ATPATP中，其余以热能形式散失中，其余以热能形式散失C C6 6H H1212O O6 62 2、有氧呼吸怎样进行？2 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP热热能能2ATP2ATP热热酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能能34ATP34ATP热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质有氧呼吸有氧呼吸H少量能量少量能量酶酶H少量能量少量能量H酶酶酶酶大量能量大量能量分析：分析：有氧呼吸的生成物有氧呼吸的生成物COCO2 2和和HH2 2OO分别产生于有氧呼吸的分别产生于有氧呼吸的第几阶段？第几阶段？有氧呼吸的生成物有氧呼吸的生成物COCO2 2中的中的C C和和OO分别来自哪里？有分别来自哪里？有氧呼吸的生成物氧呼吸的生成物HH2 2OO中的中的O O 从何而来？从何而来？ 有氧呼吸过程中哪几个阶段有有氧呼吸过程中哪几个阶段有HH产生？其去向？产生？其去向？有氧呼吸过程中哪几个阶段有有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATPATP产生？最多的是哪产生？最多的是哪一个阶段？一个阶段？有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么？有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么？ 有氧呼吸过程中那些物质是由细胞质基质转有氧呼吸过程中那些物质是由细胞质基质转运到线粒体的？那些物质又是相反？运到线粒体的？那些物质又是相反？ 3 3、什么是无氧呼吸？无氧呼吸：无氧呼吸：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为尚未彻尚未彻底氧化的产物底氧化的产物，同时释放出，同时释放出少量能量少量能量的过程。的过程。场所场所 ： 细胞质基质细胞质基质无氧呼吸反应式无氧呼吸反应式C6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+能量能量C6H12O6酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+能量能量1mol葡萄糖释放葡萄糖释放225.94KJ，有，有61.08KJ转移至转移至ATP（合成（合成2molATP）1mol葡萄糖释放葡萄糖释放196.65KJ，有，有61.08KJ转移至转移至ATP（合成（合成2molATP）多数植物组织，酵母菌多数植物组织，酵母菌人、动物，马铃薯块茎和甜菜块根，乳酸菌人、动物，马铃薯块茎和甜菜块根，乳酸菌与有氧呼吸第一阶段相同与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + + 能量能量场所：细胞质基质场所：细胞质基质（少量）（少量） 2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH丙酮酸丙酮酸4、无氧呼吸怎样进行？丙酮酸不彻底分解丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质场所：细胞质基质 2CH2CH3 3COCOOH COCOOH +4H 酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 能量能量A.A.乳酸发酵乳酸发酵( (微生物微生物) )例：例：高等动物细胞高等动物细胞、乳酸菌乳酸菌、高等植物的某些器官、高等植物的某些器官（马铃薯块茎马铃薯块茎、甜菜块根甜菜块根等）等）2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH+4H 2C2C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+ 2CO+ 2CO2 2+ +能量能量B.B.酒精发酵酒精发酵(微生物微生物)例：例：大多数植物大多数植物、酵母菌酵母菌酶酶1 1、为什么无氧呼吸所放出的能量要比有氧呼吸少得多？、为什么无氧呼吸所放出的能量要比有氧呼吸少得多？2 2、为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？无氧呼吸过程、为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？无氧呼吸过程中，物质变化和能量变化的特点是什么？中，物质变化和能量变化的特点是什么？3 3、无氧呼吸和有氧呼吸有何异同？、无氧呼吸和有氧呼吸有何异同？分析：分析：细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质O2、酶、酶缺氧或无氧、酶缺氧或无氧、酶H2O、CO2C2H5OH、CO2或或C3H6O3释放大量能量，释放大量能量，形成大量形成大量ATP释放少量能量，形释放少量能量，形成少量成少量ATPC6H12O6+6H2O+6O2酶酶12H2O+6CO2+大量能量大量能量C6H12O6酶酶 2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+少量能量少量能量C6H12O6酶酶2C3H6O3+少量能量少量能量从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，;本质相同本质相同,分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量5.呼吸类型的确认及相关实验装置呼吸类型的确认及相关实验装置1、有水生成、有水生成一定是有氧呼吸一定是有氧呼吸2、无二氧化碳生成、无二氧化碳生成细胞进行乳酸途径的无氧呼吸细胞进行乳酸途径的无氧呼吸3、不消耗氧，但产生二氧化碳、不消耗氧，但产生二氧化碳只进行产生酒精的细胞无氧呼吸只进行产生酒精的细胞无氧呼吸4、二氧化碳释放量等、二氧化碳释放量等于氧的消耗量于氧的消耗量只进行有氧呼吸或有氧呼吸和细胞只进行有氧呼吸或有氧呼吸和细胞乳酸途径的无氧呼吸乳酸途径的无氧呼吸5、二氧化碳释、二氧化碳释放量大于氧气的放量大于氧气的消耗量消耗量 细胞同时进行酒精途径的无细胞同时进行酒精途径的无氧呼吸和有氧呼吸氧呼吸和有氧呼吸活塞活塞有色液滴有色液滴橡皮塞橡皮塞刻度管刻度管容器容器20%NaOH5mL测定呼吸速率装置图测定呼吸速率装置图被研究生物被研究生物活塞活塞有色液滴有色液滴橡皮塞橡皮塞刻度管刻度管容器容器20%NaOH5mL测定呼吸速率装置测定呼吸速率装置图图1有色液滴有色液滴被研究被研究生物生物活塞活塞橡皮塞橡皮塞刻度管刻度管容器容器蒸馏水蒸馏水5mL测定呼吸速率装置测定呼吸速率装置图图2被研究被研究生物生物1、若装置、若装置1液滴左移，液滴左移，装置装置2液滴不移动，液滴不移动，则表明所测生物则表明所测生物（ ）2、若装置、若装置1液滴不移，液滴不移，装置装置2液滴右移动，液滴右移动，则表明所测生物则表明所测生物（ ）3、若装置、若装置1液滴左移，液滴左移，装置装置2液滴右移动，液滴右移动，则表明所测生物则表明所测生物（ ）只进行有氧呼吸或？只进行有氧呼吸或？只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸-酒精途径酒精途径即进行有氧呼吸又进行无即进行有氧呼吸又进行无氧呼吸氧呼吸-酒精途径酒精途径三三.呼吸作用的意义呼吸作用的意义 （1）为生物体的生命活动提供能量为生物体的生命活动提供能量： (2)呼吸过程是各种有机物相互转化的枢纽呼吸过程是各种有机物相互转化的枢纽 呼吸作用的过程中会产生各种各样的中间产物，呼吸作用的过程中会产生各种各样的中间产物，这些中间产物是合成另外这些中间产物是合成另外些新物质的原料。些新物质的原料。例例如：呼吸作用的中间产物丙酮酸，在酶的作用下，如：呼吸作用的中间产物丙酮酸，在酶的作用下，可以转化为甘油、氨基酸、色素、植物激素等各可以转化为甘油、氨基酸、色素、植物激素等各类物质。由此可见，呼吸作用能把生物体的糖代类物质。由此可见，呼吸作用能把生物体的糖代谢、脂质代谢、蛋白质代谢等连成一个整体，成谢、脂质代谢、蛋白质代谢等连成一个整体，成为生物体内各种有机物相互转化的枢纽为生物体内各种有机物相互转化的枢纽。 光合作用与细胞呼吸的比较光合作用与细胞呼吸的比较 项项 目目 光合作用光合作用 细胞呼吸细胞呼吸( (有氧呼吸有氧呼吸) )区区别别场场 所所 叶绿体叶绿体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体条条 件件 光、色素、酶光、色素、酶氧气、酶氧气、酶物质物质变化变化无机物转变成有机物无机物转变成有机物( (将将COCO2 2和和H H2 2O O合成葡萄糖合成葡萄糖等有机物，并释放等有机物，并释放O O2 2) )有机物氧化分解成无机物有机物氧化分解成无机物( (吸收吸收O O2 2，分解葡萄糖等有机物，产生分解葡萄糖等有机物，产生C0C02 2和和H H2 20)0)能量能量变化变化光能光能ATPATP中不稳定的中不稳定的化学能化学能有机物中稳定有机物中稳定的化学能的化学能C C6 6H H1212O O6 6等有机物中稳定的化学能等有机物中稳定的化学能ATPATP中不稳定的化学能和热能中不稳定的化学能和热能代谢代谢类型类型合成代谢合成代谢分解代谢分解代谢 联联系系光合作用为细胞呼吸提供物质光合作用为细胞呼吸提供物质( (有机物、氧气有机物、氧气) )细胞呼吸为光合作用提供原料细胞呼吸为光合作用提供原料(CO(CO2 2) )和能量和能量( (如吸收如吸收MgMg等元素形等元素形成叶绿素成叶绿素) )1、生物自身因素、生物自身因素在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱随含水量的减少而减弱2、外界环境因素、外界环境因素1）温度）温度2）O2浓度浓度3) CO2浓度浓度 二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。在一定范围内有氧呼吸的强度随氧在一定范围内有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增大，氧气对无氧气浓度的升高而增大，氧气对无氧呼吸的抑制作用呼吸的抑制作用H2O不同植物、不同器官、不同发育阶段呼吸速率不同不同植物、不同器官、不同发育阶段呼吸速率不同低温贮存低温贮存利用利用N2或或CO2调节调节O2的浓度的浓度干燥后贮存干燥后贮存应用：应用：3 3、贮藏种子，必须降低含水量、贮藏种子，必须降低含水量2 2、贮藏蔬菜和水果，适当、贮藏蔬菜和水果，适当降低温度和氧气浓度，增加降低温度和氧气浓度，增加 COCO2 2的浓度的浓度1 1、中耕松土中耕松土，保证根的正常呼吸作用，促进矿质元素的吸收，保证根的正常呼吸作用，促进矿质元素的吸收4 4、把植物体下部变黄的枝叶去掉，减少养分的消耗，使、把植物体下部变黄的枝叶去掉，减少养分的消耗，使 有机物向人们需要的器官积累有机物向人们需要的器官积累关于呼吸作用的计算消耗等量的消耗等量的GluGlu时时，无氧呼吸与有氧呼吸，无氧呼吸与有氧呼吸产生的产生的COCO2 2的比例为：的比例为：产生相同量的产生相同量的COCO2 2，用于无氧呼吸和有，用于无氧呼吸和有氧呼吸的氧呼吸的GluGlu比例为：比例为：消耗等量的消耗等量的GluGlu时时，无氧呼吸与有氧呼，无氧呼吸与有氧呼吸产生的吸产生的ATPATP的比例为：的比例为：产生相同量的产生相同量的ATPATP，用于无氧呼吸和有，用于无氧呼吸和有氧呼吸的氧呼吸的GluGlu比例为：比例为：1 1：3 33 3：1 11 1：19191919：1 1例例1：现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进：现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体积与放出氧气的体积与放出CO2的体积比为的体积比为12，这是因为（这是因为（ ）A、有、有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸B、有、有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸C、有、有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸D、有、有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸A2 2、现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不、现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和同浓度的氧气时，其产生的酒精和COCO2 2的量如图所示。的量如图所示。在氧浓度为在氧浓度为a a时（时（ ） A.A.酵母菌只进行发酵酵母菌只进行发酵 B. 67B. 67的葡萄糖用于发酵的葡萄糖用于发酵 C. 33C. 33的葡萄糖用于发酵的葡萄糖用于发酵 D. D. 酵母菌停止发酵酵母菌停止发酵3 3、下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下、下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下OO2 2吸收量和吸收量和COCO2 2释放量的变化。请据下图回答下列问题：释放量的变化。请据下图回答下列问题：(1)(1)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_。(2)(2)该器官的该器官的COCO2 2释放与释放与OO2 2的吸收两条曲线在的吸收两条曲线在P P点相交后则重合为一条线，此点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是时该器官的呼吸作用方式是_，进行此种呼吸方式所用的底物是，进行此种呼吸方式所用的底物是_。(3)(3)当外界氧浓度为当外界氧浓度为4 45 5时，该器官时，该器官COCO2 2释放量的相对值为释放量的相对值为0.60.6，而，而O O2 2吸收吸收量的相对值为量的相对值为0.40.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的的_倍。倍。有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸葡萄糖葡萄糖1.54 4、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，不给光照，COCO2 2的含量每小时增加的含量每小时增加8mg8mg，给予充足光照后，容，给予充足光照后，容器内器内COCO2 2的含量每小时减少的含量每小时减少36mg36mg，若上述光照条件下光合作用，若上述光照条件下光合作用每小时能实际产生葡萄糖每小时能实际产生葡萄糖30mg30mg，请回答：，请回答：（1 1）在上述条件下，光照时呼吸作用的速率与黑暗时呼吸）在上述条件下，光照时呼吸作用的速率与黑暗时呼吸作用的速率相比较谁大谁小？作用的速率相比较谁大谁小？（2 2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是mgmg。（3 3）若一昼夜中先光照）若一昼夜中先光照4 4小时，接着放置在黑暗情况下小时，接着放置在黑暗情况下2020小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）。（4 4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措是：的措是： 。相等相等24.5减少减少延长光照时间延长光照时间降低夜间温度降低夜间温度增加增加CO2浓度浓度5相等250170.5左不同O2浓度对呼吸速率的影响不同发育阶段对呼吸速率的影响不同发育阶段对呼吸速率的影响应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间COCO2 2 释放总量释放总量 5 10 15 20 25 30 氧气浓度（氧气浓度（%）COCO2 2的的释释放放速速率率无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸O2：贮藏水果时下降到：贮藏水果时下降到_最有利贮藏最有利贮藏CO2：增加：增加CO2浓度，降低浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果浓度有良好的保鲜效果例：粮油种子贮藏前风干、晾晒：减少水分，例：粮油种子贮藏前风干、晾晒：减少水分， 呼吸作用呼吸作用 干种子萌发前浸泡：含水量增高，干种子萌发前浸泡：含水量增高， 呼吸作用呼吸作用 在生产实践中，根据需要常采取一定措施促进或抑制细胞呼吸在生产实践中，根据需要常采取一定措施促进或抑制细胞呼吸。 作用栽培中，采取中耕松土、防止土壤板结等措施，都是为了作用栽培中，采取中耕松土、防止土壤板结等措施，都是为了保证根的正常细胞呼吸。保证根的正常细胞呼吸。 粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子呈风干状态，使细粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子呈风干状态，使细胞呼吸降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸胞呼吸降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸，使种子品质变坏。吸，使种子品质变坏。 在果实和蔬菜的保鲜中，常通过控制细胞呼吸以降低它们的代在果实和蔬菜的保鲜中，常通过控制细胞呼吸以降低它们的代谢强度，达到保鲜的目的。例如，某些果实和蔬菜可放在低温下或谢强度，达到保鲜的目的。例如，某些果实和蔬菜可放在低温下或降低空气中的氧含量及增加二氧化碳的浓度，减弱细胞呼吸，使整降低空气中的氧含量及增加二氧化碳的浓度，减弱细胞呼吸，使整个器官代谢水平降低，延缓老化。个器官代谢水平降低，延缓老化。 在农业生产中，为了使有机物向着人们需要的器官积累，常把在农业生产中，为了使有机物向着人们需要的器官积累，常把下部变黄的、已无光合能力、仍然消耗养分的枝叶去掉，使光合作下部变黄的、已无光合能力、仍然消耗养分的枝叶去掉，使光合作用的产物更多地转运到有经济价值的器官中去。用的产物更多地转运到有经济价值的器官中去。 五、呼吸作用的应用 本地有家庭制作甜酒酿的传统，请你应用所学知识探究酒酿的制作过程和所用原理！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？为什是什么？为什么要待米饭么要待米饭冷却冷却以后再以后再加酒药？加酒药？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？既然是酒为什么会是什么？既然是酒为什么会甜甜？酿制甜酒酿时，总是先？酿制甜酒酿时，总是先来来“水水”，后来，后来“酒酒”，为，为什么？什么？ 3 3、可用可用大豆大豆制甜酒酿吗？制甜酒酿吗？ 呼吸与呼吸运动、呼吸作用呼吸与呼吸运动、呼吸作用的区别？的区别？生物体内的有机物在细胞内经过一生物体内的有机物在细胞内经过一 系系 列的氧化分解，最终生成二氧化碳或列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，其他产物，并且释放出能量的总过程，亦称亦称生物氧化。生物氧化。呼吸呼吸呼吸运动呼吸运动呼吸作用呼吸作用指生物体从外界环境吸入氧气，排出二指生物体从外界环境吸入氧气，排出二 氧化氧化 碳的过程。碳的过程。指胸廓有节律地扩大和缩小的过程。指胸廓有节律地扩大和缩小的过程。思考：思考： 酵母菌