高考生物一轮复习 第3章第4节 细胞呼吸课件 新人教版必修1（浙江专版）

一、细胞呼吸的概念1 1定义：定义：细胞呼吸是指糖类等有机物在细胞内氧化分解为无机物或小分子有机物，且伴随着能量释放的过程。2 2类型：类型：需氧呼吸和厌氧呼吸。3 3实质：实质：分解有机物，释放能量，产生ATP。二、需氧呼吸的过程1观察下图回答有关问题：观察下图回答有关问题：(1)所示结构的名称叫线粒体，它是进行需氧呼吸的主要场所。(2)有关的酶分布在该细胞器的和、上(填图中的号码)。2需氧呼吸的过程。需氧呼吸的过程起始反应物生成物产生ATP量场所第一阶段葡萄糖丙酮酸和H少细胞溶胶第二阶段丙酮酸CO2、H、FADH2少线粒体基质第三阶段H、O2H2O多线粒体内膜3.需氧呼吸的总反应式是C6H12O66O26CO26H2O能量三、厌氧呼吸1定义：定义：活细胞无需氧气的参与，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为酒精和CO2或乳酸等物质，同时释放较少能量的过程。2场所：场所：厌氧呼吸过程是发生在细胞溶胶中。3过程：过程：分为两个阶段 (1)第一阶段：第一阶段：与需氧呼吸的第一阶段相同，称为糖酵解。 (2)第二阶段：第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化下，形成不同的产物。4厌氧呼吸的总反应式：厌氧呼吸的总反应式：依据产物的不同，分为两种5发酵：发酵：特指酵母菌、乳酸菌等微生物的厌氧呼吸，常见类型有酒精发酵和乳酸发酵。1.细胞呼吸的实质是( )A分解有机物，储存能量B合成有机物，储存能量C分解有机物，释放能量D合成有机物，释放能量 C2.下列关于需氧呼吸第一阶段的叙述，错误的是( )A1个葡萄糖分子能产生2个含有3个碳原子的化合物B该过程只能产生少量ATPC该过程在细胞溶胶中完成D该过程需要氧气参与3.酒精发酵比需氧呼吸释放的能量少，其原因是( )A只发生在低等生物中 B反应过程比较简单C不需要氧气 D有机物分解不彻底DD考点考点1 需氧呼吸和厌氧呼吸的过程分析需氧呼吸和厌氧呼吸的过程分析1.需氧呼吸和厌氧呼吸的过程图解2.过程分析：(1)厌氧呼吸的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。(2)需氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且H2O中的氧全部来自于O2。(3)需氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP，厌氧呼吸只在第一阶段产生ATP。【例【例1】如下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量和O2吸收量的变化，请据图回答：(1)氧气浓度为b%时，该器官细胞内产生ATP的生理过程是_。(2)当外界氧气浓度为某一值时，该器官CO2释放量的相对值为1.0，而O2吸收量的相对值为0.6。则厌氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于需氧呼吸_倍。(3)请在原图中画出该器官在不同氧气浓度下厌氧呼吸所释放的CO2量的变化曲线图。(4)在长途运输新鲜蔬菜时，你认为氧浓度应调节到_点的对应浓度时更有利于运输，为什么？_。【解析【解析】(1)氧气浓度为b%时由于氧气的吸收与二氧化碳的释放量相等，所以细胞只进行需氧呼吸；(2)根据氧气的吸收量计算出需氧呼吸消耗的葡萄糖和释放的二氧化碳，然后利用厌氧呼吸中的二氧化碳量计算出葡萄糖的消耗量；(3)注意起点和终点；(4)二氧化碳释放量最少表明有机物消耗最少，也就是保存的最佳氧气浓度。【答案【答案】 (1)需氧呼吸(2)2(3)见图(4)a因为厌氧呼吸受到抑制而需氧呼吸很弱，有机物消耗最少考点考点2 需氧呼吸和厌氧呼吸的异同与判断需氧呼吸和厌氧呼吸的异同与判断 需氧呼吸和厌氧呼吸比较比较项目需氧呼吸厌氧呼吸不同点主要场所线粒体细胞溶胶是否需要氧气需要不需要最终产物CO2和H2O酒精和CO2或乳酸能量释放多少多少相同点本质相同分解有机物，释放能量【例【例2】下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、线粒体和细胞溶胶B线粒体、细胞溶胶和线粒体C细胞溶胶、细胞溶胶和线粒体D细胞溶胶、线粒体和细胞溶胶 【解析【解析】葡萄糖分解为丙酮酸是需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段，其场所是细胞溶胶。丙酮酸分解为CO2和H2O是需氧呼吸的第二、三阶段，其场所是线粒体。丙酮酸分解为乳酸是厌氧呼吸的第二阶段，其场所是细胞溶胶。 【答案【答案】 D D 考点考点3 影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中 的应用的应用1呼吸速率与温度的关系(如图) (1)最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度时，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 (2)生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。2呼吸速率与O2浓度的关系(如图)(1)O2浓度低时，厌氧呼吸占优势，随O2浓度增大，厌氧呼吸逐渐被抑制，需氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，需氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。(2)生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土增加根的需氧呼吸；在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖。3呼吸速率与含水量的关系(如图)(1)在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。(2)在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。【例【例3】某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响，进行了甲、乙2组实验，实验装置如下图所示，除图中实验处理不同外，其余条件相同。一段时间内产生CO2总量的变化趋势是()【解析【解析】甲装置脱气后进行厌氧呼吸，乙装置不脱气进行需氧呼吸，需氧呼吸每消耗1摩尔葡萄糖放出的二氧化碳比厌氧呼吸多，所以一段时间内放出的二氧化碳总量乙比甲多，且随酵母菌数量的增多，二氧化碳增长速率越来越大。【答案【答案】 C C细胞呼吸类型的判断：1若只产生CO2，不消耗O2，则只进行厌氧呼吸(图中A点)。2若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，则两种呼吸同时存在(图中AC段)。3若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等，则只进行需氧呼吸(图中C点以后)。4B点表示厌氧呼吸与需氧呼吸释放的CO2量相等(用CO2释放量表示)，此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时，厌氧呼吸消失，细胞只进行需氧呼吸。 【例【例4】为了探究种子萌发时进行的呼吸作用类型，某研究性学习小组设计了下列实验。请根据要求填空。(1)实验目的：实验目的：_。(2)实验原理：实验原理：种子萌发过程如果只进行需氧呼吸，则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等；如果只进行厌氧呼吸，则不吸收氧气，能放出二氧化碳；如果既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。(3)实验材料和用具：实验材料和用具：萌发的豌豆种子、带橡皮塞的玻璃钟罩两只、100 mL烧杯4个、两根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。探究种子萌发时所进行的呼吸类型(4)实验方法：实验方法：将实验材料和用具按右图配置好实验装置，如想得到实验结论还必须同时设计另一个实验，请指出另一个实验应如何设计(用简短的文字说明)。与装置一相同的实验装置二，装置二中放置与装置一等量的萌发种子，用等量的清水代替装置一中的NaOH溶液，观察红色液滴的移动情况。(5)预测实验结果并得出相应结论：预测实验结果并得出相应结论：.装置一中的液滴左移，装置二的液滴不移动，则说明萌发的种子只进行有氧呼吸；.装置一中的液滴不动，装置二中的液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸；.装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。 【答案【答案】(1)探究种子萌发时所进行的呼吸作用类型(4)配置与装置一相同的实验装置二，装置二中放置与装置一等量的萌发的种子，用等量的清水代替装置一中的NaOH溶液，观察红色液滴的移动情况(5).装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不移动，则说明萌发的种子只进行需氧呼吸.装置一中的液滴不动，装置二中的液滴右移，则说明萌发的种子只进行厌氧呼吸.装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明萌发的种子既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸。 1.(2011海南卷海南卷)细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是( ) A植物细胞能进行过程和或过程和B真核细胞的细胞质基质中能进行过程和C动物细胞内，过程比过程释放的能量多D乳酸菌细胞内，过程产生H，过程消耗H【解析【解析】真核细胞的细胞质基质(细胞溶胶)是需氧呼吸第一阶段的场所，此处发生的化学变化是葡萄糖变为丙酮酸，而丙酮酸进一步变为CO2和H2O发生在需氧呼吸的第二、三阶段，它们的场所是线粒体。 【答案【答案】 B2.(2011山东卷山东卷)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是( )A滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果B试管中加水的主要目的是制造无氧环境C若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中【解析【解析】无氧呼吸释放的能量还有一部分以热能的形式散失了。 【答案【答案】 D3.(2009天津卷天津卷)按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养810小时，并对实验结果进行分析。 下列叙述正确的是( )A甲组不产生CO2而乙组产生B甲组的酒精产量与丙组相同C丁组能量转换率与丙组相同D丁组的氧气消耗量大于乙组【解析】【解析】酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO2和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和酒精。依题意，甲组、丙组进行无氧呼吸，乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两组都产生CO2，由于甲组细胞不完整，甲组的酒精产量较丙组少，丁组能量转换率较丙组高，丁组的氧气消耗量大于乙组。 【答案】【答案】 D4. (2011龙岩一检龙岩一检)下图是测定植物某一生命活动过程的装置，从左侧泵入空气后，会产生某些实验现象，下列几种说法中错误的是( )A该实验的目的是测定植物呼吸作用能产生CO2B本实验装置中B瓶的作用是减少实验误差C如果将C瓶中的植物换成萌发的种子，则出现相同的实验现象D把不透光的玻璃罩换作透光的玻璃罩仍能得到同样的实验结果【解析】【解析】如果把不透光的玻璃罩换作透光的玻璃罩，则此时植物呼吸作用产生的CO2将会被植物用于光合作用，D瓶中的澄清石灰水将不会变浑浊。【答案】【答案】 D5.(2011杭七中模拟卷杭七中模拟卷)下图表示不同距离的跑步过程中，需氧呼吸和厌氧呼吸供能的百分比。正确的说法是( ) A跑步距离越长，厌氧呼吸供能所占比例越大B1500米跑时，需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的葡萄糖相当C100米跑时，所需ATP主要由需氧呼吸产生D5000米长跑时，肌肉细胞呼吸释放的CO2与吸收的O2之比为1 1【解析】【解析】分析图像可知，跑步距离越长，厌氧呼吸供能所占比例越小；1500米跑时，需氧呼吸与厌氧呼吸供能的百分比相当，但由于厌氧呼吸时有机物氧化分解不彻底，能量利用率较低，因此释放同样多的能量，厌氧呼吸比需氧呼吸要消耗更多的葡萄糖；100米跑时，所需ATP主要由厌氧呼吸产生；500米长跑时，肌肉细胞主要是进行需氧呼吸，但仍有小部分厌氧呼吸，人体细胞进行厌氧呼吸时不消耗O2也不产生CO2，因此细胞呼吸释放的CO2与吸收的O2之比为1 1。 【答案】【答案】 D6.(2011台州中学模拟卷台州中学模拟卷)如右图所示，将酵母菌接种到含足量葡萄糖的培养液中，在实验过程中，U型管内液面变化正确的是( )A液面A上升，液面B下降B液面A下降，液面B上升C液面A、B无变化D液面A、B均下降 【解析】【解析】实验初期，由于锥形瓶中有O2，酵母菌可能完全进行需氧呼吸，消耗O2和释放CO2的量相等。但随着O2含量的减少，酵母菌肯定会进行厌氧呼吸，不消耗O2，但是会释放CO2，从而使锥形瓶中的压强增大，液面A下降，液面B上升。 【答案】【答案】 B7.(改编题改编题)呼吸商(RQ放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。右图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系，以下叙述正确的是( )A呼吸商越大，细胞呼吸产生的CO2越多Bb点需氧呼吸强度大于a点C为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点Dc点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化 【解析【解析】呼吸商越大，只表明细胞呼吸作用释放CO2量与吸收O2量的比值越大，而不代表细胞呼吸产生的CO2越多。比如在完全无氧的条件下，酵母菌吸收的O2量为0，此时其细胞呼吸作用释放CO2量与吸收O2量的比值无限大，即呼吸商无限大，但此时酵母菌细胞厌氧呼吸产生CO2的量并没有比在氧气充足条件下需氧呼吸产生的CO2多。c点以后，酵母菌只进行需氧呼吸，呼吸强度在一定范围内会随氧分压增大而增大。a点时酵母菌主要进行厌氧呼吸，而b点时酵母菌主要进行需氧呼吸，需氧呼吸时葡萄糖的利用率要比厌氧呼吸时高得多。【答案【答案】 B