《对应细胞呼吸》PPT课件.ppt

第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,取干种子（玉米或小麦）克平均分成两份装入两个相同容器中：,容器中：干种子,容器中：干种子水,一段时间后,一段时间后,无明显变化,有发热现象,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，释放出能量并生成ATP的总过程。由于呼吸作用是在细胞内进行，因此也叫细胞呼吸。,呼吸作用的概念：,实质：氧化分解有机物释放能量,1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生CO2等产物，并且都释放出能量。,2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。,问题探讨,在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。,3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？,呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。,细胞呼吸也称呼吸作用,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。,对比,4.呼吸和呼吸作用的区别,探究酵母菌细胞呼吸的方式,(2)现象,有氧呼吸,澄清的石灰水变浑浊酵母菌培养液的滤液不能使重铬酸钾的浓硫酸溶液变色,无氧呼吸,澄清的石灰水也变浑浊，但与有氧条件相比，浑浊程度轻多了酵母菌培养液的滤液使重铬酸钾的浓硫酸溶液变成灰绿色,2注意问题甲图中氢氧化钠溶液的作用是什么？吸收空气中的二氧化碳，保证通入石灰水的气体中的CO2全部来自酵母菌的细胞呼吸，从而排除空气中CO2对实验结果的干扰。怎样保证乙图中通入石灰水的CO2全部来自酵母菌的无氧呼吸？实验开始时，应将D瓶密封后放置一段时间，以消耗完瓶中氧气，然后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入石灰水的CO2全部是由酵母菌无氧呼吸产生的。,在实验过程中发现甲组石灰水变浑浊，很快又变澄清，为什么？,后续通入的CO2会和刚产生的碳酸钙沉淀反应，形成了碳酸氢钙，因而石灰水变混浊后，很快又变澄清。如用溴麝香草酚蓝水溶液检测，就可避免这种现象。,下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中正确的是()A两个装置均需要在黑暗条件下进行 B装置乙在瓶处可检测到有酒精生成 C装置乙中应让瓶先静置一会再与瓶连接 D装置甲中NaOH的作用是吸收瓶处的CO2,对位训练,答案C 解析A错误，黑暗或光照对酵母菌的细胞呼吸没有明显的影响。B错误，装置乙中酵母菌产生的CO2可通过导管进入瓶，但酵母菌产生的酒精保留在瓶中。C正确，装置乙的瓶在封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的瓶，这样做是为了消耗装置内的O2，防止酵母菌有氧呼吸对实验结果的干扰。D错误，装置甲中NaOH溶液的作用是排除空气中CO2对实验结果的干扰。,本实验涉及的鉴定试剂及现象,考点剖析,一、有氧呼吸的三个阶段,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH+4 H+少量能量,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,场所：线粒体基质,H的氧化,酶,12H2O+大量能量,场所：线粒体内膜,24H+6O2,总反应式：,2 ATP,2 ATP,34 ATP,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸和水,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,主要场所：,线粒体,能量去向：,一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中,总反应式：,有氧呼吸概念：,细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_，释放_,生成_的过程。,(1709kJ/mol,约60%),(1161kJ/mol,约40%),氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,许多ATP,无氧呼吸：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不彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。,葡萄糖,过程：,二、无氧呼吸,主要场所：细胞质基质,无氧呼吸总反应式,C6H12O6,酶,2 C3H6O3(乳酸),+少量能量,C6H12O6,2 C2H5OH(酒精),+2CO2+少量能量,酶,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）,例：大多数植物、酵母菌,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？,发酵,微生物的无氧呼吸,（酒精发酵、乳酸发酵）,无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中,无氧呼吸的意义,高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。,三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较,有氧呼吸,无氧呼吸,不同点,相同点,场所,条件,产物,能量变化,联系,实质,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,需氧、酶和适宜的温度,不需氧、需酶和适宜的温度,CO2、H2O,酒精和CO2或乳酸,有机物彻底分解，释放大量能量，合成38ATP,有机物没有彻底分解，释放少量能量，合成2ATP,从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同,分解有机物，释放能量，生成ATP,注意有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。部分真核生物细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟红细胞。不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。水稻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。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。,基础巩固 1完善下列过程图解,602,细胞质基质,2C3H6O3,2C2H5OH+2CO2,有氧呼吸第二阶段,线粒体内膜,12H2O,6CO2,2修订下列反应式 有氧呼吸反应式 C6H12O66O2=6CO26H2O 无氧呼吸反应式 C6H12O6=2C2H5O2CO2 C6H12O6=2C3H6O3,酶,酶,酶,判一判 1无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应(),提示无氧呼吸也是呼吸作用，其本质也是氧化分解释放能量。,C6H12O66H2O6O2 6CO2,12H2O能量,C6H12O6 2C2H5OH2CO2,少量能量,C6H12O6 2C3H6O3少量能量,2水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度()3有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质()4人体剧烈运动时，CO2/O21，即CO2既可在线粒体又可在细胞质基质中产生(),提示低氧环境中消耗有机物最少，但并不是完全无氧环境下。,提示有氧呼吸包括三个阶段，分别在细胞质基质和线粒体两个场所中进行。,提示人体无氧呼吸产生乳酸，无CO2产生，即CO2只能通过有氧呼吸在线粒体中产生，故CO2/O21。,(2011海南卷，4)细胞内糖分解代谢过程如图所示，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,B,解析植物细胞能进行过程和、和、和；真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，即和或和；动物细胞中过程(有氧呼吸第二、三阶段)比过程(有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多；包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中，第一阶段()产生的H，在第二阶段(或)消耗。答案B 排雷识图判定好分别可代表的细胞呼吸类型和相应阶段。熟练掌握它们的相应过程及场所。,如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是()图解中的a、b两物质依次是H2O和O2图解中(一)(二)两阶段产生H的场所都是线粒体图解中(三)阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖1分子丙酮酸经过(二)(三)两阶段可产生6分子水图示过程在有光和无光的条件下都能进行用18O标记葡萄糖，则产物CO2中会检测到放射性若葡萄糖进入线粒体，可在酶的作用下生成CO2和H2O,A B C D,A,答案A 解析从题图所示的过程及参与的物质分析可知，该过程表示的是细胞的有氧呼吸过程，(一)表示有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中完成，在酶的作用下将葡萄糖分解为丙酮酸和少量H，释放少量能量。(二)表示有氧呼吸的第二阶段，在线粒体中丙酮酸和水(即图中a)彻底分解成CO2并产生大量的H，释放少量能量。(三)表示有氧呼吸的第三阶段，前两个阶段产生的H与O2(即图中b)结合生成水，释放大量能量。细胞呼吸与光照无关。葡萄糖中的C、O元素最终进入CO2，而H元素进入H2O中。线粒体中的酶不能催化葡萄糖分解，而可以催化丙酮酸分解。,1内部因素遗传因素，决定酶的种类和数量 植物种类：阳生阴生 发育阶段：幼苗、开花期成熟期 不同部位：生殖器官营养器官 2外界因素 温度：温度通过影响与呼吸作用相关的酶的活性而影 响呼吸作用。一般而言，在一定范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而增强。,考点剖析,氧气浓度：绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，O2的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧气浓度之间的关系，可用下图表示。当氧气浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，Q点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。当氧气浓度在010%之间时，有氧呼吸与无氧呼吸共存，随着氧气浓度增加，无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强。,当氧气浓度大于或等于10%时，无氧呼吸消失，此后只进行有氧呼吸。但当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。当氧气浓度为C时，由于O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱，细胞呼吸的总强度较低，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果蔬菜效果较好。氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生CO2的量，所以，两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度，当两曲线重合时(距离为0)，无氧呼吸强度为0。,水：,CO2：在一定范围内，环境中CO2浓度增加，呼吸速率下降。,细胞呼吸原理的实践应用 用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。(2)酿酒时 食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。土壤松土促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量；无土栽培时要及时通入空气，避免因无氧呼吸产生酒精而烂根。,早期通气促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖后期密封发酵罐促进酵母菌无氧 呼吸，利于产生酒精,贮存粮食、水果的条件低氧(不是无氧)、低温；但二者差别在含水量方面，粮食要晒干入库，水果要保持一定湿度。提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。,(2011海南卷，3)关于细胞呼吸的叙述，正确的是()A种子风干脱水后呼吸强度增强 B土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸 C破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 D小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱,对位训练,答案B 解析种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐加强。,B,(2011山东卷，4)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如右图)。下列分析错误的是()A滴管中冒出气泡是反应产生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,D,解析酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2，气泡内的气体是CO2，A项正确；加水可以防止酵母菌与空气的接触，创造无氧环境，B项正确；若将水换成冷水，会降低酵母菌体内呼吸酶的活性，反应速率降低，气泡释放速率下降，C项正确；被分解的葡萄糖中的能量有三个去向：一部分转移至ATP，一部分以热能形式释放，其余的存留在酒精中，D项错误。答案D 排雷若将酵母菌换成萌发的种子，则气泡也是CO2；若换成“绿色植株幼苗”或“金鱼藻”并照光，则气泡可能为O2或CO2(与光照强弱有关)。沸水与冷水：沸水可以杀灭微生物 并尽可能减少里面的气体，如创造无氧环境，但要加特定微生物前需冷却到合适的水温后才能加入，否则会被高温杀死。冷水会改变环境温度，酶活性降低，代谢或生命活动减慢。,在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，此种情况下容器内气体体积增大，如酵母菌的无氧呼吸。当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小。,专题训练：据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况,有氧呼吸与无氧呼吸的计算 规律一：消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2 摩尔数之比是1：3 规律二：消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的氧气与有氧和无氧呼吸产生的CO2 摩尔数之和的比是3：4 规律三：产生等量的CO2 时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖摩尔数之比是3：1,典例 将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份，分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养，测得CO2和O2体积变化的相对值如图。下列叙述正确的是()A甲条件下，细胞呼吸的产物除CO2外，还有乳酸 B乙条件下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多 C丙条件下，细胞呼吸产生的ATP最少 D丁条件下，产物中的CO2全部来自线粒体,D,解析,B,检测落实体验成功,在有氧呼吸过程中,氧气的作用是,生物的细胞呼吸可分为 和 两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过 呼吸提供，其能源物质主要是。,有氧呼吸,无氧呼吸,有氧,葡萄糖,葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在,人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为,线粒体,乳酸,生物的生命活动所需要的能量主要来自：.糖类的氧化分解.脂类的氧化分解.蛋白质的氧化分解.核酸的氧化分解,人体进行有氧呼吸的主要场所是.肺细胞.内环境.线粒体.细胞质基质,A,C,与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是.分解有机物.释放能量.需要酶催化.有机物分解不彻底,新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是 A.呼吸作用减弱 B.呼吸作用加强 C.光合作用减弱 D.促进了物质的分解,D,A,关于有氧呼吸的过程，以下叙述正确的是()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ATP C第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H2O，产生少量的ATP D第三阶段是H和氧结合产生水，同时生成大量的ATP,答案D 解析有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖分解成丙酮酸，只产生少量的H和ATP；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水被彻底分解成CO2和大量的H，并产生少量的ATP；第三阶段在线粒体内膜上进行，H和氧结合产生水，同时生成大量的ATP。,D,将乳酸菌的培养条件由无氧条件转变为有氧条件，下列过程不受影响的是()A葡萄糖的利用 B二氧化碳的释放 CATP的形成 D乳酸的生成,答案B 解析乳酸菌只进行无氧呼吸，产生乳酸，与CO2的释放无关；有氧条件下无氧呼吸受到抑制，所以A、C、D都减慢。,B,如图表示酵母菌呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径，有关叙述正确的是()A酶2发挥作用的部位是细胞质基质和线粒体 B消耗等量的葡萄糖释放的能量中，能量2最多 C消耗等量的葡萄糖经酶3途径产生的CO2较多 D酒精是酵母菌的代谢产物，可经主动运输方式运出细胞,B,答案B 解析图中酶1和酶2途径表示的是有氧呼吸，酶1和酶3途径表示的是无氧呼吸。有氧呼吸中大量的能量是在线粒体中生成的；酶1和酶3存在于细胞质基质中，酶2只存在于线粒体中；经酶2途径释放的CO2较酶3途径多；酒精是酵母菌的代谢产物，可经自由扩散方式运出细胞。,下列有关叙述中正确的是()A苹果果肉细胞在O2浓度为0%3%和3%25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸 B贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件 CO2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多 D苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和CO2,将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1小时后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表：,B,答案B 解析根据O2吸收量和CO2释放量的比值可以判断：当CO2的释放量等于O2的吸收量时，细胞只进行有氧呼吸(5%25%)；在无氧条件下进行无氧呼吸(0)；当O2浓度不足的时候既进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸(03%)。贮藏苹果主要是减少有机物的分解消耗，其产物CO2量越少，表明分解消耗越少，在5%的O2浓度下，产生的CO2量最少，因此最有利于有机物的保存。在一定范围内，O2浓度越高，有氧呼吸越旺盛，产生的能量也越多，但超过一定范围，O2浓度增加，细胞呼吸强,度将不再增加。植物进行无氧呼吸的产物主要是酒精和CO2(少数植物的无氧呼吸产物是乳酸)。,D,C,B,D,C,C、主动运输,C,B,C,