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1、江苏版 生物,第14课时 细胞呼吸,考点一 细胞呼吸的原理 一、细胞呼吸产生能量 1.概念:主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在 内氧化分 解为 或其他产物,释放出能量并生成 的过程。 2.特点:细胞呼吸与有机燃料的燃烧虽然都是有机物氧化分解释放能量的 过程,但也存在明显的差异:细胞呼吸是在温和的条件下有机物被酶催化氧 化分解, 释放能量的过程,没有剧烈的 现象。,活细胞,二氧化碳,ATP,逐步,发光发热,3.类型:细胞呼吸是由一系列化学反应组成的连续代谢过程,其中的每一步 都需要特定的 参与才能完成;按照是否有氧气的参与,可以将细胞 呼吸分为 和 两种类型。 二、细胞呼吸的过程 (一)有氧呼
2、吸 1.概念:是指细胞在 的参与下,彻底氧化分解有机物,产生 ,同时释放 的过程。 2.场所:细胞质基质和 。,酶,有氧呼吸,无氧呼吸,氧气,碳和水,二氧化,大量能量,线粒体,3.过程:包括三个阶段。 第一阶段: 氧参与,在 中进行,1 mol葡萄糖分解形成2 mol ,同时产生少量 和能量;,不需要,细胞质基质,丙酮酸,H,第二阶段: 氧参与,在线粒体基质中进行。进入线粒体基质的 ,在酶的催化下进一步分解成 和 ,同时产生少量 的能量; 第三阶段: 氧的参与,在线粒体内膜上进行。第一、二阶段产生的 ,在线粒体内膜上经过一系列复杂的反应和氧结合,在产生水的同 时释放 的能量。 4.总反应式:
3、C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量 。 5.意义:有氧呼吸是大多数生物特别是 获取能量 的主要途径。,不需要,丙酮酸,CO2,H,需要,H,大量,人和高等动、植物,(二)无氧呼吸 1.概念:是指在 的条件下,生物的活细胞通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物氧化分解为 或分解为 等物质,同时释放 的过程。 2.场所: 。 3.过程:包括两个阶段。,无氧或缺氧,C2H5OH(乙醇)和CO2,C3H6O3(乳酸),较少能量,细胞质基质,C2H5OH+CO2,乳酸,4.意义:高等植物在被水淹的情况下,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 的
4、环境条件;人在剧 烈运动时,需要在较短的时间内消耗大量的能量,除了有氧呼吸外,肌细胞 也会以无氧呼吸的方式,将葡萄糖分解为乳酸并释放一定的能量,满足人体 的需要。 考点二 细胞呼吸原理的应用 1.细胞呼吸是生物体内重要的代谢活动,它不仅为生命活动提供能量,其中 间产物还是各种有机物之间转化的 。 2.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 和各种原料,因此,在农业生产上,要设法适当地 细胞 呼吸,以促进作物的生长发育。,缺氧,枢纽,能量,增强,3.在粮食储藏和果蔬保鲜时,要设法 细胞的呼吸强度,尽可能减少 有机物的消耗。粮食安全储藏的适宜条件是 、干燥、 ;果蔬保鲜的
5、适宜条件是 、 和一定的 。 考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.酵母菌细胞的呼吸方式 酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。酵母菌在有氧的条件下,把葡萄糖彻底分解为 ,在无氧条件下,把葡萄糖分解为 。,降低,低温,低氧,低温,低氧,湿度,二氧化碳和水,酒精和二氧化碳,2.二氧化碳、酒精的检测方法 (1)CO2的检测:CO2可使澄清石灰水变 ,也可使溴麝香草酚蓝水溶液 。 (2)酒精的检测:橙色的 溶液在酸性条件下与酒精发生化学 反应,变成 色。,浑浊,由蓝变绿再变黄,重铬酸钾,灰绿,1.(2012江苏单科,23B)细胞质基
6、质和线粒体基质所含酶的种类不同。 ( ) 2.(2012江苏单科,23C)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。 ( ) 3.有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP。 ( ) 4.种子一直浸没在水中会死亡的原因是呼吸产物对其产生毒害作用。 ( ) 5.无氧呼吸能产生ATP,但没有H的生成过程。 ( ) 6.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同。 ( ) 7.细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和H的反应,只发生在细胞有氧时。 ( ) 8.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害。 ( ),9.乳酸菌细胞内,细胞呼吸第一阶段产生H,第二阶段消耗H。 ( ) 10.种子风干脱水后呼吸强度增强。 ( ) 11.根据石灰水
7、浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可检 测酵母菌产生CO2的多少。 ( ) 12.细胞呼吸的产物中如果没有H2O的产生,就一定是无氧呼吸。 ( ) 13.人剧烈运动时产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物。 ( ) 14.有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。 ( ) 15.无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。 ( ),突破一 有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析与比较 1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解,2.有氧呼吸和无氧呼吸的比较,3.有氧呼吸过程中各元素的来源和去路 4.过程分析 (1)无氧呼吸的全过程、有氧呼吸第一阶段进行的场所都是细胞质基质,而 有氧呼吸第二、三阶段在线
8、粒体内完成。 (2)进行无氧呼吸产生酒精和CO2的生物有酵母菌、水稻等大多数植物;进行无氧呼吸产生乳酸的生物有乳酸菌、人和动物、马铃薯块茎、玉米胚等。 (3)无氧呼吸只在第一阶段合成ATP,而有氧呼吸的三个阶段都有ATP合成。 (4)有氧呼吸过程中H2O既是反应物,又是生成物,且生成的H2O中的氧全部 来源于O2。,细胞呼吸类型的判断方法 1.根据呼吸产物进行判断。如产物只有CO2和H2O,则呼吸方式一定是有氧 呼吸;若还有乳酸或乙醇产生,则还存在无氧呼吸。 2.根据呼吸场所判断。(1)真核细胞:若整个呼吸过程均在细胞质基质中进 行,则为无氧呼吸;若部分过程在线粒体中进行,则为有氧呼吸。 (2
9、)原核细胞:原核细胞没有线粒体,故原核细胞的细胞呼吸在细胞质基质 和细胞膜上进行,其呼吸方式应根据产物判断,若只有二氧化碳和水产生, 则为有氧呼吸,若还有乳酸或酒精产生,则还存在无氧呼吸。 3.在以C6H12O6为呼吸底物的情况下,可根据CO2释放量和O2消耗量判断。 (1)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。,(2)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。 (3)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 气体体积不发生变化
10、,但若将CO2吸收掉(如放置NaOH溶液),可引起气体体 积减小。 (4)当CO2释放量大于O2消耗量时,细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有 氧呼吸,如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸,此种情况下,判断哪种呼吸 方式占优势,可分析如下: 若 / =4/3,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。 若 / 4/3,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸,无氧呼吸占优 势。 若 / 4/3,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸,有氧呼吸占优 势。,考向一 以过程图为依托,考查细胞呼吸的过程 1.(2015江苏苏、锡、常、镇一模,3,2分)如图表示人体细胞内某些代谢过 程,下列叙述错误的是 ( ) A
11、.过程发生在核糖体中,缩合产生的水中的氢只来自于氨基 B.过程需要氧,发生场所是线粒体 C.过程中产生ATP,在缺氧条件下能够进行 D.过程发生在细胞质基质中,B物质是丙酮酸,答案 A 由图可知,过程为氨基酸脱水缩合过程,其在核糖体上进 行,缩合过程产生的水中的氢,来自于氨基和羧基,故A错;过程为有氧呼 吸的第三阶段,需要氧气,是在线粒体内膜上完成的,故B正确;为细胞呼 吸的第一阶段,有氧、无氧条件下均可进行,都能够产生ATP,故C正确;过 程为无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质中,B物质为丙酮酸,故D正 确。,2.(2015江苏盐城期中测试,5,2分)下图表示人体内糖类代谢的部分途径,大
12、写字母代表物质。下列有关叙述正确的是 ( ) A.糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中 B.物质Y只能存在于细胞质基质中 C.物质M、N分别代表乳酸和水 D.物质Y、M、N中的氧元素都来自于物质X,答案 C 如图分析,X表示葡萄糖,Y表示丙酮酸,M表示乳酸,N表示 水。肝糖原水解时可以生成葡萄糖,而肌糖原水解不能生成葡萄糖,故A错; 丙酮酸在细胞质基质中产生,可以继续进入线粒体参与有氧呼吸的第二阶 段,故B错;产物水(N)中的氧来自于分子氧气而不是来自葡萄糖(X),故D 错。,考向二 以选择题形式,考查细胞呼吸的类型 3.不同种类的生物在不同的条件下,呼吸作用方式不同。若分解底物是葡 萄糖,则下列对
13、呼吸作用方式的判断不正确的是 ( ) A.若只释放CO2,不消耗O2,则细胞只进行无氧呼吸 B.若CO2的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸 C.若CO2的释放量等于O2的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸 D.若既不吸收O2也不释放CO2,则说明该细胞已经死亡 答案 D 无氧呼吸不消耗氧气,故A正确。只进行有氧呼吸,二氧化碳 释放量等于氧气消耗量,若同时进行产生酒精的无氧呼吸,加上无氧呼吸释 放的二氧化碳,则二氧化碳释放总量大于氧气消耗量,故B、C正确。高等 动物和人等的无氧呼吸产生乳酸,不消耗氧气,不释放二氧化碳,故D错。,突破二 影响细胞呼吸的因素分析及应用 1.内部因
14、素,2.外部因素,易混辨析 蔬菜、水果与种子贮藏条件的区别 蔬菜和水果应放置在低温、湿度适中、低氧的条件下,而种子应储藏在零 上低温、干燥、低氧条件下,其目的都是降低呼吸作用,减少有机物的消 耗,但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度,故蔬菜 和水果与种子在储藏条件上有差异。,组织细胞呼吸速率的测定方法 1.测定原理 细胞呼吸速率通常用CO2产生速率或O2消耗速率来表示,一般用如下图装置进行测定。细胞呼吸既产生CO2使装置内气压升高,又消耗O2,使装置内气压降低。为了测定真实的呼吸情况,应只对其中一种气体变化进行测定。为此,往往向装置内添加NaOH或KOH溶液吸收掉其中的CO2
15、。用单位时间内小液滴向左移动的距离代表细胞呼吸消耗氧的速率。 2.测定装置(如图),3.物理实验误差的校对 为了防止气压、温度等非呼吸因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测 的生物材料灭活(如种子煮熟),其他条件均不变。 如果对照组小液滴发生了移动,说明存在实验误差。若对照组小液滴移动方向与实验组相同,则需要用实验组减去校对出的误差。若对照组小液滴移动方向与实验组相反,则需要用实验组加上校对出的误差。,考向一 以实际应用为背景,考查影响细胞呼吸的因素 1.(2015江苏淮安、宿迁调研一,11,2分)下列关于细胞呼吸原理的应用,正确 的是 ( ) A.水果、蔬菜的保存要求零下低温、低氧、湿度适宜 B.用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡 C.稻田定期排水可防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害 D.温室种植蔬菜,要提高产量,夜晚可适当降低温度,答案 D 水果、蔬菜的保存要求零上低温、低氧
