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1、必修一 分子与细胞,第三单元 细胞的能量供应和利用,本讲知识点,知识点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式,知识点二 细胞呼吸的方式,1.概念 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成_ ，释放出能量并生成_的过程 2.分类 有氧呼吸和无氧呼吸。对绝大多数生物来说，_是细胞呼吸的主要形式,知识点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式,二氧化碳或其他产物,ATP,有氧呼吸,3.实验探究 (1)原理：酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于_菌，便于用来研究呼吸方式,(2)检验产物,兼性厌氧,绿,黄,酸性,灰绿色,知识点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式,(3)对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的_，来探究
2、某种因素与_的关系的实验,3.实验探究,想一想：酸性条件下的重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理在日常生活中有何用处？,可以用来检验汽车司机是否喝了酒。,比较分析,实验对象,知识点二 细胞呼吸的方式,1.有氧呼吸,(1)反应式：,知识点二 细胞呼吸的方式,(2)过程：,细胞质基质,葡萄糖丙酮酸+H+ATP,酶,少量,线粒体基质,丙酮酸+H2OCO2+H+ATP,少量,酶,线粒体内膜,HO2 H2OATP,大量,酶,1.有氧呼吸,CH3COCOOH丙酮酸 C3H4O3,知识点二 细胞呼吸的方式,1.有氧呼吸,细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生二氧化碳和水，释放能量
3、，生成许多ATP的过程,(3)概念：,彻底氧化分解,2.无氧呼吸,(1)反应式： 分解成酒精的反应式为:(大部分植物，微生物如酵母菌) 转化成乳酸的反应式为:(动物,人,玉米胚,马铃薯块茎,甜菜块根),C6H12O6 2C2H5OH(酒精)2CO2少量能量,酶,C6H12O62C3H6O3(乳酸)少量能量,酶,乳酸脱氢酶,丙酮酸脱羧酶,微生物如乳酸菌,知识点二 细胞呼吸的方式,2.无氧呼吸,第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同。 第二阶段的产物是 。其全过程都在_中进行。 细胞在_条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为_的氧化产物，同时释放少量能量生成少量ATP的过程。,(2)过程：,(
4、3)概念：,酒精和CO2或乳酸,细胞质基质,无氧,不彻底,(1)实质：氧化分解有机物，释放能量 (2)意义： (3)原理应用： 伤口包扎、作物松土、稻田排水、传统发酵产品的生产等,3.呼吸作用,为生物体的生命活动提供 ;,为体内其他化合物合成提供 ;,能量,原料,知识点二 细胞呼吸的方式,比一比：储存水果和储存粮食有何区别？ 二者都需在低温低氧(高氮、高CO2)环境中储存，但粮食必须晒干,减少自由水含量，而水果则需保鲜，减少水分散失。另外，水果储存必须零上低温。,细胞呼吸方式,1有氧呼吸过程中，反应物中的葡萄糖、水、O2分别在第一、第二、第三阶段被利用，产物中的CO2和H2O分别在第二、第三阶
5、段形成。 2原核生物无线粒体，但有些生物仍能进行有氧呼吸，如硝化细菌等好氧细菌。 3悠闲的慢跑运动，提高心肺活动量，吸入充足O2进行有氧呼吸。竞技性短跑、中长跑则是在机体O2不充足条件下，主要依靠无氧呼吸产生ATP而支持快速运动。,考点一 有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较,本讲考点,考点二 影响呼吸速率的因素及实践应用,考点三 探究酵母菌细胞的呼吸方式,考点一 有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较,1.有氧呼吸和无氧呼吸过程图解,识图提示： 应关注各阶段的场所、反应物、生成物及条件。,(1).有氧呼吸第一、二阶段产生的H用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的H用于第二阶段将丙酮酸
6、还原为C2H5OH和CO2或乳酸。 (2).有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部来自O2。 (3).不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于参与催化反应的酶不同。 (4).有氧呼吸中氧元素的来源和去路,2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较,考点一 有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较,(1).有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。 (2).无氧呼吸只释放少量能量，其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。 (3).水稻等植物长期水淹后烂根的原因：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：无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。 (4).原核生物
7、无线粒体，仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等(在细胞质基质中完成)。 (5).1mol葡萄糖彻底氧化分解可释放出2870KJ的能量，其中只有1161KJ存储在ATP中(大部分以热能形式散失)；1 mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中，近69%的能量都以热能的形式散失了。即1mol葡萄糖进行有氧呼吸时形成38molATP，进行无氧呼吸形成2molATP。(1molATP中含30.54KJ的能量),【典例1】 (2012安徽理综，29)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入
8、AF试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。,注：“”表示加入了适量的相关物质，“”表示未加入相关物质。,(1)会产生CO2和H2O的试管有_，会产生酒精的试管有_，根据试管_的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。,本题主要考查细胞呼吸的相关知识。酵母菌为兼性厌氧生物，在有氧的条件下进行有氧呼吸，其场所是细胞质基质和线粒体；在无氧条件下进行无氧呼吸，其场所是细胞质基质。,解析 分析表格，试管A中加入的是丙酮酸，在有O2条件下无法在细胞质基质中继续氧化分解。试管B中加入的是葡萄糖，无氧条件下，在细胞质基质中能继续氧化分解，产生CO2和酒精。在有氧条件下，线粒体能分
9、解丙酮酸，所以C试管中有CO2和H2O产生，而D试管无。分析试管E、F，酵母菌在有氧条件下，能把C6H12O6彻底氧化分解产生CO2和H2O；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生CO2和C2H5OH。从而可以判断，能产生CO2和H2O的试管有C、E，能产生酒精的试管有B、F。根据试管B、D、F的实验结果可判断酵母菌的无氧呼吸场所是细胞质基质。,(1)会产生CO2和H2O的试管有_，会产生酒精的试管有_，根据试管_的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。,B、D、F,C、E,B、F,注：“”表示加入了适量的相关物质，“”表示未加入相关物质。,【典例1】 (2012安徽理综，
10、29)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入AF试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。,注：“”表示加入了适量的相关物质，“”表示未加入相关物质。,(2)有氧呼吸产生的H，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在_的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解_(填“能”或“不能”)继续进行。,能,线粒体内膜,解析 根据题中的信息，DNP对HO2H2O过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，而
11、不能形成ATP，由于H和氧结合形成水的过程发生在线粒体内膜上，因此DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解不受影响，但产生的ATP将会大大减少。,【训练1】(2013宁波调研)如图为某同学构建的植物叶肉细胞内的有氧呼吸过程图，4、7均为水，下列说法正确的是( )。,A.催化23过程的酶存在于线粒体内膜上 B.产生的8主要用于合成ATP C.3必定全部释放到大气中 D.6可来自叶绿体,解析 本题综合考查有氧呼吸的相关知识，意在考查考生的分析判断能力和理解能力。23过程是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，需要的酶在线粒体基质中；产生的8是能量，其主
12、要以热能形式散失，少量用于合成ATP；3是二氧化碳，二氧化碳可以释放到大气中，也可以进入叶绿体中用于光合作用；6是氧气，可以来自叶绿体，也可来自大气。,D,【训练2】(2011海南单科，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,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
13、吸过程中，第一阶段()产生的H，在第二阶段(或)消耗H 。,B,考点二 影响呼吸速率的因素及实践应用,1.内部因素遗传因素(决定酶的种类和数量),(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 (2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。 (3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。,2.外部因素,考点二 影响呼吸速率的因素及实践应用,2.外部因素,考点二 影响呼吸速率的因素及实践应用,若AB=BC，B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，,Q点只进行无氧呼吸(O2浓
14、度为0),P点开始只进行有氧呼吸(O2浓度为10%),R点释放的CO2量最少，此时更有利于蔬菜运输。,由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积代表无氧呼吸生成的CO2总量,曲线延伸解读,曲线上Q点、 P点、 R点、B点各代表什么含义？,OBP：代表有氧呼吸，QBD：代表无氧呼吸。,考点二 影响呼吸速率的因素及实践应用,2.外部因素,(1).O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。 (2).随着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；但后来随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度又增大。 (3).从化学平衡的
15、角度分析，高浓度的CO2在一定程度上可以抑制细胞呼吸。,【典例2】如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答问题。,(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_。 (2)_点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_。,氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量,氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制,P,解析 本题以细胞呼吸的两种类型为核心命题点，考查了有氧呼吸、无氧呼吸随O2浓度变化的特点，综合考查了学生解读曲线、根据已知曲线画未知曲线的能力以及解决相关实际问题的能力。 解题时应注意：Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少，此时更有利于蔬菜运输。,【典例2】如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答问题。,(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。 (4)若图中的AB段与BC段的距离等长,如图(点线)所示(所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在x轴上的投影点)。,说明此时有氧呼吸释放
