[史上最强生物课件]第5章 第3讲 细胞呼吸

第5章第3讲细胞呼吸知识点归纳1、概念、实质2、有氧呼吸3、无氧呼吸过程、场所、公式能量变化、物质变化4、有氧呼吸与无氧呼吸关系5、呼吸作用与光合作用的联系6、影响因素、实践应用7、意义细胞呼吸种类、过程、场所、公式能量变化、物质变化一、细胞呼吸的概念与实质1、细胞呼吸的概念：二、有氧呼吸有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出CO2和H2O，同时释放出大量能量的过程。生物体内的有机物在细胞中经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，并且释放出能量的总过程叫做细胞呼吸（又叫生物氧化）。2.实质分解有机物，释放能量并产成ATP的过程。H2OO2大量能量酶第三阶段葡萄糖丙酮酸[H]少量能量酶第一阶段细胞质基质各阶段发生的场所、反应物、产物、能量的释放情况等第二阶段CO2[H]少量能量酶线粒体H2O有氧呼吸的过程过程：场所：产物：C6H12O6⑴糖酵解阶段：酶少量[H]C3H4O3丙酮酸2少量能量在细胞溶胶（细胞质基质）里，将1个葡萄糖分子分解成2个丙酮酸产生少量的[H]，并释放少量ATP的过程。C6H12O6C3H4O32少量能量[H]C2化合物少量能量2CO2CO2[H]⑵柠檬酸循环阶段场所：在线粒体基质主要变化：丙酮酸被彻底分解成CO2和[H]，并释放少量能量的过程。柠檬酸循环过程草酰乙酸柠檬酸二碳化合物1个丙酮酸产生：3分子CO2，1分子ATP，4分NADH，1分子FADH2。（共发生５次脱氢：４次脱氢形成NADH，１次脱氢形成FADH2；3次脱羧，形成3个CO2）丙酮酸CO2NADH（C3H4O3）柠檬酸循环丙酮酸在线粒体内丙酮酸C2化合物柠檬酸循环CO2丙酮酸脱氢酶复合物（C3）（C2）CO2FADH2＋3NADH+3H++ATPNADH+H+⑶电子传递链阶段场所：在线粒体内膜和嵴上主要变化：将[H]与氧结合形成水，同时释放大量能量。(3)24[H]+6O212H2O+能量(大量)酶线粒体内膜上的电子传递链内膜外膜基质嵴在发生电子传递时释放出的能量使电子传递链中的蛋白质复合体将质子由内膜的内侧通过主动运输转运到外侧，造成膜两侧的质子浓度梯度，外侧的质子浓度高而内侧的浓度低。造成了跨膜的质子浓度梯度。由于质子不能自由透过内膜，只有通过ATP合成酶的质子通道才能进入膜内。膜两侧的质子梯度就是一种势能，一旦质子经过通道，这种势能就被ATP合成酶用于合成ATP。有氧呼吸的三个阶段细胞溶胶线粒体基质线粒体内膜有氧呼吸过程场所反应物产物产生ATP数量糖酵解柠檬酸循环电子传递链是否需要O2丙酮酸+水CO2+还原氢不需要少量(2mol)还原氢+O2水需要大量(26mol)丙酮酸+还原氢不需要少量(2mol)葡萄糖1摩尔葡萄糖彻底分解后,放出总能量是2870千焦,其中有1161千焦的能量贮存于ATP中(约占40%),其他的能量以热的形式散失.能量热能能量散失ADP+PiATP酶⑷总反应式C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶（2870KJ）场所——在细胞溶胶一般指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。三、无氧呼吸1.产生乳酸的无氧呼吸——乳酸发酵NADH葡萄糖丙酮酸少量能量酶2CH3CHOHCOOH酶细胞溶胶人和动物的骨骼肌马铃薯块根、甜菜块根玉米胚乳酸菌（氧气抑制乳酸菌生存）C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶多数高等植物、酵母菌、苹果果实内部细胞、葡萄的果实等。C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量酶2.产生酒精和CO2的无氧呼吸——酒精发酵NADH葡萄糖丙酮酸少量能量酶2C2H5OH酶细胞溶胶2CO223.有氧呼吸与无氧呼吸的比较:相同点：不同点：①.本质一样,都是分解有机物,释放能量②.从过程看,第一个阶段——糖酵解是相同的,而且都发生在细胞溶胶4.有氧呼吸与无氧呼吸的区别有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所主要在线粒体内细胞质基质是否需氧需要不需要分解产物CO2、H2OCO2和C2H5OHC3H603释放能量较多较少细胞呼吸的实质：分解有机物,释放能量①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。②当氧气浓度在0—10%之间，有氧呼吸与无氧呼吸并存，随着氧气浓度增加，无氧呼吸强度减弱有氧呼吸强度增强。P61③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。但是当氧气浓度达到一定値后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强(氧饱和点）。④当氧气浓度为C时，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最好。⑤氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生的CO2的量，所以，两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度，当两条曲线重合时（距离为0），无氧呼吸强度为0.⑴当N=1时生物体只进行有氧呼吸(2)当N=3︰4时，有氧呼吸与无氧呼吸分解葡萄糖的速率相同(3)当N3:4时，无氧呼吸占优势；(4)当该比例在3/4——1之间时，有氧呼吸占优势C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量酶C6H12O+6O2+6H2O酶6CO2+12H2O+能量吸收氧气释放CO2︰=N2.现有一瓶葡萄糖溶液,内置有适量的酵母菌。经测定,瓶中放出的CO2的体积与吸收O2的体积之比为5:3,这是因为A.占1/4的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸B.占1/3的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸C.占1/2的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸D.占2/3的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸1.当外界氧浓度为6％时，CO2的释放量与O2的吸收量之比是4：3，此时苹果果实呼吸消耗的葡萄糖为0.2摩尔，至少需要吸收摩尔的O2。0.6四、细胞呼吸的意义1.为细胞的生命活动提供能量2.细胞呼吸过程是各种有机物相互转化的枢纽，3.为合成其他化合物提供原料。例如，呼吸作用的中间产物丙酮酸，在酶的作用下可迅速转化为甘油、丙氨酸、等各类物质。呼吸作用是细胞代谢的中心！二碳化合物糖代谢是各种有机物相互转化的枢纽动物和人体能量的释放、转移和利用A能源物质氧化分解释放可以转移的能量BCD肌肉收缩神经传导和生物电合成代谢吸收和分泌细胞分裂植株生长转移热能[散失]利用ATPADP+Pi•酵母菌在有氧气时进行有氧呼吸，在无氧气时进行无氧呼吸产生酒精和CO2呼吸作用实例：•苹果的果实内部果肉细胞无氧呼吸产生酒精和CO2•种子萌发时既有有氧呼吸也有无氧呼吸•水稻根在长期水淹时进行无氧呼吸积累酒精——烂根•人体在进行不同程度运动时的呼吸作用•植物的叶肉细胞既光合也呼吸温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等⑴温度：主要影响呼吸酶的活性。在一定的温度范围内，呼吸作用的强度随着温度的升高而增强。（温度过高或过低对呼吸作用有何影响？）⑵氧气浓度：①在一定范围内细胞有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增大；②氧气对无氧呼吸有抑制作用。五、影响呼吸作用的因素⑶CO2浓度：CO2浓度对有氧呼吸有一定的抑制作用。⑷水：在一定范围内，呼吸强度随含水量的增加而增强。六、在实际中的应用1.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；中耕松土、合理灌溉、带土移栽等都是为了保证根细胞的正常呼吸；2.粮油储藏种子时，要降低种子的含水量，使其呼吸作用减弱，以减少有机物的消耗；3低：低温、低氧、低湿3.瓜果蔬菜的保险中，常采用低温保存、降低空气中氧气含量及增加CO2的浓度等措施，使其呼吸作用减弱，以达到保鲜目的；2低：低温、低氧4.在大棚蔬菜的栽培过程中，晚上适当减温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量；5.保持昼夜温差，利于植物有机物的积累6.发酵工程，利用微生物的无氧呼吸产生相应的产品探究酵母菌呼吸方式：1.本实验的自变量是；2.本实验的因变量是；3.本实验的无关变量有；4.本实验的预期实验结果是。P62有氧条件及无氧条件CO2的产生与否无CO2的空气，密封环境十分浑浊稍浑浊探究酵母菌呼吸方式：1.怎样鉴定有无CO2的产生？2.如何比较CO2产生的多少？3.怎样鉴定有无酒精的产生？①CO2使澄清的石灰水变浑浊；③在酸性条件下，酒精使橙色的重铬酸钾溶液变成绿色。P62②CO2使溴麝香草酚兰水溶液由蓝变绿再发黄；不变色橙色变为灰绿色《胜券在握》P62实验二：探究酵母菌呼吸作用的类型2.苹果内部腐烂时消耗一定量的葡萄糖可产生A摩尔的二氧化碳，其叶片在正常生长时消耗同样数量的葡萄糖可产生二氧化碳()A.1A摩尔B.2A摩尔C.3A摩尔D.6A摩尔CC6H12O62CO2+2C2H5OH+能量酶C6H12O+6O2+6H2O酶6CO2+12H2O+能量3.请说出下列细胞的呼吸类型及产物：洋葱根尖细胞哺乳动物成熟的红细胞长期被水浸泡的玉米的根细胞缺氧状态下的肌肉细胞蛔虫体细胞缺氧状态下的酵母菌乳酸菌——有氧呼吸，CO2和H2O——无氧呼吸，CO2和酒精——无氧呼吸，乳酸——无氧呼吸，乳酸——无氧呼吸，CO2和酒精——无氧呼吸，乳酸——无氧呼吸，乳酸4.人在剧烈运动时，处于暂时相对缺氧状态下的骨胳肌可通过无氧呼吸来获得大量能量，但体液内会积累一定量的A.乳酸和二氧化碳B.水和二氧化碳C.乳酸D.酒精和CO2C5..生物体内三大营养物质（蛋白质、糖类、脂肪）相互转化的枢纽是（）A.新陈代谢B.呼吸作用C.同化作用D.光合作用B6.假设有甲、乙两组酵母菌，分别培养在有足量葡萄糖的广口瓶中，甲组瓶口敞开并时常搅拌，乙组瓶口密封（基本无空气）。在消耗等量葡萄糖的情况下，甲组消耗的O2与乙组释放的CO2的比例为（）A.3:1B.2:1C.1:2D.6:1AC6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶7.食物中的淀粉被消化为葡萄糖不属于异化作用，葡萄糖在细胞内的氧化分解属于异化作用。8.长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物。9.萌发的种子在胚根突破种皮之前以无氧呼吸为主，随后即有有氧呼吸又有有无氧呼吸10.氧化相同质量的脂肪和糖类物质，脂肪的耗氧量多，产生的能量也多11.1mol葡萄糖彻底氧化分解放能2870KJ，其中只有1161KJ储存在ATP中，大部分能量以热能形式散失，但这部分能量还可以被生物体利用12.用1公斤黄豆可以生产5公斤豆芽，在此过程中有机物含量将会（）A.增加B.减少C.不变D.不能确定B水含量↑、有机物含量↓、种类↑、总重↑13.细胞的呼吸作用实质就是分解有机物，释放能量，产生ATP的过程。14.若某果实在一段时间内释放CO2的量比吸收的氧气多，则该果实只是进行了有氧呼吸。15.水稻的根细胞在缺氧状态有可能产生14C2H5OH。16.小白鼠吸入18O2，则其尿液中可以监测到H218O17.人体在长跑过程中，有氧呼吸的比例会提高，因此乳酸的产生量将降低18.密封坛内的泡菜可以较长时间保存。19.乳酸是人体成熟红细胞的能源物质。20.小麦种子中的储藏物质主要是淀粉、脂肪和蛋白质，在萌发时相应的水解酶活性很高。21.对三种运动项目的机体总需氧量、实际摄入氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下表，请分析马拉松跑、400m跑、100m跑运动过程中机体的主要供能方式分别是：A、有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解B、无氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解C、有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸D、有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸项目总需氧量/L实摄入氧量/L血液乳酸增加量马拉松跑600589略有增加400m跑162显著增加100m跑80未见增加A22.一运动员正在进行长跑锻炼，从他的大腿肌肉中检测到3种化学物质，其浓度变化如右图所示，图中P、Q、R三曲线依次代表A．O2、CO2、乳酸B．乳酸、CO2、O2C．CO2、O2、乳酸D．CO2、乳酸、O2B23.如图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置，在透明的容器B中放入湿润的种子。以下说法中正确的是A．光照条件下澄清石灰水变混浊是因为光照下种子的呼吸作用旺盛B．种子不进行光合作用，检测到的二氧化碳是呼吸作用产生的C．在黑暗条件下，种子不进行呼吸作用D．在光照条件下，澄清石灰水不会变混浊B2