呼吸与光合-2021年高考生物一轮复习课件(共131张PPT)

呼吸与光合专题五主要内容一细胞呼吸细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列的，生成或，释放出，并生成。的过程。氧化分解二氧化碳其他产物能量ATP有氧呼吸无氧呼吸（一）呼吸作用的过程1.有氧呼吸概念细胞在的参与下，通过多种的催化作用，把等有机物，产生。，释放，生成许多的过程。氧酶葡萄糖彻底氧化分解二氧化碳和水能量ATP2.有氧呼吸过程1C6H12O62丙酮酸CH3COCOOH12H2O6CO26O2酶酶酶4[H]20[H]Ⅰ：细胞质基质少量能量6H2O少量能量Ⅱ：线粒体基质Ⅲ：线粒体内膜大量能量（一）呼吸作用的过程①此过程中释放的能量大部分：小部分：②[H]的作用是：注意（一）呼吸作用的过程以热能形式散失合成38molATP（2+2+34）与氧气结合生成水（将氧气还原成水）3.有氧呼吸反应式C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+少量能量细胞质基质Ⅰ阶段再次提醒：这里的能量不等同于ATP。（一）呼吸作用的过程（NADPH还原型辅酶Ⅰ）(CH3COCOOH)（合成2ATP）酶6CO2+20[H]+少量能量2丙酮酸+6H2O线粒体基质Ⅱ阶段（合成2ATP）酶12H2O+大量能量24[H]+6O2线粒体内膜Ⅲ阶段（合成34ATP）C6H12O6+6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+能量（合成38ATP)总反应式（一）呼吸作用的过程4.无氧呼吸反应式（全过程均在中进行）Ⅰ阶段（与有氧呼吸）Ⅱ阶段（丙酮酸分解，能量，ATP）（一）呼吸作用的过程细胞质基质完全相同C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+少量能量细胞质基质（NADPH还原型辅酶Ⅰ）(CH3COCOOH)（合成2ATP）不彻底不释放不形成①乳酸发酵例：总反应式2丙酮酸+4[H]酶2C3H6O3（乳酸）细胞质基质C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+少量能量（合成2ATP）（一）呼吸作用的过程高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）Ⅱ阶段例：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2酶+少量能量(合成2ATP)酶2C2H5OH（酒精）+2CO22丙酮酸+4[H]细胞质基质（一）呼吸作用的过程②酒精发酵Ⅱ阶段大多数植物、酵母菌总反应式（一）呼吸作用的过程注意无氧呼吸只有阶段释放能量，产生ATP。葡萄糖中大量的能量没有，而是存储在中。第一少量彻底氧化分解酒精或乳酸【例】(2019·全国Ⅱ，2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列有关叙述正确的是(B)A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生（一）呼吸作用的过程【解析】在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，释放出少量的能量并生成少量ATP，第二阶段在相应酶的催化下，丙酮酸转化为乳酸，不产生ATP，A、C项错误，B项正确；储藏库中氧气浓度升高，会促进马铃薯块茎细胞的有氧呼吸，抑制无氧呼吸，乳酸产生量减少，D项错误。（一）呼吸作用的过程【例】（2018全国Ⅲ卷，5）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是（C）A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP（一）呼吸作用的过程【解析】本题主要考查植物细胞的光合作用、细胞呼吸及生态系统能量流动的有关知识。植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精，某些组织或器官是乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确，所以选C。（一）呼吸作用的过程类型有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件、多种酶和适宜的温度，多种酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段在中，第二、三阶段在内全过程都在中物质变化有机物氧化分解，生成。有机物分解，生成。释放能量释放量能量，产生量ATP释放量能量,产生量ATP特点受和等因素的影响有02存在时，无氧呼吸受。相互联系其本质都是分解，释放，生成供生命活动需要；第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)相同。5.有氧呼吸与无氧呼吸的比较（一）呼吸作用的过程有O2无O2细胞质基质线粒体细胞质基质彻底CO2和H2O不彻底CO2和酒精或乳酸大大少少O2温度抑制有机物能量ATP完全①无氧呼吸产物不同是由于不同，根本原因在于不同。②无线粒体的真核生物进行。（如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等）；③一些原核生物无线粒体，但进行。（在中）。注意（一）呼吸作用的过程催化反应的酶的种类控制酶合成的基因只能无氧呼吸可以有氧呼吸细胞质基质6.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路来源去路[H]有氧呼吸：有氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：ATP有氧呼吸：都用于：（除外）无氧呼吸：（一）呼吸作用的过程C6H12O6和H2OC6H12O6与O2结合生成水还原丙酮酸三个阶段都产生只有第一阶段产生各项生命活动光合作用（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用1.温度：影响。应用：①储存食品（若是水果、蔬菜保鲜则需）②大棚栽培在夜间和阴天。③和面快酶的活性低温零上低温适当降温温水2.水：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而。超过一定范围，则会因而影响呼吸速率。应用：①粮食收仓前要进行（目的：）；②干种子萌发前进行处理。（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用加快缺氧晾晒抑制细胞呼吸浸泡【例】（2018全国Ⅱ卷，4）有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，下列说法错误的是（C）A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用【解析】风干的种子中自由水含量极少，细胞呼吸作用强度非常弱，因此有机物消耗减慢，A正确，C错误；风干的种子含水量少，不利于微生物的生长繁殖，B正确；风干的种子中自由水含量极少，导致结合水与自由水的比值增大，D正确。（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用3.CO2：代谢终产物，积累过多会。应用：适当浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。CO2呼吸速率O（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用抑制细胞呼吸增加CO24.O2：有氧呼吸，且对无氧呼吸产生。P（有氧+无氧）（有氧呼吸）（无氧呼吸）OaOb气体交换相对值O2吸收量BAOCO2释放总量CCO2释放量O2浓度（氧分压）OcQM（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用必需有抑制①A点：对应O2＝0，；②B点：B点之前，对应O＜O2＜Oc，。；B点后，对应O2≥Oc，。；（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用只进行无氧呼吸无氧呼吸和有氧呼吸同时进行无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸③C点：对应O2＝Oc，；④P点：对应O2＝Ob，CO2释放总量，有机物消耗总量，最适合于（浓度）；（原因：。）（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用无氧呼吸为零最小最少仓储低氧有氧呼吸较弱，而无氧呼吸受抑制⑤Q点：对应O2＝Oa，。；（提醒：不等同于有氧呼吸与无氧呼吸相等）⑥面积M：。（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用有氧呼吸与无氧呼吸的CO2释放量相等速率（强度）无氧呼吸过程中CO2的释放总量应用：①中耕松土有利于根部，进而促进对的吸收；②无氧发酵要严格控制，O2会无氧呼吸；③（点对应的氧气浓度）适合仓储，我们将其称为最佳仓储点。（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用有氧呼吸矿质离子无氧环境抑制低氧P【例】（2018天津卷，5）为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是（C）A.t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降B.t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快C.若降低10℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用【解析】在t1~t2时刻，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A正确；t3时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化，说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸，此时主要进行无氧呼吸，t1和t3产生CO2的速率相同，所以单位时间内产生相同量的CO2，所以单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，因此t3时，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快，B正确；图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高，反应速率最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，C错误；据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色，D正确。（二）影响细胞呼吸的外界因素及其应用（三）实验探究1.探究酵母菌细胞呼吸的方式①酵母菌：单细胞（真核），型②装置及目的12312真菌异养兼性厌氧1号瓶中NaOH溶液的作用是：，排除。对实验结果的干扰；2号瓶，装入的是酵母菌和葡萄糖，检验酒精时，需将溶液取出，在条件下与溶液反应，灰绿色产生；3号瓶通入气体后变得。装置一：有氧呼吸（三）实验探究吸收CO2通入空气中的CO2酸性重铬酸钾较混浊无装置一：有氧呼吸该装置需一段时间，再连通澄清石灰水，以除去。1号瓶仍需将溶液取出，在条件下与溶液反应，灰绿色产生；2号瓶通入气体后有。（三）实验探究封口放置瓶中原有的O2少许混浊酸性重铬酸钾有分析自变量：因变量：实验组：（三）实验探究有无氧气是否产生二氧化碳和酒精都是实验组，它们之间相互对照（实验）对比③结论酵母菌在有氧条件下，产生大量的；在无氧条件下，产生和少量的。（三）实验探究二氧化碳和水酒精二氧化碳④检测CO2酒精：酸性（浓硫酸）（三）实验探究澄清石灰水→变混浊（混浊程度）溴麝香草酚蓝水溶液→蓝—绿—黄（变黄的时间）橙色重铬酸钾灰绿色（变色的时间）生物材料生物材料2.细胞呼吸方式的判断实验①液滴移动装置提醒：生物材料可以是酵母菌、萌发的种子等可以进行呼吸作用的材料。（若是绿色植物，则该装置需进行遮光处理）（三）实验探究②实验原理装置1：NaOH溶液的作用是；红色液滴向移动的距离代表种子量；装置2：清水的作用是；红色液滴移动的距离代表种子呼吸。。（三）实验探究吸收瓶中的CO2左有氧呼吸吸收的O2与装置1形成对照吸收的O2量与产生的CO2量的差值③探究依据（O2吸收量和CO2释放量分别用O2和CO2简写）O2＝CO2＝0→O2＝0，CO2≠0→O2＝CO2≠0→O2≠0＜CO2→（三）实验探究只进行无氧呼吸（乳酸发酵）或细胞死亡只进行无氧呼吸（酒精发酵）只进行有氧呼吸或有氧呼吸+乳酸发酵（如：人肌细胞）有氧呼吸+无氧呼吸（酒精发酵），多余CO2来自无氧呼吸（酵母菌）VCO2VO2＝4/3→无氧呼吸速率＝有氧呼吸速率；＞4/3→无氧呼吸速率＞有氧呼吸速率；＜4/3→无氧呼吸速率＜有氧呼吸速率；知识拓展若出现O2＞CO2，则可能存在脂肪等其他物质的氧化分解。因为脂肪中含量，氧化分解时耗氧量。（三）实验探究O原子少高④现象分析实验现象结论组次装置一装置二1不动不动只进行乳酸发酵或死亡分析O2吸收＝0O2吸收＝CO2释放＝02不动右移只进行酒精发酵分析O2吸收＝0只有CO2释放（三）实验探究④现象分析实验现象结论组次装置一装置二1左移右移进行有氧呼吸和酒精发酵分析有O2吸收（进行有氧呼吸）O2吸收＜CO2释放2左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和乳酸发酵分析有O2吸收（进行有氧呼吸）O2吸收＝CO2释放≠0（三）实验探究⑤装置误差校正生物材料死亡生物材料清水清水校正装置（三）实验探究常见装置（三）实验探究（三）实验探究【例】（2017年海南卷，7）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，