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1、ATP的主要来源 细胞呼吸,概念,类型,有氧呼吸,无氧呼吸,细胞呼 吸,葡萄糖的初步分解,丙酮酸彻底分解,H的氧化,丙酮酸不彻底分解,乳酸,酒精+CO2,知识网络,葡萄糖的初步分解,影响细胞呼吸的因素,一、细胞呼吸的概念,细胞呼吸是有机物在细胞内经过一系列氧化分解生成二氧化碳和其它产物，释放能量并且生成ATP的过程。,二、细胞呼吸的类型,考点分析,（一）有氧呼吸,1.有氧呼吸过程图解,C6H12O6,6CO2,12H2O,线粒体,细胞质基质,2有氧呼吸的总反应式：,能量,你知道O 的来龙去脉吗？,总共放能2870kJ,其中 kJ转移给ATP,1161,（二）无氧呼吸,1.无氧呼吸过程,产生乳酸
2、的无氧呼吸,葡萄糖,举例,葡萄糖,产生酒精的无氧呼吸,举例,人和高等动物的肌细胞,水稻根部细胞,乳酸菌 ,甜菜块根、马铃薯块茎,苹果果实内部细胞,酵母菌,总共放能196.65kJ,其中 kJ 转移给ATP,2.无氧呼吸总反应式,61.08,1细胞质基质,酶,2丙酮酸+少量H+少量能量,有氧呼吸,2线粒体基质,酶,3线粒体内膜,酶,总反应式：,酶,无氧呼吸,产生酒精：,C6H12O6,酶,产生乳酸：,C6H12O6,酶,发生生物：,发生生物：,反应场所：,6CO2+大量H +少量能量,2丙酮酸+6H2O,12H2O+大量能量,24 H +6O2,6CO2 +12H2O +大量能量,C6H12O6
3、 +6O2 +6H2O,2C2H5OH+2CO2+少量能量,大部分植物，酵母菌,2乳酸+少量能量,动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚,甜菜的块根,细胞质基质,C6H12O6,2过程分析： (1)无氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的H将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。,(2)有氧呼吸中 既是反应物，又是生成物，且H2O中的氧全部来自于 。,(3)有氧呼吸的三个阶段共同的产物是 ，无氧呼吸 产生ATP。,ATP,只在第一阶段,H2O,O2,1不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因,在于催化反应的酶不同。,2原核生物无线粒体，只能进行无氧呼吸?,有些原核生物(如空气中的细菌、硝化细菌、蓝藻等)
4、仍可进行有氧呼吸。,3只能进行无氧呼吸的真核生物 ，其细胞内无线粒体。,(如蛔虫),有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系,主要在线粒体细胞质基质,需O2、酶 不需O2、酶,CO2 和H2O 乳酸或酒精、CO2,彻底 不彻底,多（2870KJ） 少（196.65KJ或222KJ),38molATP(1161KJ) 2molATP(61.08KJ),第一阶段的反应完全相同 分解有机物，释放能量,3ATP产生速率与O2供给量之间的关系,(1)A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。 (2)AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，A
5、TP的产生速率随之增加。 (3)BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可,是酶、ADP、磷酸等。,应用指南：不要把ATP产生速率与O2供给量之间的关系画成如下图所示的曲线：,【例1】下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是() A有氧呼吸过程中氧气直接氧化分解有机物 B无氧呼吸是没有氧气参与的氧化分解 C细胞呼吸中释放的能量大部分贮存在ATP中 D用创可贴包扎伤口是为了给伤口的细胞供氧,B,【解析】本题主要考查细胞呼吸的有关知识。A选项中，O2只在第三阶段与第一、二阶段产生的H结合生成水，不直接氧化分解有机物。C选项中，细胞呼吸中释放的能量大部分转化为热量，只有少
6、部分的能量转移到ATP中。用创可贴包扎伤口不是为了给伤口的细胞供氧，而是抑制厌氧病原菌的繁殖且创可贴中含有治疗药。,二、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验 1“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验分析 (1)实验探究过程 ,提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下？酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？,作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于 等)作出合理的假设,设计并进行实验,酿酒、发面,探究酵母菌细胞呼吸的方式,背景资料：,酵母菌是单细胞真菌，属于兼性厌氧菌。,设计实验：,1. 配制酵母菌培养液：5%葡萄糖溶液,2. 检测CO2:,澄清石灰水,溴
7、麝香草酚蓝水溶液,重铬酸钾的浓硫酸溶液,变灰绿色,（橙色）,3. 检测酒精：,对比实验,有氧条件,无氧条件,自 中各取2 mL滤液分别注入编号为1、2的两支试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g 的浓硫酸溶液振荡并观察溶液中颜色变化 实验现象 实验结论：,A、B,重铬酸钾,甲、乙两装置中石灰水都变混浊，但甲中混浊程度高且速度快,2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色 ,酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 ；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生,二氧化碳和水,酒精，还产生少量的二氧化碳,(2)实验中的关键步骤,将装置(甲)连通橡皮球，让
8、空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证 ,又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，清除空气中的 ，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变混浊,B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。,O2的充分供应,CO2,是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。,2酵母菌细胞呼吸类型的判断 (1)若只产生CO2，不消耗O2，则,只进行无氧呼吸,(图中A点)。,(2)若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，,则两种呼吸同时存在,(图中AC段)。,(3)若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等，,则只进行有氧呼吸,(图中
9、C点以后),(4)B点,表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用CO2释放量表示)，此时CO2的总释放量最低。,D点表示,O2浓度超过一定值(10%)以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。,【例1】下图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验装置。对该图分析不合理的是() A该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌 B甲、乙两装置应置于相同且适宜的温度下 C在相同时间内，C、E瓶中混浊程度相同 DA瓶中加入NaOH是为了吸收空气中CO2,C,【解析】本题主要考查“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验。图甲是在有氧条件下酵母菌的培养情况，图乙是在无氧条件下酵母菌的培养情况，虽然酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，
10、但量不同，因此C、E瓶中混浊程度是不相同的。,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：,(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_。 (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，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_。 (5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充
11、入氮气，目的是_。 你认为氧浓度应调节到_点的对应浓度，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：,答案(1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制 (2)P氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量 (3)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)。 (4)一样多1/3 (5)降低氧浓度，减少 有机物的消耗R 此时有氧呼吸强度较低， 同时又抑制了无氧呼吸， 蔬菜中的有机物消耗最少,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
12、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。,例题3：将酵母菌研磨离心后,把得到的上清液(含细胞质基质)、沉淀物(含细胞器)和未离心匀浆（酵母菌）分别放入甲、乙、丙三个试管中,向试管内滴加等量的葡萄糖,最终产物是CO2和H2O的试管是 A.甲 B.丙 C.甲和乙 D.乙和丙,三、细胞呼吸原理的应用,细胞呼吸的中间产物（如：丙酮酸）是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。,3. 农业生产,2. 工业生产,1. 医学护理,4. 运动健身,细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和
13、果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。,粮食储藏时：降低温度和氧气浓度，保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。 例：稻谷等种子含水量超过14.5时，呼吸速率就会骤然增加，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。,果蔬储藏：采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。 例：苹果、梨、柑、橘等果实在01时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜68个月。 农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。,（要保持水分）,农业生产：粮食储藏和果蔬保鲜,三、细胞呼吸原理的应用,1.温度,四.影响细胞呼吸的因素及细胞呼
14、吸原理在生产、生活中的应用,最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制； 低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制。,生产上应用这一原理在 下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度，降低细胞呼吸,低温,减少有机物的消耗，提高产量。,2.氧气浓度,四.影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸原理在生产、生活中的应用,O2浓度低时，无氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。,生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理
15、来延长蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土增加根的有氧呼吸；在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖；把大米抽成真空保存。,3.CO2浓度,四.影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸原理在生产、生活中的应用,从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼吸作用的速率下降。,四.影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸原理在生产、生活中的应用,注意：种子、蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，不同的是种子还应保持干燥，而蔬菜和水果应保持一定湿度。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。,4.水,四.影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸原理在生产、生活中的应用,下列各项应用中，主要是利用细胞呼吸
16、原理的是 手指受伤时，选择透气的消毒纱布包扎； 稻田定期排水； 利用葡萄、粮食和酵母菌制酒； 光下适当增加作物环境中二氧化碳的浓度 A. B. C. D.,B,二、内部因素 1.植物种类、器官、发育年龄 2.线粒体、,影响呼吸作用的因素,1.(2010全国新课标)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是( ) A无氧呼吸的终产物是丙酮酸 B有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水 C无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累 D质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多,D,【解析】 无氧呼吸的最终产物应该是乳酸或者酒精和二氧化碳；有氧呼吸前两阶段产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水；无氧呼吸
17、不需要O2的参与，但是并没有H的积累；质量相同的脂肪和糖原相比，因脂肪的C、H比例高，所以氧化时释放的能量多。,2.(2010南京检测)下列关于人体内有氧呼吸和无氧呼吸的比较，正确的是( ) A二氧化碳只是有氧呼吸的产物 B葡萄糖只能作为有氧呼吸分解的底物 C还原性氢只在有氧呼吸过程中产生 D无氧呼吸的两个阶段也都能释放能量,A,【解析】选A。人体中的无氧呼吸是进行乳酸发酵，不会产生二氧化碳；葡萄糖既能作为有氧呼吸的底物，也能作为无氧呼吸的底物；还原性氢在无氧呼吸第一阶段也能产生；无氧呼吸的第二阶段不释放能量。,3.如下图所示，为人体内氢随化合物在生物体内代谢转移的过程，下列分析合理的是( )
18、,C,A过程发生在核糖体中，水中的氢只来自于NH2 B在缺氧的情况下，过程中不会发生脱氢反应 CM物质应该是丙酮酸，过程不会发生在线粒体中 D在氧气充足的情况下，、过程发生于线粒体中,【解析】本题通过氢随化合物在生物体内转移的过程，考查有氧呼吸、无氧呼吸及氨基酸脱水缩合的过程。图中是氨基酸脱水缩合过程；、为有氧呼吸，、为无氧呼吸。A项中水中的氢可来自于NH2和COOH；B项无氧呼吸的第一阶段同有氧呼吸的第一阶段，均可产生H、丙酮酸和少量ATP；D项为细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，不发生在线粒体中。C项过程是无氧呼吸，一定不发生在线粒体中。,4.(原创)细胞内糖分解代谢过程如下图所示，下列叙述错误的是( ),B,A植物细胞能进行过程和或过程和 B酵母细胞的细胞质基质中能进行过程和 C哺乳动物细胞内，过程比过程释放的能量多 D无氧呼吸的酵母细胞内，过程产生H，过程消耗H,【解析】酵母细胞有氧呼吸的产物是CO2和水，其中水和CO2的生成发生于线粒体中，而不是细胞质基质。,