备战高考生物一轮复习优质课件 第08讲 细胞呼吸

这是一份备战高考生物一轮复习优质课件 第08讲 细胞呼吸，共60页。PPT课件主要包含了细胞呼吸的方式及过程，探究酵母菌的呼吸方式，细胞呼吸，细胞呼吸的方式，依据是否需要氧气，有氧呼吸，彻底氧化分解，二氧化碳和水，大量能量，大量ATP等内容，欢迎下载使用。

影响细胞呼吸的环境因素及应用
细胞呼吸方式的判断方法
指细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。也称呼吸作用。
呼吸是指机体与环境之间O2和CO2交换的过程。
——有氧呼吸和无氧呼吸
指细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生 ，释放 ，生成 的过程。
[H]=NADH(还原型辅酶I)
细胞质基质、线粒体（主要场所）
最常利用的是 ，还可以利用脂肪和蛋白质等。
6.特点：与有机物在生物体外的燃烧相比
②有氧呼吸进行时有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放。
③有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在ATP中。
有利于维持细胞的相对稳定。
保证有机物中的能量得到充分的利用。
1.线粒体是真核生物进行有氧呼吸的主要场所，能否说生物没有线粒体就无法进行有氧呼吸( )2.线粒体能直接利用葡萄糖进行氧化分解( )3.在线粒体内膜利用的[H]只来自于丙酮酸水解( )4.有氧呼吸中只产生水不消耗水( )5.有氧呼吸三个阶段均产生ATP，第二阶段产生的ATP最多( )6.有氧呼吸过程等同于有机物在体外燃烧( )7.人体骨骼肌细胞在缺氧条件下，细胞呼吸产生的CO2体积多于吸收的O2的体积( )8.细胞在供糖不足时，无氧呼吸可将脂肪氧化为乳酸或酒精 ( )
9.叶绿体中可发生CO2→C3→C6H12O6，在线粒体中则会发生C6H12O6→C3→CO2 ( )10.ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而产生 ( )11.光能转变成化学能发生在叶绿体中，化学能转变成光能发生在线粒体中 ( )12.线粒体和叶绿体都具有较大膜面积和复杂的酶系统，有利于新陈代谢高效而有序地进行 ( )13.剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体 ( )14.线粒体是人体细胞产生CO2的唯一场所 ( ) 15.叶绿体能通过光合作用合成葡萄糖，线粒体可以通过有氧呼吸分解葡萄糖 ( )16.分泌蛋白的合成与分泌与ATP水解反应相联系 ( )17.线粒体、叶绿体的基质中都能产生ATP ( )
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 ，产生 ，释放 ，生成少量ATP的过程。
例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、 甜菜块根、玉米胚细胞等
例：大多数植物、酵母菌
葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
微生物的无氧呼吸也叫发酵
只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。
葡萄糖无氧呼吸都只在 释放少量的能量，其中一部分储存在 ，一部分以热能形式散失，葡萄糖中大部分能量存留在 中。
6.特点：与有氧呼吸相比
②有机物氧化分解不彻底。
7.常见的主要进行无氧呼吸的生物或细胞
乳酸菌、破伤风杆菌、哺乳动物成熟红细胞、蛔虫
1.有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段反应完全相同（ ）2.无氧呼吸的第一阶段和第二阶段两个阶段都可以释放出能量（ ）3.无氧呼吸时有机物中的能量大部分以热能的形式散失了（ ）4.不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是酶不同，根本原因是 基因选择性表达的结果。 （ ）
控制不同酶合成的基因不同
➊植物细胞能进行过程①和③或①和④（ ）➋真核细胞的细胞质基质能进行过程①和②（ ）➌原核细胞不能进行过程②( )➍乳酸菌细胞内过程④消耗[H]，并产生少量ATP( )➎哺乳成熟的红细胞只能进行过程①和④（ ）➏葡萄糖中的能量通过过程①和③一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中（ ）
有氧呼吸与无氧呼吸的异同
大量（2870KJ/ml）
少量(196.65或225.94KJ/ml)
有机物彻底分解，能量完全释放
有机物没有彻底分解，能量没完全释放
第一阶段(葡萄糖丙酮酸)相同
氧化分解有机物，释放能量，产生ATP
为生物体生命活动提供能量
细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去向
（1）为生物体提供能量（2）生物体代谢的枢纽。
细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽。
温度通过影响 而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。
①最适温度:②超过最适温度:③低于最适温度:
呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。
呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。
① 储存食品（冰箱）；②大棚栽培在夜间和阴天适当 以降低呼吸作用消耗的有机物；③ 水和面发得快。
直接影响呼吸速率和呼吸性质。对无氧呼吸有抑制作用。
2. 氧气浓度0~b时
有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，有氧呼吸速率增大，无氧呼吸速率减小。
3. 氧气浓度b~c时
无氧呼吸减弱，有氧呼吸较弱，细胞呼吸（A)最弱，储存蔬菜、水果、粮食等，应控制氧气浓为a(或a附近)。
无氧呼吸被完全抑制，细胞只进行有氧呼吸，细胞呼吸即为有氧呼吸。
有氧呼吸速率达到最大，再增加氧气浓度，呼吸速率不再增加。限制因素可能是呼吸底物的量或酶的量与酶的活性等。
1.中耕松土， 可增强根的呼吸作用， 有利于矿质元素的吸收。
2.在储存蔬菜、水果、粮食时， 为了减少有机物消耗， 应控制低氧(a点氧气浓度)环境。
CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
储藏粮食时适当增加CO2浓度，可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗。
①直接影响——水是有氧呼吸的反应物，可直接参与反应。
②间接影响——许多生化反应需在水中才能进行，自由水含量 升高，细胞呼吸加快。
①粮食在收仓前要进行晾晒处理，减少有机物消耗。
②干种子萌发前进行浸泡处理。
1.种子保藏从O2、CO2、H2O、温度等的条件是？
2.水果、蔬菜保鲜从O2、CO2、H2O、温度等的条件是？
低O2、高CO2、干燥、零上低温
低O2、高CO2、一定湿度、零上低温
3.影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、高氧等措施；若需要降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。
种子萌发时细胞吸水和呼吸速率变化曲线解读
(1)在种子吸水的第Ⅰ阶段，吸水较快（以吸胀作用吸水），增加自由水含量使呼吸速率上升。
(2)在种子吸水的第Ⅱ阶段，呼吸作用产生的CO2量要比O2的消耗量大得多，说明此期间主要进行无氧呼吸。
(3)在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了O2的吸收量，种子以有氧呼吸为主，同时胚根主要为渗透吸水。
(4)从O2的吸收量可大于CO2的释放量看出，有脂肪参与呼吸作用。
细胞呼吸与生产生活实际的联系
1.包扎伤口：选用透气消毒纱布，抑制厌氧细菌（破伤风杆菌）的 呼吸与繁殖。
2.酵母菌酿酒：选通气，后密封。先让酵母菌有氧呼吸，大量繁殖， 再无氧呼吸产生酒精。
3.花盆经常松土：促进根部有氧呼吸，利于吸收无机盐等。
4.有氧运动：提倡慢跑，防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
5.稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根 死亡。
6.在人工气候室栽培作物，降低夜温以减少呼吸消耗，有利于物质积累。
7.泡菜和酸奶的制作：利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸。
1.(2022·松原市高三期末)“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡。图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法错误的是( )A.a、b和c运动强度下有氧呼吸和无氧　呼吸同时存在B.运动强度≥b后，肌肉细胞CO2的产　生量将大于O2的消耗量C.无氧呼吸释放的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中D.若运动强度长时间超过c，会因乳酸增加而使肌肉酸胀乏力
2.人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，快肌纤维几乎不含有线粒体，与短跑等剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关．下列叙述错误的是（　　）A．消耗等摩尔葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP多B．两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATPC．短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉D．慢跑时慢肌纤维产生的ATP，主要来自于有氧呼吸的第二阶段E.两种肌纤维的呼吸作用起点都可以是葡萄糖
酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作 饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添 加剂时，要给培养装置通气或进行振荡， 以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母 菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。
酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸吗？
酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳
影响实验结果的可变因素
温度、pH、培养液的浓度和体积
单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：
根据浑浊程度检测CO2产生的多少
根据其变黄色时间的长短，检测CO2产生的多少
①配置酵母菌培养液：( + )
酵母菌培养液的配置（必修一P91）
②检测CO2的产生：
如何在通入空气中去除CO2？
B瓶应封口放置一段时间后再连通澄清石灰水，为何？
NaOH溶液可吸收空气中的CO2。
消耗瓶内的氧气，造成无氧环境。
澄清石灰水都变浑浊，且有氧呼吸装置比无氧呼吸的更浑浊。
有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多。
加入瓶中的葡萄糖溶液需加热并冷却的目的分别是：a.加热目的是 。b.冷却目的是 。
加热以杀死其他微生物及除去溶解氧
③检测酒精的产生：
由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精。
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸
在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，需要设置有氧和无氧两种条件来探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。
六、探究酵母菌细胞呼吸的方式的其他装置1
①管口2与澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液 的试剂瓶相连。
②一组阀a打开，探究有氧条件下的呼吸方式； 另一组阀a关闭，探究无氧条件下的呼吸方式。
③实验结束后，打开阀b，通过管口3检测 酒精的产生情况。
六、探究酵母菌细胞呼吸的方式的其他装置2
甲组：一定量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液+一定量的活性干酵母，加石蜡油铺满液面；30分钟后记录温度为A
乙组：等量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液+等量的活性干酵母，不加石蜡油；30分钟后记录温度为B
丙组：一定量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液，加石蜡油铺满液面；30分钟后记录温度为C
1.(2021·广东，9)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是（ ）A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便　检测乙醇生成B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母　菌已产生了CO2C.用甲紫溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
2.为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL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。下列有关分析错误的是（ ）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
3.甲、乙两组同学拟用下面装置探究细胞在有氧和无氧条件下 CO2的产生量，为此展开了如下讨论。你认为其中最不合理 的观点是(　　)
A.图中A用以除去充入的CO2，以所充气体中是否含氧作为自变量而不是是否充气B.若图中B是酵母菌培养液，因其在不同条件下繁殖速度不同影响实验，可换成苹果小块C.图中C若是溴麝香草酚蓝溶液，可用变色所用的时间比较CO2的产生量D.若在有氧、无氧条件下产生等量的CO2，说明在两种条件下底物的消耗量相等
一、根据反应物和产物来判断
①消耗O2或产物中有H2O：
②产物中有酒精或乳酸：
一定为产乳酸的无氧呼吸或死亡
二、O2吸收量与CO2释放量，酒精和CO2释放量
→只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸或有氧呼吸+乳酸发酵。
①不消耗O2，释放CO2
→只进行产酒精的无氧呼吸。
②不消耗O2，不释放CO2
→只进行产乳酸的无氧呼吸或细胞已死亡。
③CO2释放量= O2吸收量
④ CO2释放量>O2吸收量
→既进行有氧呼吸又进行产酒精的无氧呼吸。
⑤ CO2释放量→可能存在脂质的氧化分解。
⑥酒精产生量=CO2释放量
⑦酒精的产生量→既有进行有氧呼吸， 又进行产酒精的无氧呼吸。
→只进行产乳酸的无氧呼吸。
三、依据反应场所来判断
①真核细胞： A.若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行，则为 ； B.若部分过程在线粒体中进行，则为 。
②原核细胞：原核细胞没有线粒体，故原核细胞的呼吸作用在细胞 质和细胞膜上进行，其呼吸方式的判断应是根据产物判断， A.若只有二氧化碳和水产生，则为 ， B.若有乳酸或酒精产生，则为 。
1.氧的浓度会影响细胞呼吸。在a、b、c、d条件下,底物是葡萄糖,测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下图。则下列叙述中正确的是(　　)
A.a、b、c、d条件下,细胞呼吸的场所均为细胞质基质和线粒体B.a条件时,细胞呼吸最终有[H]的积累C.b、c条件下,细胞呼吸的产物只有二氧化碳和水D.若底物是等量的脂肪,则在d条件下释放的CO2与吸收的O2的比值可能不为1
2.种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是(　　)A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
3.葡萄糖和脂肪是细胞呼吸常用的物质，葡萄糖中的氧含量远多于脂肪，科学研究中常用RQ(释放的CO2体积/消耗的O2体积)来推测生物的呼吸方式和用于呼吸的能源物质。下列叙述不正确的是(　　)A.水淹时植物根细胞的RQ>1，该植物根细胞呼吸的产物可能有酒精B.若测得酵母菌在葡萄糖培养液中的RQ＝1，说明进行的是有氧呼吸C.若测得某植物种子在萌发初期的RQ<1，该植物种子可能富含油脂D.人体在剧烈运动的时候，若呼吸底物只有葡萄糖，RQ会大于1
四、液滴移动法探究细胞的呼吸方式
2.装置2中着色液滴移动的距离代表呼吸作用消耗的氧气和释放的 二氧化碳的体积的差值。
1.装置1中加入NaOH溶液的目的是 ，根据着色液滴 移动的距离可测出 的体积。
若实验组刻度左移5个单位，对照组刻度右移2个单位，则实际呼吸强度为_____个单位。
只进行有氧呼吸或有氧+产乳酸的无氧
只进行产酒精的无氧呼吸
既进行有氧呼吸又进行产酒精的无氧呼吸
细胞已死亡或只进行产乳酸的无氧呼吸
①如果实验材料是绿色植物， 整个装置应遮光处理，否则 植物的光合作用会干扰呼吸 速率的测定。
②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰， 应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理因素引起误差， 应设置对照实验，将所测的生物材料灭活 (如将种子煮熟)，其他条件均不变。
(经典题，高考题改编)不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同。在科学研究中常通过呼吸熵（RQ＝（释放的CO2的体积/消耗的O2体积）推测生物用于有氧呼吸的能源物质。下图是测定发芽种子呼吸熵的两个装置，25 ℃下经20 min后装置一、二着色液滴分别向左移动x和y(mm)，请回答：。
(1)装置1中加入NaOH溶液的目的是 。
(2)x代表 ， y代表的 。
细胞呼吸消耗氧气的体积
消耗氧气和释放二氧化碳的体积之差
(3)若测得x＝200 mm，y＝30 mm，则该发芽种子的呼吸熵是 。
(4)若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ，则应将该装置放于 条件下进 行，原因是 ，干扰呼吸作用产生的气体量的 变化。
(5)为使测得的x和y值更精确，还应再设置另一对照装置。对照装置的容器 和小瓶中应分别放入 。 设对照装置的目的是 。
用于校正装置1和装置2内因物理因素引起的气体体积变化
(6)按上述两装置正确操作，某同学 发现开始的一段时间内装置1中的 着色液滴向左移动，而装置2中 的着色液滴位置却不发生改变， 则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是 ，理由是：
若发现装置1和装置2中的着色液滴均向左移动，则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是 ，理由是：
以葡萄糖为能源物质进行有氧呼吸时，吸收的氧气量等于释放的二氧化碳量。
脂肪富含氢，在被氧化分解时吸收的氧气量大于释放的二氧化碳量。