2017-2018学年高中生物必修1（新课标）课件：5-3ATP的主要来源——细胞呼吸-2 .ppt

学习目标 1阐明无氧呼吸的过程，列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。2.联系日常生活中的实例，了解细胞呼吸原理的应用。设疑 激趣 导入 马拉松运动全程距离 26 英里 385 码，折合为 42.195 1 公里，这是一项考验运动员意志品质的运动，运动员在比赛中会产生强烈的肌肉酸疼的感觉；被水淹的农作物会出现烂根现象，最终导致植物死亡。这些情景都与细胞的无氧呼吸有关。无氧呼吸和有氧呼吸有什么不同？怎样利用细胞呼吸的原理来解决生产生活中的实际问题呢？自主 互动 探究 探究点一 无氧呼吸|双基梳理|除酵母菌外，还有很多生物能进行无氧呼吸。请阅读教材内容，探讨无氧呼吸的有关内容。1无氧呼吸的过程 无氧呼吸可以概括为两个阶段，整个过程都在细胞质基质中进行。(1)第一阶段：1 分子葡萄糖分解为 2 分子丙酮酸，产生少量H，释放少量的能量。(2)第二阶段：丙酮酸在不同酶的作用下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。(3)结合无氧呼吸的过程修订下列反应式：C6H12O6=2C2H5OH2CO2修订 C6H12O6酶2C2H5OH2CO2少量能量；C6H12O6=2C3H6O3修订 C6H12O6酶2C3H6O3少量能量。(4)酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵，以产物不同分别称为酒精发酵和乳酸发酵。(5)参照有氧呼吸的概念，概括无氧呼吸的定义：无氧呼吸指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。2不同的生物无氧呼吸的方式不同，请将下面生物进行分类：甜菜块根 玉米的根毛细胞 马铃薯块茎 人体肌肉细胞 酵母菌 乳酸菌 玉米的胚 苹果(1)产酒精、二氧化碳的是。(2)产乳酸的是。3对有氧呼吸和无氧呼吸进行比较，完成下表：项目 有氧呼吸 无氧呼吸 反应条件 有氧、有氧呼吸酶 无氧、无氧呼吸酶 呼吸场所 第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内 全过程都在细胞质基质内 分解产物 CO2和 H2O CO2、酒精或乳酸 不同点 释放能量 较多 很少 联系 其实质都是分解有机物，释放能量，生成 ATP 供生命活动需要；二者的第一阶段相同；有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化而来的 归纳提炼归纳提炼|即学即用|1判断下列有关细胞呼吸叙述的正误。(1)蛔虫进行无氧呼吸()(2)哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸()(3)长跑时，人体产生的 CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物()(4)马铃薯块茎进行无氧呼吸能产生乳酸()(5)无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应()(6)有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质()2在 a、b、c、d 条件下，测得某小麦种子萌发时 CO2和 O2体积变化的相对值如下表，若底物是葡萄糖，则下列叙述中错误的是()条件 CO2释放量 O2吸收量 a 10 0 b 8 3 c 6 4 d 7 7 A.a 条件下，呼吸产物除 CO2外还有酒精 Bb 条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少 Cc 条件下，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的 3 倍 Dd 条件下，产生的 CO2全部来自线粒体 解析：(1)a 条件下无 O2吸收只进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。(2)b 条件下 O2吸收量为 3 mol，CO2释放量为 8 mol有氧呼吸消耗葡萄糖12 mol；无氧呼吸释放 CO2为 8 mol3 mol5 mol，无氧呼吸消耗葡萄糖52 mol，则无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多。(3)c 条件下 O2吸收量为 4 mol，CO2释放量为 6 mol无氧呼吸释放 CO2为 6 mol4 mol2 mol，则相对来说有氧呼吸消耗46 mol葡萄糖而无氧呼吸消耗 1 mol 葡萄糖。(4)d 条件下，O2吸收量CO2释放量只进行有氧呼吸。答案：C 3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 解析：无氧呼吸的最终产物是乳酸或酒精和 CO2。有氧呼吸前两个阶段产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要 O2的参与，该过程并没有H的积累，H只在细胞基质中参与反应，产生无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖原，脂肪储存的能量更多，因此有氧氧化释放的能量多。答案：D 探究点二 细胞呼吸原理的应用|双基梳理|影响细胞呼吸的外界因素主要有温度、氧气和二氧化碳等，生产生活中人们可以利用细胞呼吸的原理，合理控制细胞的呼吸作用为人类服务。1细胞呼吸的影响因素(1)内部因素：主要指不同的生物种类、同一植物的不同器官、不同发育时期的呼吸酶的种类、数量不同。(2)环境因素 温度 温度主要是影响呼吸酶的活性，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强；但超过一定的温度，酶的活性下降，甚至会变性失活，从而使呼吸作用减弱直至停止。氧气 a从曲线可以看出，氧气对有氧呼吸有促进作用，对无氧呼吸有抑制作用。bO2浓度为零时，只进行无氧呼吸；O2浓度在 10%以下，进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在 10%以上，只进行有氧呼吸。cM 点时，有氧呼吸和无氧呼吸释放的 CO2的量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一样多？答案：不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸时，1C6H12O66CO2；无氧呼吸时，1C6H12O62CO2，所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的 CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是 1：3。二氧化碳 CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用。水 在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。2细胞呼吸原理的实践应用(1)用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。(2)利用酵母菌酿酒时：早期通气促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖；后期密封发酵罐促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精。(3)食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。(4)土壤松土促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量；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。(5)贮存粮食、水果的条件低氧(不是无氧)、低温；但二者差别在含水量方面，粮食要晒干入库，水果要保持一定湿度。(6)提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。归纳提炼归纳提炼 生物的细胞呼吸方式的判断(1)根据生物的生活环境和结构特点判断 如果某种生物生活在一个缺氧的环境中，说明其进行无氧呼吸，是厌氧型的，如肠道中的蛔虫；如果某种生物生活在一个氧气丰富的环境中，说明进行有氧呼吸，是需氧型的；如果某种生物在有氧和无氧条件下都能生存，则说明其是兼性厌氧型的。原核生物无线粒体，大多进行无氧呼吸产生乳酸(如乳酸菌)或者酒精和二氧化碳，但也有些原核生物进行有氧呼吸，如醋酸杆菌、蓝藻等。绝大多数高等生物以有氧呼吸为主，体现生物呼吸方式的进化方向：无氧呼吸有氧呼吸。高等动物无氧呼吸都是产乳酸的，高等植物绝大部分无氧呼吸产酒精和二氧化碳，也有例外产乳酸的，如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚(可记忆为“马吃甜玉米”)等。(2)根据气体的变化特点判断 物质变化特点 细胞呼吸方式 O2吸收量CO2释放量 只进行有氧呼吸 不吸收 O2但释放 CO2 只进行无氧呼吸 不吸收 O2，也不释放 CO2 只进行乳酸发酵 酒精产生量CO2释放量 只进行酒精发酵 酒精产生量4/3 无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸 O2吸收量CO2释放量(既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸)VCO2/VO24/3 有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸|即学即用|1贮藏苹果时既要保持其口感又要减少水分的消耗，下列最适宜的贮藏条件是()A高 CO2浓度、低氧浓度和零下低温 B低 CO2浓度、高氧浓度和零下低温 C低氧浓度、高 CO2浓度和零上低温 D完全无氧、高 CO2浓度和零上低温 解析：影响细胞呼吸的因素主要有水分、氧气和温度。题干中要求减少水分的消耗，所以只能从氧浓度和温度两方面考虑。酶活性在一定温度范围内，随温度的升高而增强，故低温是贮藏行之有效的方法之一，但零下低温会引起冻伤而失去苹果的口感。氧气是有氧呼吸的原料，二氧化碳是细胞呼吸的产物，降低反应物浓度或增加产物浓度都会降低细胞呼吸的速率；完全无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸，而氧气的存在可以起到抑制无氧呼吸的作用，因此氧气应调节到一个合适的浓度，在这个浓度下，氧气对无氧呼吸起抑制作用，而有氧呼吸又很弱，有机物的消耗达到最低。答案：C 2下列各项利用了细胞呼吸原理的是()真空包装的水果可延长保存期 粮食晒干后储存 利用葡萄、粮食和酵母菌制酒 温室大棚适当增加 CO2浓度、肥料以提高光合作用效率 A B C D 解析：真空包装可降低袋内含氧量，抑制霉菌、好氧细菌的细胞呼吸，防止蔬菜水果变质，达到保鲜、保质的目的；粮食晒干过程中降低了细胞的含水量，降低了细胞呼吸强度；用粮食制酒利用的是酵母菌在无氧条件下发酵(无氧呼吸)产生酒精；温室大棚适当增加 CO2浓度、肥料能提高光合作用效率，与细胞呼吸无关。答案：B 3将等量且足量的苹果果肉分别放在 O2浓度不同的密闭容器中，1 h 后测定 O2的吸收量和 CO2的释放量，如下表：O2浓度变化量 0 1%2%3%5%7%10%15%20%25%O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 CO2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 下列有关叙述中正确的是()A苹果果肉细胞在 O2浓度为 0%3%和 5%25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸 B贮藏苹果时，应选择 O2浓度为 5%的适宜环境条件 CO2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生 ATP 越多 D苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳 解析：只要氧气的吸收量不为 0，就有有氧呼吸，故氧气浓度在1%3%内既有有氧呼吸又有无氧呼吸，A错误；O2浓度超过20%时，随氧浓度的增大，有氧呼吸不再增强，C 错误；苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳，D 错误；氧气浓度为 5%时，CO2释放量最少，有利于贮藏苹果，故 B 正确。答案：B 探源 揭秘 高考【高考示例】例 1(2013 山东节选)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：(3)若测得阶段种子吸收 O2与吸收 CO2的体积比为 1：3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为_。解析：根据题意假设 O2的吸收量是 1 mol，则 CO2的释放量为 3 mol，则 有氧条件下 C6H12O66O26H2O酶6CO212H2O能量【1】1 6 6 1/6 mol 1 mol 1 mol 无氧条件下 C6H12O6酶2C2H5OH2CO2少量能量【2】1 2 1 mol 2 mol 所以，无氧呼吸消耗的葡萄糖量：有氧呼吸消耗的葡萄糖量6：1。答案：6：1 高考 VS,教材 真题探源【1】教材第 93 页：有氧呼吸反应式，即 C6H12O66H2O6O2酶6CO212H2O能量。【2】教材第 95 页：无氧呼吸产生酒精的反应式，即 C6H12O6酶2C2H5OH2CO2少量能量。例 2(2013 福建节选)为研究淹水时 KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的 KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。请回答：(1)细胞有氧呼吸生成 CO2的场所是_，分析图中 A、B、C 三点，可知_点在单位时间内与氧结合的H最多。(2)图中结果显示，淹水时 KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有_作用，其中_ mmol L1的 KNO3溶液作用效果最好。(3)根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作 为 检 测 有 氧 呼 吸 速 率 的 指 标？