2013版高中生物全程复习方略配套课件（中图版）：1.3.2.4从化学能到生物能.ppt

1、第四节从化学能到生物能一、细胞呼吸的主要场所线粒体1.写出图中标号的结构名称1_；2_；3_；4_。2.写出下列结构中含有的化学成分3中分布着_、少量的_。4上分布着_。3.线粒体的功能：_外膜内膜基质嵴与有氧呼吸有关的酶DNA和RNA与有氧呼吸有关的酶有氧呼吸的主要场所【点拨】线粒体内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的面积，有利于附着更多的酶，有利于有氧呼吸的进行。二、细胞呼吸的类型1.有氧呼吸(1)过程：(2)反应式：_。【点拨】(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但原核生物无线粒体，仍能进行有氧呼吸。(2)有氧呼吸三个阶段均释放能量，第三阶段释放的能量最多。C6H12O6+6H2O+6O2

2、 6CO2+12H2O+能量酶2.无氧呼吸(1)场所：_。(2)生成物：_或_。(3)反应式：产物为酒精：_。产物为乳酸：_。【点拨】(1)无氧呼吸释放的能量少，因为还有大部分能量储存在酒精或乳酸中。(2)不同生物的无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同。细胞质基质酒精和二氧化碳乳酸酶C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量酶C6H12O6 2C3H6O3+少量能量【思维判断】1.有氧呼吸的酶全部存在于线粒体中。()【分析】真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，因此其相关的酶存在于细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜中。2.无氧呼吸对生物体都有害。()【分析】有的生物只能进

3、行无氧呼吸，通过无氧呼吸获得生命活动所需的能量。进行有氧呼吸的生物也可以进行短时间的无氧呼吸，但长时间进行无氧呼吸会对机体造成危害。3.有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。()【分析】无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或乳酸，只有有氧呼吸的产物中有水。4.人的成熟红细胞无线粒体，不产生ATP。()【分析】人的成熟红细胞无线粒体，但可通过无氧呼吸产生ATP。5.保存蔬菜水果时为了降低有机物的消耗应放在完全无氧的环境中。()【分析】生物体各项生命活动需要的能量来自细胞呼吸，无氧时，细胞呼吸消耗大量有机物，而且产生的酒精对蔬菜水果也有一定的毒害作用，故应在低氧环境下保存蔬菜水果。有氧呼吸和无氧呼吸的过程1

4、.过程图解2.分析(1)有氧呼吸第一、二阶段产生的H用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的H用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。(2)有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部来自O2。(3)有氧呼吸中氧元素的来源和去路：3.有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸区别场所条件物质变化能量变化特点联系主要在线粒体中进行在细胞质基质中进行氧气，多种酶无氧气，多种酶葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和CO2 释放大量能量释放少量能量受O2和温度等因素的影响有氧气存在时，无氧呼吸受抑制二者第一阶段反应完全相同，

5、并且都在细胞质基质中进行；二者的本质都是氧化分解有机物、释放能量【高考警示钟】1.真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。2.原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等。【典例训练1】(2011海南高考)细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述错误的是()A植物细胞能进行过程和或者过程和B真核细胞的细胞质基质中能进行过程和C动物细胞内，过程比过程释放的能量多D乳酸菌细胞内，过程产生H，过程消耗H【解题指南】1.知识储备:(1)掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程；(2)明确不同细胞呼吸作用的代谢产物。2.解题思路:首先明确图中为有氧呼吸过

6、程，、为无氧呼吸过程；然后联系细胞呼吸过程的各阶段产物得出答案。【解析】选B。植物细胞可以进行无氧呼吸产生酒精和CO2，某些植物器官(如马铃薯块茎、甜菜块根)可以产生乳酸；真核细胞的细胞质基质中能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸，因此能进行过程，不能进行过程；有氧呼吸第三阶段释放的能量最多，过程为第二、三阶段，释放的能量多于过程；乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，第一阶段产生H，第二阶段消耗H。影响细胞呼吸的因素及在农业上的应用因素原因曲线应用温度最适温度时，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，细胞呼吸受抑制低温下贮存蔬菜、水果，夜间适当降温提

7、高大棚蔬菜产量因素原因曲线应用O2O2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；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)蔬菜、水果的保鲜、医用“创可贴”因素原因曲线应用CO2浓度水从化学平衡的角度分析，CO2浓度增大，呼吸速率下降在一定范围内，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低氧高CO2条件下保存蔬菜、水干燥的种子有利于贮藏【技巧点拨台】细胞呼吸的曲线识别技巧(1)“钟”型曲线：典型的酶促反应曲线，影响该曲线变化的因素是温度、pH。(2)下降型曲线：呼吸反应速率逐渐减缓，一般受生成物含量的影响

8、，随生成物的增多而减缓，如CO2浓度。(3)上升型曲线：呼吸反应速率逐渐加快，一般受反应物含量的影响，随反应物的增多而增加，如含水量。【典例训练2】溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，较低浓度的CO2使其由蓝变绿，较高浓度的CO2使其由蓝变绿再变黄。一实验小组用图示的实验装置，在25条件下，多次进行如下操作：打开阀门A和B；推注射器1的活塞，然后关闭A和B；一段时间后，拉注射器2的活塞，促进两个瓶中的气体流动。观察溴麝香草酚蓝水溶液的变色情况。(阀门A和B关闭时，整个装置是密封的)请完成下列问题：(1)此实验的目的是探究25 条件下_。(2)如果向有苹果的瓶中注入一定量的N2，一段时间后溴麝香草酚

9、蓝水溶液由蓝变绿，这种情况下苹果的代谢特点是_。(3)当向有苹果的瓶内注入的氮气很少或很多时，溴麝香草酚蓝水溶液都将会变黄，其原因是：向有苹果的瓶内注入的氮气很少时，_；向有苹果的瓶内注入的氮气很多时，_。(4)此实验结果可在实际生活中用于_。【解题指南】1.考查实质:有苹果的瓶内氧气浓度不同，苹果细胞呼吸的方式不同。2.解题关键:明确当有苹果的瓶内N2量少时，O2较多，苹果主要进行有氧呼吸，产生大量CO2；当瓶内N2量多时，O2较少，苹果主要进行无氧呼吸，也会产生较多的CO2。【解析】打开阀门A和B，推注射器1的活塞，然后关闭A和B，可以更新装置中的空气，因此可知此实验的目的是探究25条件下

10、氧气浓度对苹果呼吸作用的影响。溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，较低浓度的CO2使其由蓝变绿，如果向有苹果的瓶中注入一定量的N2，一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿，则说明细胞呼吸弱。当向瓶内注入的氮气很少时，氧气浓度很高，苹果有氧呼吸强，放出的CO2多；当向瓶内注入的氮气很多时，氧气浓度很低，苹果无氧呼吸强，放出的CO2也较多，所以溴麝香草酚蓝水溶液也将会变黄。以上实验说明苹果(或其他水果或粮食等)贮藏时，应适当控制环境中氧气的浓度，并不是氧气浓度越低越好。答案：(1)氧气浓度对苹果呼吸作用的影响(2)细胞呼吸弱(3)有苹果的瓶内氧气浓度很高，苹果有氧呼吸强，放出的CO2多有苹果的瓶内氧气浓

11、度很低，苹果无氧呼吸强，放出的CO2也较多(4)苹果(或其他水果或粮食等)贮藏时，适当控制环境中氧气的浓度光合作用与有氧呼吸的关系1.区别光 合 作 用有 氧呼 吸物质变化能量变化实质场所条件无机物有机物有机物无机物光能化学能(储能)化学能ATP中活跃的化学能、热能(放能)合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用叶绿体活细胞(主要在线粒体)只在光下进行有光、无光都能进行合成分解2.联系光能HATPO2H202C3C5(CH2O)(CH2O)O2热能ATP ATPATP 各项生命活动H2O(1)物质方面：C：CO2 (CH2O)C3H4O3 CO2O：H2O O2 H2OH：H2O

12、H(CH2O)HH2O(2)能量方面：光能ATP中活跃化学能(CH2O)热能ATP中活跃化学能各项生命活动暗反应呼吸呼吸呼吸光反应呼吸光反应暗反应呼吸、光反应暗反应细胞呼吸3.光合速率与呼吸速率(1)曲线：(2)曲线解读：呼吸速率：可用黑暗实验装置中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量表示。净光合速率：用有光条件下实验装置中O2增加量、CO2减少量或有机物增加量来表示。(3)净光合速率和真正光合速率的判定方法：若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正(实际)光合速率，若是负值则为净光合速率。若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。有机物积累量一般为净光合

13、速率，制造量一般为真正(实际)光合速率。【技巧点拨台】图解细胞内与细胞外气体的交换过程(1)光合作用速率大于细胞呼吸速率。叶绿体产生的O2的去向：供给线粒体+释放到叶片外。叶绿体需要的CO2的来源：线粒体产生+外界吸收。过程如图1所示。(2)光合作用速率等于细胞呼吸速率。叶绿体产生的O2供给线粒体进行细胞呼吸。线粒体产生的CO2供给叶绿体进行光合作用，叶片与外界环境不进行气体交换。过程如图2所示。(3)光合作用速率小于细胞呼吸速率。叶绿体产生的O2全部供给线粒体利用。线粒体产生的CO2除供给叶绿体利用外，其余释放到叶片外。过程如图3所示。(4)不进行光合作用，只进行细胞呼吸，叶片从外界吸收O2

14、，释放CO2。过程如图4所示。【典例训练3】(2012聊城模拟)将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用和细胞呼吸的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示：(单位：mg/h)温度()5101520253035光下吸收CO21.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放 CO20.500.751.001.502.253.003.50下面对该表数据分析正确的是()A.昼夜不停地光照，在35时该植物不能生长B.昼夜不停地光照，在20时该植物生长得最快C.每天光照12小时，20时该植物积累有机物最多D.每天光照12小时，30

15、时积累的有机物是10时的2倍【解题指南】1.知识储备:光照下吸收CO2代表的是净光合作用速率，黑暗中释放的CO2代表的是细胞呼吸速率，实际光合速率等于二者的和。2.解题关键:昼夜不停地光照时只比较净光合作用速率；每天光照12小时时，需将净光合作用速率减去呼吸作用速率。【解析】选C。由于光照下吸收CO2代表的是净光合作用速率，黑暗中释放的CO2代表的是细胞呼吸速率，实际光合速率等于二者的和。通过计算和分析知，在35时由于有净光合作用速率，昼夜不停地光照，该植物能生长；昼夜不停地光照，在25时该植物生长得最快；每天光照12小时，10时积累的有机物是30时的2倍。实验变量的确定与控制酵母菌在不同条件

16、下的呼吸作【案例】如图表示的是测定保温桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。(1)取A、B两装置设计实验如下，请补充表中内容：装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三A加入240 mL的葡萄糖溶液加入10 g活性干酵母_B加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液_加入石蜡油，铺满液面(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是_，这是控制实验的_变量。(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化

17、量，还需要增加一个C装置。请写出C装置的实验步骤：(4)实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：_(用“”表示)，则假设成立。装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三C_加入石蜡油，铺满液面【命题人透析】(1)分析影响“呼吸产热”的因素找准“变量”：氧气影响呼吸产热。据实验的假设可知：不同的条件是“有氧”与“无氧”，确定“有无氧气”是实验的自变量，实验过程中必须加以控制。从表中给予的步骤可以确定，B装置中步骤三“加入石蜡油，铺满液面”的目的是隔绝空气中的氧气，也就是说B装置是控制无氧的环境，以观察实验中能量释放情况。所以A装置是用于观察有氧条件下呼吸作用释

18、放能量的情况，方法步骤三中应该不加入石蜡油，以便空气能与溶液中的酵母菌接触。溶液的量、细胞的数量对产热量的影响。葡萄糖溶液的量和酵母菌细胞的数量是本实验的无关变量，同样能影响产热的多少。这些对于实验结果有影响的因素，都要严格控制，因此实验组和对照组加入的葡萄糖溶液浓度和体积要一致，方法步骤二中加入的干酵母的量要相同，避免无关变量对实验结果的干扰。“变量”随实验目的改变而改变。“测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量”，“呼吸作用”就成了实验的自变量。装置中酵母菌是可以进行呼吸作用的，那么需要设置的C装置当然就应该是不进行呼吸作用的。与B装置相比，方法步骤二中不加入活性干酵母或加入10 g无活性干

19、酵母，其余的操作都应该与B装置保持相同。(2)“煮沸”是灭菌还是除氧：据题中信息：B装置对葡萄糖溶液进行了煮沸处理。煮沸容易让我们联想到是为了除去溶液中的杂菌。如果是以此为目的，A、B两装置应进行同样的操作，否则实验变量不惟一。因此，B装置煮沸是为了去除葡萄糖溶液中的氧气，保证初始状态下酵母菌就能在无氧条件下进行呼吸。【标准答案】(1)不加入石蜡油加入10 g活性干酵母(2)去除氧气自(3)加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液不加入活性干酵母或加入10 g无活性干酵母(4)ABC【阅卷人点评】得分要点(1)必须体现“10 g、活性”。(2)第一个空必须体现“氧气”。(3)必须体现“240 m

20、L”、“煮沸后冷却”。“不加入活性干酵母”或“加入10 g无活性干酵母”，二答其一都对。失分案例(1)错答成“加入石蜡油，铺满液面”。错答成“加入10 g无活性干酵母”。(2)错答成“杀菌”或“去除气体”；第二问错答成“无关”。(3)错答成“加入240 mL的葡萄糖溶液”。错答成“加入10 g活性干酵母”。(4)错答为“C B A”。1有氧呼吸全过程的三个阶段中，相同的产物是()AATPBH2O和CO2CH2O和丙酮酸D乳酸和ATP【解析】选A。有氧呼吸的第一阶段产生H、丙酮酸和能量，第二阶段产生H、CO2和能量，第三阶段产生H2O和能量，三个阶段产生的能量均有一部分转移到ATP中贮存，因此有

21、氧呼吸全过程的三个阶段中相同的产物是ATP。2无氧呼吸与有氧呼吸相比，下列叙述肯定不正确的是()A需酶参与B能释放CO2C是一个逐步释放能量的过程D能生成大量的ATP【解析】选D。无氧呼吸与有氧呼吸在细胞内均是一个逐步释放能量的过程，但有氧呼吸比无氧呼吸产生的能量多。3(2012淄博模拟)关于有氧呼吸的过程，以下叙述正确的是()A全过程必须有氧参与，并且始终在线粒体中进行B第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的H和ATPC第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H2O，产生少量的H和ATPD第三阶段是H和氧结合产生水，同时生成大量的ATP【解析】选D。有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在

22、线粒体中进行；只有第三阶段需要氧气，A错误。第一阶段产生少量ATP和H，B错误。第二阶段是丙酮酸分解成CO2，产生少量的H和ATP，C错误。4.进行细胞呼吸的生物体，最重要的结果是()A把ADP转化成ATPB把ATP转化成ADPC合成葡萄糖D产生CO2和H2O【解析】选A。细胞呼吸的重要意义是为生物体的各项生命活动提供能量，即分解有机物释放能量贮存在ATP中。5.如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于()A线粒体、线粒体和细胞质基质B线粒体、细胞质基质和线粒体C细胞质基质、线粒体和细胞质基质D细胞质基质、细胞质基质和线粒体【解析】选C。由图分析可知酶1、酶2

23、和酶3依次分别存在于细胞质基质、线粒体和细胞质基质。6如甲图为不完整的呼吸作用示意图，乙图为线粒体结构模式图。请据图回答：(1)甲图中X代表的物质是_，E代表的物质可能是_。(2)甲图中有氧呼吸的途径是_，其中产生能量最多的是_阶段(填字母)。(3)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应于乙图中的_(填序号)。(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于_，写出有关的反应式_。(5)叶绿体中产生的氧气进入到相邻细胞中被利用的过程中，氧气分子通过的生物膜共有_层，通过这些膜的方式是_。【解析】由图分析可知乙图中的是线粒体内膜，是线粒体基质，是线粒体外膜；甲图中的A、C、D分别代表了细胞呼吸第一阶段反应、有

24、氧呼吸第二阶段反应(在线粒体基质中进行)、有氧呼吸第三阶段反应(在线粒体内膜上进行)。有氧呼吸第三阶段释放的能量最多。图中的X应为丙酮酸，E为酒精和二氧化碳。叶绿体中产生的氧气通过自由扩散方式进入到相邻细胞中被利用的过程中，氧气分子通过的生物膜共有6层(两层叶绿体膜，两层细胞膜和两层线粒体膜)。答案：(1)丙酮酸酒精和二氧化碳(2)A、C、D D(3)、(4)无氧呼吸C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量(5)6 自由扩散酶实验方法探究细胞呼吸的方式【理论指导】选用下面对照装置，可以根据红色液滴移动方向来探究细胞的呼吸类型。1.实验材料分析(1)装置一、二中试剂的作用：NaOH溶液吸收

25、CO2，清水作为对照。(2)在利用葡萄糖作为能源物质的条件下，有氧呼吸气体体积不变，无氧呼吸气体体积增加。2.实验结果分析装置一装置二结果红色液滴左移红色液滴不动只进行有氧呼吸红色液滴不动红色液滴右移只进行无氧呼吸红色液滴左移红色液滴右移既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸【典例分析】不考虑大气压强、温度等变化的影响，从下面装置中挑选装置进行实验探究某生物的细胞呼吸方式，写出预期结果及结论。【分析】本题的实验目的是探究某生物的细胞呼吸方式，因此要设置两套细胞呼吸装置。两套细胞呼吸装置中的单一变量是NaOH溶液与蒸馏水，其他所有项目应该一致。加蒸馏水的装置内气压的变化是由CO2与O2共同决定的，因此选装

26、置一和装置二。预期结果和结论分别是：(1)若装置一着色液左移，装置二着色液不动，则表明该生物只进行有氧呼吸；(2)若装置一着色液不动，装置二着色液右移，则表明该生物只进行无氧呼吸；(3)若装置一着色液左移，装置二着色液右移，则表明该生物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。【拓展】(1)有同学认为装置三也是必要的，你认为有必要吗？提示：没有必要。分析：由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素所引起，为了使测定结果更准确，应将所测生物灭活做对照。但本题题干已经点明不考虑大气压强、温度等变化的影响。(2)若实验时装置一和装置二中的着色液均左移，呼吸底物还只是葡萄糖吗？提示：不只是葡萄糖。分析：若只有葡萄糖作为底物，则有氧呼吸时氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量，不会出现两装置中的着色液均左移的现象。两装置着色液均左移说明氧气的吸收量大于二氧化碳的释放量，呼吸底物中可能有脂肪参与了。