【课件】2023届高三生物一轮复习课件细胞呼吸的原理和应用.pptx

光能光能ATPATP中中化学能化学能有机物中有机物中化学能化学能ATPATP中化学能中化学能热能热能散失散失各种生命活动各种生命活动所需能量所需能量光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ATPATP的利用的利用细胞内的生物化学反应细胞内的生物化学反应酶酶实质上实质上催化催化COCO2 2O O2 2COCO2 2O O2 2COCO2 2O O2 2O O2 2O O2 2COCO2 2COCO2 2肺泡肺泡呼吸作用呼吸作用毛细血管毛细血管O O2 2呼吸呼吸呼吸：呼吸：机体与环境之间机体与环境之间O O2 2和和COCO2 2交换的过程交换的过程呼吸和呼吸作用的区别呼吸和呼吸作用的区别呼吸作用呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸是否细胞呼吸是否都需要氧气呢？都需要氧气呢？考点一考点一:细胞呼吸的方式和过程细胞呼吸的方式和过程（1 1）细胞呼吸（呼吸作用）细胞呼吸（呼吸作用）课课P94P94_在在细胞内细胞内经过一系列的经过一系列的_，最终生成，最终生成_，释放出，释放出_并生成并生成_的过程的过程有机物有机物氧化分解氧化分解COCO2 2或其他产物或其他产物能量能量ATP（2 2）有氧呼吸）有氧呼吸 课课P93P93细胞在细胞在_的参与下，通过的参与下，通过_的催化作用，把的催化作用，把_等有机物等有机物_分解，产生分解，产生_释放释放_，生成，生成_的过程的过程氧氧多种酶多种酶葡萄糖葡萄糖彻底氧化彻底氧化COCO2 2和和H H2 2O O能量能量大量大量ATPATP（3 3）无氧呼吸）无氧呼吸 课课P94P94指细胞在没有指细胞在没有 _ _ 参与情况下，参与情况下，_等有机物经过等有机物经过_，释放少量能量，生成释放少量能量，生成_的过程的过程氧气氧气葡萄糖葡萄糖不完全分解不完全分解少量少量ATP一、酵母菌呼吸方式的探究一、酵母菌呼吸方式的探究一、实验原理：一、实验原理：一、实验原理：一、实验原理：二、实验装置如图二、实验装置如图二、实验装置如图二、实验装置如图1.1.空气先通过空气先通过C C瓶中的瓶中的NaOHNaOH溶液，其目的是：溶液，其目的是：2.D2.D瓶和瓶和E E瓶加入的试剂是澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液），其作用是：瓶加入的试剂是澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液），其作用是：3.B3.B瓶应封口放置一段时间后，再连通瓶应封口放置一段时间后，再连通E E瓶，其原因是：瓶，其原因是：4.4.怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无COCO2 2产生？如何比较产生？如何比较CO2CO2产生的多少？产生的多少？1.1.酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌2.CO2.CO2 2可使可使澄清的石灰水澄清的石灰水变变浑浊浑浊，也可使，也可使溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝水溶液由水溶液由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄。

3.3.橙色的重铬酸钾溶液橙色的重铬酸钾溶液在在酸性酸性条件下与条件下与酒精酒精发生化学反应，变成发生化学反应，变成灰绿色灰绿色除去空气中的除去空气中的CO2CO2，排除空气中，排除空气中CO2CO2对实验结果的干扰对实验结果的干扰检测检测CO2CO2的产生将瓶中的氧气消耗尽，可以确保通入澄清石灰水（或溴麝香将瓶中的氧气消耗尽，可以确保通入澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）的草酚蓝水溶液）的CO2CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的是酵母菌的无氧呼吸所产生的橙色橙色的重铬酸钾溶液，在酸性（浓硫酸溶液）条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成的重铬酸钾溶液，在酸性（浓硫酸溶液）条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色灰绿色COCO2 2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄根据根据石灰水混浊程度石灰水混浊程度或或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，判断，判断COCO2 2的多少CDE变量控制:自变量、因变量、无关变量实验设计原则:对照原则等量原则单一变量（无关变量保持相同且适宜）实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的快慢重铬酸钾的浓硫酸溶液有氧变混浊程度 /快无变化无氧变混浊程度 /慢出现 色实验结论(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。

2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生_高低灰绿酒精和CO2进一步思考进一步思考1.1.关于酵母菌：关于酵母菌：2.2.实验成功的关键取决于实验成功的关键取决于严格控制有氧和无氧的环境严格控制有氧和无氧的环境，如何保证？，如何保证？3.3.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？4.4.酵母菌培养液在使用前需煮沸，其目的是什么？酵母菌培养液在使用前需煮沸，其目的是什么？5.5.用酸性重铬酸钾溶液检测酒精时，有氧和无氧装置产生的颜色反应几乎一样，可能的原因是什么？用酸性重铬酸钾溶液检测酒精时，有氧和无氧装置产生的颜色反应几乎一样，可能的原因是什么？6.6.鉴定酒精时，需将酵母菌培养液过滤后取鉴定酒精时，需将酵母菌培养液过滤后取滤液滤液进行鉴定，原因是什么？进行鉴定，原因是什么？有氧呼吸装置有氧呼吸装置实验操作中可能实验操作中可能供氧不足供氧不足，导致部分酵母菌进行无氧呼吸产生少量酒精，导致部分酵母菌进行无氧呼吸产生少量酒精重铬酸钾是强氧化剂，培养液中的重铬酸钾是强氧化剂，培养液中的葡萄糖是还原性糖，可以被重铬酸钾氧化葡萄糖是还原性糖，可以被重铬酸钾氧化，其颜色反应与酒精相同，其颜色反应与酒精相同，因此，有氧无氧装置中酸性重铬酸钾的颜色反应可能为葡萄糖所致。

因此，有氧无氧装置中酸性重铬酸钾的颜色反应可能为葡萄糖所致有氧呼吸装置中：有氧呼吸装置中：用气泵间歇性用气泵间歇性通入空气通入空气无氧呼吸装置中：无氧呼吸装置中：装有酵母菌的锥形装有酵母菌的锥形瓶应瓶应封口放置一段时间封口放置一段时间再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，使得锥再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，使得锥形瓶中氧气耗尽（还可以在无氧呼吸装置加入酵母菌溶液后，立即加入石蜡油或植物油密封，以提供严形瓶中氧气耗尽（还可以在无氧呼吸装置加入酵母菌溶液后，立即加入石蜡油或植物油密封，以提供严格的无氧环境）格的无氧环境）酵母菌培养液本身具有颜色且不透明，可能会对颜色反应产生遮盖和干扰酵母菌培养液本身具有颜色且不透明，可能会对颜色反应产生遮盖和干扰加入加入足量的培养液足量的培养液，尽量在酵母菌生长的，尽量在酵母菌生长的最适温度最适温度下进行实验以保证酵母菌的高活性下进行实验以保证酵母菌的高活性适当延长培养时间适当延长培养时间,耗尽溶液中的葡萄糖耗尽溶液中的葡萄糖个体一般以个体一般以单细胞单细胞状态存在状态存在 具有典型的具有典型的真核细胞真核细胞结构：细胞结构：细胞壁壁、细胞膜、细胞核、细胞质、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡液泡、线粒体等、线粒体等繁殖方式：繁殖方式：无性繁殖无性繁殖（最常见的是出芽生殖）和（最常见的是出芽生殖）和有性繁殖有性繁殖代谢类型：代谢类型：兼性厌氧兼性厌氧型型灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验的干扰灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验的干扰场所场所_物质变化物质变化_产能情况产能情况_场所场所_物质变化物质变化_产能情况产能情况_场所场所_物质变化物质变化_产能情况产能情况_24H+6O+6O2 2 12H12H2 2OO酶酶细胞质基质细胞质基质线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜释放少量能量释放少量能量释放少量能量释放少量能量释放大量能量释放大量能量思考思考：有氧呼吸有氧呼吸中哪一种物质既中哪一种物质既是反应物又是生是反应物又是生成物？成物？水水思考思考：有氧呼吸有氧呼吸中能量的释放与中能量的释放与去向？去向？释放大释放大量能量量能量热量（多）热量（多）ADPATP1 1、有氧呼吸、有氧呼吸C6H12O6+6H2O+6 O2 6CO2+12H2O+能量有氧呼吸总反应式及剖析酶酶参参 与与参参 与与参参与与生生 成成生生 成成第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸的实质物质变化：有机物变为无机物能量变化：热能总反应式中应写能量而不是ATP 因为大部分能量以热能形式散失，且ATP是直接能源物质，并非能量1mol葡萄糖彻底氧化分解释放出2870kJ的能量 葡萄糖必须在细胞质中被分解成丙酮酸后，才能进入线粒体内ATP中活跃的化学能有机物稳定的化学能 其中977.28kJ的能量储存在ATP中（40%），其余以热能形式散失（60%）无氧呼吸的过程场所：第一阶段：第二阶段：细胞质基质C6H12O6 2C3H4O3+4H+少量能量酶酶酶酶2C3H4O3+4H2C2H5OH+2CO22C3H6O3高等动物、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）或细胞、乳酸菌等生物，无氧呼吸一般产生乳酸无氧呼吸的总反应式生成酒精：高等植物和酵母菌等生物，无氧呼吸一般产生酒精C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量酶C6H12O6 2C3H6O3+少量能量酶生成乳酸：无氧呼吸的实质物质变化能量变化发酵是指酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸 根据其产物不同又分为酒精发酵和乳酸发酵能量：1mol葡萄糖生成酒精释放能量225.94kJ，生成乳酸释放能量196.65kJ，其中少部分能量转移到ATP中，其余以热能形式散失有机物有机物中稳定的化学能无机物CO2（部分生物）不彻底的氧化产物不彻底的氧化产物中的化学能热能ATP中活跃的化学能有氧呼吸与无氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质和线粒体细胞质基质条件需O2、酶不需O2、需酶能量释放大量能量，三个阶段都有能量释放只在第一阶段释放少量能量特点有机物彻底分解，能量完全释放，有水生成有机物没有彻底分解，能量没有完全释放，无水生成相同点联系葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同实质分解有机物，释放能量，合成ATP意义为生物体的各项生命活动提供能量；为多种物质的转化提供原料并非真核生物都能进行有氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸有些原核生物没有线粒体却可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等有氧呼吸与无氧呼吸中H和ATP的来源和去路(1)有氧呼吸过程中的H、ATP的来源和去路一二三一、二、三(2)无氧呼吸过程中的H、ATP的来源和去路无氧呼吸中的H和ATP都是在第 阶段产生的，场所是细胞质基质。

其中H在第 阶段被全部消耗一二1.1.内部因素内部因素遗传因素遗传因素(1)(1)不同不同的植物呼吸速率不同的植物呼吸速率不同,如旱生植物呼吸速率小于如旱生植物呼吸速率小于 水生植物水生植物,阴生植物呼吸速率小于阳生植物阴生植物呼吸速率小于阳生植物影影 响响 因因 素素不同不同器官器官 种类种类 生长发育生长发育 2 2、影响细胞呼吸的外界因素及应用、影响细胞呼吸的外界因素及应用（1 1）温度温度对细胞呼吸的影响对细胞呼吸的影响:原理：通过影响与呼吸作用有关原理：通过影响与呼吸作用有关原理：通过影响与呼吸作用有关原理：通过影响与呼吸作用有关酶的活性酶的活性，影响呼吸速率，影响呼吸速率，影响呼吸速率，影响呼吸速率aaaa点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快温度低于温度低于温度低于温度低于a a a a时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制温度高于温度高于温度高于温度高于a a a a时，随温度升高，酶活性下降，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。