必修一5-2ATP的主要来源——细胞呼吸.ppt

自主梳理 1．细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成 ，释放能量并生成 的过程 2．分类：根据是否有氧参与，细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型CO2或其他产物,ATP,3．探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于 菌 ②检测酵母菌在细胞呼吸中是否产生CO2可使用或溴麝香草酚蓝，其中后者颜色变化过程为由蓝变 再变 ③检测是否产生酒精可使用橙色的 溶液，其在酸性条件下与酒精发生反应，变为 兼性厌,氧型,澄清,石灰水,绿,黄,重铬酸钾,灰绿色,,,,,,互动探究 现在地球上绝大多数生物的呼吸方式以哪种为主？为什么？ 提示 有氧呼吸因为细胞呼吸的目的是为细胞生命活动提供能量，有氧呼吸比无氧呼吸放能效率高得多，所以有氧呼吸得到较大发展，成为主要方式要点归纳 “探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验分析 实验探究过程,实验结论：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二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳,感悟拓展 实验中的关键步骤 (1)将装置(甲)连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。

(2)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1在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是 ( ) A．二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊 B．二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 答案 C,在一个普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如图所示，则下列有关坐标中，正确的是 ( ),A．①②④ B．①③④ C．②③④ D．①②④ 答案 B,自主梳理 一、有氧呼吸 1．反应式：C6H12O6＋6O2＋6H2O 6CO2＋12H2O＋能量2．过程,细胞质基质,线粒体基质,葡萄糖,丙酮酸,[H],ATP,ATP,H2O,ATP,,,,二、无氧呼吸 1．反应式 ①分解成酒精的反应式为：C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋少量能量 ②转化成乳酸的反应式为：C6H12O6 2C3H6O3＋少量能量。

2．过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同第二阶段的产物是 其全过程都在中进行酒精和CO2或乳酸,细胞质基质,,互动探究 1.参与有氧呼吸的酶分布场所有哪些？ 2．有氧呼吸第一、二阶段的相同点有哪些？ 3．呼吸作用分阶段进行有什么意义？ 提示 1.细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜 2．都产生[H]和释放少量能量，都不需要氧的参与 3．可使能量逐步释放，对保持生物体的体温稳定有重要意义要点归纳 1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解,2．有氧呼吸和无氧呼吸的比较,3.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H2O即是反应物，又是生成物，且H2O中的氧全部来自于O2 (3)有氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP感悟拓展 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，有些原核生物(如硝化细菌、蓝藻)仍可进行有氧呼吸 3．只能进行无氧呼吸的真核生物(如蛔虫)，其细胞内无线粒体2下列有关呼吸作用的叙述中，错误的是 ( ) A．蛔虫进行无氧呼吸 B．哺乳动物的红细胞只能进行无氧呼吸 C．长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 D．发酵和无氧呼吸并不是同一概念,解析 各种生物在长期的进化过程中，其呼吸作用方式也与生存环境产生了适应。

蛔虫由于生活在人的消化道内，消化道内缺氧，故只能进行无氧呼吸；哺乳动物成熟的红细胞由于无细胞器，也只能进行无氧呼吸；高等动物的无氧呼吸产物是乳酸，不产生酒精无CO2生成；无氧呼吸对于微生物习惯上叫发酵，对于高等动物叫糖酵解，对于植物就叫无氧呼吸，但在工业发酵中，发酵的概念得到扩充，也可指代有氧发酵 答案 C,让一只白鼠吸入有放射性的18O2，该白鼠体内最先出现含18O的化合物是 ( ) A．二氧化碳 B．水 C．丙酮酸 D．乳酸 答案 B 解析 白鼠从外界吸入氧(18O2)是用来参与体内能源物质(如C6H12O6)的氧化分解过程(即有氧呼吸)，根据有氧呼吸第三阶段的变化可知，氧气中的氧元素(18O)全部与[H]结合生成了水 (H218O)自主梳理 1．ATP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，ATP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，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。

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3．影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中的应用 (1)呼吸速率与温度的关系(如图),①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 ②生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、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，减少有机物的消耗，提高产量2)呼吸速率与O2浓度的关系(如图),①O2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；但当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) ②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。

3)呼吸速率与含水量的关系(如图) ①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在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗感悟拓展 1．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 2．不同种类的植物呼吸速率不同；同一植物不同器官呼吸速率不同；同一植物不同的生长发育时期呼吸速率不同 3．高等动物和人无氧呼吸的产物是C3H6O3(乳酸)，不产生CO23制作啤酒的工艺流程实际上是应用酵母菌的细胞呼吸，将小麦和酵母菌放入发酵罐，之后进行怎样处理方能制造出大量的啤酒 ( ) A．马上密闭，保持30～40℃的温度 B．一直通风，不密闭，保持30～40℃ C．先通风后密闭，保持60℃以上 D．选通风后密闭，保持30～40℃,解析 将酵母菌放入发酵罐以后，先通风，此时酵母菌进行有氧呼吸，代谢旺盛，酵母菌进行出芽生殖而大量繁殖，待酵母菌数量相当多时再密闭，利用酵母菌发酵原理，用小麦发酵产生酒精30～40℃温度范围内，酵母菌酶的活性最高 答案 D,将酵母菌由供氧条件转变为厌氧条件培养，下列过程中加快的一组是 ( ) A．葡萄糖的利用 B．二氧化碳的放出 C．ATP的形成 D．丙酮酸的氧化 答案 A,解析 酵母菌是一种兼性厌氧型生物。

有氧呼吸是一种高效的呼吸方式，将葡萄糖彻底氧化分解，释放出大量的能量供给生命活动需要，而酵母菌无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，释放出少量的能量，因此，酵母菌必须大量分解葡萄糖才能满足生命活动的需求命题热点1 呼吸作用中物质变化的数量比较 【例1】下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化下列相关叙述正确的是 ( ),A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官 B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱 D．氧浓度为d时，无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等 答案 B,解析 本题以柱状图的形式考查不同氧浓度下植物器官有氧呼吸和无氧呼吸的情况解题关键是分析清楚不同氧浓度下，无氧呼吸与有氧呼吸的状况以CO2释放量相对值计，a浓度：氧吸收为0，只有无氧呼吸；b浓度：有氧呼吸为3，无氧呼吸为5；c浓度：有氧呼吸为4，无氧呼吸为2；d浓 度：有氧呼吸为7，无氧呼吸为0由此判断，c浓度最适于储藏；b浓度无氧呼吸消耗葡萄糖为2.5，是有氧呼吸(0.5)的5倍；d点无氧呼吸最弱，为0命题热点2 实验探究细胞呼吸的过程 探究影响酵母菌呼吸作用因素的实验 温度——影响酶的活性，影响CO2的释放速度；葡萄糖浓度和产物酒精的生成；O2的有无；其它微生物的影响。

酵母菌实践上的作用：酿酒——无氧条件产生酒精，和面蒸馒头——有氧条件产生CO2例2】如图是某同学为了研究酵母菌的无氧呼吸所制作的一个实验装置开始时在洁净的锥形瓶中装满质量分数为2%的葡萄糖溶液，并在其中加入适量的酵母菌发酵过程中液体会进入移液管，从移液管的刻度上可以读出进入移液管的液体量，表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的数据(单位：mL)1)实验开始时应对葡萄糖溶液做煮沸处理，其目的是______________________________________________ (2)该实验中酵母菌呼吸的反应式是___________ (3)表中数据表示酵母菌细胞呼吸产生的________的量，20℃时它产生的平均速率是________mL/min (4)最有利于酵母菌发酵的实验温度是________，在此温度条件下预计在第5分钟到第6分钟之间移液管中增加的液体量比第4分钟到第5分钟之间增加的量________(多或少)，可能的原因是________答案 (1)除去氧气和灭菌 (2)C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋能量 (3)CO2 0.9 (4)35℃ 少 葡萄糖因消耗而减少,解析 (1)酵母菌的无氧呼吸需要在无氧的环境中进行，所以需要在实验开始时对葡萄糖溶液做煮沸处理，这样就是为了除去葡萄糖溶液中残留的氧气和杂菌。

(2)酵母菌的无氧呼吸产生的是酒精和二氧化碳，而不是乳酸3)为了测得酵母菌的无氧呼吸强度，最好的方法就是通过检测二氧化碳的排放量来推测，所以表中记录的数据表示酵母菌细胞呼吸时产生的二氧化碳的量，而在20℃时5分钟之内总共释放二氧化碳的量从表中可知是4.5 mL，所以在20℃时二氧化碳产生的平均速率为0.9 mL/min (4)从表中可知35℃时二氧化碳释放量最多，所以最有利于酵母菌的发酵，但由于随着反应的进行葡萄糖会逐渐被消耗减少，所以二氧化碳的释放量会逐渐减少1．(2009·广东，4)利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久地窖中的CO2浓度较高，有利于 ( ) A．降低呼吸强度 B．降低水分吸收 C．促进果实成熟 D．促进光合作用 答案 A 解析 本题考查CO2在物质储藏方面的作用储藏种子和果蔬，主要是防止有机物呼吸消耗，CO2是呼吸作用的产物，产物浓度高，可降低呼吸作用强度。