2023届高三生物一轮复习课件第七讲细胞呼吸的原理和应用

1、呼吸：呼吸：呼吸：呼吸：机体与环境之间机体与环境之间机体与环境之间机体与环境之间O O O O2 2 2 2和和和和COCOCOCO2 2 2 2交换的过程。交换的过程。交换的过程。交换的过程。是指是指是指是指有机物有机物有机物有机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧化分解氧化分解氧化分解氧化分解，生成生成生成生成CO2CO2CO2CO2或其他产物，释放出能量并或其他产物，释放出能量并或其他产物，释放出能量并或其他产物，释放出能量并生成生成生成生成ATPATPATPATP的过程。的过程。的过程。的过程。也称也称也称也称呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用对比对比呼吸和呼吸作用的区别呼吸和呼吸作用的区别一、细胞呼吸的概念：一、细胞呼吸的概念：二、细胞呼吸的方式：二、细胞呼吸的方式：细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式（主要（主要）外膜外膜内膜内膜基质基质嵴嵴1 1、场所：、场所：线粒体和细胞质基质线粒体和细胞质基质（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸过

2、程过程线粒体线粒体细胞质细胞质基质基质C6H12O6 酶酶少量能量少量能量(ATP(ATP和热能和热能)H2 2丙酮酸丙酮酸(C(C3 3H H4 4O O3 3)第一阶段第一阶段 细胞质基质细胞质基质酶酶H H2 2O O COCO2 2 少量能量少量能量H(ATP(ATP和热能和热能)O O2 2 O O2 2 大量能量大量能量(ATP(ATP和热能和热能)酶H H2 2O O 第二阶段第二阶段:线粒体基质线粒体基质 第三阶段第三阶段:线粒体内膜线粒体内膜 2 2、有氧呼吸的三个阶段、有氧呼吸的三个阶段葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C6H12O6酶酶2丙酮酸丙酮酸 +少量少量H+少量能量少量能量 场所：细胞质基质场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解酶酶CO2+少量少量 H+少量能量少量能量 场所：线粒体基质场所：线粒体基质2丙酮酸丙酮酸H的氧化的氧化酶酶H2O +大量能量大量能量 场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜H+O2+H2O3.3.概念概念：指细胞在：指细胞在氧氧的参与下，通过的参与下，通过多种酶多种酶的的催化作用，把葡萄糖等有机物催化作用，把葡萄糖等有机物彻底彻底氧

3、化分解，氧化分解，产生二氧化碳和水，产生二氧化碳和水，释放能量，同时释放能量，同时生成大生成大量量ATPATP的过的过程。程。4.4.总反应式：总反应式：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶1mol葡萄葡萄糖共释放能糖共释放能量量2870kJkJkJ其余其余ATPATP以以热能热能的形式散失的形式散失转移至转移至请欣欣赏歌曲：有氧呼吸歌曲：有氧呼吸爱的告白的告白有氧呼吸的过程图解思考：为什么葡萄糖不能在线粒体中氧化分解？线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体，葡萄糖不能进入线粒体；线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。C C6 6H H1212O O6 6+6 H+6 H2 2O+6 OO+6 O2 2 6 CO 6 CO2 2+12 H+12 H2 2O+O+能量能量酶酶-12H-12H2 2O OC C6 6H H1212O O6 6 6H6H2 2O O6CO6CO2 26O6O2 22 2个丙酮酸个丙酮酸O原子的运原子的运动轨迹迹（丙酮酸）（丙酮酸）5 5、常见考点、常见考点（1）有氧呼

4、吸的场所：）有氧呼吸的场所：细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体（2）线粒体能分解葡萄糖吗？）线粒体能分解葡萄糖吗？不能不能线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖+无反应无反应丙酮酸丙酮酸+线粒体线粒体COCO2 2 H HO O能量能量（3）无线粒体一定不能进行有氧呼吸吗？）无线粒体一定不能进行有氧呼吸吗？不一定不一定真核细胞：真核细胞：不能，如哺成红、蛔虫不能，如哺成红、蛔虫原核细胞：原核细胞：能，如好氧细菌利用细胞能，如好氧细菌利用细胞质和细胞膜完成有氧呼吸质和细胞膜完成有氧呼吸（4）元素转移）元素转移C C6 6H H1212O O6 6+6+6O O2 2 +6H+6H2 2O O 6C 6CO O2 2+12H+12H2 2O O+能量能量酶酶（二）无氧呼吸：1.1.概念概念：在在在在没有氧气参与的情况没有氧气参与的情况没有氧气参与的情况没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机下，葡萄糖等有机下，葡萄糖等有机下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放物经过不完全分解，释放物经过不完全分解，释放物经过不完全分解，释放少量能量少量能量少量能量少量能量的过程。的过程。的过程。的过程。第一阶段：与有氧呼吸

5、相同第一阶段：与有氧呼吸相同C6H12O6酶酶C3H4O3+H+能量能量（丙酮酸）（丙酮酸）场所：细胞质基质场所：细胞质基质第二阶段：第二阶段：场所：细胞质基质场所：细胞质基质2 2、无氧呼吸的过程、无氧呼吸的过程丙酮酸丙酮酸 H 2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）2C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2酶酶酶酶注注：无氧呼吸只有：无氧呼吸只有第一阶段第一阶段释放少量的能量，生成少释放少量的能量，生成少量的量的ATPATP，大部分能量则存留在，大部分能量则存留在酒精或乳酸酒精或乳酸中。中。少量少量ATPATP热能散失热能散失（二）无氧呼吸：2.2.总反应式：总反应式：C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)+少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2+少量能量少量能量酶酶例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎

6、、甜菜块根、玉米例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等胚细胞等胚细胞等胚细胞等例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌5 5、常见考点、常见考点（2）无氧呼吸第二阶段有能量释放吗？）无氧呼吸第二阶段有能量释放吗？没有没有（3）产生乳酸的同时有）产生乳酸的同时有CO2产生吗？产生吗？没有没有全部全部人体产生的人体产生的CO2全部来自线粒体吗？全部来自线粒体吗？（4）为什么无氧呼吸分解葡萄糖释放的能量少？）为什么无氧呼吸分解葡萄糖释放的能量少？（1）细胞质基质能分解丙酮酸吗？）细胞质基质能分解丙酮酸吗？不能，不能，因为无氧呼吸的产物酒精或乳酸中仍含因为无氧呼吸的产物酒精或乳酸中仍含有大量能量未释放出来有大量能量未释放出来（1 1）为生物体提供能量）为生物体提供能量（2 2）生物体代谢的枢纽。）生物体代谢的枢纽。三、细胞呼吸意义三、细胞呼吸意义丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖氨基酸氨基酸甘油甘油细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽细胞呼吸与物质的燃烧有什么异同点细胞呼吸与物质的燃烧有什么异同点?

7、有氧呼吸特点：特点：（1）有氧呼吸过程温和）有氧呼吸过程温和（2）有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放）有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放（3）这些能量有相当一部分储存在）这些能量有相当一部分储存在ATP中中1.在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870kJ的能量，可使左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP?热能葡萄糖CO2+H2O能量 ADPPi ATP用于各项生命活动2870kJ约34约66%思考讨论 有氧呼吸的能量利用特点32322.与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？这种方式保证有机物中的能量得到最充分的利用，主要表现在两个方面：可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。思考讨论 有氧呼吸的能量利用特点影响细胞呼吸的因素：影响细胞呼吸的因素：C6H12O6+6H2O+6O2 2酶6CO2+12H2O+能量能量温度温度温度、氧气、温度、氧气、二氧化碳二氧化碳

8、、水、水三、影响呼吸作用的环境因素及在农业上的应用及在农业上的应用水水氧气氧气二氧化碳二氧化碳 1.1.温度：通过影响温度：通过影响呼吸酶的活性呼吸酶的活性来影响细胞呼吸强度。来影响细胞呼吸强度。三、影响呼吸作用的因素及在农业上的应用三、影响呼吸作用的因素及在农业上的应用0t/细细胞胞呼呼吸吸速速率率最适温度最适温度应用：应用：蔬菜和水果储存应取零上蔬菜和水果储存应取零上低温；大棚栽培植物有昼夜温差低温；大棚栽培植物有昼夜温差21环境温度环境温度变温动物变温动物恒温动物恒温动物耗耗氧氧速速率率0细 胞 呼 吸 的 影 响 因 素 及胞 呼 吸 的 影 响 因 素 及 应 用用氧气含量：氧气含量：直接影响直接影响呼吸速率呼吸速率和和呼吸性质呼吸性质。对无氧呼吸有。对无氧呼吸有抑制抑制作用。作用。有氧呼吸：一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，但氧浓度达到一定值时，不再增加(底物的量或酶的浓度限制）。无氧呼吸：无氧呼吸随氧浓度增加而受抑制，氧浓度达一定值时，被完全抑制。O2%ABCCO2的释放的释放 5 10 15 20 252 2、氧气浓度氧气浓度:氧气的吸收氧气的吸收A点点 只进行

9、无氧呼吸只进行无氧呼吸B点：点：呼吸作用最低点呼吸作用最低点C点：点：无氧呼吸消失点无氧呼吸消失点84计算：计算：氧气浓度为氧气浓度为5时无氧呼吸和有氧呼时无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖之比吸消耗的葡萄糖之比？A点点 只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸O2%5 10 15 20 2586CO2的释放的释放酒精的生成酒精的生成ABB点：点：无氧呼吸消失点无氧呼吸消失点A点点:只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸2 2、氧气浓度氧气浓度:计算：计算：氧气浓度为氧气浓度为10时无氧呼吸和有氧呼时无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖之比吸消耗的葡萄糖之比？3.3.COCO2 2浓度浓度(1)(1)浓度过高时对细胞呼吸有浓度过高时对细胞呼吸有抑制抑制作用。作用。(2)(2)应用：在蔬菜和水果保鲜中，应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加增加COCO2 2浓度可抑制细胞呼吸，减浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。少有机物的消耗。4、水分、水分应用：用：粮油种子粮油种子贮藏前藏前风干、晾晒：干、晾晒：减少自由水，减少自由水，_呼吸作用，减少有机物的消耗呼吸作用，减少有机物的消耗。干种子萌干种子萌发前浸泡：前浸泡：含水量增高，

10、含水量增高，_呼呼吸作用。吸作用。降低降低细胞胞提高提高细胞胞 在一定范围内，呼吸速率随在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快。含水量的增加而加快。（自由水含量增加，代（自由水含量增加，代谢加加强）。）。细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用应用：伤口过深或被锈钉扎应用：伤口过深或被锈钉扎伤，需及时就医伤，需及时就医原理：避免破伤风芽胞杆菌进行原理：避免破伤风芽胞杆菌进行无氧呼吸而无氧呼吸而大量大量繁殖繁殖，引起破伤，引起破伤风。风。应用：提倡慢跑等有氧运动应用：提倡慢跑等有氧运动原理：原理：避免避免肌肉细胞因肌肉细胞因供氧供氧不足进行无氧呼吸而产生大不足进行无氧呼吸而产生大量乳酸，量乳酸，应用：选用透气创可贴或消毒应用：选用透气创可贴或消毒纱布纱布原理：为伤口营造有氧环境，原理：为伤口营造有氧环境，避免厌氧微生物的繁殖避免厌氧微生物的繁殖，有，有利于伤口愈合。利于伤口愈合。应用：酿酒（控制通气）应用：酿酒（控制通气）原理：原理：早期通气早期通气，有利于酵母菌，有利于酵母菌进行进行有氧呼吸有氧呼吸，从而，从而快速繁殖快速繁殖；后期密封后期密封，有利于酵母菌进行，有利于酵母菌进行无无氧

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