2018-2019高中生物 第5章 細(xì)胞的能量代謝 5.2 細(xì)胞呼吸課件 北師大版必修1.ppt

第2節(jié)細(xì)胞呼吸,1.簡(jiǎn)述細(xì)胞呼吸的概念,說(shuō)明細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)。2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究酵母菌的呼吸方式。3.簡(jiǎn)述有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程。4.探討細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。,一,二,一、細(xì)胞釋放能量的途徑細(xì)胞呼吸生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,最終生成CO2或其他產(chǎn)物,并且釋放能量的過(guò)程,叫作細(xì)胞呼吸。1.細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式有兩種類型:有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。2.有氧呼吸(1)概念:細(xì)胞在有氧的條件下,通過(guò)酶的作用,把有機(jī)物徹底分解成H2O和CO2,同時(shí)釋放大量能量的過(guò)程叫作有氧呼吸。(2)場(chǎng)所:主要是線粒體。,一,二,一,二,家里在養(yǎng)金魚(yú)時(shí),要不斷地向金魚(yú)缸中通氣,否則金魚(yú)就會(huì)死亡,為什么?提示:金魚(yú)進(jìn)行有氧呼吸,需要氧氣。,一,二,3.無(wú)氧呼吸(1)概念:細(xì)胞在無(wú)氧條件下,通過(guò)酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物在胞質(zhì)溶膠中分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放少量能量的過(guò)程。對(duì)微生物而言也可稱為厭氧發(fā)酵。(2)場(chǎng)所:胞質(zhì)溶膠。(3)反應(yīng)式。(4)動(dòng)物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物多為乳酸。有些高等植物的某些器官在進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)也可以產(chǎn)生乳酸,如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等。,一,二,4.有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較,一,二,5.影響細(xì)胞呼吸的外界因素(1)溫度:主要影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性。(2)O2:直接影響呼吸速率和呼吸性質(zhì)。O2對(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用。在一定范圍內(nèi),有氧呼吸的強(qiáng)度隨O2濃度的升高而增大;在低氧條件下,有氧呼吸與無(wú)氧呼吸都能進(jìn)行。(3)CO2:外界CO2濃度增大時(shí),呼吸速率會(huì)減慢。6.細(xì)胞呼吸的意義(1)為生物體生命活動(dòng)提供大部分能量。(2)為其他化合物的合成提供原料。(3)增強(qiáng)植物的抗病能力。,一,二,二、細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用1.作物栽培:采取措施保證植物細(xì)胞呼吸正常進(jìn)行。2.糧食貯藏:采取措施降低呼吸速率。3.果蔬貯藏:采用降低氧濃度或降低溫度的方法,延長(zhǎng)貯藏時(shí)間。貯藏糧食、水果、蔬菜時(shí)采取的措施有哪些?提示:(1)向貯藏器內(nèi)充一定量N2、CO2;(2)糧食曬干后貯藏(喪失自由水,降低代謝強(qiáng)度);(3)控制貯藏器內(nèi)的O2處于較低濃度狀態(tài)(細(xì)胞呼吸最微弱);(4)低溫(注意:貯藏水果、蔬菜的溫度要求是零上低溫)。,1.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程(1)有氧呼吸的過(guò)程,(2)無(wú)氧呼吸過(guò)程第一階段與有氧呼吸完全相同。第二階段是第一階段產(chǎn)生的H將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸的過(guò)程。不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同,是由于催化反應(yīng)的酶不同。,特別提醒(1)有的原核生物能進(jìn)行有氧呼吸,場(chǎng)所是胞質(zhì)溶膠。(2)有氧呼吸過(guò)程中H2O既是反應(yīng)物(第二階段利用),又是生成物(第三階段生成),且生成的H2O中的氧全部來(lái)源于O2。(3)有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。(4)無(wú)氧呼吸只釋放少量能量,其余的能量貯存在分解不徹底的產(chǎn)物酒精或乳酸中。(5)玉米等植物長(zhǎng)期水淹后爛根的原因是無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用。,2.影響細(xì)胞呼吸的因素(1)影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)因:遺傳基因通過(guò)決定酶的種類和酶的活性大小而決定不同細(xì)胞的呼吸方式和速率。(2)影響細(xì)胞呼吸的外界因素。溫度:在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸隨溫度的升高而增強(qiáng),但超過(guò)最適溫度后,細(xì)胞呼吸將急劇減弱,直至停止。,氧氣濃度:氧氣會(huì)促進(jìn)有氧呼吸,抑制無(wú)氧呼吸,在一定范圍內(nèi),有氧呼吸強(qiáng)度隨著氧氣濃度升高而增強(qiáng),如下圖。CO2濃度:當(dāng)外界環(huán)境中的CO2濃度增大時(shí),對(duì)有氧呼吸有抑制作用。含水量:在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的升高而加強(qiáng),隨含水量的減少而減弱。,題型一,題型二,【例1】右下圖表示的是有氧呼吸過(guò)程。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.中數(shù)值最大的是B.產(chǎn)生的場(chǎng)所是線粒體C.代表的物質(zhì)是氧氣D.乳酸菌能完成圖示全過(guò)程,解析:分別表示有氧呼吸三個(gè)階段所釋放的能量,有氧呼吸三個(gè)階段中釋放能量最多的是第三階段,對(duì)應(yīng);產(chǎn)生的場(chǎng)所分別為胞質(zhì)溶膠和線粒體基質(zhì);圖中代表第三階段的O2,它與H結(jié)合形成水;乳酸菌不能進(jìn)行有氧呼吸。答案:C,題型一,題型二,【例2】下圖表示大氣溫度及氧濃度對(duì)一植物組織內(nèi)產(chǎn)生CO2的影響,下列相關(guān)敘述不正確的是(),A.從圖甲可知細(xì)胞呼吸最旺盛的溫度為B點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度B.圖甲曲線變化的主要原因是溫度影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性C.圖乙中DE段需氧呼吸逐漸減弱,EF段需氧呼吸逐漸增強(qiáng)D.和D、F點(diǎn)相比,圖乙中E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氧濃度更有利于貯藏水果和蔬菜,題型一,題型二,解析溫度對(duì)植物細(xì)胞呼吸的影響主要是通過(guò)影響與細(xì)胞呼吸相關(guān)的酶的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)的,從圖甲知,B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下CO2釋放的相對(duì)值最高,細(xì)胞呼吸最旺盛,A、B兩項(xiàng)正確;圖乙中DE段CO2釋放的相對(duì)值下降的主要原因是厭氧呼吸受抑制,需氧呼吸逐漸增強(qiáng),C項(xiàng)不正確;貯藏水果或蔬菜時(shí),應(yīng)降低貯藏物的細(xì)胞呼吸,從而減少有機(jī)物的消耗,E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的氧濃度更有利于貯藏水果和蔬菜,D項(xiàng)正確。答案C,探究方法,能力展示,對(duì)照實(shí)驗(yàn)的常用方法和解題思路(1)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的常用方法空白對(duì)照設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn),一組給予該實(shí)驗(yàn)的自變量處理,另一組不作任何處理。例如,探究淀粉酶的催化作用實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置加淀粉酶的實(shí)驗(yàn)組和不加淀粉酶的空白對(duì)照。自身對(duì)照只設(shè)置一組實(shí)驗(yàn),通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)對(duì)象在實(shí)驗(yàn)前后現(xiàn)象的變化來(lái)說(shuō)明問(wèn)題,不再另設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。例如,洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)。相互對(duì)照通常設(shè)置多組實(shí)驗(yàn),這些組都給予自變量處理,只是在處理的量或程度方面有所差別,通過(guò)它們之間的相互比較來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。,探究方法,能力展示,(2)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的一般解題思路明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?認(rèn)真閱讀題干,找出關(guān)鍵性敘述,搞清實(shí)驗(yàn)是解決什么問(wèn)題的,是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn),題干對(duì)于實(shí)驗(yàn)方法是否有所提示。明確實(shí)驗(yàn)的自變量和無(wú)關(guān)變量以及因變量是解題的關(guān)鍵。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的自變量確定所采取的對(duì)照方式。選擇合理的實(shí)驗(yàn)材料和用具,完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。,探究方法,能力展示,為了探究酵母菌細(xì)胞呼吸的類型,請(qǐng)根據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究酵母菌細(xì)胞呼吸的類型。實(shí)驗(yàn)原理:酵母菌是兼性厭氧菌,既能進(jìn)行有氧呼吸,也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,但產(chǎn)物不同。實(shí)驗(yàn)材料和用具:酵母菌培養(yǎng)液、帶橡皮塞的錐形瓶2只、燒杯4個(gè)、兩根彎曲的帶有紅色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。(注:假設(shè)酵母菌以葡萄糖作為呼吸底物),探究方法,能力展示,實(shí)驗(yàn)方法:(1)將實(shí)驗(yàn)材料和用具按圖安裝好(裝置1)。,探究方法,能力展示,(2)如果想得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論還必須同時(shí)設(shè)計(jì)另一個(gè)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)描述另一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置(裝置2)如何設(shè)置?。（3）結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論:請(qǐng)預(yù)測(cè)與結(jié)論相符合的現(xiàn)象,并填寫在下表中。,探究方法,能力展示,解析:本題屬于探究性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果有三種可能,應(yīng)分別加以考慮。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以紅色液滴的移動(dòng)情況來(lái)呈現(xiàn),而影響密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)的因素為O2和CO2,裝置1創(chuàng)造了一個(gè)無(wú)CO2的環(huán)境,作為對(duì)照,應(yīng)設(shè)置一個(gè)用清水代替NaOH溶液,其他條件相同,以創(chuàng)造有CO2環(huán)境的裝置。,探究方法,能力展示,答案:(2)用等量的清水代替NaOH溶液,其他設(shè)置同裝置1（3）結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論:,12345,1下列反應(yīng)在胞質(zhì)溶膠和線粒體內(nèi)均能完成的是()解析:在胞質(zhì)溶膠中,葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸,同時(shí)釋放能量并合成ATP;在線粒體內(nèi),丙酮酸徹底氧化分解釋放出能量并合成ATP。答案:C,12345,2右圖表示呼吸作用過(guò)程中葡萄糖分解的兩個(gè)途徑。酶1、酶2和酶3依次分別存在于()A.線粒體、線粒體和胞質(zhì)溶膠B.線粒體、胞質(zhì)溶膠和線粒體C.胞質(zhì)溶膠、線粒體和胞質(zhì)溶膠D.胞質(zhì)溶膠、胞質(zhì)溶膠和線粒體解析:酶1催化的反應(yīng)是細(xì)胞呼吸的第一階段,在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行;酶2催化的反應(yīng)是有氧呼吸的二、三階段,在線粒體中進(jìn)行;酶3催化的反應(yīng)是無(wú)氧呼吸的第二階段,在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行。答案:C,12345,3生物呼吸作用過(guò)程中,若有CO2放出,則可判斷此過(guò)程一定()A.不是乳酸發(fā)酵B.不是酒精發(fā)酵C.是有氧呼吸D.是無(wú)氧呼吸解析有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O;無(wú)氧呼吸中酒精發(fā)酵的產(chǎn)物是酒精和CO2,乳酸發(fā)酵的產(chǎn)物中沒(méi)有CO2。答案A,12345,4下列關(guān)于有氧呼吸過(guò)程的敘述,正確的是()A.全過(guò)程必須有氧參與,并且始終在線粒體中進(jìn)行B.第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸,產(chǎn)生大量的H和ATPC.第二階段是丙酮酸分解成CO2和H2O,產(chǎn)生少量的ATPD.第三階段是H和氧結(jié)合產(chǎn)生H2O,同時(shí)生成大量的ATP解析有氧呼吸第一階段在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行,葡萄糖分解成丙酮酸,同時(shí)產(chǎn)生少量的H和ATP;第二階段在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,丙酮酸和H2O被徹底分解成CO2和H,產(chǎn)生少量的ATP;第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行,H和氧結(jié)合產(chǎn)生H2O,同時(shí)生成大量的ATP。答案D,12345,5洪澇災(zāi)害發(fā)生時(shí),農(nóng)作物根系往往會(huì)發(fā)黑甚至壞死,進(jìn)而導(dǎo)致整株植物的死亡,其原因主要是()A.濕度大,病菌繁殖快,植物體被感染B.長(zhǎng)期的陰雨天氣導(dǎo)致植物體營(yíng)養(yǎng)匱乏C.植物吸水過(guò)度,導(dǎo)致部分細(xì)胞漲破D.無(wú)氧呼吸產(chǎn)物的大量積累導(dǎo)致組織壞死解析農(nóng)作物被淹,根系在缺氧的條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸,產(chǎn)生酒精和二氧化碳,酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用,導(dǎo)致根細(xì)胞發(fā)黑壞死。答案D,