1、专题5细胞呼吸生物（浙江选考专用）第1页，共27页。考点考点1 1细胞呼吸的原理细胞呼吸的原理基础知识基础知识一、细胞呼吸一、细胞呼吸1.含义:细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放出能量的过程。2.分类:分类依据 细胞呼吸过程中是否有氧参与类型 需氧呼吸和厌氧呼吸考点清单第2页，共27页。二、需氧呼吸二、需氧呼吸1.含义:细胞在氧气的参与下,糖分子氧化成二氧化碳和水,并释放能量,生成大量ATP的过程。2.反应式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。考点清单第3页，共27页。3.过程第4页，共27页。4.特点:在常温下发生,所产生的能量中有相当
2、一部分贮存在ATP中,能量利用效率很高。5.实质:葡萄糖中的碳氧化为二氧化碳,其中的氢被氧化成水。第5页，共27页。三、厌氧呼吸三、厌氧呼吸1.含义:细胞在无氧条件下,糖分子分解成乳酸(或乙醇和二氧化碳),并释放能量,生成少量ATP的过程。2.乳酸发酵和乙醇发酵场所反应物生成物第一阶段:糖酵解细胞溶胶葡萄糖丙酮酸、H和少量能量(2个ATP)第二阶段乳酸发酵丙酮酸、H乳酸乙醇发酵丙酮酸、H乙醇和二氧化碳第6页，共27页。重点难点重点难点一、细胞呼吸各过程易错点一、细胞呼吸各过程易错点1.需氧呼吸各元素来源及去路第7页，共27页。(1)CO2是在第二阶段产生的,是丙酮酸和水反应生成的,CO2中的氧
3、原子一个来自葡萄糖,另一个来自水。这个过程在线粒体基质中、嵴上进行。(2)O2参与反应的阶段是第三阶段,H和O2结合生成水,所以呼吸作用产物水中的氧来自O2,这个过程在线粒体内膜上进行。(3)需氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水,反应物中的水在第二阶段与丙酮酸反应,生成物中的水是需氧呼吸第三阶段H和O2结合生成的。第8页，共27页。2.厌氧呼吸易错点总结(1)厌氧呼吸全过程都在细胞溶胶中进行。(2)厌氧呼吸过程分为两个阶段:第一阶段:同需氧呼吸的第一阶段。第二阶段:丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成乙醇和CO2或转化成乳酸。反应式:C6H12O6+2ADP+2Pi2CH3CHOHCOOH(乳
4、酸)+2ATP或C6H12O6+2ADP+2Pi2C2H5OH+2CO2+2ATP第9页，共27页。生物厌氧呼吸产物植物大多数植物细胞乙醇和CO2马铃薯块茎、甜菜块根乳酸动物哺乳动物、人乳酸微生物乳酸菌等乳酸酵母菌等乙醇和CO2(3)不同生物厌氧呼吸的产物不同第10页，共27页。二、需氧呼吸和厌氧呼吸过程的分析与比较二、需氧呼吸和厌氧呼吸过程的分析与比较项目比较需氧呼吸厌氧呼吸过程模型第11页，共27页。不同点反应条件需O2、酶和适宜的温度不需O2,需要酶和适宜的温度场所第一阶段:细胞溶胶第二阶段:线粒体基质、嵴第三阶段:线粒体内膜第一阶段:细胞溶胶第二阶段:细胞溶胶物质变化第一阶段:C6H1
5、2O6丙酮酸+H第二阶段:丙酮酸+H2OCO2+H第三阶段:H+O2H2O第一阶段:C6H12O6丙酮酸+H第二阶段:丙酮酸在不同酶催化作用下,分解成乙醇和CO2或转化成乳酸能量变化释放能量较多,1mol葡萄糖释放的能量可生成约30molATP较少,1mol葡萄糖释放的能量可生成约2molATP相同点过程第一阶段都是在细胞溶胶中发生糖酵解过程,产物都为丙酮酸实质分解有机物,释放能量意义为生命活动提供能量,为物质转化提供原料联系厌氧呼吸需氧呼吸第12页，共27页。考点考点2 2影响细胞呼吸的因素及应用影响细胞呼吸的因素及应用基础知识基础知识细胞呼吸的影响因素分析及应用细胞呼吸的影响因素分析及应用
6、1.温度:通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸强度。2.O2浓度(1)对需氧呼吸的影响:在一定范围内,随着O2浓度增加,需氧呼吸强度也增加,但由于受呼吸酶活性和呼吸底物浓度的限制,O2浓度增加到一定程度,需氧呼吸强度不再增加。(2)对厌氧呼吸的影响:随着O2浓度的增加,厌氧呼吸受到的抑制作用加强。第13页，共27页。3.CO2浓度:CO2是需氧呼吸和产酒精厌氧呼吸的产物,当CO2浓度过高时会抑制细胞呼吸。4.水分:水为细胞呼吸提供反应环境,一定范围内随水含量的增加细胞呼吸加强。第14页，共27页。项目规律举例遗传特性不同种类的植物呼吸速率不同旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物生长发育时期不同
7、同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同幼苗、开花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速率下降器官类型同一植物的不同器官呼吸速率不同 生殖器官大于营养器官重点难点重点难点细胞呼吸的影响因素的分析及应用细胞呼吸的影响因素的分析及应用1.内部因素第15页，共27页。2.外部因素类型曲线解读生产生活应用温度温度主要影响呼吸酶的活性。一般而言,在一定范围内,呼吸强度随着温度的升高而增强(1)冰箱中果实和蔬菜的保鲜(2)大棚蔬菜栽培时,夜间适当降温,抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,可达到提高产量的目的O2浓度O2浓度为零时只进行厌氧呼吸;O2浓度为零以上10%以下,既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸;O2浓度为10%以
8、上,只进行需氧呼吸(1)选用透气消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的厌氧呼吸(2)作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸(3)提倡慢跑,防止肌细胞厌氧呼吸产生乳酸(4)稻田定期排水,抑制其进行厌氧呼吸产生乙醇,防止乙醇中毒、烂根死亡CO2浓度增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度分析解释适度增加CO2的浓度有利于蔬菜和水果的保鲜第16页，共27页。水在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强种子的贮藏,必须降低含水量,使细胞呼吸速率降至最低,以减少有机物消耗第17页，共27页。例例1(2019浙江温州十校联合体期中)树木长期浸水会导致树根变黑腐烂。树根
9、从开始浸水到变黑腐烂的过程中,细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是()A.阶段根细胞的需氧呼吸速率下降B.阶段根细胞的厌氧呼吸速率上升C.阶段曲线下降的主要原因与阶段不同D.细胞在a点的厌氧呼吸强度大于b点第18页，共27页。解题思路解题思路解析解析长期浸水过程中,氧气逐渐消耗减少,阶段根细胞的需氧呼吸速率下降,阶段根细胞的厌氧呼吸速率上升,A、B正确;阶段曲线下降的主要原因是厌氧呼吸产生的酒精积累,酒精对细胞有毒害作用,与阶段原因不同,C正确;随着氧气浓度的减少,细胞在a点的厌氧呼吸强度小于b点,D错误。第19页，共27页。答案答案D知能拓展知能拓展(1)温室中栽培农作物提高产量
10、的措施有提高光合作用强度和降低呼吸消耗。影响细胞呼吸的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等,但在农业生产中主要考虑的是温度,因为其他几个因素不容易控制。(2)绿色植物细胞呼吸的最适温度总比光合作用的最适温度高。一般情况下,植物细胞呼吸的最适温度为30,而光合作用的最适温度为25。第20页，共27页。方法方法 细胞呼吸类型的判断方法细胞呼吸类型的判断方法1.根据根据O2消耗与消耗与CO2产生的量来判断产生的量来判断在以C6H12O6为呼吸底物的情况下,CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据,总结如下:突破方法CO2释放和O2消耗情况密闭容器内气体体积变化呼吸类型不消耗O2,
11、无CO2释放此种情况下,容器内气体体积不发生变化细胞只进行产生乳酸的厌氧呼吸不消耗O2,有CO2释放此种情况下,容器内气体体积增大。但若将CO2吸收,容器内气体体积不变细胞只进行产生乙醇和CO2的厌氧呼吸O2的消耗量等于CO2释放量此种情况下,容器内气体体积不发生变化。但若将CO2吸收,可引起容器内气体体积减小细胞只进行需氧呼吸O2的消耗量小于CO2释放量此种情况下,容器内气体体积增大。但若将CO2吸收,容器内气体体积变小细胞同时进行需氧呼吸和产生乙醇和二氧化碳的厌氧呼吸第21页，共27页。2.通过实验来判断通过实验来判断欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示(以发芽种子且呼吸底
12、物仅为C6H12O6为例):第22页，共27页。实验现象结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产乳酸的厌氧呼吸不动右移只进行产乙醇和CO2的厌氧呼吸左移右移进行需氧呼吸和产乙醇和CO2的厌氧呼吸左移不动只进行需氧呼吸或进行需氧呼吸和产乳酸的厌氧呼吸实验结果预测和结论:知能拓展知能拓展 为使实验结果精确、减少无关变量的干扰,还应设置对照装置。对照装置与装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余均相同。.第23页，共27页。例例2如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
13、度为b时,厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍C.氧浓度为c时,厌氧呼吸最弱D.氧浓度为d时,需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等第24页，共27页。解题思路解题思路判断分析解析解析由题图可以看出,当氧浓度为a时,只有CO2释放量,说明此时只进行厌氧呼吸,呼吸强度不是最小的,不适合贮藏,A错误;氧浓度为b时,CO2释放量的相对值为8,O2吸收量的相对值为3,所以厌氧呼吸释放CO2的相对值为8-3=5,消耗葡萄糖的相对值为2.5,需氧呼吸释放的CO2的相对值为3,消耗葡萄糖的相对值为0.5,B正确;氧浓度为c时,呼吸作用最弱,而厌氧呼吸不是最弱的,氧浓度为d时厌氧呼吸最弱,没有厌氧呼吸,C错误;当氧
14、浓度为d时,CO2释放量=O2吸收量,说明只进行需氧呼吸,D错误。答案答案B第25页，共27页。2-1(2019浙江温州中学3月模拟,9)为研究细胞呼吸方式,取下图装置2组,甲组为A处放一定质量的某种种子、B处放一定量NaOH溶液,乙组为A处放等量同种种子、B处放等量蒸馏水。相同时间后,观察液滴移动情况,下列叙述正确的是()A.乙组液滴一定是右移或不移动B.甲组液滴移动的量可代表种子呼吸产生的CO2量C.设计乙组装置是为了测定种子消耗的O2量与产生的CO2量的差值D.为了提高实验精确度,可再设置一个A中为等量煮熟的种子,B中为等量NaOH溶液的丙装置第26页，共27页。答案答案C解析解析乙组B处放等量蒸馏水,其对装置内气体变化无影响,乙组液滴移动是由呼吸消耗的氧气量与释放的二氧化碳量的差值决定的,C正确。在仅以葡萄糖为底物进行呼吸作用时,乙组液滴右移或不移动;但种子还可能以脂肪等为底物进行细胞呼吸,若以脂肪为底物进行需氧呼吸,则消耗的氧气量大于释放的二氧化碳量,液滴左移,A错误。甲组B处放一定量NaOH溶液,其能吸收二氧化碳,所以甲组装置内的气压变化仅由氧气量变化引起,B错误。为提高实验精确度,可再设置一个A中为等量煮熟的种子,B中为等量蒸馏水的装置,D错误。第27页，共27页。
