1、第9 9讲 ATPATP的主要来源 细胞呼吸考点1 1 细胞呼吸的类型及过程1 1.细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的 ，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成 的过程。氧化分解ATPATP2.2.细胞呼吸的方式:方式有氧呼吸无氧呼吸(主要形式,需要OO2 2参与)(不需要OO2 2参与)3 3.有氧呼吸:(1)(1)概念:是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 ，释放能量，生成 的过程。二氧化碳和水大量ATPATP有氧呼吸过程中，水的利用发生在第有氧呼吸过程中，水的利用发生在第 阶段，水的产生发生阶段，水的产生发生在第在第 阶段，氧的利用发生在
2、第阶段，氧的利用发生在第 阶段，阶段，COCO2 2的产生发生在的产生发生在第第 阶段。因此，阶段。因此，COCO2 2中的氧来自中的氧来自 ，生成物水，生成物水中的氧来自中的氧来自 。有氧呼吸过程中在线粒体内进行的有第有氧呼吸过程中在线粒体内进行的有第 阶段，释阶段，释放能量最多的是第放能量最多的是第 阶段。阶段。有氧呼吸过程中能产生有氧呼吸过程中能产生HH的步骤有第的步骤有第 阶段，产生的阶段，产生的HH的作用是的作用是 。二二三三三三二二葡萄糖和水葡萄糖和水OO2 2二、三二、三三三一、二一、二与氧气结合形成水，并释放大量能量与氧气结合形成水，并释放大量能量(3)(3)写出有氧呼吸总反应
3、式(标出氧元素的来源与去向)。(4)(4)能量的释放与去向有氧呼吸 个阶段都释放能量，产生ATPATP。细胞呼吸释放的能量大部分以 形式散失，少部分转移到 中。4 4.无氧呼吸(1)(1)概念:细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物 地氧化分解，产生 ，释放出少量能量，生成少量 的过程。(2)(2)场所:全过程是在 中发生的。3 3热能ATPATP不彻底C C2 2HH5 5OH(OH(乙醇)和COCO2 2或C C3 3HH6 6OO3 3(乳酸)ATPATP细胞质基质&能量去向：1moL 1moLC C6 6HH1212OO6 6 能量(2870kJ)(2870kJ)大部
4、分1709kJ1709kJ以热能形式散失 (约60%)60%)小部分1161kJ1161kJ储存在ATPATP中 (约40%)40%)有氧 呼吸(3)(3)无氧呼吸的过程(两个阶段)第一阶段:与有氧呼吸第1 1阶段相同C C6 6HH1212OO6 6酶+能量(少量)2C2C3 3HH4 4OO3 3+4H+4H 第二阶段:丙酮酸不彻底分解A.A.乳酸发酵酶2C2C3 3HH6 6OO3 3(乳酸)B.B.酒精发酵酶2C2C2 2HH5 5OHOH(酒精)+2CO+2CO2 22C2C3 3HH4 4OO3 3+4H+4H 2C2C3 3HH4 4OO3 3+4H+4H 微生物的无氧呼吸也叫发
5、酵无氧呼吸的第二阶段不再释放能量。(4)无氧呼吸的总反应式：C C6 6HH1212OO6 6酶2 C2 C3 3HH6 6OO3 3(乳酸)+少量能量C C6 6HH1212OO6 62 C2 C2 2HH5 5OHOH(酒精)+2CO+2CO2 2+少量能量酶产生乳酸的无氧呼吸产生酒精的无氧呼吸(5)(5)能量的释放与去向只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATPATP。葡萄糖分子的大部分能量存留在酒精或乳酸中&能量去向：1moL 1moLC C6 6HH1212OO6 6 能量(196.65kJ196.65kJ)大部分136.57kJ136.57kJ以热能形式散失 (约69%)69%)小部
6、分61.08kJ61.08kJ储存在2ATP2ATP中 (约31%)31%)无氧 呼吸【检测1 1】如图表示绿色植物细胞内部物质的转化过程,以下有关叙述正确的是()A AA.A.物质、依次是HH2 2OO和OO2 2B.B.图中产生HH的场所都是线粒体C.C.用1818OO标记C C6 6HH1212OO6 6,则产物水中会检测到放射性D.D.图示过程只能在有光的条件下进行【检测2 2】(海南高考)细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述错误的是()()A.A.植物细胞能进行过程和或者过程和B.B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程和C.C.动物细胞内，过程比过程释放的能量多D.D.乳酸菌细胞内，过程
7、产生HH，过程消耗HHB B 特别提醒(1)(1)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的 不同，根本原因在于 不同。(2)(2)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是:(3)(3)有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是:(4)(4)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，酶控制酶合成的基因无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。有氧呼吸有水生成，而无氧呼吸无水生成。如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(5)(5)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，为什么？(6)(6)人和动物细胞呼吸产生COCO2 2的场所是 ；酵母菌细胞呼吸产生COCO2 2的场所是
8、 。(7)(7)有氧呼吸的底物主要是葡萄糖，但脂肪、蛋白质等也可作底物进行细胞呼吸。因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。线粒体线粒体和细胞质基质当脂肪作为底物时，因为含C C、HH比例比较高，单位质量的耗氧量多，因此吸收的OO2 2量大于产生的COCO2 2量。底物是葡萄糖，有氧呼吸消耗的OO2 2量才等于产生的COCO2 2量。思考:葡萄糖为什么必须分解成丙酮酸后才能进行有氧呼吸的第二、三阶段？(即葡萄糖不能进入线粒体的原因)因为线粒体膜上不含有运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体；或者线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶深挖教材(1)(1)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构上有哪
9、些特点与功能相适应？线粒体具有内、外两层膜,内膜向内折叠形成嵴,扩大了内膜的表面积。线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。(2)(2)无氧呼吸中葡萄糖中能量去向及释放能量去向？少部分释放，而释放的能量大部分以热能形式散失，少部分生成ATPATP。(3)(3)人在剧烈运动和静息状态下COCO2 2产生量与OO2 2吸收量大小关系是否相同？COCO2 2产生场所有无变化？为什么？相同。无变化。因为人在无氧呼吸时不产生COCO2 2，只有有氧呼吸时在线粒体基质中产生COCO2 2。无氧呼吸中葡萄糖中能量大部分储存在酒精和乳酸中;1 1.(必修1 P1 P9292应用2)2)检测汽车司机是否
10、喝酒的方法是让司机呼出的气体直接接触到载有用 的硅胶。2 2.(必修1P1P9393小字)肌细胞内的肌质体由大量 组成，肌质体显然有利于 。3 3.(必修1 P1 P9494相关信息)H)H实际上是氧化型辅酶(NAD(NAD)转化成 。硫酸处理过的重铬酸钾变形的线粒体对肌细胞的能量供应还原型辅酶(NADH)(NADH)(必修1 P1 P9696拓展题改编)人、鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是_。在这些生物的细胞呼吸过程中，葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来，除一部分_中外，其余的则_，可以直接用于提升体温；ATPATP水解释放出的能量，除了_外，有一部分也能_,_,用于提升体温。而维持体温的
11、相对稳定，还需复杂的调节机制。细胞呼吸储存在ATPATP转化成热能维持各项生命活动转化成热能考点2 2 细胞呼吸类型的判断及相关计算【检测3 3】将苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的氧气时,其OO2 2的消耗量和COCO2 2的产生量如表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。则下列叙述错误的是()A.A.氧浓度为a a时,苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行B.B.氧浓度为c c时,苹果产生C C2 2HH5 5OHOH的量为0.6 mol/min0.6 mol/minC.C.氧浓度为d d时，消耗的葡萄糖中有1/41/4用于酒精发酵D.D.氧浓度为b b时，较适宜苹果
12、的储藏无有有无同时进行C【检测4 4】有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C C2 2HH5 5OHOH和COCO2 2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是()A.aA.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率B.bB.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率C.cC.c浓度时有50%50%的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸D.dD.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸无有有无同时进行D【检测5 5】(柱形图类)下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a a、b b、c c、d d时，COCO2 2释放量和OO2 2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()
13、B B.氧浓度为b b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5 5倍C C.氧浓度为c c时，只进行有氧呼吸D D.氧浓度为d d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等A A.氧浓度为a a时，最适储藏该植物器官，此时呼吸产物除COCO2 2外还有酒精、乳酸B无有有无同时进行考点3 3 影响细胞呼吸的因素及应用1.1.温度一.影响细胞呼吸的外部因素分析通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。影响原理:a aa a点:所对应的温度为最适温度此时细胞呼吸最强。应用:在生产实践上利用低温(0(0以上低温)贮藏蔬菜和水果；在大棚蔬菜栽培中夜间适当降温，以减少有机物的消耗，提高产量。坐标曲线:2.O2.O2 2浓
14、度(1)(1)对于无氧呼吸:随氧气浓度增加而受抑制,氧气浓度越高,抑制作用越强,氧气浓度达到一定值时,被完全抑制,如图1 1所示：(2)(2)对于有氧呼吸:氧气是有氧呼吸的原料之一,在一定范围内,随着氧气浓度的增加,有氧呼吸速率增强,但当氧气浓度增加到一定值时,有氧呼吸速率不再增加。如图2 2所示:影响原理:坐标曲线:影响呼吸的类型和强度OO2 2浓度=0=0时，只进行无氧呼吸。0O0O2 2浓度10%1RQ1，表明COCO2 2释放量 OO2 2吸收量，应为什么呼吸类型？(2)(2)若RQRQ1 1，则细胞进行 ，可能存在产物为 的 无氧呼吸且呼吸底物为 。(3)(3)若RQ1RQ 有氧呼吸
15、乳酸葡萄糖大于“脂质”(”(因脂质氧化分解时耗氧量较大)【检测6 6】(呼吸商类)(2018)(2018河南洛阳一模)呼吸商(RQ(RQ放出的COCO2 2量/吸收的OO2 2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。下图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系。以下叙述中，正确的是()A.A.呼吸商越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱B B.B B点有氧呼吸的强度大于A A点有氧呼吸的强度C C.为了减少有机物的损耗，最好将氧分压调至C C点D D.C C点以后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化B3.CO3.CO2 2浓度影响原理:坐标曲线:高浓度的COCO2 2对细胞
16、呼吸有明显的抑制效应应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加COCO2 2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗，可提高蔬菜和水果的保鲜效果。4.4.水分影响原理:坐标曲线:自由水含量较高时呼吸旺盛应用:贮藏作物种子时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗；贮藏蔬菜和水果时，要保持一定湿度。思考:水果、蔬菜和种子储存条件有何不同？水果、蔬菜需要低温(零上)、低氧、高COCO2 2浓度、适宜水分条件下储存；种子需要低温、低氧、高COCO2 2浓度、干燥条件储存2.2.细胞呼吸原理的应用(1)(1)包扎伤口应选用透气的敷料，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。(2)(2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避
17、免肌细胞产生大量乳酸。(3)(3)及时松土有利于植物根系生长。(4)(4)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。【检测9 9】下列各项应用中,不是利用细胞呼吸原理的是()A.A.储存种子 B.B.中耕松土 C.C.糖渍、盐渍食品 D.D.用透气的消毒纱布包扎伤口糖渍、盐渍食品主要是利用渗透作用的原理C C实验6 6 探究酵母菌细胞呼吸的方式1 1.实验原理(1)(1)酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌为 型微生物，其细胞呼吸方式为 。(2)(2)细胞呼吸产物的检测酒精的检测在 条件下，橙色的 溶液会与酒精发生化学反应，变成 。兼性厌氧有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸酸性重铬酸钾灰绿色2
18、.2.实验步骤(1)(1)配制酵母菌培养液葡萄糖溶液煮沸的目的:加热杀死杂菌；排出葡萄糖溶液中溶解的氧气。葡萄糖溶液煮沸后冷却的目的:防止酵母菌体在高温下死亡。(2)(2)设计对比实验图甲中空气先通过NaOHNaOH溶液的目的是:让酵母菌将瓶中氧气耗尽，保证通入澄清石灰水的是无氧呼吸产生的COCO2 2。吸收COCO2 2，保证通入酵母菌培养液中的气体不含COCO2 2，避免对实验结果的干扰。图乙中B B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是:3 3.产物检测与实验现象4 4.实验结论酵母菌在有氧条件下进行 ，产生大量的 ，在无氧条件下进行 ，无氧呼吸的产物有 和 。有氧呼
19、吸COCO2 2和水无氧呼吸酒精COCO2 2深挖教材1.1.实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。2.2.若通过比较两装置相同时间内溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化,能否判断酵母菌的呼吸方式?能有氧呼吸比无氧呼吸产生更多的COCO2 2,可使溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变绿再变黄的时间短于无氧呼吸所需的时间。【检测1010】某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验吸的探究实验(如图如图)。下列分析错误的是。下列分析错误的是()A A.滴管中冒出气泡
20、是反应产生滴管中冒出气泡是反应产生COCO2 2的结果的结果B B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境试管中加水的主要目的是制造无氧环境C C.若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D D.被分解的葡萄糖中的能量被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至一部分转移至ATPATP，其余的，其余的存留在酒精中存留在酒精中D考点4 4 探究酵母菌的细胞呼吸类型 探究酵母菌的细胞呼吸类型 红色液滴移动的距离代表什么？代表OO2 2消耗量（以葡萄糖作为能源物质）A装置A A中红色液滴可能怎么移动？只进行无氧呼吸肯定存在有氧呼吸,A A1.1.左移:2.2.不动:也可能进行无
21、氧呼吸代表OO2 2消耗量红色液滴移动的距离代表什么？代表释放的COCO2 2量与OO2 2消耗量的差值。B B(即无氧呼吸产生的COCO2 2量)装置2 2中红色液滴可能怎么移动？只进行有氧呼吸肯定存在无氧呼吸,B1.1.右移:2.2.不动:也可能进行有氧呼吸代表释放的COCO2 2量与OO2 2消耗量的差值。(即无氧呼吸产生的COCO2 2量)A AB B左移不动不动:左移:肯定存在有氧呼吸,也可能进行无氧呼吸只进行有氧呼吸B B左移不动只有有氧呼吸不动右移只有无氧呼吸只进行无氧呼吸不动:肯定存在无氧呼吸右移:也可能进行有氧呼吸A AB B左移不动只有有氧呼吸肯定存在有氧呼吸也可能进行无氧
22、呼吸左移:不动右移只有无氧呼吸左移右移两种呼吸类型都有肯定存在无氧呼吸右移：也可能进行有氧呼吸A AB B左移不动只有有氧呼吸不动右移只有无氧呼吸左移右移两种呼吸类型都有不动不动两种呼吸类型均无，可能已死亡只进行有氧呼吸不动:只进行无氧呼吸不动:【检测1111】如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)，下列有关实验装置和结果的分析，错误的是()C C.用水代替NaOHNaOH溶液设置装置2 2，如果装置1 1中液滴左移，装置2 2中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸D D.用水代替NaOHNaOH溶液设置装置2 2，装置
23、2 2中液滴可能向左移A A.通过装置1 1仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸B B.用水代替NaOHNaOH溶液设置装置2 2，通过装置2 2液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸D D考点5 5 细胞呼吸速率的测定1.1.装置:如图所示。考点5 5 细胞呼吸速率的测定装置1:1:测定有氧呼吸速率，装置2:2:测定无氧呼吸速率，用单位时间内液滴左移的距离来表示用单位时间内液滴右移的距离来表示2 2.物理误差的校正整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(1)(1)如果实验材料是绿色植物:(2)(2)如果实验材料是种子:为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰，应对装置
24、进行灭菌、所测种子进行消毒处理。(3)(3)为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所用的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。活塞活塞有色液滴有色液滴橡皮塞橡皮塞刻度管刻度管容器容器20%NaOH5mL消毒的消毒的鲜樱桃鲜樱桃测定呼吸速率装置图测定呼吸速率装置图【检测1212】上图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置。（1 1）关闭活塞，在适宜温度下，3030分钟后，读取有色液滴向 (左/右)移动的距离。（2 2）为了使测得的有色液滴移动数值更准确，必须进行校正。校正装置的容器和小瓶中应分别放入 、。左 与实验组等量消毒的无活力（如加热后冷却）的樱桃 与实验组等量的20%NaOH 20%NaOH
