1、基质基质 2.2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较(p49)(p49)需要需要O O2 2、酶、酶不需要不需要O O2 2,需要酶,需要酶第一阶段在细胞质基质中,第一阶段在细胞质基质中,第二、三阶段在线粒体内第二、三阶段在线粒体内细胞质基质中细胞质基质中COCO2 2和和H H2 2O OCOCO2 2、酒精或乳酸、酒精或乳酸释放大量能释放大量能量(量(3838个个ATPATP)释放少量能量(释放少量能量(2 2个个ATPATP)有机物彻底分解,有机物彻底分解,能量完全释放能量完全释放有机物没有彻底分有机物没有彻底分解,能量没完全释放解,能量没完全释放都是分解有机物,释放能量,
2、生成都是分解有机物,释放能量,生成ATPATP;第一阶段完全相同。第一阶段完全相同。有机物中的化学能有机物中的化学能 ATP+热能热能有机物中的化学能有机物中的化学能ATP+ATP+热能热能+不彻底氧化产物不彻底氧化产物中的化学能中的化学能酶酶酶酶酶酶1、真核生物细胞都进行有氧呼吸。、真核生物细胞都进行有氧呼吸。错。部分真核生物细胞无线粒体,只能进错。部分真核生物细胞无线粒体,只能进行无氧呼吸,如蛔虫。行无氧呼吸,如蛔虫。2、不同生物无氧呼吸的产物不同的原因是什么?、不同生物无氧呼吸的产物不同的原因是什么?直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制
3、酶合成的基因不同。控制酶合成的基因不同。3、为什么无氧呼吸只释放少量能量?、为什么无氧呼吸只释放少量能量?无氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解无氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。酒精或乳酸中。4、有、有H2O生成或有生成或有CO2生成一定是有氧呼吸。生成一定是有氧呼吸。错。有错。有H2O生成一定是有氧呼吸,有生成一定是有氧呼吸,有CO2生成一定生成一定不是乳酸发酵。不是乳酸发酵。5、ATP产生量与产生量与O2供给量之间的关系曲线是哪个?供给量之间的关系曲线是哪个?为什么?为什么?在无氧条件下,可通过无氧呼吸分解有机物,产生在无氧条件下,
4、可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量少量ATP。随随O2供应量增多,有氧呼吸明显加强,供应量增多,有氧呼吸明显加强,ATP产生量产生量随之增加,但当随之增加,但当O2供应量达到一定值后,供应量达到一定值后,ATP产生量产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、有机物、不再增加,此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。磷酸等。修订下列反应式修订下列反应式酶酶酶酶酶酶C6H12O66H2O6O2 6CO212H2O能量能量C6H12O6 2C2H5OH2CO2少量能量少量能量C6H12O6 2C3H6O3少量能量少量能量思维激活思维激活右右图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解图表示呼吸作用过程中葡萄
5、糖分解的两个途径。酶的两个途径。酶1、酶、酶2和酶和酶3依次分别依次分别存在于何处?存在于何处?细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜、细胞质基质。细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜、细胞质基质。2如图表示真核生物细胞呼吸过程图,请思考:如图表示真核生物细胞呼吸过程图,请思考:(1)图中图中过程、过程、过程的场所分别是?过程的场所分别是?(2)人和动物细胞呼吸过程中人和动物细胞呼吸过程中CO2的来源与酵母菌有何不同?的来源与酵母菌有何不同?(1)、过程及过程及过程的第一阶段均在细胞质基质中进行,过程的第一阶段均在细胞质基质中进行,过程的第二、三阶段在线粒体中进行。过程的第二、三阶段在线粒体中进行。
6、(2)人和动物细胞呼吸产生人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体;酵母菌细胞的场所是线粒体;酵母菌细胞呼吸呼吸CO2产生的场所是线粒体和细胞质基质。产生的场所是线粒体和细胞质基质。深度思考深度思考与与动物相比,绿色植物的动物相比,绿色植物的发生场所及其产生的发生场所及其产生的ATP在用在用途上有何不同之处?途上有何不同之处?与动物相比,与动物相比,发生的场所除线粒体外,绿色植物还可在发生的场所除线粒体外,绿色植物还可在叶绿体类囊体膜上产生叶绿体类囊体膜上产生ATP,但此处产生的,但此处产生的ATP只可用于只可用于还原还原C3化合物,不可用于其他生命活动。化合物,不可用于其他生命活动。2如图如
7、图所示为生物界部分能量转换关系图解,下列叙述中所示为生物界部分能量转换关系图解,下列叙述中不正确的是不正确的是()AA过程可发生在蓝藻叶绿体类囊体薄膜上过程可发生在蓝藻叶绿体类囊体薄膜上B发生发生过程的生物在生态系统中称为生产者过程的生物在生态系统中称为生产者C过程在动植物细胞中都能发生过程在动植物细胞中都能发生D过程可用于过程可用于过程过程2人人体内氢随化合物在生物体内代谢转移的过程如图所示,体内氢随化合物在生物体内代谢转移的过程如图所示,下列分析合理的是下列分析合理的是()CA过程发生在核糖体中,水中的过程发生在核糖体中,水中的H只来自于只来自于NH2B在缺氧的情况下,在缺氧的情况下,过程
8、中不会发生脱氢反应过程中不会发生脱氢反应CM物质是丙酮酸,物质是丙酮酸,过程不会发生在线粒体中过程不会发生在线粒体中D在氧气充足的情况下,在氧气充足的情况下,过程发生于线粒体中过程发生于线粒体中 1.1.本实验的鉴定试剂及现象本实验的鉴定试剂及现象(p50)(p50)三、探究酵母菌细胞呼吸的方式三、探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验实验变混浊(据变混变混浊(据变混浊程度可确定浊程度可确定CO2多少)多少)(据(据变色的时间快慢变色的时间快慢确定确定CO2的多少)的多少)(酸性条件)(酸性条件)2.2.实验过程实验过程 (1 1)配制酵母菌培养液。)配制酵母菌培养液。(2 2)检测)检测COCO2
9、2的产生,装置如图所示:的产生,装置如图所示:(3 3)检测酒精的产生:)检测酒精的产生:自自A A、B B中各取中各取2 2 mLmL滤液分别注入编号为滤液分别注入编号为1 1、2 2的的 两支试管中两支试管中分别滴加分别滴加0.5 0.5 mLmL溶有溶有0.10.1g g重铬酸重铬酸 钾的浓硫酸溶液钾的浓硫酸溶液振荡并观察溶液的颜色变化。振荡并观察溶液的颜色变化。3.3.实验现象实验现象 (1 1)甲、乙两装置中石灰水)甲、乙两装置中石灰水都变混浊都变混浊,且,且甲甲中中 混浊程度高且快。混浊程度高且快。(2 2)2 2号试管中溶液由号试管中溶液由橙色橙色变成变成灰绿色灰绿色,1 1号试
10、号试 管不变色。管不变色。4.4.实验结论实验结论即酵母菌的呼吸类型既可以进行有氧呼吸又可以进行无氧即酵母菌的呼吸类型既可以进行有氧呼吸又可以进行无氧呼吸呼吸兼性厌氧型兼性厌氧型5注意问题注意问题(1)甲图中氢氧化钠溶液的作用是什么?甲图中氢氧化钠溶液的作用是什么?吸收空气中的二氧化碳,保证通入石灰水的气体中的吸收空气中的二氧化碳,保证通入石灰水的气体中的CO2全部来自酵母菌的细胞呼吸,从而排除空气中全部来自酵母菌的细胞呼吸,从而排除空气中CO2对实验结果的干扰。对实验结果的干扰。实验开始时,应将实验开始时,应将B瓶密封后放置一段时间,以消耗完瓶瓶密封后放置一段时间,以消耗完瓶中氧气,然后再连
11、通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保通入中氧气,然后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保通入石灰水的石灰水的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。是由酵母菌无氧呼吸产生的。(2)怎样保证乙图中通入石灰水的怎样保证乙图中通入石灰水的CO2全部来自全部来自酵母菌的无氧呼吸?酵母菌的无氧呼吸?后续通入的后续通入的CO2会和刚产生的碳酸钙沉淀反应,形成了会和刚产生的碳酸钙沉淀反应,形成了碳酸氢钙,因而石灰水变混浊后,很快又变澄清。如用碳酸氢钙,因而石灰水变混浊后,很快又变澄清。如用溴麝香草酚蓝水溶液检测,就可避免这种现象。溴麝香草酚蓝水溶液检测,就可避免这种现象。(3)在实验过程中发现甲组石灰水变浑浊,很快又变在实
12、验过程中发现甲组石灰水变浑浊,很快又变澄清,为什么?澄清,为什么?考点二细胞呼吸考点二细胞呼吸典例引领典例引领【典例】【典例】(2012安徽理综,安徽理综,29)为为探究酵母菌的细胞呼吸,探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入线粒体,与酵母菌分别装入AF试管中,加入不同的试管中,加入不同的物质,进行了如下实验物质,进行了如下实验(见下表见下表)。注:注:“”表示加入了适量的相关物质,表示加入了适量的相关物质,“”表示未加入表示未加入相关物质。相关物质。(1)会产生会产生CO2和和H2O的试管
13、有的试管有_,会产生酒精,会产生酒精的试管有的试管有_,根据试管,根据试管_的实验结果可的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号均填试管编号)。(2)有氧呼吸产生的有氧呼吸产生的H,经过一系列的化学反应,与氧结合,经过一系列的化学反应,与氧结合形成水。形成水。2,4二硝基苯酚二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响,对该氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散,表明但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散,表明DNP使分布在使分布在_ 的酶无法合成的酶无法合成ATP。若将。若将DNP加入加入试管试管E中,葡萄糖的氧化分解中,葡萄糖
14、的氧化分解_(填填“能能”或或“不不能能”)继续进行。继续进行。C、EB、FB、D、F线粒体内膜线粒体内膜能能B 1.1.内部因素内部因素遗传因素(决定酶的种类和数量)遗传因素(决定酶的种类和数量)(1 1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱 生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。(2 2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸 速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较 高,成熟期细胞呼吸速率较低。高,成熟期细胞呼吸速率较低。(3 3
15、)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。如生殖器官大于营养器官。四、细胞呼吸的影响因素及其应用四、细胞呼吸的影响因素及其应用2.2.环境因素环境因素(p50)(p50)(1 1)温度)温度呼吸作用在最适温度(呼吸作用在最适温度(2525 3535)时最强;超过最适温度,呼吸酶的时最强;超过最适温度,呼吸酶的活性降低甚至变性失活,呼吸作用活性降低甚至变性失活,呼吸作用受抑制;低于最适温度,酶活性下受抑制;低于最适温度,酶活性下降,呼吸作用受抑制。降,呼吸作用受抑制。应用:应用:(1 1)在低温下储存蔬菜、水果。)在低温下储存蔬菜、水果。
16、(2 2)在大棚蔬菜的栽培过程中,夜间适当降温,抑制呼吸作)在大棚蔬菜的栽培过程中,夜间适当降温,抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,可达到提高产量的目的。用,减少有机物的消耗,可达到提高产量的目的。(2 2)O O2 2的浓度的浓度 当氧气浓度为当氧气浓度为0时,细胞只进行无氧呼吸,时,细胞只进行无氧呼吸,Q点对应的点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。当氧气浓度在当氧气浓度在010%之间,有氧呼吸与无氧呼吸并存,之间,有氧呼吸与无氧呼吸并存,当氧气浓度大于或等于当氧气浓度大于或等于10%时,只进行有氧呼吸。时,只进行有氧呼吸。氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生氧气吸
17、收量也可以表示有氧呼吸产生CO2的量,所以,的量,所以,两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度,当两曲线两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度,当两曲线重合时重合时(距离为距离为0),无氧呼吸强度为,无氧呼吸强度为0。应用:应用:一般采用低氧(图中点一般采用低氧(图中点C C)保存)保存此时有氧呼吸较弱此时有氧呼吸较弱而无氧呼吸又受到抑制有机物消耗量相对较少而无氧呼吸又受到抑制有机物消耗量相对较少来延来延长蔬菜、水果保鲜时间。长蔬菜、水果保鲜时间。作物栽培时要及时中耕松土,稻田需要定期排作物栽培时要及时中耕松土,稻田需要定期排水,这有什么好处?水,这有什么好处?(3 3)COCO2 2浓度浓度CO
18、CO2 2浓度增加,呼吸速率下降(如图)。浓度增加,呼吸速率下降(如图)。应用:应用:在密闭的地窖中,在密闭的地窖中,增加增加COCO2 2浓度,(或充入浓度,(或充入N N2 2)抑制细胞的呼吸作用抑制细胞的呼吸作用,使整个器官的代谢水平,使整个器官的代谢水平降低,有利于保存蔬菜、水果。降低,有利于保存蔬菜、水果。(4 4)含水量)含水量在一定范围内,呼吸作用强度在一定范围内,呼吸作用强度随含水量的增加而加强,随含随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱(如图)。水量的减少而减弱(如图)。应用:应用:种子的贮藏,必须降低含水量,使种子处于种子的贮藏,必须降低含水量,使种子处于风干状态,从而
19、使呼吸作用降至最低,以减少风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物的消耗,有利于贮藏。有机物的消耗,有利于贮藏。储存水果和储存粮食有何区别?储存水果和储存粮食有何区别?1实验装置及原理实验装置及原理欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示示(以发芽种子为例以发芽种子为例)五、植物细胞呼吸方式的探究五、植物细胞呼吸方式的探究装置一中装置一中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所产生的溶液的作用是吸收掉呼吸所产生的 ,红,红色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸吸收的色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸吸收的 量。装置量。装置二中红色液滴移动的距
20、离代表植物细胞呼吸吸收二中红色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸吸收的的 与产生的与产生的 的差值。的差值。CO2O2O2量量CO2量量2实验结果预测和结论实验结果预测和结论3物理误差的校正物理误差的校正(1)如果实验材料是绿色植物,整个装置应如果实验材料是绿色植物,整个装置应 处理,否处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2)如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸对实验结果如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行的干扰,应对装置及所测种子进行 处理。处理。(3)为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置为防止气
21、压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料对照实验,将所测的生物材料 ,其他条件均不变。其他条件均不变。遮光遮光消毒消毒灭活灭活(如将种子煮熟如将种子煮熟)考题示例考题示例【示例【示例1】以以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是()A甲图中氧浓度为甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的时的情况对应的是乙图中的A点点B甲图中氧浓度为甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的时的情况对应的是乙图中的D点点C甲图的甲图的a、b、c、d四种浓度中四
22、种浓度中c是最适合贮藏的是最适合贮藏的D甲图中氧浓度为甲图中氧浓度为d时没有酒精产生时没有酒精产生B【示例【示例2】(2015武汉质检武汉质检)呼呼吸熵吸熵(RQ放出的放出的CO2量量/吸收吸收的的O2量量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖的过程中氧分压与呼吸熵标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖的过程中氧分压与呼吸熵的关系。下列叙述中正确的是的关系。下列叙述中正确的是()BA呼吸熵越大,细胞有氧呼吸越强,呼吸熵越大,细胞有氧呼吸越强,无氧呼吸越弱无氧呼吸越弱Bb点有氧呼吸的强度大于点有氧呼吸的强度大于a点有氧点有
23、氧呼吸的强度呼吸的强度C为延长水果保存的时间,最好将为延长水果保存的时间,最好将氧分压调至氧分压调至c点点Dc点以后,细胞的呼吸强度不随点以后,细胞的呼吸强度不随氧分压的变化而变化氧分压的变化而变化【示例【示例3】呼呼吸熵吸熵(RQ)是指单位时间内进行细胞呼吸的生物是指单位时间内进行细胞呼吸的生物释放释放CO2量与吸收量与吸收O2量的比值。下图表示测定消毒过的萌发量的比值。下图表示测定消毒过的萌发小麦种子呼吸熵的实验装置,下列说法不准确的是小麦种子呼吸熵的实验装置,下列说法不准确的是()DAKOH中放置筒状滤纸的目的是增大吸收中放置筒状滤纸的目的是增大吸收CO2的面积的面积B假设小麦种子只以糖
24、类为呼吸底物,在假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 时经时经10 min 观察发现:甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,说明观察发现:甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,说明 10 min内小麦种子进行了无氧呼吸内小麦种子进行了无氧呼吸C若在若在25 时经时经10 min观察发现:甲装置中墨滴左移观察发现:甲装置中墨滴左移 30 mm,乙装置中墨滴左移,乙装置中墨滴左移200 mm,则萌发小麦种子的呼,则萌发小麦种子的呼 吸熵是吸熵是0.85D为了校正还应设置一个对照装置,对照装置的大试管和为了校正还应设置一个对照装置,对照装置的大试管和小烧杯应分别放入死亡的小麦种子、清水,其他条件不变小
25、烧杯应分别放入死亡的小麦种子、清水,其他条件不变跟进题组跟进题组1如如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是响。下列有关叙述中不正确的是()CA番茄果实细胞产生番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质的场所是线粒体和细胞质基质B光照对番茄果实呼吸的抑制作用光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 时比时比15 时更强时更强C低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实D贮藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降贮藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降低有关低有关2下下图是某
26、生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图,装置中的碳酸作用过程中气体产生情况的实验示意图,装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平。下列氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平。下列几种实验结果几种实验结果(给予相同的环境条件给予相同的环境条件),你觉得不可能出,你觉得不可能出现的是现的是()BA甲、乙装置水滴都左移甲、乙装置水滴都左移B甲、乙装置水滴都右移甲、乙装置水滴都右移C甲装置水滴不动,乙装置水滴左移甲装置水滴不动,乙装置水滴左移D甲装置水滴右移,乙装置水滴左移甲装置水滴右移,乙装置水滴左移
27、APPP高能磷酸键高能磷酸键腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团普通磷酸键普通磷酸键的结构简式:的结构简式:提示提示ATPATP水解脱掉水解脱掉两个磷酸基团后剩余两个磷酸基团后剩余腺苷腺苷(腺嘌呤核糖腺嘌呤核糖)磷酸基团腺嘌呤磷酸基团腺嘌呤核糖核苷酸,是核糖核苷酸,是RNARNA的基本组成单位之一。的基本组成单位之一。高能磷酸化合物高能磷酸化合物 是指水解是指水解1mol1mol该物质能释放该物质能释放20.9220.92千焦以上能量的磷酸化合物千焦以上能量的磷酸化合物 1molATP1molATP水解时释放的能量高达水解时释放的能量高达30.5430.54千焦,所以千焦,所以ATPATP是高能磷酸化合物
28、。是高能磷酸化合物。人、动物、真菌、细菌人、动物、真菌、细菌绿色植物能量能量呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP+PiATP 酶酶 人、动物、真菌等人、动物、真菌等:通过通过呼吸作用呼吸作用分解有机物释放能量分解有机物释放能量绿色植物绿色植物:呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用用于主动运输用于主动运输(渗透能渗透能)ATP用于各种运动,如肌细用于各种运动,如肌细胞收缩(胞收缩(机械能机械能)用于生物放电用于生物放电(电能电能)葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶用于细胞内各种吸能反应用于细胞内各种吸能反应(化学能化学能)用于生物发光用于生物发光(光能光能)用于大脑思考用于大脑思考(电能电能)每个人的心灵深处都有着只有他自己理解的东西。对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的人来说,痛苦与烦恼是他必备的气质。在一切创造物中间没有比人的心灵更美、更好的东西了。唯有心灵能使人高贵。所有那些自命高贵而没有高贵的心灵的人,都像块污泥。一个人只要他有纯洁的心灵,无愁无恨,他的青春时期,定可因此而延长。能充实心灵的东西,乃是闪烁着星星的苍穹,以及我内心的道德律。你的心灵常常是战场。在这个战场上,你的理性与判断和你的热情与嗜欲开战。无所事事并非宁静,心灵的空洞就是心灵的痛苦。