2025届高考生物一轮复习课件细胞呼吸(新教材新高考)
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这是一份2025届高考生物一轮复习课件细胞呼吸(新教材新高考),共33页。PPT课件主要包含了实验原理,实验步骤,实验结论,影响细胞呼吸因素,3注意事项,2实验结果分析等内容,欢迎下载使用。
细胞呼吸是指有机物在细胞内经一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
微生物的“分解作用”本质上亦是有机物氧化分解,即细胞呼吸。
细胞呼吸也称呼吸作用。
呼吸作用 ≠ 呼吸(运动)
机体与外界环境之间气体交换的过程
有机物氧化分解,释放能量
考点一 细胞呼吸的概念、方式与过程
知识点一、细胞呼吸概念 P91
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,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
一般指细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。微生物的无氧呼吸也叫发酵。
①为生物体的各项生命活动提供能量②细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽,为合成其他化合物提供原料
知识点二、细胞呼吸类型 P93-94
4、有氧呼吸 P93-94
(有机物彻底氧化分解)
场所:细胞质基质 线粒体
2.线粒体适应于有氧呼吸的主要特点:
(1)线粒体内膜向内折叠形成嵴,大大增加了线粒体的内膜表面积(2)线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
4:有氧呼吸能量去向 P94 小字部分
在细胞内,1ml的葡萄糖彻底氧化分解共释放出2870千焦的能量,其中有少部分能量储存在ATP中,大部分能量以热能的形式散失了。
特点(与体外燃烧相比):P94
③能量逐步释放:热能或储存于ATP中
(1)[H]是指NADH(还原型辅酶Ⅰ)。(2)有氧呼吸过程中,水的利用发生在 阶段,水的产生发生在 阶段,氧的利用发生在 阶段,CO2的产生发生在 阶段。因此,CO2中的氧来自 ,生成物水中的氧来自____。(3)有氧呼吸过程的三个阶段都释放能量,释放能量最多的是 阶段。能产生[H]的步骤有 阶段,产生的[H]能与氧气结合形成水,并释放 。(4)在有氧呼吸过程中[H]的转移途径为 、 到____________;而NAD+相反。
(NAD+转化为NADH)
【易错提示】关于有氧呼吸的几点提示
①反应式中的能量不能写成ATP,因为葡萄糖中的能量只有一部分储存在ATP中。②反应式前后的H2O不能消去。反应过程中,在第二阶段消耗了水,而第三阶段生成了水。③反应式中间不能用等号,要用箭头。④反应条件“酶”不能省去。⑤不要认为细胞呼吸的底物只有葡萄糖,教材只是以葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解为例来介绍有氧呼吸过程。⑥脂肪进行有氧呼吸时,消耗的O2>产生的CO2 原因:脂肪与葡萄糖相比,含H的比例更高,消耗的氧气更多,如油菜种子⑦线粒体不能直接分解葡萄糖,葡萄糖要先在细胞质基质中分解为丙酮酸才能在线粒体中进一步的彻底氧化分解
(有机物的不彻底氧化分解)
多数植物、酵母菌多数微生物
高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚
无氧呼吸的产物不同直接原因:在于催化反应的酶不同根本原因:在于控制酶合成的基因不同。
1 ml葡萄糖释放196.65 kJ(生成乳酸)的能量,其中只有61.08 kJ的能量转移至ATP中,近69%的能量都以热能的形式散失了。
①葡萄糖中的能量大部分存留在乳酸或酒精中没有释放出来
②仅在第一阶段释放能量
③氧化分解释放的能量主要以热能形式散失,少部分储存在ATP中
6:有氧呼吸与无氧呼吸的比较
线粒体(主要)细胞质基质
彻底氧化分解,产生CO2和H2O
分解不彻底,形成酒精和CO2或乳酸
只在第一阶段释放出少量能量,形成2ATP
第一阶段的反应完全相同
分解有机物,释放能量,形成ATP,供生命活动需要
(1)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(2)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝细菌、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。(3)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体;酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。
考点一 细胞呼吸的概念、方式与过程
细胞呼吸方式判断的依据优化探究
呼吸反应式中各物质间的比例关系
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量
①有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=②无氧呼吸:C6H12O6∶CO2∶C2H5OH= 或C6H12O6∶C3H6O3=③有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量:有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=
④消耗等量葡萄糖时,有氧呼吸与无氧呼吸产生的CO2的比例为:⑤产生等量CO2,用于有氧呼吸和无氧呼吸的葡萄糖比例为:
考点二 探究酵母菌的呼吸方式的实验 P91-92
酵母菌是一种单细胞真菌,其代谢类型是兼性厌氧型,在有氧和无氧条件下都能生存。
C2H5OH(酒精):
酸性重铬酸钾溶液(橙色)
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。(2)装置如图所示:
①对比实验(相互对照)
②无关变量相同且适宜:25-35℃,培养8-10h
如何在通入空气中去除CO2?
B瓶应封口放置一段时间后再连通澄清石灰水,为何?
NaOH溶液可吸收空气中的CO2。
消耗瓶内的氧气,造成无氧环境。
4.产物检测与实验现象
如何检测产物中是否有酒精?
(1)取2支试管编号。(2)各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2ml加入试管。(3)分别滴加0.5ml重酪酸钾--浓硫酸溶液,轻轻震荡、混匀。观察颜色变化。
(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。(2)在有氧条件下产生CO2多而快,在无氧条件下产生酒精,还产生少量的CO2。
由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
知识点一、细胞呼吸的影响因素
考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用
温度(酶)、O2浓度、 H2O 、CO2浓度等
是否有线粒体酶的种类、数量、活性器官种类生长时期等
1.O2浓度对有氧呼吸和无氧呼吸的曲线分析
③QP段(不包含Q、P点):
曲线分析(呼吸底物为葡萄糖,以真核细胞为例):
O2浓度为0,细胞只进行无氧呼吸。
有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2的量相等,
有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比为1∶3。
CO2的产生量大于O2的吸收量,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
但当O2浓度达到一定值后,有氧呼吸强度不再随O2浓度的增大而增大,这可能是受与呼吸作用有关的酶的数量或温度等因素的影响。
注意:若以脂肪为呼吸底物,随O2浓度增大,最终O2吸收量与CO2释放量不相等。
1.结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析:(1)O2浓度为C时,AB=BC,此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖_______(填“是”或“不是”)一样多,理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。
根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出,当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是1∶3
1.结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析:
(2)在保存蔬菜、水果时,应选择 点对应的O2浓度,理由是_______________________________________。
此时总CO2释放量最少,有机物的损耗最少
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无氧呼吸。②作物栽培中耕松土,保证根的正常细胞呼吸,有利于根系的生长及对矿质离子的吸收。③提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸导致肌肉酸痛。④稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡。⑤贮藏蔬菜、水果和种子时,降低O2浓度(约5%),以减少有机物消耗,但不能无O2,否则产生酒精过多,会导致腐烂,故氧浓度控制在呼吸作用最低点,有氧呼吸较弱,而无氧呼吸又受到抑制。⑥酿酒时先通气,让酵母菌进行有氧呼吸,使其数量增加;然后隔绝空气,使其发酵,产生酒精。
O2浓度对细胞呼吸的影响
(1)影响原理:温度通过影响酶的活性,影响细胞呼吸速率。
①水果、蔬菜等放入冰箱中(应选取零上低温),可延长保鲜时间。②温室中栽培蔬菜时,夜间适当降低温度,可降低细胞呼吸,减少有机物的消耗,提高蔬菜的产量。
蔬菜、水果储存:低氧+零上低温+适宜湿度
增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用
(1)影响原理:水既是有氧呼吸反应物,又是反应的介质。
在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而增强
组织细胞呼吸作用吸收O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。装置乙为对照。
考点四 探究细胞呼吸速率的测定
知识点一、探究细胞呼吸速率的测定
①如果实验材料是绿色植物,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。②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消毒处理。③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟),其他条件均不变。
知识点一、根据液滴移动方向探究酵母菌细胞的呼吸方式
NaOH的作用是吸收掉细胞呼吸产生的CO2,红墨水滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量。
红墨水滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。
只进行有氧呼吸或产乳酸的无氧呼吸
进行有氧呼吸和无氧呼吸
只进行产乳酸的无氧呼吸
1.甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。相关叙述不正确的是( )A.甲图中氧浓度为a时的情况对应于乙图中的A点B.甲图中氧浓度为b时的情况对应于乙图中的CD段C.甲图的a、b、c、d中c对应的氧浓度最适合贮藏植物器官D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
甲图中氧浓度为b时,CO2的释放量远远大于氧气的吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,应对应乙图中的AC段
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