2019_2020学年高考生物大一轮复习课件: 第三单元 细胞的能量供应和利用 第8讲 细胞呼吸课件.pdf
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1、第8讲 细胞呼吸 第三单元 细胞的能量供应和利用 1.细胞呼吸()。 2.实验:探究酵母菌的呼吸方式。 考纲要求考纲要求 考点一 细胞呼吸的方式与过程 考点二 影响细胞呼吸的外界因素及其应用 矫正易错 强记长句 重温高考 演练模拟 内容索引 课时作业 细胞呼吸的方式与过程 考点一 1.细胞呼吸: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。 2.有氧呼吸有氧呼吸 (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。 知识梳理 氧化分解 ATP 二氧化碳和水大量ATP (2)过
2、程 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 (4)放能:1 mol葡萄糖释放的能量中有1 161 kJ左右的能量转移至 中, 其余能量则以热能形式散失。 (5)与有机物在生物体外燃烧相比,有氧呼吸是在 的条件下进行的; 有机物中的能量是 的;一部分能量储存在 中。 (3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向) 。 ATP ATP 温和 逐步释放 第一阶段葡萄糖丙酮酸、H和少量能量 第 二 阶 段 酒精 发酵 丙酮酸 _ 实例:植物、酵母菌等 乳酸 发酵 丙酮酸_ 实例:高等动物、马铃薯块茎、 甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等 3.无氧呼吸无氧呼吸 (1)场所:全过程是在 中进行的。 (2)过程
3、酒精CO2 细胞质基质 乳酸 (3)放能:1 mol葡萄糖释放_ kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能 量,其中均有_kJ左右转移至ATP中。 196.65 61.08 1.判断关于有氧呼吸的叙述 (1)有氧呼吸时,生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解( ) (2)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP( ) (3)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水( ) (4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中( ) 常考基础诊断常考基础诊断 2.判断关于无氧呼吸的叙述 (1)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和H的反应,只发生在细胞有氧时( ) (2)人体在剧烈运动时所需的能量由
4、乳酸分解提供( ) (3)无氧呼吸的终产物是丙酮酸( ) (4)无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有H的积累( ) 据图分析有氧呼吸和无氧呼吸过程 (1)反应中,必须在有氧条件下进行的是 ,可在人体细胞 中进行的是 (填序号)。 教材热点拓展教材热点拓展 (2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,其原因是什么? 提示 提示 提示 种子在有氧呼吸过程中产生了水。 (3)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因和根本原因分别是什么? 提示 提示 直接原因是催化反应的酶不同,根本原因是基因的选择性表达。 (4)如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸,消耗O2的量要大于产生CO2的量, 其原因是什么?
5、提示 提示 与葡萄糖相比,脂肪含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产 生CO2的量。 1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 重点剖析 2.细胞呼吸中细胞呼吸中H和和ATP的来源与去向的来源与去向 项目来源去向 H 有氧呼吸:C6H12O6和H2O; 无氧呼吸:C6H12O6 有氧呼吸:与O2结合生成水; 无氧呼吸:还原丙酮酸 ATP 有氧呼吸:三个阶段都产生; 无氧呼吸:只在第一阶段产生 用于几乎各项生命活动(除光 合作用的暗反应) 3.细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结 (1)水:生成于有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体
6、内膜;以反应物参与有 氧呼吸第二阶段,场所为线粒体基质。而无氧呼吸中不存在水的生成与 消耗。 (2)二氧化碳:在有氧呼吸的第二阶段、线粒体基质中产生,或者在无氧 呼吸的第二阶段、细胞质基质中产生。动植物体内均可产生二氧化碳。 (3)酒精或乳酸:在无氧呼吸的第二个阶段、细胞质基质中产生。 (4)葡萄糖:只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,场 所为细胞质基质。 (5)丙酮酸:其作为中间产物,在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段产生, 场所为细胞质基质;以反应物可参与有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第 二阶段,前者场所为线粒体基质,后者场所为细胞质基质。 (6)氧气:只以反应物的形式参与有氧呼吸的
7、第三阶段,场所为线粒体 内膜。 命题点一 细胞呼吸过程中物质和能量分析命题点一 细胞呼吸过程中物质和能量分析 1.右图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关 生理过程,ae表示物质,表示过程。 下列有关叙述正确的是 A.催化反应和的酶都存在于细胞质基质中 B.图中物质c为H,它只在有氧呼吸过程中产生 C.图中过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为ATP D.过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d分别是丙酮酸和O2 命题探究 答案解析 解析 解析 题图中过程为无氧呼吸,过程为有氧呼吸,a、b、c、 d、e分别表示丙酮酸、CO2、H、O2、酒精,D项正确; 催化反应和的酶分别存在于细胞质基质和线
8、粒体基质中,A项错误; 无氧呼吸的第一阶段也产生H,B项错误; 过程表示无氧呼吸,其中e为酒精,C项错误。 2.下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述 正确的是 A.a过程的完成一定伴随H2O和CO2的生成 B.在人体剧烈运动过程中,肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸 C.人体细胞中完成c过程的场所主要是线粒体 D.人体内的a过程会受肾上腺素和甲状腺激素的影响 答案 解析 解析 解析 a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程,无氧呼吸过程不产生H2O, 且无氧呼吸产生乳酸的过程也不产生CO2,A项错误; 在人体剧烈运动过程中,肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸,B项错误; c过程表示ATP
9、水解释放能量,用于各项生命活动,而线粒体是细胞的 “动力车间”,是主要的产能场所,不是主要的耗能场所,C项错误; 在人体内,肾上腺素、甲状腺激素可以使机体细胞代谢加快,故a过程 会受到二者的影响,D项正确。 命题点二 细胞呼吸类型的判断命题点二 细胞呼吸类型的判断 3.人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种,快肌纤维几乎不含有线粒 体,与短跑等剧烈运动有关;慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述 错误的是 A.消耗等物质的量的葡萄糖,快肌纤维比慢肌纤维产生的H少 B.两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸和ATP C.短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸,故产生酸痛感觉 D.慢跑时慢肌纤维产生的
10、ATP,主要来自线粒体基质 答案解析 解析 解析 快肌纤维几乎不含线粒体,说明快肌纤维主要进行无氧呼吸,消 耗等物质的量的葡萄糖,快肌纤维进行无氧呼吸比慢肌纤维进行有氧呼 吸产生的H少,A项正确; 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,都是葡萄糖在细胞质基质中产生 丙酮酸、少量ATP和H,B项正确; 短跑时快肌纤维进行无氧呼吸,从而产生大量乳酸,使人体产生酸痛感 觉,C项正确; 有氧呼吸在第三阶段产生大量ATP,这一阶段发生的场所是在线粒体内 膜上,D项错误。 4.不同种类的生物在不同的条件下,细胞呼吸方式不同。若分解底物是 葡萄糖,下列对细胞呼吸方式的判断不正确的是 A.若只释放CO2,不消耗O
11、2,则细胞只进行无氧呼吸 B.若既不吸收O2同时也不释放CO2,则说明该细胞已经死亡 C.若CO2的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸,也进行无 氧呼吸 D.若CO2的释放量等于O2的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸或同时进行 有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 答案解析 解析 解析 细胞只进行无氧呼吸,释放CO2,不消耗O2,A项正确; 若既不吸收O2也不释放CO2,也有可能是进行无氧呼吸中的乳酸发酵,B 项错误; 细胞进行有氧呼吸时释放的CO2量等于O2的吸收量,若CO2的释放量多于 O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,C项正确; 细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生
12、乳酸的无氧呼吸时,CO2 的释放量等于O2的吸收量,D项正确。 判断细胞呼吸方式的三大依据判断细胞呼吸方式的三大依据 技法技法 点拨点拨 命题点三 有氧呼吸与无氧呼吸的相关计算命题点三 有氧呼吸与无氧呼吸的相关计算 5.现有一瓶葡萄糖液,内置有适量的酵母菌,经测定瓶中放出CO2的体积 与吸收O2的体积比为76,这是因为(假设两种呼吸作用消耗葡萄糖的速 率相等) A.有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸 B.有6/7的酵母菌在进行有氧呼吸 C.有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸 D.有1/7的酵母菌在进行有氧呼吸 答案解析 解析 解析 有氧呼吸中吸收的O2与生成的CO2的物质的量之比为11,无氧 呼吸中不
13、消耗O2,消耗1 mol葡萄糖生成2 mol CO2。假设进行有氧呼吸 的酵母菌的比例为X,则进行无氧呼吸的酵母菌的比例为1X,故6X 2(1X)(6X)76,解得X2/3,故有2/3的酵母菌在进行有氧呼 吸。 A.当O2浓度为a时,酵母菌没有进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸 B.当O2浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程有所不同 C.当O2浓度为c时,有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵 D.a、b、c、d 4种不同O2浓度下,细胞都能产生H和ATP 6.有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液, 当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精 和CO2的物质的量如右图所示。据图中 信息推断,错误的是 答案解析 解
14、析 解析 当O2浓度为a时,酒精产生量与CO2产生量相等,说明此时只进行 无氧呼吸,A项正确; 当O2浓度为b时,产生CO2的量多于产生酒精的量,说明酵母菌进行了有 氧呼吸和无氧呼吸,当O2浓度为d时,没有酒精产生,说明酵母菌只进行 有氧呼吸,因此b、d的细胞呼吸过程有所不同,B项正确; 当O2浓度为c时,产生6 mol酒精的同时会产生6 mol CO2,需要消耗3 mol 葡萄糖,剩余的9 mol CO2来自有氧呼吸,需消耗1.5 mol葡萄糖,因此有 2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵,C项错误; 无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都能产生H和ATP,D项正确。 细胞呼吸反应式中各物质间的关系比细
15、胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物以葡萄糖为呼吸底物) (1)有氧呼吸时:C6H12O6O2CO2166。 (2)无氧呼吸时:C6H12O6CO2酒精122或葡萄糖乳酸12。 (3)消耗等量的C6H12O6时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为 13。 (4)消耗等量的C6H12O6时,有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼 吸产生CO2摩尔数之和的比为34。 归纳归纳 总结总结 影响细胞呼吸的外界因素及其应用 考点二 1.温度温度 (1)原理:细胞呼吸是一系列 反应,温度通过影响 进而影响 细胞呼吸速率。 (2)曲线模型(如右图) 知识梳理 酶促酶的活性 (3)应
16、用 低温储存 粮食 水果、蔬菜(零上低温) 种植大棚作物 白天:适当 温 夜间:适当 温 升 降 2.O2浓度浓度 (1)原理:O2是有氧呼吸所必需的, 且O2对无氧呼吸过程有 作用。 (2)曲线模型 O2浓度低时, 呼吸占优势。 随O2浓度增大, 呼吸逐渐 被抑制, 呼吸不断加强。 当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶 数量等因素的影响)。 抑制 无氧 无氧 有氧 (3)应用 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。 作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸。 提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生 。 稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生 ,防止
17、中毒,烂根死亡。 乳酸 酒精酒精 3.CO2浓度浓度 (1)原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会 (填“促进”或 “抑制”)细胞呼吸的进行。 (2)曲线模型(如图) (3)应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加CO2浓度 可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。 抑制 4.含水量含水量 (1)原理:水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。 (2)特点:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而 ,随含水 量的减少而 (如图)。 (3)应用 加快 粮食:干燥储藏,降低呼吸消耗有机物 水果、蔬菜:一定的湿度 减慢 (1)同一叶片在不同生长发育时期,其细胞呼吸速率有差异( ) (2)严格的无氧环
18、境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物 最少( ) (3)粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏( ) (4)温室大棚中,可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量( ) (5)皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清( ) (6)剧烈运动时,氧气供应不足,肌肉细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸 ( ) 常考基础诊断常考基础诊断 提示 提示 O2浓度在2.5%10%之间时,进行有氧呼吸和无氧呼吸;O2浓度 在10%以上时,只进行有氧呼吸。 氧气影响细胞呼吸的曲线分析 (1)O2浓度在2.5%10%之间时、在10%以上时,该器官的细胞呼吸方式 有什么不同? 教材热点拓展教材
19、热点拓展 提示 提示 提示 应选择R点对应的O2浓度,因为此时总CO2释放量最少,有机物的 损耗最少。 (2)O2浓度为C时,ABBC,此时有氧呼 吸和无氧呼吸释放的CO2量相等,二者消 耗的葡萄糖是不是也一样多? 提示 提示 提示 不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出:有氧呼吸时, 1C6H12O66CO2;无氧呼吸时,1C6H12O62CO2。所以当有氧呼吸和无 氧呼吸释放的CO2量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是13。 (3)在保存蔬菜、水果时,应选择哪一点对应的O2浓度?为什么? 强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。 结合所学知识,分析下列说法正确的是 A.ab段为有氧呼吸
20、,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段为无氧呼吸 B.运动强度大于c后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量 C.无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失,其余储存在ATP中 D.若运动强度长时间超过c,会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力 命题点一 单因素对细胞呼吸的影响分析命题点一 单因素对细胞呼吸的影响分析 1.(2017鹤壁第二次段考) “有氧运动”近年来 成为一个很流行的词汇,得到很多学者和专家 的推崇,它是指人体吸入的氧气与需求的相等, 达到生理上的平衡状态。右图所示为人体运动 命题探究 答案解析 解析 解析 从图中乳酸含量和O2消耗速率变化可判断,ab段为有氧呼吸,bc 段开始出现无
21、氧呼吸,cd段有氧呼吸和无氧呼吸并存,但bc段有氧呼吸占 优势,cd段有氧呼吸强度不再增加,无氧呼吸强度逐渐上升,A项错误; 运动强度大于c后,虽然无氧呼吸增强,但人体无氧呼吸不产生CO2,有 氧呼吸中CO2的产生量等于O2的消耗量,B项错误; 无氧呼吸的产物是乳酸,乳酸中仍储存有部分能量,C项错误; 当运动强度长时间超过c点时,无氧呼吸产生的乳酸增加,会使肌肉酸胀 乏力,D项正确。 2.将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处 理48 h后,贮藏在温度为1 的冷库内,另一 份则始终贮藏在1 的冷库内。从采摘后算 起每10天取样一次,测定其单位时间内CO2 释放量(mol)和O2吸收量(mol
22、),计算二者的比 答案解析 值得到如图所示的曲线。下列结论正确的是 A.贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸 B.第10 d时,细胞中的ATP完全来自线粒体 C.第20 d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组 D.第40 d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多 解析 解析 根据曲线中第10 d后二氧化碳与氧气的比值大于1可知,两组蓝莓 均可进行无氧呼吸,A项错误; 第10 d时二氧化碳与氧气的比值等于1,细胞只进行有氧呼吸,此时细胞 中的ATP来自线粒体和细胞质基质,B项错误; 第20 d,未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大,说明未处理组蓝莓 无氧呼吸释放的二氧化碳量更多
23、,因此,未处理组蓝莓无氧呼吸产生的乙 醇量高于CO2处理组,C项正确; 第40 d,未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2,假设有氧呼吸吸收 的氧气量为a,则无氧呼吸释放的二氧化碳量也为a,根据有氧呼吸和无氧 呼吸的反应式,可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、 a/2,D项错误。 有氧呼吸速率影响不大 C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30 和35 之间 D.与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度 命题点二 多因素对细胞呼吸的影响分析命题点二 多因素对细胞呼吸的影响分析 3.如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧 呼吸速率的影响,有关叙述错误的是 A.
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