高中生物從化學(xué)能到生物能

高中生物從化學(xué)能到生物能高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第1頁。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第2頁。1.學(xué)會(huì)探究酵母菌呼吸方式的方法2．明確線粒體的結(jié)構(gòu)和功能3．掌握有氧呼吸和無氧呼吸的過程4．說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同關(guān)鍵術(shù)語1.細(xì)胞呼吸2．有氧呼吸、無氧呼吸3．線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)4．需氧型、厭氧型、兼性厭氧型

高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第3頁。1．細(xì)胞呼吸的概念細(xì)胞呼吸是細(xì)胞內(nèi)的

經(jīng)過一系列的

，釋放

的過程，是生物體獲得能量的

。細(xì)胞呼吸的類型與主要場所——線粒體

有機(jī)物氧化分解能量主要代謝途徑高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第4頁。2．細(xì)胞呼吸的類型(1)有氧呼吸：是指細(xì)胞在

的參與下，通過

作用，把糖類等有機(jī)物

氧化分解，產(chǎn)生

，同時(shí)釋放

能量的過程。(2)無氧呼吸：是指細(xì)胞在

的條件下，通過

作用，把糖類等有機(jī)物

氧化分解，產(chǎn)生

能量的過程。氧酶的催化徹底CO2和水大量無氧酶的催化不徹底少量高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第5頁。3．生物的代謝類型(1)需氧型：絕大多數(shù)的動(dòng)物和植物都需要生活在

的環(huán)境中。(2)厭氧型：破傷風(fēng)桿菌、乳酸菌和動(dòng)物體內(nèi)的寄生蟲等只有在

條件下才能正常生存。(3)兼性厭氧型：酵母菌在

條件下都能正常生存。氧充足無氧有氧和無氧高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第6頁。4．細(xì)胞呼吸的主要場所——線粒體(1)形態(tài)、結(jié)構(gòu)：①形態(tài)：電鏡下，線粒體絕大多數(shù)呈

。②結(jié)構(gòu)橢球形高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第7頁。(2)分布、功能①分布：普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞中，在新陳代謝

的細(xì)胞中，線粒體數(shù)量較多。②功能：細(xì)胞進(jìn)行

的主要場所。[思維激活1]

某人受傷后，為防止感染破傷風(fēng)桿菌，應(yīng)怎樣處理？提示破傷風(fēng)桿菌可通過無氧呼吸獲得能量大量增殖，較深的傷口需清理傷口，并注射破傷風(fēng)抗毒血清等。[思維激活2]

進(jìn)行有氧呼吸的生物一定有線粒體嗎？提示不一定。對某些原核生物而言，能進(jìn)行有氧呼吸但無線粒體，如藍(lán)藻。旺盛有氧呼吸高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第8頁。1．實(shí)驗(yàn)流程1保溫瓶編號(hào)ABC2質(zhì)量濃度為0.1g/mL的葡萄糖溶液1L1L1L3酵母菌培養(yǎng)液等量等量不加4石蠟油注入不加不加5溫度計(jì)插入插入插入6結(jié)果溫度較高，有酒味溫度最高溫度最低高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第9頁。2.實(shí)驗(yàn)分析(1)明確酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧和無氧的條件下均能正常生存。(2)A瓶溶液煮沸并且加石蠟油的目的是：排出溶液中的氧氣和避免瓶內(nèi)空氣中的氧氣進(jìn)入溶液，從而造成溶液的無氧環(huán)境。(3)A、B兩瓶的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明酵母菌的兼性厭氧特點(diǎn)，C瓶是設(shè)置的空白對照組，對比酵母菌有氧呼吸、無氧呼吸產(chǎn)熱使溫度升高的幅度不同，從而證明了有氧呼吸比無氧呼吸產(chǎn)熱多。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論①酵母菌有氧呼吸可以產(chǎn)生大量熱量。②酵母菌無氧呼吸可以產(chǎn)生酒精和少量熱量。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第10頁?！眷柟?】酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生的物質(zhì)是(

)。A．CO2B．H2OC．酒精D．乳酸答案A【鞏固2】

下列有關(guān)線粒體的敘述中，正確的是(

)。A．線粒體是單層膜的細(xì)胞器，被稱為細(xì)胞內(nèi)的“能量轉(zhuǎn)換站”B．原核細(xì)胞無線粒體，故只進(jìn)行無氧呼吸C．生長代謝旺盛的細(xì)胞，線粒體數(shù)量多D．線粒體在細(xì)胞中的位置是固定的解析線粒體是由內(nèi)、外兩層膜構(gòu)成的細(xì)胞器。它在細(xì)胞內(nèi)隨細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)而使其位置發(fā)生變化，在原核細(xì)胞中無線粒體存在，但有的原核細(xì)胞仍能進(jìn)行有氧呼吸。答案C高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第11頁。1．有氧呼吸(1)反應(yīng)場所及過程細(xì)胞呼吸的過程高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第12頁。1161kJ

熱能高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第13頁。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第14頁。[思維激活3]

為什么不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同？提示酶不同。[思維激活4]

水果、蔬菜、糧食的儲(chǔ)存條件有何不同？提示糧食的貯藏條件為：低溫、低氧、干燥，以降低細(xì)胞呼吸對有機(jī)物的消耗，還要定期通風(fēng)，排熱排濕；水果和蔬菜的儲(chǔ)存要考慮保鮮，其儲(chǔ)存條件為：低溫、低氧、適宜的濕度。

高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第15頁。1．細(xì)胞呼吸的過程圖解高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第16頁。2．有氧呼吸與無氧呼吸的比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)條件需O2、酶和適宜溫度不需O2，需酶和適宜溫度場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(第一階段)線粒體(第二、三階段)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)氧化分解程度葡萄糖被徹底氧化分解葡萄糖氧化分解不徹底產(chǎn)物CO2、H2O乳酸或酒精和CO2能量釋放大量能量少量能量高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第17頁。相同點(diǎn)本質(zhì)氧化分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)需要過程第一階段從葡萄糖到丙酮酸完全相同意義(1)為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量(2)為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第18頁。提醒①無氧呼吸產(chǎn)生乳酸還是酒精和CO2，與細(xì)胞內(nèi)的酶有關(guān)，最終是由細(xì)胞的遺傳特性決定的。②無氧呼吸氧化分解有機(jī)物不徹底，是指產(chǎn)物中仍有一些小分子有機(jī)物，如酒精和乳酸，仍有較多能量儲(chǔ)存在這些分子中未能釋放出來。③大多數(shù)植物、酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些器官如玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等進(jìn)行無氧呼吸時(shí)產(chǎn)生乳酸；高等動(dòng)物、人及乳酸菌的無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第19頁。3．影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)溫度通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸強(qiáng)度。與溫度影響酶催化效率的曲線特征一致。生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲(chǔ)存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫以降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第20頁。(2)氧氣濃度以酵母菌(植物非綠色部分)產(chǎn)生CO2的速率與O2濃度的關(guān)系為例①對于有氧呼吸：氧氣是有氧呼吸的原料之一，在一定范圍內(nèi)，隨著O2濃度增加，有氧呼吸強(qiáng)度也增加，但O2濃度達(dá)到一定值時(shí)有氧呼吸強(qiáng)度將不再隨O2濃度增加而增加。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第21頁。②對于無氧呼吸：隨O2濃度增加而受抑制，O2濃度越高，抑制作用越強(qiáng)，O2濃度達(dá)一定值時(shí)，無氧呼吸被完全抑制。③應(yīng)用：ⅰ.作物栽培中，采取中耕松土，防止土壤板結(jié)等措施，都是盡量使O2濃度位于E點(diǎn)之上，保證根細(xì)胞的正常呼吸，有利于肥料的吸收。ⅱ.生產(chǎn)中利用低氧(A點(diǎn)的濃度)抑制細(xì)胞呼吸，減少對有機(jī)物的消耗來延長蔬菜、水果、糧食的保存時(shí)間。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第22頁。(3)CO2增加CO2濃度對細(xì)胞呼吸有明顯的抑制作用。(4)水水既是細(xì)胞呼吸的原料，也是產(chǎn)物，細(xì)胞呼吸過程必須在有水的環(huán)境中才能完成。一定范圍內(nèi)隨水含量的增加細(xì)胞呼吸加強(qiáng)。應(yīng)用：糧油種子在貯藏時(shí)，必須降低含水量，使種子呈風(fēng)干狀態(tài)，降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，減少有機(jī)物消耗；同時(shí)防止微生物大量繁殖而使種子變質(zhì)。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第23頁?！眷柟?】

細(xì)胞呼吸過程中若有CO2放出，則可判斷此過程一定(

)。A．是有氧呼吸 B．是無氧呼吸C．不是酒精發(fā)酵 D．不是乳酸發(fā)酵解析有氧呼吸和酒精發(fā)酵的產(chǎn)物中均有CO2，而乳酸發(fā)酵的產(chǎn)物只有乳酸沒有CO2。答案D高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第24頁。【鞏固4】

在密封的地窯中保存水果，可以保存較長時(shí)間，原因是(

)。A．溫度恒定，水果抗病力強(qiáng)B．溫度適宜，易保存水分C．陰暗無光，不易過快成熟D．CO2含量增加，抑制呼吸作用解析由于地窯密封，極難透氣，水果在呼吸過程中產(chǎn)生CO2，使CO2含量增加，O2含量減少，從而抑制呼吸作用強(qiáng)度，導(dǎo)致代謝降低，有機(jī)物分解少，故保存時(shí)間延長。答案D高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第25頁。細(xì)胞呼吸方式的分析判斷【例1】

有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如圖所示(兩種細(xì)胞呼吸速率相等)，在氧濃度為a時(shí)(

)。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第26頁。(6)B點(diǎn)此時(shí)有氧呼吸強(qiáng)度很低，同時(shí)氧氣又抑制了無氧呼吸，水果和蔬菜組織內(nèi)糖類等有機(jī)物分解的最少，有利于蔬菜和水果的貯存高中生物從化學(xué)能到生物能C．不是酒精發(fā)酵 D．不是乳酸發(fā)酵①酵母菌有氧呼吸可以產(chǎn)生大量熱量。提示破傷風(fēng)桿菌可通過無氧呼吸獲得能量大量增殖，較深的傷口需清理傷口，并注射破傷風(fēng)抗毒血清等。(3)無氧呼吸強(qiáng)度隨氧氣濃度的升高而逐漸減弱[思維激活4]水果、蔬菜、糧食的儲(chǔ)存條件有何不同？(1)需氧型：絕大多數(shù)的動(dòng)物和植物都需要生活在的環(huán)境中。提示糧食的貯藏條件為：低溫、低氧、干燥，以降低細(xì)胞呼吸對有機(jī)物的消耗，還要定期通風(fēng)，排熱排濕；C．陰暗無光，不易過快成熟解析生物體內(nèi)的任何化學(xué)反應(yīng)都需要酶的催化；【鞏固2】下列有關(guān)線粒體的敘述中，正確的是()。解析根據(jù)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式可以知道，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，放出的二氧化碳和吸入的氧氣的量相等；③大多數(shù)植物、酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和二氧化碳；(1)明確酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧和無氧的條件下均能正常生存。影響呼吸作用的因素及其生產(chǎn)應(yīng)用此時(shí)，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸的________倍。C．ADP＋Pi＋能量→ATP有氧呼吸與無氧呼吸的實(shí)質(zhì)相同，都是氧化分解有機(jī)物，釋放能量，形成ATP的過程。第三階段產(chǎn)生的H2O中的氧全部來自于O2。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第27頁。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第28頁。[反思]

在分析有氧呼吸和無氧呼吸物質(zhì)變化的數(shù)量關(guān)系時(shí)有如下規(guī)律(以葡萄糖為呼吸底物)：①不消耗O2，只釋放CO2→只進(jìn)行無氧呼吸；②O2吸收量＝CO2釋放量→只進(jìn)行有氧呼吸；③O2吸收量<CO2釋放量→兩種呼吸方式同時(shí)進(jìn)行，多余的CO2來自無氧呼吸；④酒精量＝CO2量→只進(jìn)行無氧呼吸；⑤酒精量<CO2量→兩種呼吸方式同時(shí)進(jìn)行，多余的CO2來自有氧呼吸；⑥有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第29頁。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第30頁。解析有氧呼吸過程中每消耗1mol葡萄糖生成6molCO2，同時(shí)消耗6molO2，無氧呼吸過程中每消耗1mol葡萄糖生成2molCO2，不消耗O2。由于在相同狀況下，氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，則由“1h后測得該容器中O2減少24mL”可知，有氧呼吸產(chǎn)生24mLCO2，無氧呼吸產(chǎn)生24mLCO2，則在1h內(nèi)酒精發(fā)酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍。答案D高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第31頁?！纠?】

如圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下CO2的釋放量和O2吸收量的變化，請據(jù)圖回答下面的問題。影響呼吸作用的因素及其生產(chǎn)應(yīng)用高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第32頁。(1)在外界氧濃度為2%以下時(shí)，該器官的細(xì)胞呼吸方式是______；外界氧濃度為5%～10%時(shí)，該器官的細(xì)胞呼吸方式是______，外界氧濃度為15%以上時(shí)，該器官的細(xì)胞呼吸方式是________。(2)AB段表示CO2釋放量減少，其原因是____________________；BC段表示CO2釋放量增加，其原因是______________________。(3)無氧呼吸強(qiáng)度與O2濃度之間的關(guān)系是____________________。(4)圖中陰影部分的面積代表______________________________。(5)當(dāng)外界氧濃度為4%～5%時(shí)，該器官CO2的釋放量相對值為，而O2的吸收量相對值為。此時(shí)，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸的________倍。(6)為了有利于貯存蔬菜和水果，貯藏室內(nèi)的氧應(yīng)調(diào)節(jié)到圖中的哪一點(diǎn)對應(yīng)的氧氣濃度________；采取這一措施的理由是_____。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第33頁。思維導(dǎo)圖：解析當(dāng)植物組織缺氧時(shí)可進(jìn)行無氧呼吸，并產(chǎn)生二氧化碳，當(dāng)轉(zhuǎn)入有氧環(huán)境時(shí)，隨氧氣濃度的增加，植物組織的無氧呼吸受到抑制，當(dāng)達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)，植物組織開始轉(zhuǎn)為有氧呼吸，從這一點(diǎn)開始，隨氧氣濃度的增加，有氧呼吸增強(qiáng)。B點(diǎn)對應(yīng)的氧氣濃度點(diǎn)正是蔬菜和水果貯藏時(shí)應(yīng)控制的氧氣濃度，此時(shí)，植物細(xì)胞呼吸分解的有機(jī)物最少。高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第34頁。答案(1)無氧呼吸無氧呼吸和有氧呼吸有氧呼吸(2)氧氣濃度逐漸升高到5%時(shí)，無氧呼吸逐漸被抑制，而有氧呼吸仍十分微弱氧氣充足時(shí)，有氧呼吸隨氧氣增多而增強(qiáng)，釋放的二氧化碳增多(3)無氧呼吸強(qiáng)度隨氧氣濃度的升高而逐漸減弱(4)不同氧濃度下的無氧呼吸強(qiáng)度(或CO2釋放量與O2的消耗量之差)(6)B點(diǎn)此時(shí)有氧呼吸強(qiáng)度很低，同時(shí)氧氣又抑制了無氧呼吸，水果和蔬菜組織內(nèi)糖類等有機(jī)物分解的最少，有利于蔬菜和水果的貯存高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第35頁。1．下列反應(yīng)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)均能完成的是(

)。A．葡萄糖→丙酮酸B．丙酮酸→酒精＋CO2C．ADP＋Pi＋能量→ATPD．H2O→[H]＋O2解析在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸，同時(shí)釋放能量并合成ATP。在線粒體內(nèi)，丙酮酸徹底氧化分解釋放出能量并合成ATP。答案C高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第36頁。2．用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O的轉(zhuǎn)移途徑是(

)。A．葡萄糖→丙酮酸→水B．葡萄糖→丙酮酸→氧C．葡萄糖→氧→水D．葡萄糖→丙酮酸→CO2解析葡萄糖的有氧呼吸分三個(gè)階段，葡萄糖中氧的轉(zhuǎn)變過程為C6H12O6→丙酮酸→CO2。第三階段產(chǎn)生的H2O中的氧全部來自于O2。答案D高中生物從化學(xué)能到生物能全文共44頁，當(dāng)前為第37頁。3．有氧呼吸與無氧呼吸的相同點(diǎn)是(

)。①都在線粒體中進(jìn)行②都需要酶③都需要氧④都產(chǎn)生ATP⑤都經(jīng)過生成丙酮酸的反應(yīng)A．①②⑤ B．②③④C．②③⑤ D．②④⑤解析生物體內(nèi)的任何化學(xué)反應(yīng)都需要酶的催化；有氧呼吸與無氧呼吸的第一步都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行且都產(chǎn)生丙酮酸；有氧呼吸與無氧呼吸的實(shí)質(zhì)相同，都是氧化分解有機(jī)物，釋放能量，形成ATP的過程。答案D高中生物從