細(xì)胞的代謝 細(xì)胞呼吸

細(xì)胞的代謝細(xì)胞呼吸第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過程才能實(shí)現(xiàn)？光能糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能直接用于各種生命活動(dòng)①②③光合作用細(xì)胞呼吸ATP水解思考第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三一、細(xì)胞呼吸---ATP的主要來源1、細(xì)胞呼吸的概念：細(xì)胞呼吸也稱呼吸作用，是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO2或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。(1)概念：指生物體或細(xì)胞吸入O2和呼出CO2的過程。(2)呼吸的概念：“呼吸”和“細(xì)胞呼吸”有什么區(qū)別嗎？包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三2、有氧呼吸：(1)場(chǎng)所：(2)過程圖解：線粒體(主要)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)1分子葡萄糖2分子丙酮酸4[H]酶16H2O20[H]酶3酶212H2O6CO2第一階段第二階段2ATP第三階段2ATP34ATP6O2細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體內(nèi)膜線粒體基質(zhì)ATP：30.54X38=1161KJ約占40%釋放總能量2870KJ/moL葡萄糖第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三(3)三個(gè)階段比較：有氧呼吸場(chǎng)所反應(yīng)物產(chǎn)物釋放能量第一階段第二階段第三階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸[H]少量(2ATP)丙酮酸H2OCO2、[H]少量(2ATP)[H]、O2H2O大量(34ATP)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三2、有氧呼吸：(4)總反應(yīng)式及各元素去向：酶C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+能量丙酮酸C3H4O3丙酮酸［H］［H］丙酮酸第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段第二階段第一階段(5)概念：指細(xì)胞在氧的參與下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放大量能量，生成許多ATP的過程。第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三3、無氧呼吸：(1)場(chǎng)所：(2)過程圖解：都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行1分子葡萄糖2分子丙酮酸4[H]酶1第一階段2ATP細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2C2H5OH(酒精)+2CO2酶2酶32C3H6O3(乳酸)第二階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)☆與有氧呼吸第一階段相同第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三3、無氧呼吸：(3)反應(yīng)式：C6H12O6C6H12O6酶1酶22C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量2C3H6O3(乳酸)＋少量能量例：高等動(dòng)物、乳酸菌(乳酸發(fā)酵)、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）例：大多數(shù)植物、酵母菌(酒精發(fā)酵)(4)概念：指細(xì)胞在氧的參與下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生CO2和水，同時(shí)釋放大量能量，生成許多ATP的過程。無不少量少量不徹底的氧化產(chǎn)物第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三4、有氧呼吸和無氧呼吸的比較：類型有氧呼吸無氧呼吸

區(qū)

別條件

場(chǎng)所產(chǎn)物釋放能量

聯(lián)系實(shí)質(zhì)聯(lián)系意義進(jìn)化需氧氣、酶等不需氧氣、需酶第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

第二、三階段在線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)H2O、CO2C2H5OH(酒精)、CO2或

C3H6O3(乳酸)大量分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP有氧呼吸和無氧呼吸第一階段完全相同少量為生命活動(dòng)提供能量，為物質(zhì)轉(zhuǎn)化提供原料有氧呼吸無氧呼吸進(jìn)化光合作用產(chǎn)生O2第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三其余能量都以熱能的形式散失3︰1

酶C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+能量(大量)

6molCO2物質(zhì)比較1moLC6H12O6酶2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量(少量)2molCO24、有氧呼吸和無氧呼吸的比較：能量比較酶C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+2870KJ

C6H12O62C3H6O3+196.65KJ酶1moL1161KJ38molATP61.08KJ2molATP直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)維持體溫1moL1moL第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三A第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三D第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三例3、（09上海）在a、b、c、d條件下，測(cè)得某植物種子萌發(fā)時(shí)CO2和O2體積變化的相對(duì)值如右表。若底物是葡萄糖，則下列敘述中正確的是A．a(chǎn)條件下，細(xì)胞呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精和乳酸D．b條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多C．c條件下，無氧呼吸最弱D．d條件下，產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體D例4、甲酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，乙酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，兩者消耗了等量的葡萄糖，則它們放出的CO2和吸收的O2之比是

A.1∶2B.2∶3C.3∶4D.4∶3D第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三5、影響細(xì)胞呼吸的因素(1)內(nèi)部因素---遺傳因素不同植物具有不同的細(xì)胞呼吸速率；陽生>陰生

同一植物的不同器官、同一器官的不同組織、同一器官在不同的生長(zhǎng)過程中的細(xì)胞呼吸速率都有很大差異。(2)外部因素6CO2+12H2O*+能量

C6H12O6+6H2O+6O2*反應(yīng)物條件產(chǎn)物酶提高氧氣濃度適當(dāng)升高溫度增加自由水第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三5、影響細(xì)胞呼吸的因素①溫度①在一定溫度范圍內(nèi),隨溫度的升高,細(xì)胞呼吸作用增強(qiáng)；②在最適溫度（a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度）,細(xì)胞呼吸作用最強(qiáng)；③溫度高于最適溫度，酶的活性下降（甚至變性失活），細(xì)胞呼吸作用受抑制。細(xì)胞呼吸速率溫度℃a(2)外部因素通過影響呼吸酶活性而影響細(xì)胞呼吸第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三②氧氣濃度A點(diǎn)：A點(diǎn)到B點(diǎn)：B點(diǎn)到C點(diǎn)：只進(jìn)行無氧呼吸，釋放較多CO2。CO2釋放急劇減少---氧氣增多，無氧呼吸受抑制，有氧呼吸還較弱CO2釋放量不斷上升---氧氣增多，促進(jìn)有氧呼吸5、影響細(xì)胞呼吸的因素①溫度(2)外部因素影響細(xì)胞呼吸的類型和速率有氧呼吸O2濃度CO2釋放量B無氧呼吸CO2釋放總量AC5%10%15%20%第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三④水糧油種子貯藏前風(fēng)干、晾曬:減少水分，

細(xì)胞呼吸干種子萌發(fā)前浸泡:含水量增高,

細(xì)胞呼吸5、影響細(xì)胞呼吸的因素②氧氣濃度①溫度(2)外部因素③CO2濃度是產(chǎn)物，一定濃度的CO2對(duì)細(xì)胞呼吸有抑制作用。既是有氧呼吸的反應(yīng)物,又是產(chǎn)物,還是細(xì)胞內(nèi)良好溶劑。在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨自由水含量升高而加快。抑制促進(jìn)第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三6、細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用在生產(chǎn)生活實(shí)踐中，通過控制影響細(xì)胞呼吸的因素來控制細(xì)胞呼吸速率。選透氣消毒紗布或“創(chuàng)口貼”等包扎傷口；中耕松土，防止土壤板結(jié)；水稻田需要定期排水；提倡有氧運(yùn)動(dòng)。糧油種子的儲(chǔ)存；水果蔬菜的保鮮；溫室內(nèi)陰雨天適當(dāng)降低溫度；釀酒、釀醋等。干燥,低氧,適宜溫度低溫,低氧,增加CO2(或N2)第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三B第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三變式題

請(qǐng)回答下列與生物呼吸作用相關(guān)的問題：

Ⅰ.將水稻幼苗培養(yǎng)在不同氧氣濃度的黑暗環(huán)境中，分別測(cè)得其無氧呼吸釋放的二氧化碳量與有氧呼吸消耗的氧氣量，結(jié)果如圖9－3所示。

圖9－3

(1)請(qǐng)?jiān)趫D中添加水稻釋放的二氧化碳總量曲線。

(2)請(qǐng)寫出水稻無氧呼吸的反應(yīng)式：

______________。

C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量

酶

第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三無氧呼吸乳酸第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三適量KOH或NaOH溶液

圖9－4

裝置

反應(yīng)瓶中加入的材料

小杯中加入的材料

測(cè)定項(xiàng)目

甲

一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液1ml

①

細(xì)胞呼吸氧氣的消耗量

乙

②

等量的蒸餾水

③

(2)將甲、乙裝置均置于28℃恒溫的條件下，分別在不同的氧氣濃度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過程中微生物保持活性，前三組實(shí)驗(yàn)所用微生物種類相同，第四組實(shí)驗(yàn)的微生物是乳酸菌),60分鐘后讀數(shù)。請(qǐng)補(bǔ)充下表有關(guān)的內(nèi)容。

一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1mL細(xì)胞呼吸時(shí)二氧化碳釋放量與氧氣消耗量的差值.

第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三(2)④只進(jìn)行有氧呼吸⑤同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸⑥只進(jìn)行無氧呼吸⑦不變⑧不變預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果

微生物的細(xì)胞呼吸方式

級(jí)別

甲

乙

第一組

液滴向左移動(dòng)

液滴不變

④

第二組

液滴向左移動(dòng)

液滴向右移動(dòng)

⑤

第三組

液滴不變

液滴向右移動(dòng)

⑥

第四組

⑦

⑧

只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸

第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三(2012四川高考)研究表明，癌細(xì)胞和正常分化細(xì)胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細(xì)胞呼吸的葡萄糖是正常細(xì)胞的若干倍。下圖是癌細(xì)胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據(jù)圖分析回答問題：

（l）圖中人代表細(xì)胞膜上的

。葡萄糖進(jìn)入癌細(xì)胞后，在代謝過程中可通過

作用形成非必需氨基酸，也可通過形成五碳糖進(jìn)而合成

作為DNA復(fù)制的原料。（2）在有氧條件下，癌細(xì)胞呼吸作用的方式為

。與正常細(xì)胞相比，①～④

過程在癌細(xì)胞中明顯增強(qiáng)的有

（填編號(hào)），代謝途徑發(fā)生這種變化的意義在于能夠

，從而有利于癌細(xì)胞的增殖。第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三（3）細(xì)胞在致癌因子的影響下，

基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而被激活，進(jìn)而調(diào)控

的合成來改變代謝途徑。若要研制藥物來抑制癌癥患者細(xì)胞中的異常代謝途徑，圖中的過程

（填編號(hào)）不宜選為作用位點(diǎn)。第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三7、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式①酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于兼性厭氧菌。②CO2的檢測(cè)：CO2使澄清石灰水變渾濁；CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。③酒精的檢測(cè)：橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。酵母菌使葡萄糖產(chǎn)生酒精是否需要O2?酵母菌在有氧和無氧條件下的細(xì)胞呼吸產(chǎn)物是什么？(1)實(shí)驗(yàn)原理(2)方法步驟①提出問題②作出假設(shè)根據(jù)已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)作出合理假設(shè)。如酵母菌可用于釀酒、和面等。第二十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三7、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(2)方法步驟①提出問題②作出假設(shè)③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)a、酵母菌培養(yǎng)液的配制及分組。b、酵母菌在如下裝置下培養(yǎng)一段時(shí)間。123要確保適宜的溫度，一般25-35℃。注意：各錐形瓶的作用；裝置應(yīng)保證氣密性；第二十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三7、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(2)方法步驟①提出問題②作出假設(shè)③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)a、酵母菌