高考生物（山東專用）復習專題5細胞呼吸教學課件

專題5細胞呼吸

生物山東省專用考點1有氧呼吸和無氧呼吸一、探究酵母菌細胞呼吸的方式有氧呼吸無氧呼吸實驗原理

實驗裝置

有氧呼吸無氧呼吸實驗現(xiàn)象(1)澄清石灰水渾濁程度高,且速度快;(2)澄清石灰水換成溴麝香草酚藍溶液,結(jié)果由藍→綠→黃,且變黃時間短、速度快(1)澄清石灰水渾濁程度低,且速度慢;(2)澄清石灰水換成溴麝香草酚藍溶液,結(jié)果由藍→綠→黃,且變黃時間長、速度慢注意事項裝置中氣體通過NaOH溶液的目的是去除空氣中的二氧化碳B瓶應封口放置一段時間后,再連通有澄清石灰水的錐形瓶,目的是耗完瓶中的氧氣小表達

在實驗初期

(填“可以”或“不可以”)直接將(酸性)重鉻酸鉀溶液加入B瓶

中檢驗酒精的產(chǎn)生,原因是

。答案:不可以實驗初期酵母菌還未消耗完瓶中的O2,即還未產(chǎn)生酒精,而葡萄糖和酒

精均可與酸性重鉻酸鉀溶液發(fā)生顏色反應二、有氧呼吸1.過程

2.能量變化:有機物中的化學能→ATP中活躍的化學能+熱能(大部分)。3.反應總式及元素去向

易混易錯

(1)葡萄糖不能直接進入線粒體被分解,必須在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮

酸,丙酮酸進入線粒體被分解。(2)有氧呼吸中產(chǎn)生的[H](主要是NADH,還原型輔酶Ⅰ)用于還原O2,生成水。小表達

線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,其在結(jié)構(gòu)上有哪些特點與功能相適應:

。答案:線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,擴大了內(nèi)膜的表面積,為有氧呼吸第三階段有關(guān)酶

提供了附著位點;此外,基質(zhì)中含有許多與有氧呼吸第二階段有關(guān)的酶三、無氧呼吸

產(chǎn)生酒精產(chǎn)生乳酸場所細胞質(zhì)基質(zhì)過程第一階段葡萄糖

2丙酮酸+4[H]+少量能量(僅在第一階段產(chǎn)生ATP)第二階段2丙酮酸+4[H]

2酒精+2CO22丙酮酸+4[H]

2乳酸總反應式C6H12O6

2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量C6H12O6

2C3H6O3(乳酸)+少量能量能量變化有機物中的化學能→ATP中活躍的化學能+熱能+不徹底氧化產(chǎn)物(酒精或乳酸)中的化學能(大量)實例酵母菌、大多數(shù)植物等高等動物、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌等知識歸納

(1)無氧呼吸僅在第一階段產(chǎn)生ATP。(2)細胞呼吸中各物質(zhì)間的關(guān)系比①有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。②無氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。③消耗等量的葡萄糖時,產(chǎn)酒精的無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為

1∶3。(3)判定細胞呼吸方式一般可以根據(jù)反應物和產(chǎn)物、物質(zhì)的量關(guān)系或發(fā)生場所來判斷呼吸的類型,具體判斷方法如下:

小表達

無氧呼吸過程中,葡萄糖中能量的主要去向是

;葡萄糖不徹底氧化分解釋放出的能量主要的去向是

。答案:儲存在乳酸或酒精中以熱能的形式散失考點2影響細胞呼吸的因素及應用因素溫度氧氣濃度二氧化碳濃度水原理主要影響酶活性氧氣是有氧呼吸所

必需的,且氧氣對

無氧呼吸有抑制作

用二氧化碳是細胞呼

吸的產(chǎn)物,積累過

多會抑制細胞呼吸

的進行水作為有氧呼吸的

原料,且自由水含

量較高時細胞呼吸

旺盛曲線

因素溫度氧氣濃度二氧化碳濃度水應用①零上低溫儲存水果、蔬菜,減少有機物消耗;②溫室栽培中增大晝夜溫差,增加有機物積累①稻田定期排水,抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精,防止爛根死亡;②作物栽培中進行中耕松土;③提倡慢跑等有氧運動,避免肌細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生大

量乳酸對蔬菜、水果進行保鮮時,增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細胞呼吸,減少有機物消耗①糧食儲藏要求干燥,減少有機物消

耗;②干種子萌發(fā)

前進行浸泡處理新鏈接

發(fā)酵工程與微生物的細胞呼吸(1)制酒:酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精。(2)制醋:醋酸菌有氧條件下產(chǎn)生乙酸。(3)泡菜:乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。小表達

細胞呼吸的原理在生活和生產(chǎn)中得到了廣泛的應用,那么在生活中,果蔬保鮮和種子

保存需要的條件分別是

、

。答案:零上低溫、低氧、高CO2、適宜濕度等低溫、低氧、高CO2、干燥等呼吸作用的過程深挖教材(1)有氧呼吸:第一個階段是,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,產(chǎn)生少量的[H],[H]

主要是指

;第二個階段是,丙酮酸和

徹底分解成

和[H],并釋放出少量的能量;第三個階段是,

經(jīng)過線粒體內(nèi)膜上電子傳遞鏈的傳遞,與氧結(jié)合形成水,同時釋放出大量的能量;經(jīng)有氧呼吸1mol葡萄糖大約能使32molADP轉(zhuǎn)化為ATP(必修1P86、P92—93)(2023廣東,7,2分)(2022山東,16,3分)(2022全國甲,4,6分)。還原型輔酶Ⅰ(NADH)水二氧化碳

[H]

(2)無氧呼吸:第一個階段與有氧呼吸的第一個階段完全相同。第二個階段是,丙酮酸

在酶(與催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下,分解成

和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化成

。ATP只在第

階段產(chǎn)生,1mol葡萄糖大約產(chǎn)生2molATP(必修1P86、P94)(2023山東,4,2分)(2023全國乙,3,6分)(2020山東,2,2分)。(3)細胞呼吸在細胞物質(zhì)代謝中的作用:細胞呼吸除了能為生物體提供能量,還是生物

體

的樞紐。

的代謝,都可以通過細胞呼吸過程聯(lián)系起來(必修1P94)。酒精乳酸一代謝蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)真題演練

(2022全國甲,4,6分)線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)

常運動的人肌細胞中線粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關(guān)的敘述,

錯誤的是(

)A.有氧呼吸時細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都能產(chǎn)生ATPB.線粒體內(nèi)膜上的酶可以參與[H]和氧反應形成水的過程C.線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過程需要O2的直接參與D.線粒體中的DNA能夠通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成C考法1糖酵解、三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化和電子傳遞鏈項目糖酵解三羧酸循環(huán)(也稱檸檬酸

循環(huán))氧化磷酸化和電子傳遞

鏈與細胞呼吸關(guān)系細胞的有氧呼吸是一個復雜的氧化還原反應,可以概括為糖酵解、三羧酸

循環(huán)(檸檬酸循環(huán))和氧化磷酸化三個階段場所真核生物和原核生物:細胞質(zhì)基質(zhì)真核生物:線粒體基質(zhì)原核生物:細胞質(zhì)真核生物:線粒體內(nèi)膜原核生物:細胞膜項目糖酵解三羧酸循環(huán)(也稱檸檬酸

循環(huán))氧化磷酸化和電子傳遞

鏈過程描述糖酵解是1分子葡萄糖

分解成2分子丙酮酸的

過程三羧酸循環(huán)的起始物乙酰CoA可來自糖酵解的丙酮酸、脂肪的甘油和脂肪酸以及蛋白質(zhì)的某些氨基酸代謝,乙酰CoA在有氧條件下通過三羧酸循環(huán)徹底氧化分解產(chǎn)生大量的NADH,并形成CO2等物質(zhì)(1)電子傳遞鏈:呼吸代謝中間產(chǎn)物的電子和質(zhì)子沿電子傳遞途徑傳遞到分子氧的過程。(2)氧化磷酸化:有氧呼吸中通過電子傳遞鏈將H+運至線粒體膜間隙,導致線粒體膜間隙中H+濃度升高,線粒體基質(zhì)中H+濃度降低,質(zhì)子流再通過ATP合酶進入線粒體基質(zhì),驅(qū)動ATP合成項目糖酵解三羧酸循環(huán)(也稱檸檬酸

循環(huán))氧化磷酸化和電子傳遞

鏈產(chǎn)物丙酮酸、NADH和ATPCO2、NADH和ATP等ATP、H2O能量少量能量少量能量大量能量重要過程圖解

例

(2023天津南開一模,4)如圖為線粒體結(jié)構(gòu)及功能示意圖,下列敘述錯誤的是(

)A.在細胞質(zhì)基質(zhì)中葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸,丙酮酸進入線粒體參與三羧酸循環(huán)B.線粒體中生成的ATP向細胞質(zhì)基質(zhì)運送,需要與細胞質(zhì)基質(zhì)中的ADP進行交換C.三羧酸循環(huán)只能以丙酮酸為分解底物,產(chǎn)生的

以自由擴散的方式釋放D.NADH和FADH2分解產(chǎn)生的e-在線粒體內(nèi)膜上經(jīng)電子傳遞鏈最終傳遞給O2

解析

據(jù)圖可知,線粒體中生成的ATP向細胞質(zhì)基質(zhì)運送,同時細胞質(zhì)基質(zhì)中的ADP進入線粒體,兩者會交換,B正確;據(jù)圖可知,丙酮酸(來自葡萄糖的分解)、脂肪酸等物質(zhì)

進入線粒體參與三羧酸循環(huán),產(chǎn)生的CO2以自由擴散的方式釋放,A正確,C錯誤;據(jù)圖可

知,有氧呼吸前兩個階段產(chǎn)生的NADH和FADH2分解產(chǎn)生的e-在線粒體內(nèi)膜上經(jīng)電子

傳遞鏈最終傳遞給O2,O2和H+、e-結(jié)合生成H2O,D正確。

答案

C考法2磷酸戊糖途徑過程細胞中的葡萄糖大部分進行糖酵解,少數(shù)葡萄糖通過磷酸戊糖途徑氧化分解,葡萄糖直接氧化脫氫和脫羧等,產(chǎn)生NADPH、CO2和多種中間產(chǎn)物的過程場所主要在細胞質(zhì)基質(zhì)條件需要多種酶(比如脫氫酶等)、不需要氧氣特點(1)產(chǎn)物NADPH作為還原劑以供生物體內(nèi)物質(zhì)的合成使用,如非光合細胞中硝酸鹽和亞硝酸鹽的還原,脂肪酸和固醇的合成等;(2)中間產(chǎn)物為許多重要化合物合成提供原料,如核酮糖-5-磷酸是合成核苷酸的原料例

(2023江西二聯(lián),13)糖酵解和磷酸戊糖途徑都是葡萄糖代謝的重要途徑。糖酵解

途徑即為呼吸作用的第一階段,磷酸戊糖途徑是指葡萄糖經(jīng)過一系列反應,產(chǎn)生

NADPH、CO2和多種中間產(chǎn)物的過程。下列說法不正確的是

(

)A.糖酵解途徑發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì),會產(chǎn)生少量能量B.磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH是一種還原性物質(zhì)C.與有氧呼吸相比,葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量更多D.向小鼠體內(nèi)注射14C標記的葡