高三生物一輪復習課件細胞呼吸的原理和應用1

第9講

細胞呼吸的原理和應用課程要求考點1細胞呼吸的方式和過程考點2探究酵母菌細胞呼吸方式考點3細胞呼吸的影響因素及應用01細胞呼吸的方式和過程1.細胞呼吸的方式和過程1.呼吸與細胞呼吸:O2呼吸系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)組織細胞CO2

人體的呼吸只是表象，真實情況是細胞在呼吸。1.細胞呼吸的方式和過程1.細胞呼吸:細胞呼吸是指有機物在_____內經(jīng)過一系列的氧化分解，生成_________或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成_____的過程。其實質是_____內的有機物氧化分解，并釋放能量。細胞二氧化碳ATP細胞2.有氧呼吸:Ⅰ.概念:細胞在____的參與下，通過多種____的催化作用，把葡萄糖等有機物______________，產(chǎn)生______________，釋放能量，生成_________的過程。氧酶徹底氧化分解二氧化碳和水大量ATP1.細胞呼吸的方式和過程2.有氧呼吸:Ⅱ.過程:細胞質基質線粒體基質丙酮酸+H2O→CO2+[H]酶線粒體內膜[H]+O2→H2O酶大量能量1.細胞呼吸的方式和過程1.細胞呼吸的方式和過程（少量）C6H12O6酶+4[H]+能量2C3H4O3①細胞質基質酶6CO2+20[H]+能量+6H2O2C3H4O3②（少量）線粒體基質③酶12H2O+能量24[H]+6O2（大量）線粒體內膜C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶分析各物質中氧元素的來源去向？一二三二三1.細胞呼吸的方式和過程③電子傳遞鏈線粒體內外膜間腔線粒體基質UCP1：解偶聯(lián)蛋白（增溫素）1.細胞呼吸的方式和過程3有氧呼吸的過程①糖酵解C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少能②檸檬酸循環(huán)2C3H4O3→6CO2+20[H]+少能③電子傳遞鏈2H++2e-+1/2O2→H2O+大能②③①外膜：孔道蛋白（易化擴散）內膜：H+-丙酮酸共轉運體（協(xié)同轉運）酶酶酶葡萄糖丙酮酸C21.細胞呼吸的方式和過程1.細胞呼吸的方式和過程②線粒體基質中進行三羧酸循環(huán)產(chǎn)生很多中間產(chǎn)物，從而影響根細胞內氨基酸等重要化合物的合成。1.細胞呼吸的方式和過程1.細胞呼吸的方式和過程2.有氧呼吸:Ⅲ.同有機物在生物體外燃燒相比，有氧呼吸具有的不同特點:(1)反應過程：

。(2)能量釋放：有機物中的能量_____釋放。(3)能量轉化：釋放的能量有相當一部分儲存在_____中。逐步ATPⅣ．放能：1mol的葡萄糖2870KJ儲存于ATP中以熱能形式散失釋放能量977.28KJ1892.72KJ主要溫和1.細胞呼吸的方式和過程3.無氧呼吸:在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機物經(jīng)過

，產(chǎn)生

，釋放

，生成少量ATP的過程。不完全分解少量能量CO2和酒精或乳酸Ⅰ.概念:Ⅱ.場所:全過程都是在____________中進行的。細胞質基質Ⅲ.過程:乳酸酒精+CO2大部分能量存留在酒精或乳酸中缺氧環(huán)境1.細胞呼吸的方式和過程3.無氧呼吸:Ⅲ.過程:第一階段細胞質基質第二階段細胞質基質C6H12O6酶+4[H]+少量能量

2C3H4O3

總反應式2C3H6O3(乳酸)+4[H]2C3H4O3

2CO2+2C2H5OH(酒精)酶酶C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶1.細胞呼吸的方式和過程3.無氧呼吸:Ⅳ.能量:(1)只在__________釋放少量能量，生成少量ATP。(2)葡萄糖分子中的大部分能量存留在____________中。第一階段酒精或乳酸Ⅴ.不同生物或器官的無氧呼吸產(chǎn)物:產(chǎn)物為乳酸乳酸菌幾乎所有動物細胞植物中的馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞等產(chǎn)物為酒精酵母菌、多數(shù)植物細胞、某些細菌直接原因——根本原因——酶不同基因不同（不同個體）或基因的選擇性表達1.細胞呼吸的方式和過程3.無氧呼吸:Ⅵ.常見的主要進行無氧呼吸的生物或細胞:①只進行無氧呼吸：乳酸菌、破傷風桿菌、哺乳動物成熟紅細胞、蛔蟲②主要進行無氧呼吸:種子萌發(fā)初期、癌細胞4.有氧呼吸和無氧呼吸的比較:①有氧呼吸作用中釋放出來的能量絕大多數(shù)以

的形式散失了，產(chǎn)生的熱能可用于維持體溫或提高外界環(huán)境溫度②呼吸作用產(chǎn)生的CO2能

（降低/升高）環(huán)境中的pH值③無氧呼吸過程中

（有/沒有）[H]積累④無氧呼吸過程中底物中能量

（有/沒有）全部釋放出來熱能降低沒有沒有1.細胞呼吸的方式和過程4.有氧呼吸和無氧呼吸的比較:項目有氧呼吸無氧呼吸不同點場所條件產(chǎn)物能量特點相同點過程實質意義細胞質基質、線粒體細胞質基質需O2、多種酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸大量（2870KJ/mol）少量(196.65KJ/mol)有機物徹底分解，能量完全釋放有機物沒有徹底分解，能量沒完全釋放第一階段(葡萄糖

丙酮酸)相同氧化分解有機物，釋放能量，產(chǎn)生ATP為生物體生命活動提供能量不需O2、多種酶1.細胞呼吸的方式和過程4.有氧呼吸和無氧呼吸的比較:物質來源去向[H]①有氧呼吸：②無氧呼吸：①有氧呼吸：②無氧呼吸：ATP①有氧呼吸：②無氧呼吸：用于細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動C6H12O6和H2O；C6H12O6與O2結合生成水；還原丙酮酸三個階段都產(chǎn)生；只在第一階段產(chǎn)生5.細胞呼吸及其意義：細胞呼吸除了能為生物體提供能量，還是生物體代謝的樞紐。蛋白質、糖類和脂質的代謝，都可以通過細胞呼吸過程聯(lián)系起來。1.細胞呼吸的方式和過程微生物的細胞呼吸也叫發(fā)酵細胞呼吸氧化分解有機物能量熱ATP無氧呼吸有氧呼吸糖酵解(第一階段)線粒體細胞質基質乳酸乙醇和二氧化碳是釋放大部分用于生成少部分推動生成分為均涉及第三階段若無氧則生成若有氧則進行發(fā)生在第二階段發(fā)生在1.細胞呼吸的方式和過程6.細胞呼吸反應式中各物質量的比例關系:C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+大量能量酶①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝②無氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝

或C6H12O6∶C3H6O3＝

1∶6∶61∶2∶21∶21.細胞呼吸的方式和過程6.細胞呼吸反應式中各物質量的比例關系:C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+大量能量酶③有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖時：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和＝3∶4④產(chǎn)生等量的CO2時消耗的葡萄糖的物質的量：有氧呼吸∶無氧呼吸＝1∶3提示：

上述反應方程式是以葡萄糖等作為呼吸底物進行考慮的。模擬題有時不加說明默認呼吸底物是葡萄糖（如教材課后練習題）。

若問題情境指明或暗示呼吸底物是脂肪等物質時（如某油料作物種子），不能使用上述反應式進行分析和計算。1.細胞呼吸的方式和過程7.[高考實驗訓練]驗證有氧呼吸各階段的場所:將酵母菌破碎并進行差速離心處理后獲得各組分進行實驗，并向試管中通入有18O標記的氧氣。實驗在適宜溫度下進行，寫出預期結果。①細胞質基質，添加14C標記的葡萄糖②含線粒體懸液，添加14C標記的葡萄糖③含細胞質基質+線粒體，添加14C標記的葡萄糖④含線粒體懸液，添加14C標記的丙酮酸1.細胞呼吸的方式和過程7.[高考實驗訓練]驗證有氧呼吸各階段的場所:①細胞質基質，添加14C標記的葡萄糖②含線粒體懸液，添加14C標記的葡萄糖③含細胞質基質+線粒體，添加14C標記的葡萄糖④含線粒體懸液，添加14C標記的丙酮酸請?zhí)顚憣嶒灲Y果1234葡萄糖的量減少，有14CO2、H218O的生成葡萄糖的量減少，有14C標記的丙酮酸的生成葡萄糖的量不變丙酮酸的量減少，有14CO2、H218O的生成1.細胞呼吸的方式和過程8.判斷細胞呼吸方式的三大依據(jù):依據(jù)一：根據(jù)反應物和產(chǎn)物來判斷:①消耗O2：一定存在有氧呼吸④不消耗O2，不釋放CO2：③產(chǎn)物中有酒精或乳酸：一定存在無氧呼吸為產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或細胞已死亡②產(chǎn)物中有H2O：一定存在有氧呼吸⑤不消耗O2，釋放CO2：只進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸1.細胞呼吸的方式和過程8.判斷細胞呼吸方式的三大依據(jù):依據(jù)二：根據(jù)物質的量的關系：①CO2釋放量=O2吸收量：只進行以葡萄糖為底物的有氧呼吸或有氧呼吸+乳酸發(fā)酵③CO2釋放量<O2消耗量：可能存在脂質的氧化分解②CO2釋放量>O2吸收量：既進行有氧呼吸又進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸④酒精產(chǎn)生量=CO2釋放量：只進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸⑤酒精的產(chǎn)生量<CO2釋放量：既有進行有氧呼吸，又進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸⑥無CO2釋放：只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸1.細胞呼吸的方式和過程8.判斷細胞呼吸方式的三大依據(jù):依據(jù)三：根據(jù)場所：①真核細胞：

A.若整個呼吸過程均在細胞質基質中進行，則為

；B.若部分過程在線粒體中進行，則為

。無氧呼吸有氧呼吸或兩類呼吸并存②原核細胞：原核細胞沒有線粒體，故原核細胞的呼吸作用在細胞質和細胞膜上進行，其呼吸方式的判斷應是根據(jù)產(chǎn)物判斷，A.若只有二氧化碳和水產(chǎn)生，則為

，B.若有乳酸或酒精產(chǎn)生，則為

。有氧呼吸無氧呼吸1.細胞呼吸的方式和過程1．沒有線粒體的細胞一定不能進行有氧呼吸。

(

)2．線粒體將葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。

(

)提示：葡萄糖不能進入線粒體，其在細胞質基質中分解為丙酮酸，丙酮酸進入線粒體。3．檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產(chǎn)生CO2可判斷其呼吸方式。(

)提示：酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生CO2。4．同有氧呼吸相比，無氧呼吸的兩個階段釋放的能量較少。

(

)提示：無氧呼吸只在第一階段釋放出少量的能量。5．無氧呼吸不需要O2參與，最終有[H]的積累。

(

)提示：無氧呼吸第二階段消耗[H]，[H]被用于還原丙酮酸。6．人在劇烈運動時產(chǎn)生的CO2全部來自有氧呼吸。

(

)7．細胞呼吸是細胞代謝的樞紐。

(

)×××××√√1.細胞呼吸的方式和過程

細胞呼吸的場所與過程的四點提醒(1)線粒體是進行有氧呼吸的主要場所，但需氧型原核生物無線粒體，也能進行有氧呼吸。(2)無線粒體的真核生物(或細胞)只能進行無氧呼吸，如哺乳動物成熟的紅細胞等。(3)細胞呼吸釋放的能量，大部分以熱能的形式散失，少部分以化學能的形式儲存在ATP中。(4)人體內產(chǎn)生的CO2只來自有氧呼吸，人體無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無CO2。P651．(2024·湖南雅禮中學月考)肌肉細胞的有氧呼吸和無氧呼吸是人體在不同活動水平上根據(jù)需氧供氧的不同情況而進行的兩種供能方式，只不過兩者比例有所不同而已。在400米跑中，有88%左右的能量是依靠有機物的無氧呼吸供能。下列有關敘述正確的是(

)A．400米跑中，腿部肌肉細胞中CO2的產(chǎn)生場所有細胞質基質和線粒體基質B．400米跑中，腿部肌肉細胞中ATP的含量遠高于安靜時細胞內ATP的含量C．400米跑中，腿部肌肉細胞無氧呼吸消耗的有機物遠多于有氧呼吸D．400米跑中，腿部肌肉細胞每摩爾葡萄糖生成的ATP