第3节细胞呼吸作用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2011,届高三生物第一轮复习,第3节 ATP的主要来源,细胞呼吸,下列转变需经哪些生理过程才能实现,光能,糖类等有机物中稳定的化学能,ATP,中活跃的化学能,直接用于各种生命活动,光合作用,呼吸作用,ATP,水解,一、细胞呼吸：,想一想：呼吸与细胞呼吸是同一个概念吗？,概念：,细胞呼吸是指生物体内的,有机物,在,活,细胞,中经过一系列的,氧化分解，,最终生,成,二氧化碳或其他产物，,并且,释放能量,的过程（又叫,生物氧化,）。,为什么萌发后的种子空瘪了？,二,.,细胞呼吸的类型,细胞呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,（,一）,有氧呼吸,第,1,阶段：葡萄糖的初步（无氧）分解,C,6,H,12,O,6,酶,2CH,3,COCOOH+4 H+,能量,（丙酮酸）,（,少量）,场所：细胞质基质,第,2,阶段：丙酮酸彻底分解,6CO,2,+20 H+,能量,（少量）,场所：线粒体基质,2CH,3,COCOOH,（,丙酮酸）,第,3,阶段：,H,的氧化,酶,12H,2,O +,能量,（大量）,场所：线粒体内膜,24H+6O,2,酶,+6H,2,O,1.有氧呼吸的过程,先细胞质基质、,后线粒体,彻底分解,1mol,的葡萄糖共释放,2870,KJ,的能量。,一部分转移到,ATP,中储存,(,1161KJ,，,约,40%),；,另一部分以热能形式散失,(,约,60%),。,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6O,2,6CO,2,+12H,2,O+,能量,酶,有氧呼吸是指细胞在,氧的参与,下，通过,酶,的催化作用，把糖类等有机物,彻底氧化分解,，产生二氧化碳和水，同时释放,大量能量,的过程。,2.总反应式,3.反应场所,4.能量去向,5.概念,（,二）无氧呼吸,1.,过程,第一阶段,:,葡萄糖的初步分解,:,C,6,H,12,O6,酶,2CH,3,COCOOH+4 H+,能量,（丙酮酸）,（,少量）,场所：细胞质基质,与,有氧,呼吸第一阶段相同,第二阶段,:,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,酶,2,C,2,H,5,OH,（,酒精）,+2CO,2,A.,酒精,类型,例：大多数植物、酵母菌,(2),2,CH,3,COCOOH,（,丙酮酸）,酒精的鉴定及应用,+4 H,第二阶段,:,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,酶,2,C,3,H,6,O,3,（,乳酸）,B.,乳酸,类型,例：高等,动物,、,人,、,乳酸菌、高等植物的某,些器官（马铃薯块茎、,甜菜块根等）,2,CH,3,COCOOH,（,丙酮酸）,+4 H,3无氧呼吸概念,无氧呼吸是指细胞在,无氧,条件下，通过,酶,的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为,不彻底的氧化产物,，同时释放出,少量,能量的过程。,为什么释放出少量能量？,（酒精类型：,225.94,；乳酸类型：,196.65KJ,）其中,61.08KJ,转移在中,2.,无氧呼吸总的反应式,C,6,H,12,O,6,酶,2,C,2,H,5,OH,（,酒精）,+2CO,2,+,少量能量,C,6,H,12,O,6,酶,2,C,3,H,6,O,3,（,乳酸）,+,少量能量,项 目,类 型,需氧呼吸,无氧呼吸,不 同,条 件,场 所,氧化产物,能量变化,相 同,联 系,本 质,先细胞质基质,后线粒体细胞质基质,CO,2,和水,CO,2,和酒精,或乳酸,较多,较少,需要酶和,需酶不需,呼吸阶段的第一阶段完全相同,都是氧化分解有机物，释放能量,三、有氧,呼吸,与无氧呼吸,之间的区别与联系：,根据,CO,2,释放量和,O,2,消耗量判断细胞呼吸状况,在以,C,6,H,12,O,6,为呼吸底物情况下，,CO,2,释放量和,O,2,的消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：,（,1,）无,CO,2,释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。,（,2,）不消耗,O,2,，但产生,CO,2,，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积可增大，如酵母菌的无氧呼吸。,（,3,）当,CO,2,释放量等于,O,2,消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将,CO,2,用,NaOH,溶液吸收，可引起气体体积减少。,（,4,）当,CO,2,释放量大于,O,2,消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式，如酵母菌在不同,O,2,浓度下的细胞呼吸。欲判断哪种占优势，可作如下分析：,若,VCO,2,/VO,2,=4/3,无氧呼吸与有氧呼吸消耗等量的葡萄糖；,若,VCO,2,/VO,2,4/3,无氧呼吸占优势。,（,5,）有,H,2,O,生成一定有有氧呼吸；有,CO,2,生成一定不是乳酸发酵。,四、细胞,呼吸意义,1、为生命活动提供能量,2、为体内其他化合物合成提供原料,ONH,2,CH,3,CCOOH,CH,3,CHCOOH,丙酮酸,丙氨酸,呼吸作用,能,量,热能,散失,能量,转移,ATP,ADP,Pi,能,量,细胞分裂,生长发育,矿质元素吸收,肌肉收缩,神经冲动的传导,C,6,H,12,O,6,CO,2,H,2,O,2870kj,1161kj,1709kj,五,.,影响细胞呼吸的因素,内部因素,:,遗传因素,(,决定酶的种类和数量,),1,、不同种类的植物呼吸速率不同。,如：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。,2,、同一植物的不同器官呼吸速率不同。,如：生殖器官大于营养器官。,3,、同一植物在不同生长发育时期呼吸速率不同。,如：幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。,环境因素,(,温度，氧浓度，二氧化碳浓度，水）,温度：,温度通过影响酶的活性来影响细胞呼吸。植物呼吸作用的最适温度一般在,25,35,，最高温度在,35,45,。,氧气浓度：,（氧分压）氧浓度为,0,时只进行无氧呼吸，在一定范围内随氧浓度增大，有氧呼吸逐渐增强，无氧呼吸逐渐减弱。当达到一定浓度（,A),时，无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸。,CO,2,释放的总量,无氧呼吸,有氧呼吸，即,O,2,的吸收量,是,CO,2,释放量曲线与,O,2,吸收量曲线围起来的面积，代表无氧呼吸过程中,CO,2,的释放量。,A,A,点之前无氧呼吸和有氧呼吸同时进行，,A,点之后，无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸。,二氧化碳浓度：,CO,2,是呼吸作用的产物，对细胞呼 吸有抑制作用，实验证明，,在,CO,2,浓度升高到,1%,10%,时，,呼吸作用明显被抑制。,(,如图,),水：,在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。,六,.,细胞呼吸的应用,实例,目的,措施,种子贮存,水果、蔬菜保鲜,作物,栽培,中耕松土,温室大棚夜晚降温,稻田晾晒,给无土栽培液通,风或循环流动,包扎伤口,防止破伤风感染伤口,目的：种子贮存的过程中，在不降低种子生活力的前提下，为尽量减少有机物的消耗，常常通过一些措施使细胞呼吸减弱。,措施：,(1),将种子风干。通过风干，使种子的自由水含量大量减少，从而使其新陈代谢（主要是细胞呼吸）受到抑制，减少储存过程中有机物的消耗。,种子贮存,(2),将种子装袋密封，袋上打适量小孔。密封可使种子贮存袋内的二氧化碳含量升高、氧气含量适度降低，使细胞呼吸受到一定程度的限制，减少呼吸消耗；预留小孔，确保内部二氧化碳含量不致过高、氧气含量不致过低，避免种子因氧含量太低而进行无氧呼吸，防止无氧呼吸产物的积累影响种子的生活力。,(3),适当降低贮存温度。降低温度可使酶活性下降，使细胞呼吸暂时减弱，有利于有机物消耗的减少。,(4),适当降低贮存环境的湿度。种子在贮存过程中，若湿度太大，种子容易吸潮增强细胞呼吸，也有利于霉菌生活，容易导致种子发霉变质。,目的：既要减少营养物质的消耗，又要防止水分含量的降低和无氧呼吸产物的出现，以免影响水果、蔬菜的“新鲜”。,措施：,(1),适度降低贮存温度。与种子贮存一样，也是通过降低温度减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗。与种子贮存不同的是，种子在风干状态下对低温的耐受性强，不容易受冻伤，水果和蔬菜在新鲜状态下，自由水含量高，温度太低易受冻害，因此，降低温度应以不使水果、蔬菜受冻害为前提。,(2),让贮存环境保持一定湿度。在湿度太小的环境中，水果与蔬菜容易失水，使“新鲜”程度下降。,(3),用保鲜袋（膜）进行包装。控制袋（膜）内氧气含量，以适度抑制细胞呼吸的进行，减少有机物的消耗，但应避免因氧含量太低而导致其进行无氧呼吸，因为水果、蔬菜在无氧呼吸时易产生酒精，导致品质下降、变味。,水果、蔬菜保鲜,通过中耕松土，可改善土壤通气状态，促进根系的有氧呼吸，保证根系吸收矿质养分所需的能量，可有效避免根系因无氧呼吸造成的酒精中毒。另外，在进行中耕松土时，还可去除杂草，避免养分流向人们不需要的方向，促进养分朝着人们需要的方向（农作物）流动。,作物栽培,目的：以获得高产、优质的收获物为目的。,措施：如增加作物对养分的吸收、减少有机物的消耗及其增加无土栽培营养液中的氧含量等。,中耕松土,通过适当降低温室大棚内夜晚的温度，可减少作物呼吸消耗，以达到积累更多有机物目的。,温室大棚夜晚降温,通过稻田晾晒，使稻田间歇缺水，一方面可促进根系生长，形成更加发达的根系，增大根系的吸收面积；另一方面，会改善土壤的通气状态，促进根系的细胞呼吸，达到促进矿质养分吸收的目的，还有利于被土壤胶体固定的养分的释放，有利根系的吸收。这些措施都有利于水稻的增产。,稻田晾晒,氧气在水中的溶解度很低，往往成为限制作物生长的因素，为了保证无土栽培植物根系进行有氧呼吸对氧气的需要，一是利用通气设备，向营养液中不断通入空气，增加溶氧；也可通过抽水装置促使营养液能够不断流动，通过营养液的流动促进溶氧增加,向无土栽培营养液中通气或让营养液始终循环流动。,包扎伤口,选用透气消毒纱布，目的是抑制厌氧细菌的无氧呼吸。,防止破伤风感染伤口,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理,重铬酸钾,(K,2,Cr,2,O,7,),可以检测有,无酒精存在。这一原理可以用来检测汽,车司机是否喝了酒。具体做法是：让司,机呼出的气体直接接触到载有用,硫酸,处理过的重铬酸钾或三氧化铬的硅胶（两者均为橙色），如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾或三氧化铬就会变成,灰绿色,的硫酸铬。,怎样检测汽车司机是否喝了酒？,1.(,双选）,刚进入西藏的湖南援藏干部，对高原缺氧环境所产生的生理反应是（,）,A.,造血功能增强，红细胞数增多,B.,呼吸频率加快,C.,细胞大多以无氧呼吸获得能量,D.,心率加快,BD,2.,同样消耗,1mol,的葡萄糖，有氧呼吸产生的,ATP,比无氧呼吸产生的,ATP,多（）,A.20,倍,B.19,倍,C.3436mol D.12.7%,B,3.,在水稻叶肉细胞的细胞基质、线粒体基质、叶绿体基质中产生的代谢产物分别是（）,A.CO2,；丙酮酸；葡萄糖,B.,丙酮酸；葡萄糖；,CO2,C.,丙酮酸；,CO2,；葡萄糖,C.,葡萄糖；丙酮酸；,CO2,C,4.,图示存放水果时，空气中的氧气浓度,(x),与水果释放的,CO2,相对量,(y),之间的关系曲线，你认为储存水果应选择的最佳氧气浓度是（）,A.a B.b C.c D.d,a b c d,x,y,B,5.,研磨酵母菌后离心处理，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀（含细胞器）。将等量的上清液、沉淀和未经处理的匀浆，依次置入甲、乙、丙,3,支试管中，分别进行,3,项独立的实验，请分析实验的结果。,（,1,）向,3,支试管分别滴加等量的葡萄糖后，丙管内的最终产物是,_,，甲管是,_,，乙管是,_,。,（,2,）向,3,支试管分别滴加等量的丙酮酸后，乙管内的最终产物是,_,，甲管是,_,，丙管是,_,。,（,3,）向,3,支试管分别加入荧光素（能发光的物质），重复实验（,1,），则发光情况为：丙管：,_,，甲管：,_乙管：,_,。,二氧化碳和水,二氧化碳和酒精,葡萄糖,二氧化碳和水,丙酮酸,二氧化碳和水,发光最强,次之,基本无荧光,6.,如下图为酵母菌无氧呼吸实验装置图，请据图回答：,（,1,）为什么要用煮沸又冷却的葡萄糖溶液？,_,。,（,2,）盛有清水的试管在此发酵实验中有何作用？,_,。,煮沸的目的是为了排尽圆底烧瓶中原有的氧气，为酵母菌发酵营造厌氧环境；冷却是为了避免酵母菌在高温环境下失活，为酵母菌提供发挥最高活性而需要的适宜温度,进一步过滤氧气，防止氧气进入圆底烧瓶抑制酵母菌发酵,（,3,）容器中溶液,A,一般是指,_,，发酵实验过程中，两试管分别发生什么现象？盛水试管：,_,；溶液,A,试管：,_,。,（,4,）随着时间的推移，盛水的试管现象最终消失，这是因为,_,，此时测定烧瓶中溶液的成分应该是,_,。,（,5,）本实验主要验证,_,。,（,6,）如用乳酸菌代替酵母菌，溶液,A,有何现象发生？请说明理由（用有关方程式表示）。,_,_,。,澄清石灰水,有气泡溢出,溶液变混浊,葡萄糖耗尽,酒精,酵母菌发酵可以产生二氧化碳,无混浊现象,C,6,H,12,O,6,酶,2C,3,H,6,O,3,（,乳酸）,+,少量能量,