细胞的代谢yi3细胞呼吸.pptx

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,#,下列转变需经,哪些生理过程,才能实现？,光能,(,太阳能,),糖类等有机物中稳定的化学能,ATP,中活跃的化学能,直接用于各项生命活动,光合作用,细胞呼吸,ATP,水解,思考,第,1,页,/,共,36,页,五、细胞呼吸,-ATP,的主要来源,1,、细胞呼吸的概念：,细胞呼吸也称,呼吸作用,，是指,有机物,在细胞内经过一系列的,氧化分解,，生成,CO,2,或,其他产物,，释放出能量并,生成,ATP,的过程。,(1),概念：,指生物体或细胞,吸入,O,2,和,呼出,CO,2,的过程。,(2),呼吸的概念：,“,呼吸,”,和,“,细胞呼吸,”,有什么区别吗？,包括,有氧呼吸,和,无氧呼吸,两种类型。,第,2,页,/,共,36,页,2,、有氧呼吸：,(1),场所：,(2),过程图解：,线粒体,(,主要,),细胞质基质,1,分子葡萄糖,2,分子丙酮酸,4H,酶,1,6H,2,O,20H,酶,3,酶,2,12H,2,O,6CO,2,第一阶段,第二阶段,2ATP,第三阶段,2ATP,34ATP,6O,2,细胞质基质,线粒体内膜,线粒体基质,ATP,：,30.54,38=1161KJ,约占,40%,释放总能量,2870KJ/moL,葡萄糖,第,3,页,/,共,36,页,2,、有氧呼吸：,(1),场所：,(2),过程图解：,各阶段的反应式：,H,的氧化,酶,3,12H,2,O +,能量,场所：,线粒体内膜,24H+6O,2,（大量）,丙酮酸彻底分解,酶,2,6CO,2,+20H+,能量,(,少量,),场所：,线粒体基质,2CH,3,COCOOH,+6H,2,O,葡萄糖的初步分解,C,6,H,12,O,6,酶,1,+4H+,能量,场所：,细胞质基质,（少量）,2CH,3,COCOOH,第,4,页,/,共,36,页,丙酮酸氧化分解形成,CO,2,的过程,不要求掌握,第,5,页,/,共,36,页,2,、有氧呼吸：,(3),三个阶段比较：,有氧呼吸,场 所,反应物,产 物,释放能量,第一阶段,第二阶段,第三阶段,细胞质基质,葡萄糖,丙酮酸,H,少量,(2ATP),丙酮酸,H,2,O,CO,2,、,H,少量,(2ATP),H,、,O,2,H,2,O,大量,(34ATP),线粒体基质,线粒体内膜,第,6,页,/,共,36,页,2,、有氧呼吸：,(5),总反应式及各元素去向：,酶,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O,+6O,2,12H,2,O,+,6CO,2,+,能量,丙酮酸,C,3,H,4,O,3,丙酮酸,H,H,丙酮酸,第一阶段,第二阶段,第二阶段,第三阶段,第三阶段,第二阶段,第一阶段,(4),概念：,指细胞在,氧的参与,下，通过,酶的催化作用,，把,葡萄糖,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,，生成,许多,ATP,的过程。,第,7,页,/,共,36,页,3,、无氧呼吸：,(1),场所：,(2),过程图解：,都在,细胞质基质,中进行,1,分子葡萄糖,2,分子丙酮酸,4H,酶,1,第一阶段,2ATP,细胞质基质,2C,2,H,5,OH(,酒精,)+2CO,2,酶,2,酶,3,2C,3,H,6,O,3,(,乳酸,),第二阶段,细胞质基质,与有氧呼吸第一阶段相同,第,8,页,/,共,36,页,3,、无氧呼吸：,(3),反应式：,C,6,H,12,O,6,C,6,H,12,O,6,酶,1,酶,2,2C,2,H,5,OH(,酒精,),2CO,2,少量能量,2C,3,H,6,O,3,(,乳酸,),少量能量,例：高等动物、乳酸菌,(,乳酸发酵,),、,高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）,例：大多数植物、酵母菌,(,酒精,发酵,),等,(4),概念：,指细胞在,氧,的参与下，通过,酶的催化作用,，把,葡萄糖,等有机物,彻底氧化,分解，产生,CO,2,和水,，,同时,释放 大量 能量,，生成,许多,ATP,的过程。,无氧,的条件,不,少量,少量,不彻底的氧化产物,第,9,页,/,共,36,页,4,、有氧呼吸和无氧呼吸的比较：,类型,有氧呼吸,无氧呼吸,区,别,条件,场所,产物,释放能量,联系,实质,联系,意义,进化,需氧气、酶等,不需氧气、需酶第一阶段在细胞质基质第二、三阶段在线粒体,细胞质基质,H,2,O,、,CO,2,C,2,H,5,OH(,酒精,),和,CO,2,或,C,3,H,6,O,3,(,乳酸,),大量,分解有机物，释放能量，合成,ATP,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同,少量,为生命活动提供能量，为物质转化提供原料,有氧呼吸,无氧呼吸,进化,光合作用产生,O,2,第,10,页,/,共,36,页,其余能量都以,热能,的形式散失,31,酶,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6O,2,12H,2,O+6CO,2,+,能量,(,大量,),6molCO,2,物质比较,1moL,C,6,H,12,O,6,酶,2C,2,H,5,OH(,酒精,),2CO,2,能量,(,少量,),2molCO,2,4,、有氧呼吸和无氧呼吸的比较：,能量比较,酶,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6O,2,12H,2,O+6CO,2,+,2870KJ,C,6,H,12,O,6,2C,3,H,6,O,3,+196.65KJ,酶,1moL,1161KJ,38molATP,61.08KJ,2mol ATP,直接用于各项生命活动,维持体温,1moL,1moL,第,11,页,/,共,36,页,例,1,、细胞呼吸过程中有,CO,2,放出时，则可判断此过程,A,一定是无氧呼吸,B,一定是有氧呼吸,C,一定不是乳酸发酵,D,一定不是酒精发酵,例,2,、细胞呼吸过程中有,H,2,O,产生时，则可判断此过程,一定是,_,。,A.,有氧呼吸,B.,无氧呼吸,C.,酒精发酵,D.,乳酸发酵,C,A,例,3,、用含,18,O,的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，,18,O,的转移途径是（）,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,CO,2,D,第,12,页,/,共,36,页,例,4,、（,09,上海）在,a,、,b,、,c,、,d,条件下，测得某植物种子萌发时,CO,2,和,O,2,体积变化的相对值如右表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是,A,a,条件下，细胞呼吸产物除,CO,2,外还有酒精和乳酸,D,b,条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多,C,c,条件下，无氧呼吸最弱,D,d,条件下，产生的,CO,2,全部来自线粒体,D,例,5,、甲酵母菌进行有氧呼吸，乙酵母菌进行无氧呼吸，两者消耗了等量的葡萄糖，则它们放出的,CO,2,和吸收的,O,2,之比是,A.12 B.23 C.34 D.43,D,第,13,页,/,共,36,页,5,、影响细胞呼吸的因素,(1),内部因素,-,遗传因素,不同植物具有不同的,细胞呼吸速率,；,同一植物的不同器官、同一器官的不同组织、同一器官在不同的生长过程中的,细胞呼吸速率,都有很大差异。,(2),外部因素,6,CO,2,+,1,2H,2,O*,+能量,C,6,H,1,2,O,6,+,6,H,2,O+,6,O,2,*,反应物,条件,产物,酶,提高,O,2,浓度,适当升高温度,增加自由水,适宜提高,CO,2,浓度,第,14,页,/,共,36,页,5,、影响细胞呼吸的因素,温度,在,一定温度范围,内,随温度的升高,细胞呼吸作用增强；,在最适温度（,a,点所对应的温度）,细胞呼吸作用最强；,温度高于最适温度，酶的活性下降（甚至变性失活），细胞呼吸作用受抑制。,细胞呼吸速率,温度,a,(2),外部因素,通过影响,呼吸酶活性,而影响细胞呼吸,第,15,页,/,共,36,页,氧气浓度,C,点：,C,点到,M,点：,M,点到,A,点：,只进行无氧呼吸,CO,2,释放急剧减少,-,原因是氧气增多，,无氧呼吸受抑制,，同时有氧呼吸比较弱,CO,2,释放量不断上升,-,氧气增多，有氧呼吸不断增强,温度,(2),外部因素,影响细胞呼吸的,类型和速率,(,有氧呼吸,),O,2,浓度,CO,2,释,放,量,C,5%10%,CO,2,释放总量,B,点：,无氧呼吸消失点,A,点：,只进行有氧呼吸,第,16,页,/,共,36,页,水,粮油种子贮藏前风干、晾晒,:,减少水分，,细胞呼吸,干种子萌发前浸泡,:,含水量增高,细胞呼吸,氧气浓度,温度,(2),外部因素,CO,2,浓度,是产物，,一定浓度的,CO,2,对细胞呼吸有,抑制,作用。,既是有氧呼吸的反应物,又是产物,还是细胞内良好溶剂。,在一定范围内，细胞呼吸速率随自由水含量升高而加快,。,抑制,促进,实验证明，在,CO,2,浓度升高到,1-10%,时，细胞呼吸被明显抵制。,第,17,页,/,共,36,页,例,6,、在生产实践中，贮存种子的最佳组合条件是,A.,低温、干燥、低氧,B.,低温、湿度适中、低氧,C.,高温、干燥、高氧,D.,高温、湿度适中、高氧,A,例,7,、取适量干重相等的,4,份种子进行不同处理：,甲,-,风干，乙,-,消毒后浸水萌发，,丙,-,浸水后萌发，丁,-,浸水萌发后煮熟冷却、消毒。,然后分别放入,4,个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度最高的是,A.,甲,B.,乙,C.,丙,D.,丁,C,第,18,页,/,共,36,页,6,、细胞呼吸原理应用,在生产生活实践中，通过控制,影响细胞呼吸的因素,来控制细胞呼吸速率。,选透气消毒纱布或,“,创口贴,”,等包扎伤口；,中耕松土，防止土壤板结；,水稻田需要定期排水；,提倡有氧运动；,粮油种子的储存；,水果蔬菜的保鲜；,温室内,阴雨天,适当降低温度；,酿酒、,酿醋,等。,干燥,低氧,适宜温度,低温,低氧,增加,CO,2,(,或,N,2,),第,19,页,/,共,36,页,例,8,、对于栽种农作物要,“,正其行、通其风,”,的不正确解释是,A,有利于充分利用光能,B,有利于释放氧气，降低有机物消耗,C,有利于吸收较多的CO,2,，提高光合作用效率,D,有利于通风透光，提高光能利用率,B,例,9,、,买罐头食品时，发现罐头盖上印有,“,如发现盖子鼓起，请勿选购,”,的字样，引起盖子鼓起的最可能原因是,A好氧型细菌呼吸，产生CO,2,和 H,2,O,B微生物呼吸，产生CO,2,和 C,2,H,5,OH,C乳酸菌呼吸，产生CO,2,和C,3,H,6,O,3,D酵母菌呼吸，产生CO,2,和H,2,O,B,第,20,页,/,共,36,页,7,、探究酵母菌细胞呼吸的方式,包子在蒸之前,包子在蒸熟之后,第,21,页,/,共,36,页,实验讲学稿十二：,探究酵母菌细胞呼吸的方式,(,必修一,P91),(2),实验原理：,思考题,1,酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存,属,菌,便于用来研究细胞呼吸的不同方式。,思考题,2.CO,2,可使,变混浊,也可使,溶液,由蓝变绿再变黄,.,根据,混浊程度或,溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养,CO,2,的产生情况。,思考题,3,橙色的,溶液，在,条件下与乙醇,(,酒精,),发生化学反应，在,条件下，变成,。,兼性厌氧,澄清石灰水,溴麝香草酚蓝水,石灰水,溴麝香草酚蓝水,重铬酸钾,酸性,酸性,灰绿色,(1),实验目的：,1,了解酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸情况；,2,学会运用对比实验的方法设计实验,第,22,页,/,共,36,页,思考题,4,B,瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。这是为什么？,为了营造一个,无氧,环境。,探究,有氧呼吸,装置,探究,无氧呼吸,装置,注意：各锥形瓶的作用；,要确保适宜的温度，一般,25-35,。,装置应保证气密性；,（,4,）实验结果,条件,澄清石灰水,/,出现的时间,重铬酸钾,-,浓硫酸溶液,有氧,无氧,变混浊,无变化,变混浊,出现灰绿色,快,慢,（,3,）,实验,过程,第,23,页,/,共,36,页,四、方法步骤：,4,、实验方法：,(2),如果想得到实验结论还必须同时设计另一实验,请指出另一实验装置,(,装置,2),如何设计,?,装置同上，用等量的,清水,代替,NaOH,溶液，其他相同,酵母菌培养液,NaOH,溶液,5,、结果预测和结论：,现 象,结 论,装置,1,中液滴,装置,2,中液滴,1,只进行有氧呼吸,2,只进行无氧呼吸,3,既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸,左移,左移,不移动,不移动,右移,右移,酵母菌培养液,水,装置,2,课堂练习：,1,、,AC,；,2,、,BC,第,24,页,/,共,36,页,3,、为研究酵母菌发酵的产物，直至,BTB,溶液呈蓝绿色时为止。,(,当环境偏酸性时，,BTB,溶液呈黄色,),(1),该实验是否可以去掉号试管？,。,请说明理由：,。,(2),号试管的现象是,，,其作用是,。,(3),该实验中需要等到煮沸的葡萄糖液冷却后才能加酵母菌，原因是,。,(4),图乙中哪条曲线能正确表示气泡释放速率的变化？,。,(5),若要证明释放的气泡是酵母菌所产生的，就需要设置一个对照实验，该对照实验应在原实验的基础上做哪些改动？,。,不可以,因为号试管起对照作用,由蓝绿色变成黄色,检验,CO,2,的生成,防止高温杀死酵母菌,曲线,B,不加酵母菌，其余操作与实验组相同,第,25,页,/,共,36,页,光合作用,细胞呼吸,代谢类型,物质变化,能量变化,实 质,发生部位,反应场所,条 件,联 系,合成作用,(,同化作用,),分解作用,(,异化作用,),主要是叶肉细胞,活细胞,叶绿体,细胞质基质、线粒体,(,主,),光、酶、色素,酶,(,时刻进行,),光能化学能,(,储能,),化学能,ATP,和热能,(,放能,),将无机物合成有机物,将有机物分解为无机物,光合作用为细胞呼吸提供物质和能量，,细胞呼吸为光合作用提供,CO,2,；,共同维持自然界碳循环。,1,、比较,六、光合作用和细胞呼吸,合成有机物，储存能量,分解有机物，释放能量,第,26,页,/,共,36,页,光合作用,细胞呼吸,来源,去路,来源,去路,H,ATP,光反应中水光解,C,6,H,12,O,6,的分解、,丙酮酸与,H,2,O,的分解,还原暗反应中,C,3,还原,O,2,产生,H,2,O,光反应中,ADP,接受光能形成,ATP,C,6,H,12,O,6,分解、,C,3,H,4,O,3,与,H,2,O,的分解、,H,还原,O,2,暗反应中释放能量还原,C,3,水解释放能量用于各项生命活动,2,、,H,和,ATP,来源、去路,第,27,页,/,共,36,页,6CO,2,12H,2,O C,6,H,12,O,6,6O,2,6H,2,O,C,6,H,12,O,6,6O,2,6H,2,O 6CO,2,12H,2,O+,能量,光合作用,CO,2,吸收量,细胞呼吸,CO,2,释放量,光合作用,O,2,释放量,细胞呼吸,O,2,消耗量,3,、有关计算公式,(1),光合作用：,(2),有氧呼吸：,(3),实测,CO,2,吸收量,(4),实测,O,2,释放量,光能,叶绿体,酶,第,28,页/,共,36,页,4,、代谢强度的表示方法,(1),光合作用：,(2),细胞呼吸：,O,2,释放量（或实验容器内,O,2,增加量）,CO,2,吸收量（或实验容器内,CO,2,减少量）,植物重量（有机物）的增加量,CO,2,释放量（或实验容器内,CO,2,增加量）,O,2,吸收量（或实验容器内,O,2,减少量）,植物重量（有机物）的减少量,360,O,P,61,(3),真正,(,总,),光合速率,=,表观,(,净,),光合速率,+,呼吸速率：,净光合速率,用,O,2,释放,量、,CO,2,吸收,量、有机物,积累量,表示,总光合速率,用,O,2,产生,量、,CO,2,固定,量、有机物,产生量,表示,第,29,页,/,共,36,页,光合作用,暗反应阶段,18,O,2,H,2,18,O,H,2,18,O,光合作用,光反应阶段,有氧呼吸,第三阶段,光合作用,用,H,2,18,O,灌溉，一定时间内,18,O,的去向？,C,18,O,2,有氧呼吸,第一、二阶段,5,、有关,18,O,转移的途径：,透明,玻璃罩,C,18,O,2,有氧呼吸第二阶段,C,6,H,12,18,O,2,H,2,18,O,O:CO,2,(CH,2,O),丙酮酸 ,CO,2,360,O,P,61,暗反应,呼吸,I,呼吸,II,6CO,2,12H,2,O C,6,H,12,O,6,6O,2,6H,2,O,C,6,H,12,O6,6O,2,6H,2,O 6CO,2,12H,2,O+,能量,光能,叶绿体,酶,第,30,页,/,共,36,页,P58,考点四例,4,、,以测定的,CO,2,吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（）,A,光照相同时间，,35,时光合,作用制造的有机物的量与,30,时相等,B,光照相同时间，在,20,条件下植物积累的有机物的量最多,C,温度高于,25,时，光合作用制造的有机物的量开始减少,D,两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物,的量相等,A,【,解题技巧,】,由题干获取的主要信息有：曲线横坐标表示温度，纵坐标表示CO,2,的吸收量与释放量；实线表示呼吸强弱，虚线表示净光合速率；真正光合速率净光合速率呼吸速率。解题时应注意光合作用有机物的合成量是实线与虚线的和，再结合每个选项分析即可。,第,31,页,/,共,36,页,例,10.,图一是八月份某一晴天,一昼夜中棉花植株,CO,2,的吸收和释放曲线,;,图二表示棉花叶肉细胞两种细胞的四种生理活动状态,请分别指出图一中表示时间的字母与图二中,(1)(2)(3)(4),所发生的生理活动相对应的选项是,(),A.defg B.dcba C.egah D.fcbd,B,def,cg,b,ah,第,32,页,/,共,36,页,七、生物体新陈代谢的类型,同化类型,类型,特点,实例,异化类型,自养型,异养型,光能自养,化能自养,利用,光能,通过光合作用制造有机物,利用,体外无机物氧化释放的化学能,制造有机物,利用,现成有机物,同化成自身组成物质,并储存能量,绿色植物，蓝藻、光合细菌等,硝化细菌、铁细菌、硫细菌等,人和动物,营寄生或腐生生活的菌类,需氧型,厌氧型,从外界,摄取氧,来氧化自身有机物,释放能量,绝大多数生物,生物体内寄生虫，乳酸菌等厌氧细菌,在,无氧条件,下,依靠酶分解有机物，释放能量,(,有氧时受抑制,),兼性厌氧型,:,酵母菌,第,33,页,/,共,36,页,异养厌氧型,(,乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫等少数生物,),自养厌氧型,(,绿硫细菌等极少数微生物,),异养需氧型,(,绝大多数动物、微生物和极少数植物,),自养需氧型,(,绿色植物、硝化细菌等,),厌氧型,需氧型,异养型,自养型,同化类型,异化类型,酵母菌为兼性厌氧型微生物,，进行有氧呼吸生成,CO,2,和,H,2,O,，进行无氧呼吸生成酒精和,CO,2,。,七、生物体新陈代谢的类型,第,34,页,/,共,36,页,例,11.(2009,广东,30),在充满,N,2,与,CO,2,的密闭容器中,用水培,法栽培几株番茄,CO,2,充足,测,得系统的呼吸速率和光合速率,变化曲线如下图,请回答问题,(1)68h,间,光合速率,_,(,大于,小于,),呼吸速率,容器内的,O,2,含量,CO,2,含量,_,植株干重,_,大于,上升,下降,增加,(2)910h,间,光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是,_ _,;10h,时不再产生,ATP,的细胞器是,_,;,若此环境因素维持不变,容器内的,O,2,含量将逐渐下降并完全耗尽,此时另一细胞器即,_ _,停止,ATP,的合成,_ _,成为,ATP,合成的唯一场所,(3),若在,8h,时,将容器置于冰浴中,请推测呼吸速率会出现的变化及其原因,_,_,光照强度,叶绿体,线粒体,细胞质基质,呼吸速率下降,相关酶的活性因降温而下降,第,35,页,/,共,36,页,解析,:(1),由图可知,:,在,68h,间光合速率大于呼吸速率,容器内,O,2,含量上升,CO,2,含量下降,植物干重增加,(2)910h,间,光合速率下降的最可能原因是,CO,2,减少,;10h,时光合速率为,0,不再产生,ATP,的细胞器是叶绿体,;O,2,消耗尽线粒体也不能合成,ATP,只有细胞质基质合成,ATP(3),若在,8h,时,将容器置于冰浴中,酶活性降低,呼吸速率会下降,第,36,页,/,共,36,页,