高考生物大一轮人教课件:第三单元-第8讲-细胞呼吸-.pptx
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- 高考 生物 一轮 教课 第三 单元 细胞 呼吸
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1、第8讲细胞呼吸第三单元 细胞的能量供应和利用KAO GANG YAO QIU考纲要求1.细胞呼吸()。2.实验:探究酵母菌的呼吸方式。考点一细胞呼吸的概念、方式和过程01考点二影响细胞呼吸的外界因素及其应用02考点三探究酵母菌细胞呼吸的方式03NEI RONG SUO YIN内容索引矫正易错强记长句04重温高考演练模拟05课时作业06考点一细胞呼吸的概念、方式和过程1.概念细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的 ,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成 的过程。2.有氧呼吸(1)概念:是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生 ,释放能量,生成 的过程。
2、答案知识梳理氧化分解ATP二氧化碳和水大量ATP(2)过程答案线粒体基质线粒体内膜H+O2 H2O_。(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)答案(4)放能:1 mol葡萄糖释放的能量中有1 161 kJ左右的能量转移至 中,其余能量则以热能形式散失。(5)与有机物在生物体外燃烧相比,有氧呼吸是在 的条件下进行的;有机物中的能量是 的;一部分能量储存在 中。ATP温和逐步释放ATP(3)放能:1 mol葡萄糖释放196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量,其中均有61.08 kJ左右转移至ATP中。3.无氧呼吸(1)场所:全过程是在 中进行的。(2)过程细
3、胞质基质第一阶段葡萄糖丙酮酸H少量能量第二阶段酒精发酵 丙酮酸_实例:植物、酵母菌等乳酸发酵丙酮酸_实例:高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等酒精CO2乳酸答案1.判断关于有氧呼吸的叙述(1)有氧呼吸时,生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解()(2)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP()(3)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水()(4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中()常考基础诊断CHANG KAO JI CHU ZHEN DUAN答案2.判断关于无氧呼吸的叙述(1)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和H的反应,只发生在细胞有氧时()(2)人体在剧烈运动时所需的能
4、量由乳酸分解提供()(3)无氧呼吸的终产物是丙酮酸()(4)无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有H的积累()答案(1)反应中,必须在有氧条件下进行的是 ,可在人体细胞中进行的是 (填序号)。据图分析有氧呼吸和无氧呼吸过程教材热点拓展JIAO CAI RE DIAN TUO ZHAN答案(2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,其原因是什么?提示种子在有氧呼吸过程中产生了水。(3)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因和根本原因分别是什么?提示直接原因是催化反应的酶不同,根本原因是基因的选择性表达。提示(4)如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸,消耗O2的量要大于产生CO2的量,其原因是什么?
5、提示与葡萄糖相比,脂肪含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。提示重点剖析1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解2.细胞呼吸中H和ATP的来源与去向项目来源去向H有氧呼吸:C6H12O6和H2O;无氧呼吸:C6H12O6有氧呼吸:与O2结合生成水;无氧呼吸:还原丙酮酸ATP有氧呼吸:三个阶段都产生;无氧呼吸:只在第一阶段产生用于几乎各项生命活动(除光合作用的暗反应)3.细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结(1)水:生成于有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜;以反应物参与有氧呼吸第二阶段,场所为线粒体基质。无氧呼吸中不存在水的生成与消耗。(2)二氧化碳:在有氧呼吸的第二阶段、线粒体基
6、质中产生,或者在无氧呼吸的第二阶段、细胞质基质中产生。动植物体内均可产生二氧化碳。(3)酒精或乳酸:在无氧呼吸的第二个阶段、细胞质基质中产生。(4)葡萄糖:只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,场所为细胞质基质。(5)丙酮酸:作为中间产物,在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段产生,场所为细胞质基质;以反应物形式参与有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段,前者场所为线粒体基质,后者场所为细胞质基质。(6)氧气:只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段,场所为线粒体内膜。4.细胞呼吸中能量的释放与去向命题点一细胞呼吸过程的综合分析1.(2018乌鲁木齐高三第二次诊断)下列与细胞呼吸有关的叙述正确的
7、是A.进行无氧呼吸的细胞不含线粒体B.破伤风杆菌的大量繁殖需要有氧呼吸提供能量C.人体无氧呼吸形成酒精的过程发生在细胞质基质中D.糖类彻底氧化分解的产物可通过自由扩散运出细胞命题探究答案解析解析酵母菌细胞含有线粒体,但是在无氧条件下也可以进行无氧呼吸,A错误;破伤风杆菌是厌氧菌,其繁殖需要的能量来自于无氧呼吸,B错误;人体无氧呼吸产生乳酸,不产生酒精,C错误;糖类彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水,都可通过自由扩散运出细胞,D正确。线粒体和细胞呼吸的关系(1)有线粒体的真核细胞(生物)一定能进行有氧呼吸,无氧条件下也可进行无氧呼吸。(2)无线粒体的真核细胞(生物)只能进行无氧呼吸,如哺乳动物成熟
8、的红细胞和蛔虫等。(3)无线粒体的原核生物,有些也能进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等,原核生物的有氧呼吸发生在细胞质和细胞膜上。生命观念2.下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,ae表示物质,表示过程。下列有关叙述正确的是答案解析A.催化反应和的酶都存在于细胞质基质中B.图中物质c为H,它只在有氧呼吸过程中产生C.图中过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为ATPD.过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物 质a、d分别是丙酮酸和O2解析题图中过程为无氧呼吸,过程为有氧呼吸,a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、H、O2、酒精,D项正确;催化反应和的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中
9、,A项错误;无氧呼吸的第一阶段也产生H,B项错误;过程表示无氧呼吸,其中e为酒精,C项错误。A.a过程的完成一定伴随H2O和CO2的生成B.在人体剧烈运动过程中,肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸C.人体细胞中完成c过程的场所主要是线粒体D.人体内的a过程会受肾上腺素和甲状腺激素的影响3.下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正确的是答案解析解析a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程,无氧呼吸过程不产生H2O,且产生乳酸的无氧呼吸过程也不产生CO2,A项错误;在人体剧烈运动过程中,肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸,B项错误;c过程表示ATP水解释放能量用于各项生命活动,而线粒体是细胞的
10、“动力车间”,是合成ATP的主要场所,不是主要的耗能场所,C项错误;在人体内,肾上腺素、甲状腺激素可以使机体细胞代谢加快,故a过程会受到二者的影响,D项正确。命题点二细胞呼吸类型的判断和有关计算4.下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发,测得的气体量(相对值)的变化结果(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列说法正确的是答案解析项目CO2释放量O2吸收量甲120乙86丙1010A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的 无氧呼吸B.在乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比无 氧呼吸多C.在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值D.在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质 和线粒体解析甲条件下只释放CO2
11、,不吸收氧气,进行的是产生CO2和酒精的无氧呼吸,不产生乳酸,A错误;乙条件下消耗氧气的量为6,则有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1,无氧呼吸产生二氧化碳的量为862,无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1,有氧呼吸消耗的葡萄糖和无氧呼吸相等,B错误;丙条件下只进行有氧呼吸,但不能判断有氧呼吸强度是否达到了最大值,C错误;乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体,D正确。结合三大依据判断细胞的呼吸方式科学思维5.(2018唐山一中高三第一次模拟)研究人员使用血糖仪定量测量酵母菌在不同细胞呼吸方式下的葡萄糖浓度值,计算出有氧呼吸或无氧呼吸的速率。实验中得到数据如下表:序号时间(min)稀释10倍葡萄糖摩尔浓度(m
12、mol/L)10初始24.50215有氧118.60无氧121.30330有氧29.90无氧213.50(条件:35 下,1 g干酵母/10 mL葡萄糖溶液)解析根据题意和表格数据可知,有氧呼吸的反应速率为(18.69.90)10155.80 mmol/(Lmin);无氧呼吸的反应速率为(21.313.5)10155.20 mmol/(Lmin)。(1)计算有氧呼吸、无氧呼吸的反应速率、的值分别为_、_。答案解析时段(min)呼吸方式葡萄糖消耗速率(mmol/Lmin)015有氧呼吸13.93无氧呼吸12.131630有氧呼吸2无氧呼吸25.805.20(2)分析表中数据可知:相同时间段,有氧
13、呼吸的葡萄糖消耗速率_(填“大于”“小于”或“等于”)无氧呼吸的葡萄糖消耗速率;无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,015 min时段细胞呼吸消耗的葡萄糖速率_(填“大于”“小于”或“等于”)1630 min时段的速率。答案解析大于小于解析分析表中数据可知,相同时间段,有氧呼吸的葡萄糖消耗速率大于无氧呼吸的葡萄糖消耗速率;无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,015 min时段细胞呼吸的葡萄糖消耗速率小于1630 min时段的速率。(3)本实验得出的结论是_。在一定时间范围内,酵母菌进行有氧呼吸时消耗的葡萄糖比无氧呼吸的要多(或酵母菌细胞的有氧呼吸强度大于无氧呼吸的强度);在适宜的条件下,无论是有氧呼吸还是无氧
14、呼吸,酵母菌细胞的代谢速率都会增加解析本实验得出的结论:在一定时间范围内,酵母菌进行有氧呼吸时消耗的葡萄糖比无氧呼吸的要多(或酵母菌细胞的有氧呼吸强度大于无氧呼吸的强度);在适宜的条件下,无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,酵母菌细胞的代谢速率都会增加。答案解析考点二影响细胞呼吸的外界因素及其应用1.温度(1)原理:细胞呼吸是一系列 反应,温度通过影响 进而影响细胞呼吸速率。(2)曲线模型(如下图)知识梳理答案酶的活性酶促(3)应用低温储存粮食水果、蔬菜(零上低温)种植大棚作物白天:适当升温夜间:适当降温2.O2浓度(1)原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有 作用。(2)曲线模型(如下
15、图)O2浓度低时,呼吸占优势。随着O2浓度增大,呼吸逐渐被抑制,呼吸不断加强。当O2浓度达到一定值后,随着O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。抑制无氧无氧有氧答案(3)应用选用透气消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸。提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生 。稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生,防止 中毒,烂根死亡。答案乳酸酒精酒精(3)应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。3.CO2浓度(1)原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会 (填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。(2)
16、曲线模型(如图)答案抑制4.含水量(1)原理:水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。(2)特点:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而 ,随含水量的减少而 (如图)。答案加快减慢(3)应用粮食:干燥储藏,降低呼吸消耗有机物水果、蔬菜:一定的湿度(1)同一叶片在不同生长发育时期,其细胞呼吸速率有差异()(2)严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少()(3)粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏()(4)温室大棚中,可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量()(5)皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清()(6)剧烈运动时,氧气供应不
17、足,肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸()答案常考基础诊断CHANG KAO JI CHU ZHEN DUAN(1)O2浓度在2.5%10%之间时、在10%以上时,该器官的细胞呼吸方式有什么不同?提示O2浓度在2.5%10%之间时,进行有氧呼吸和无氧呼吸;O2浓度在10%以上时,只进行有氧呼吸。氧气影响细胞呼吸的曲线分析提示教材热点拓展JIAO CAI RE DIAN TUO ZHAN(2)O2浓度为C时,ABBC,此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等,二者消耗的葡萄糖是不是也一样多?提示不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出:有氧呼吸时,1C6H12O66CO2;无氧呼吸时,1C6H1
18、2O62CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是13。(3)在保存蔬菜、水果时,应选择哪一点对应的O2浓度?为什么?提示应选择R点对应的O2浓度,因为此时总CO2释放量最少,有机物的损耗最少。提示A.从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度是B点对应的温度B.乙图中曲线表示有氧呼吸,曲线表示无氧呼吸C.乙图中曲线表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖D.乙图中曲线最终趋于平衡,可能是受到温度或呼吸酶数量的限制命题点一细胞呼吸影响因素的相关曲线分析1.如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图,以下分析错误的是答案解析命题探究解析甲图中B点温度下植物细胞呼吸相对速
19、率最大,说明该温度下细胞呼吸最旺盛;随着氧气浓度增大有氧呼吸增强,无氧呼吸减弱,故乙图中曲线表示无氧呼吸,曲线表示有氧呼吸;细胞呼吸利用的有机物主要是葡萄糖;有氧呼吸需要酶的参与,温度会影响酶的活性,故有氧呼吸还受温度或呼吸酶数量限制,使曲线最终趋于平衡。2.(2018洛阳一模)呼吸熵(RQ放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中正确的是A.呼吸熵越大,细胞有氧呼吸越强,无氧呼吸越弱B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度C.为延长水果保存的时间,最好将氧分压调至C点D.C点以后,细胞呼吸
20、强度不随氧分压的变化而变化答案解析解析由于有氧呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等,无氧呼吸不吸收O2,释放CO2,所以放出的CO2量/吸收的O2量1时,只进行有氧呼吸,放出的CO2量/吸收的O2量大于1时,既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,呼吸熵越大,细胞有氧呼吸越弱,无氧呼吸越强,A错误;B点氧气浓度大于A点,所以B点有氧呼吸强度大于A点,B正确;C点是只进行有氧呼吸的最低氧分压,不是细胞呼吸最弱时的氧分压,若要延长水果的保存时间,不能将氧分压调至C点,C错误;C点不是有氧呼吸氧气的饱和点,C点以后细胞呼吸强度在一定范围内会随氧分压变化而变化,D错误。A.20 h内,果肉细胞产生ATP的场所有
21、细胞质基质、线粒体、叶绿体B.50 h后,30 条件下果肉细胞没有消耗O2,密闭罐中CO2浓度会增加C.50 h后,30 的有氧呼吸速率比2 和15 慢,是因为温度高使酶活性降低D.实验结果说明温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大命题点二细胞呼吸影响因素的探究实验分析3.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是答案解析解析果肉细胞不能进行光合作用,其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体,A项错误;50 h后,30 条件下果肉细胞没有消耗O2,是由于此温度条件下酶的活性较高,有氧呼吸已将O2消耗殆尽,以后仅进行无氧呼吸,故密闭罐中CO2浓度会增加,B项
22、正确、C项错误;由于酶具有最适温度,若超过最适温度,有氧呼吸速率会降低,D项错误。4.为了探究植物呼吸强度的变化规律,研究者在遮光状态下,测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量,结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析错误的是O2 含量温度0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%3 6.23.61.24.45.45.310 31.253.75.921.533.332.920 46.435.26.438.965.556.230 59.841.48.856.6100.0101.6A.根据变化规律,表中10、O2含量为1.0%条件下的数据很可能是错误的B.温
23、度为3、O2含量为3.0%是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合C.O2含量从20.0%上升至40.0%时,O2含量限制了呼吸强度的继续升高D.在20 条件下,O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中,细胞无氧呼吸逐渐 减弱答案解析解析根据表中数据的变化规律可知,在10、O2含量为1.0%条件下的数据应大于3.6小于35.2,所以53.7这个数据很可能是错误的,A项正确;温度为3、O2含量为3.0%时,CO2的释放量最少,是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合,B项正确;3、10 和20 条件下,O2含量从20.0%升至40.0%时,细胞呼吸强度逐渐减弱,30 条件下,细胞呼吸强度增强,C项错误;在20 条件
24、下,O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中,随着O2含量的增加,CO2释放量逐渐减少,细胞无氧呼吸逐渐减弱,D项正确。命题点三细胞呼吸影响因素的实践应用5.储藏水果和粮食时,充加CO2或抽取空气,能延长储藏时间,主要是由于A.抑制有氧呼吸 B.促进有氧呼吸C.抑制无氧呼吸 D.促进无氧呼吸答案解析解析储藏水果和粮食时,充加CO2或抽取空气,目的是抑制有氧呼吸,延长储藏时间。6.(2018太原期末)下列生产措施或生活中所涉及的细胞呼吸有关知识的叙述,不正确的是A.提倡慢跑,可避免因无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀乏力B.用酵母菌发酵生产酒精的过程中,pH发生变化是其死亡率上升的原因之一C.无氧环
25、境中有利于水果和蔬菜的保存D.作物种子储藏前需要干燥,主要目的是通过减少水分以抑制细胞呼吸答案解析解析提倡慢跑,可避免因无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀乏力,A正确;用酵母菌发酵生产酒精的过程中,pH发生变化是其死亡率上升的原因之一,B正确;无氧环境中细胞会通过无氧呼吸产生酒精,酒精对细胞有毒害作用,不利于水果和蔬菜的保存,C错误;作物种子储藏前需要干燥,主要目的是通过减少水分以抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,D正确。(1)干种子吸水后,自由水比例大幅增加,会导致细胞中新陈代谢速率明显加快,原因是_(至少答出两点)。命题点四种子萌发过程中细胞呼吸的变化分析7.(2018成都高三第一次诊断)干种子
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