高三生物一輪 ATP的主要來源——細胞呼吸復習

1、考綱解讀：考綱解讀：1、細胞呼吸的概念、細胞呼吸的概念2、有氧呼吸與無氧呼吸的過程及區(qū)別、聯(lián)系、有氧呼吸與無氧呼吸的過程及區(qū)別、聯(lián)系3、光合作用與細胞呼吸的比較、光合作用與細胞呼吸的比較4、影響細胞呼吸的因素、影響細胞呼吸的因素第第3節(jié)節(jié) ATP的主要來源的主要來源細胞呼吸細胞呼吸細胞呼吸的概念：細胞呼吸的概念：細胞呼吸是指細胞呼吸是指 在在 經(jīng)過一經(jīng)過一系列的氧化分解，生成系列的氧化分解，生成 ，釋放出釋放出 并生成并生成 的過程。的過程。細胞呼吸與有機物在生物體內(nèi)的燃燒比較：細胞呼吸與有機物在生物體內(nèi)的燃燒比較：必修一必修一P94有機物有機物細胞內(nèi)細胞內(nèi)CO2或其他產(chǎn)物或其他產(chǎn)物能量能量A

2、TP實驗實驗:探究酵母菌細胞呼吸的方式（必修一探究酵母菌細胞呼吸的方式（必修一P91） 創(chuàng)新設(shè)計：創(chuàng)新設(shè)計：P57一實驗原理：一實驗原理：酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，因此便于用來研究細胞呼吸的不生存，屬于兼性厭氧菌，因此便于用來研究細胞呼吸的不同方式。同方式。CO2可使可使 變混濁，也可使溴麝香草酚藍變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由水溶液由 變變 再變再變 。根據(jù)石灰水混濁程度。根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的 ，可以檢測，可以檢測酵母菌培養(yǎng)酵母菌培養(yǎng)CO2

3、的產(chǎn)生情況。的產(chǎn)生情況。橙色的橙色的溶液，在溶液，在性條件下與乙醇（酒性條件下與乙醇（酒精）發(fā)生化學反應，在酸性條件下，變成精）發(fā)生化學反應，在酸性條件下，變成 。澄清石灰水澄清石灰水藍藍綠綠黃黃時間長短時間長短重鉻酸鉀重鉻酸鉀酸酸灰綠色灰綠色將瓶內(nèi)的氧氣消耗掉，確保產(chǎn)生的將瓶內(nèi)的氧氣消耗掉，確保產(chǎn)生的COCO2 2是來自酵母菌的無氧呼吸。是來自酵母菌的無氧呼吸。NaOHNaOH的作用是吸收瓶內(nèi)的的作用是吸收瓶內(nèi)的COCO2 2，確保使澄清石灰水變渾濁的，確保使澄清石灰水變渾濁的COCO2 2是酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的。是酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的。CaOHCaOH的作用是檢驗的作用是檢驗 COCO2

4、2的產(chǎn)生。的產(chǎn)生。實驗開始前對葡萄糖做煮沸處理，其目的殺死細菌，防止對實驗實驗開始前對葡萄糖做煮沸處理，其目的殺死細菌，防止對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾結(jié)果產(chǎn)生干擾 。有氧呼吸的過程有氧呼吸的過程有氧呼吸過程：有氧呼吸過程： a.a.發(fā)生部位：發(fā)生部位：b.b.過程：在酶催化下過程：在酶催化下1 1分子分子 分解為分解為2 2分分 子子，產(chǎn)生少量，產(chǎn)生少量 ，釋放出少量，釋放出少量 c.c.產(chǎn)物：產(chǎn)物：、少量、少量和少量和少量a.a.發(fā)生部位：線粒體的發(fā)生部位：線粒體的 中中b.b.過程：在酶的催化下，丙酮酸過程：在酶的催化下，丙酮酸(C(C3 3HH4 4OO3 3) ) 和和_徹徹 底分解成底分解成

5、和和, ,釋放出少量的釋放出少量的 c.c.產(chǎn)物：產(chǎn)物：、少量、少量 a.a.發(fā)生部位：線粒體發(fā)生部位：線粒體上上 b.b.過程：在酶的催化下，前兩階段釋放的過程：在酶的催化下，前兩階段釋放的和和 結(jié)合形成水，并釋放出結(jié)合形成水，并釋放出，形成大量，形成大量 c.c.產(chǎn)物：產(chǎn)物： 和和 第一階段：第一階段：葡萄糖的降葡萄糖的降解階段解階段第二階段：第二階段：丙酮酸的分丙酮酸的分解階段解階段 第三階段：第三階段：HH和氧和氧結(jié)合生成結(jié)合生成水水 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸H能量能量丙酮酸丙酮酸HATP基質(zhì)基質(zhì)水水CO2H能量能量CO2HATP內(nèi)膜內(nèi)膜HO2ATP能量能量ATP水水細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基

6、質(zhì)有氧呼吸的反應簡式：有氧呼吸的反應簡式： C6H12O6 + 6O2+ 6H2O6CO2 +12H2O +能量能量有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：是指細胞在氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把糖是指細胞在氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同類等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時釋放出大量的能量的過程。時釋放出大量的能量的過程。 能量：能量：molmol葡萄糖徹底分解釋放葡萄糖徹底分解釋放2870kJ2870kJ能量，能量，1161kJ1161kJ儲存在儲存在ATPATP中，其余以熱能散失。中，其余以熱能散失。有氧呼吸過程比較有氧呼吸過程比較第

7、二階段第二階段第三階段第三階段場所場所反應物反應物產(chǎn)生產(chǎn)生ATPATP數(shù)數(shù)量量與氧的關(guān)與氧的關(guān)系系第一階段第一階段細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜葡萄糖葡萄糖丙酮酸水丙酮酸水HO2少量少量少量少量大量大量無關(guān)無關(guān)無關(guān)無關(guān)需氧需氧無氧呼吸概念：無氧呼吸概念：一般是指在無氧條件下，通過酶的催一般是指在無氧條件下，通過酶的催化作用，細胞把糖類等有機物分解成為不徹底的氧化化作用，細胞把糖類等有機物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等動植物來說稱為無氧呼吸。等動植物來說稱為無氧呼吸。 如果用于微生物

8、，習慣上稱為發(fā)酵。如果用于微生物，習慣上稱為發(fā)酵。無氧呼吸過程：無氧呼吸過程： a.a.發(fā)生部位：發(fā)生部位：b.b.過程：在酶催化下過程：在酶催化下1 1分子分子分解為分解為2 2分分 子子，產(chǎn)生少量，產(chǎn)生少量 ， 釋放出少量的釋放出少量的 c.c.產(chǎn)物：產(chǎn)物： 、少量、少量 和少和少 量量 a. a.發(fā)生部位：發(fā)生部位： b.b.過程：在酶的催化下，丙酮酸過程：在酶的催化下，丙酮酸( (C3H4O3) ) 在在 不同酶的催化作用下分解成不同酶的催化作用下分解成和和， 或轉(zhuǎn)化成或轉(zhuǎn)化成 。 c.c.產(chǎn)物：產(chǎn)物： 和和 或或 。 第一階段：第一階段：葡萄糖的葡萄糖的降解階段降解階段第二階段：第二

9、階段：丙酮酸的丙酮酸的分解階段分解階段 細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸H能量能量丙酮酸丙酮酸HATP細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)酒精酒精CO2乳酸乳酸酒精酒精CO2乳酸乳酸無氧呼吸的反應簡式：無氧呼吸的反應簡式： 酶 酶酶2 C2 C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）2CO2CO2 2少量能量少量能量C C6 6H H1212OO6 6酵母菌、植物特別是水淹植物（如水稻、蓮藕）在無酵母菌、植物特別是水淹植物（如水稻、蓮藕）在無氧條件下的呼吸。氧條件下的呼吸。2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）少量能量（乳酸）少量能量高等動物和人體的骨骼肌細胞、馬鈴薯塊莖、甜菜塊高等動物

10、和人體的骨骼肌細胞、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌等在無氧條件下的呼吸根、乳酸菌等在無氧條件下的呼吸C C6 6H H1212OO6 6能量：能量：molmol葡萄糖分解成乳酸釋放葡萄糖分解成乳酸釋放196.65kJ196.65kJ能量，能量，61.08kJ61.08kJ儲存在儲存在ATPATP中，其余以熱能散失。中，其余以熱能散失。有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸與無氧呼吸的比較創(chuàng)新設(shè)計：創(chuàng)新設(shè)計：P58練習：創(chuàng)新設(shè)計練習：創(chuàng)新設(shè)計 P58 例例2D D（20092009上海）在上海）在a a、b b、c c、d d條件下，測得某植物種子條件下，測得某植物種子萌發(fā)時萌發(fā)時COCO2 2和和O

11、O2 2體積變化的相對值如右表。若底物是葡萄體積變化的相對值如右表。若底物是葡萄糖，則下列敘述中正確的是糖，則下列敘述中正確的是A Aa a條件下，呼吸產(chǎn)物除條件下，呼吸產(chǎn)物除COCO2 2外還有酒精和乳酸外還有酒精和乳酸B Bb b條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多C Cc c條件下，無氧呼吸最弱條件下，無氧呼吸最弱D Dd d條件下，產(chǎn)生的條件下，產(chǎn)生的COCO2 2全部來自線粒體全部來自線粒體練習：練習：酵母菌研磨、離心分離后，得到上清液：（含酵母菌研磨、離心分離后，得到上清液：（含細胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細胞器），把等量的上清細胞質(zhì)基質(zhì)）和

12、沉淀物（含細胞器），把等量的上清液、沉淀物和未離心處理的勻漿分別放入甲、乙、丙液、沉淀物和未離心處理的勻漿分別放入甲、乙、丙3個試管中，如圖所示，分別進行以下實驗：個試管中，如圖所示，分別進行以下實驗：CDAAADBDB一一丙丙（1）實驗一：向三支試管中分別滴加等量（）實驗一：向三支試管中分別滴加等量（1mol）的葡萄）的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲糖溶液，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲 _，乙，乙 _，丙丙_。（2）實驗二：向三支試管中分別滴加等量（）實驗二：向三支試管中分別滴加等量（2mol）的丙酮）的丙酮酸，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲酸，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲

13、_ ，乙，乙 _ ，丙丙_（3）實驗三：在隔絕空氣的條件下，重復實驗一，甲、乙、）實驗三：在隔絕空氣的條件下，重復實驗一，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲丙中的終產(chǎn)物分別是：甲 _ ，乙，乙 _ ，丙，丙 _。（4）實驗四：向三支試管中分別滴加等量的螢光素（螢火）實驗四：向三支試管中分別滴加等量的螢光素（螢火蟲尾部提取的可以發(fā)光的物質(zhì)）。重復實驗一和實驗二，蟲尾部提取的可以發(fā)光的物質(zhì)）。重復實驗一和實驗二，從理論上講，發(fā)光最強的是實驗從理論上講，發(fā)光最強的是實驗_中的中的_試管。試管。供選答案：供選答案：A. H2O+CO2 B. 乙醇乙醇+ CO2 C. 丙酮酸丙酮酸 D. 無反應無反應影響植

14、物呼吸速率的因素及相關(guān)曲線影響植物呼吸速率的因素及相關(guān)曲線 創(chuàng)新設(shè)計：創(chuàng)新設(shè)計：P59一、內(nèi)部因素一、內(nèi)部因素 (1)不同種類的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水不同種類的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。生植物，陰生植物小于陽生植物。 (2)同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同，如同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同，如幼苗在開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。幼苗在開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。 (3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。于營養(yǎng)器官。二、環(huán)境因素二、環(huán)境因素

15、(1)溫度溫度呼吸作用在最適溫度呼吸作用在最適溫度(2535)時最強；超過時最強；超過最適溫度酶活性降低，甚至最適溫度酶活性降低，甚至變性失活，呼吸受抑制；低變性失活，呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，呼于最適溫度酶活性下降，呼吸受抑制。吸受抑制。根據(jù)溫度對呼吸強度的影響原理，在生產(chǎn)實踐上貯藏蔬菜根據(jù)溫度對呼吸強度的影響原理，在生產(chǎn)實踐上貯藏蔬菜和水果時應該降低溫度，可降低與細胞呼吸有關(guān)酶的活性，和水果時應該降低溫度，可降低與細胞呼吸有關(guān)酶的活性，而延長保存時間。溫度降低的幅度以不破壞植物組織為標而延長保存時間。溫度降低的幅度以不破壞植物組織為標準，否則細胞受損，對病原微生物的抵抗力大減，也

16、易腐準，否則細胞受損，對病原微生物的抵抗力大減，也易腐爛損壞。在大棚栽培過程中夜間適當降溫，降低呼吸作用，爛損壞。在大棚栽培過程中夜間適當降溫，降低呼吸作用，減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量。減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量。(2)O(2)O2 2的濃度的濃度 OO2 2濃度直接影響呼吸濃度直接影響呼吸作用的性質(zhì)。作用的性質(zhì)。O O2 2濃度為濃度為零時只進行無氧呼吸；濃零時只進行無氧呼吸；濃度為度為1010以下時，既進以下時，既進行有氧呼吸又進行無氧呼行有氧呼吸又進行無氧呼吸；濃度為吸；濃度為1010以上時，以上時，只進行有氧呼吸。只進行有氧呼吸。根據(jù)氧對呼吸作用影響的原理，在貯存蔬菜、水果時利用根據(jù)氧

17、對呼吸作用影響的原理，在貯存蔬菜、水果時利用降低氧的濃度抑制呼吸作用，減少有機物消耗來延長蔬菜、降低氧的濃度抑制呼吸作用，減少有機物消耗來延長蔬菜、水果保鮮時間。一般是低氧，如果降得太低，無氧呼吸產(chǎn)水果保鮮時間。一般是低氧，如果降得太低，無氧呼吸產(chǎn)生較多的的酒精，往往對細胞有一定的毒害作用，而影響生較多的的酒精，往往對細胞有一定的毒害作用，而影響蔬菜、水果的貯藏保鮮。蔬菜、水果的貯藏保鮮。 (3)CO2濃度濃度 從化學平衡的角度分析：從化學平衡的角度分析：CO2濃度增加，呼吸速率下降。濃度增加，呼吸速率下降。據(jù)此原理，在蔬菜和水果的保鮮中，增加據(jù)此原理，在蔬菜和水果的保鮮中，增加CO2的濃度也

18、具的濃度也具有良好的保鮮效果。有良好的保鮮效果。(4)含水量含水量在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸強度隨著含水量的增加而加強，在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸強度隨著含水量的增加而加強，隨含水量的減少而減弱。隨含水量的減少而減弱。在作物種子儲藏時，將種子風干，以減弱細胞呼吸，減少在作物種子儲藏時，將種子風干，以減弱細胞呼吸，減少有機物的消耗。有機物的消耗。創(chuàng)新設(shè)計：創(chuàng)新設(shè)計：P59 例例3呼吸作用知識在生產(chǎn)實踐及生活中的應用：呼吸作用知識在生產(chǎn)實踐及生活中的應用： (1)(1)作物中耕松土，是為保證根的正常細胞呼吸。作物中耕松土，是為保證根的正常細胞呼吸。(2)(2)糧油種子的儲藏，必須降低含水量，使細胞呼吸降至

19、最低，糧油種子的儲藏，必須降低含水量，使細胞呼吸降至最低，以減少有機物消耗。如果種子含水量過高，呼吸加強，使儲藏以減少有機物消耗。如果種子含水量過高，呼吸加強，使儲藏的種子堆中溫度上升，反過來又進一步促進種子的呼吸，同時的種子堆中溫度上升，反過來又進一步促進種子的呼吸，同時溫暖潮濕的環(huán)境有利于霉菌等微生物，使種子變質(zhì)。溫暖潮濕的環(huán)境有利于霉菌等微生物，使種子變質(zhì)。(3)(3)在果實和蔬菜的保鮮中，常通過控制細胞呼吸以降低它們的在果實和蔬菜的保鮮中，常通過控制細胞呼吸以降低它們的代謝強度，達到保鮮的目的。代謝強度，達到保鮮的目的。 貯存干種子：貯存干種子：三低：低溫、低氧、低水三低：低溫、低氧、

20、低水 水果、蔬菜、花的保鮮：水果、蔬菜、花的保鮮：低溫、低氧、高低溫、低氧、高CO2/N2、濕度、濕度 適宜適宜 酸菜密封：酸菜密封：釀酒先通氣后密封釀酒先通氣后密封 吐魯番葡萄（哈密瓜）甜的原因：吐魯番葡萄（哈密瓜）甜的原因：晝夜溫差大晝夜溫差大創(chuàng)新設(shè)計：創(chuàng)新設(shè)計：P59(4)(4)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了使有機物向著人們需要的器官積累，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了使有機物向著人們需要的器官積累，常把下部變黃的、已無光合能力、仍然消耗養(yǎng)分的枝葉去常把下部變黃的、已無光合能力、仍然消耗養(yǎng)分的枝葉去掉，使光合作用的產(chǎn)物更多轉(zhuǎn)運到有經(jīng)濟價值的器官中去。掉，使光合作用的產(chǎn)物更多轉(zhuǎn)運到有經(jīng)濟價值的器官中去。(5)(5)選用選用“創(chuàng)可貼創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。從而有利于