2012《分子與細(xì)胞》一輪復(fù)習(xí)―11細(xì)胞呼吸

1、,第三節(jié) ATP的主要來源細(xì)胞呼吸,第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,說明有氧呼吸的原理和本質(zhì),第三節(jié) ATP的主要來源細(xì)胞呼吸,說明無氧呼吸的原理和本質(zhì),區(qū)別有氧呼吸和無氧呼吸,列舉影響細(xì)胞呼吸的因素,舉例說明細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)的應(yīng)用,第3節(jié) ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸,一、細(xì)胞呼吸的概念,細(xì)胞呼吸是生物活細(xì)胞中有機(jī)物的氧化 分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放能量并生成ATP的過程。,二、細(xì)胞呼吸的方式,探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式,外膜,內(nèi)膜,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),（一）有氧呼吸,是細(xì)胞呼吸的主要 類型,有氧呼吸分為幾個(gè)階段以及分別發(fā)生的場(chǎng)所？ 消耗氧氣主要發(fā)生在哪一階段？ CO2、H以及H2O 分別產(chǎn)生在哪一

2、或哪些階段？ 各階段都產(chǎn)生能量嗎？哪一階段產(chǎn)生能量最多？,閱讀P93的圖59，思考以下問題：,(一)有氧呼吸,第階段 線粒體內(nèi)膜,第階段 線粒體基質(zhì),第階段 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),(一)有氧呼吸,酶,1.過程,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH （丙酮酸）,場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),丙酮酸徹底分解,酶,6CO2 +20 H + 能量 (2ATP),場(chǎng)所：線粒體基質(zhì),2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,酶,12H2O + 能量（34ATP）,場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜,24H + 6O2,+6H2O,（一）有氧呼吸,+4 H + 能量(2ATP),2.主要場(chǎng)所：,線粒體,3.能量去向：,一部

3、分以熱能形式散失(約60%)； 另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(約40% 1161kJ/2870kJ)。,4.總反應(yīng)式：,5.概念：,有氧呼吸是指細(xì)胞在 的參與下，通過 的催化作用，把糖類等 ，產(chǎn)生 ，同時(shí) 的過程。,（一）有氧呼吸,氧,酶,有機(jī)物徹底氧化分解,二氧化碳和水,釋放出大量能量,（二）無氧呼吸,1.過程,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH +4 H + 能量 （丙酮酸） (2ATP),場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),與有氧呼吸第一階段相同,丙酮酸不徹底分解,場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),丙酮酸不徹底分解,場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),2CH3COCOOH（丙酮酸）,酶,2C3H6O3（乳酸）,A.乳酸,

4、例：高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）,2CH3COCOOH（丙酮酸）,酶,2C2H5OH,+ 2CO2,B.酒精,例：大多數(shù)植物、酵母菌,（二）無氧呼吸,（酒精）,4 H,4 H,2.概念,無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過程。,（二）無氧呼吸,3.實(shí)例,a.高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短時(shí)間的無氧呼吸,b.高等動(dòng)物和人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)無氧呼吸。,c.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機(jī)物分解成酒精和二氧化碳。,請(qǐng)寫出以下的反應(yīng)式,38ATP,2ATP,2ATP,三、有

5、氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系,2C3H6O3（乳酸）+能量（少量）,2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 +能量（少量）,6CO2+ 12H2O + 能量（大量）,有氧呼吸和無氧呼吸有那些主要區(qū)別？,2.在無氧呼吸中，1mol葡萄糖氧化分解為酒精或乳酸時(shí)，只產(chǎn)生2molATP；而在有氧呼吸中，1mol葡萄糖完全氧化時(shí)，能夠產(chǎn)生38molATP。,1.研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在細(xì)胞中的有氧呼吸和無氧呼吸在反應(yīng)場(chǎng)所、是否需要氧氣、最終的產(chǎn)物和釋放能量的多少等方面存在明顯的區(qū)別。,三、有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系,主要在線粒體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),需O2、酶 不需O2、酶,CO2 和H2O 乳酸或酒精、CO2,徹底

6、不徹底,多（2870KJ） 少（196.65KJ或222KJ),38個(gè)ATP(1161) 2個(gè)ATP(61.08KJ),第一階段的反應(yīng)完全相同 分解有機(jī)物，釋放能量,1. 用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O轉(zhuǎn)移的途徑是：,葡萄糖丙酮酸水 葡萄糖丙酮酸氧 葡萄糖氧水 葡萄糖丙酮酸二氧化碳,D,2、讓一只小白鼠吸入有放射性的18O2，該小白鼠體內(nèi)最早出現(xiàn)含18O2的化合物是 ACO2 B水 C丙酮酸 D乳酸,B,3、下列四支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度下，會(huì)產(chǎn)生CO2的試管有 葡萄糖細(xì)胞膜已破裂的細(xì)胞 葡萄糖線粒體 丙酮酸線粒體 葡萄糖細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

7、A B C D,B,4、有氧呼吸產(chǎn)生ATP最多的階段是 A葡萄糖分解成丙酮酸 B丙酮酸分解成CO2和H C釋放出CO2時(shí) DH和O2化合成水時(shí),D,5、在有氧呼吸過程中，CO2的產(chǎn)生和 O2的參與分別發(fā)生在 A第一階段和第二階段 B第二階段和第三階段 C第一階段和第三階段 D都在第三階段,B,6、葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)分解至丙酮酸的過程中，下列敘述正確的是 A在線粒體中進(jìn)行的無氧呼吸 B需在有氧條件下進(jìn)行 C不產(chǎn)生CO2 D反應(yīng)速度不受溫度影響,C,7關(guān)于有氧呼吸的過程，以下敘述正確的是（ ） A全過程必須有氧參與，并且始終在線粒體中進(jìn)行 B第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸，產(chǎn)生大量的H和ATP C第二

8、階段是丙酮酸分解成CO2和H2O，產(chǎn)生少量的H和ATP D第三階段是H和氧結(jié)合產(chǎn)生水，同時(shí)生成大量的ATP,D,8、在有氧呼吸過程中，水分子參與反應(yīng)的過程和生成水分子的過程分別在（ ） A第一階段和第二階段 B第二階段和第三階段 C第一階段和第三階段 D第三階段和第二階段,B,9、下列關(guān)于呼吸作用產(chǎn)物的敘述中，只適用于有氧呼吸的是（ ） A產(chǎn)生ATP B產(chǎn)生丙酮酸 C產(chǎn)生H2O D產(chǎn)生CO2,C,列舉影響細(xì)胞呼吸的因素,溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性。一般而言，在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng)。,1、溫度,在低氧條件下通常無氧呼吸與有氧呼吸都能發(fā)生，氧氣的存在對(duì)無氧

9、呼吸起抑制作用。有氧呼吸強(qiáng)度隨氧濃度的增加而增強(qiáng)。,2、氧氣,增加CO2的濃度對(duì)呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。,3、二氧化碳,4、水分：在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的 增加而增加，隨含水量的減少而減少。,四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用,細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用。,1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn),2.工業(yè)生產(chǎn),3.醫(yī)學(xué)護(hù)理,4.運(yùn)動(dòng)健身,1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn),細(xì)胞呼吸為植物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞的分裂、植株的生長(zhǎng)和發(fā)育等提供能量和各種原料，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，要設(shè)法適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，以促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。 例：水稻生產(chǎn)中的適時(shí)露田和曬田等措施的實(shí)質(zhì)就是為了改善土壤通氣條件以

10、增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸。,氧氣抑止無氧呼吸,下圖表示大氣中氧的濃度對(duì)植物細(xì)胞產(chǎn)生CO2的影響,無氧氣， 無氧呼吸,有氧呼吸,1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮,細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，對(duì)糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮來說，又要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，盡可能減少有機(jī)物的消耗等。 糧食儲(chǔ)藏 果蔬保鮮,糧食儲(chǔ)藏,糧食儲(chǔ)藏時(shí)，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長(zhǎng)保存期限。 例：稻谷等種子含水量超過14.5時(shí)，呼吸速率就會(huì)驟然增加 ，釋放出的熱量和水分，會(huì)導(dǎo)致糧食霉變。,果蔬保鮮,為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲(chǔ)藏時(shí)采用降低氧濃度、沖氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒ā?例：蘋果、梨、柑、橘等果實(shí)在01時(shí)可儲(chǔ)藏幾

11、個(gè)月不壞；荔枝一般只能短期保鮮，但采用低溫速凍等方法可保鮮68個(gè)月。 農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身產(chǎn)生的二氧化碳抑制細(xì)胞呼吸的原理。,2.工業(yè)生產(chǎn)：發(fā)酵技術(shù),生產(chǎn)啤酒、果酒和白酒等 生產(chǎn)乳酸類、檸檬酸類飲料 生產(chǎn)味精、醬油和醋 生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白 應(yīng)用于垃圾、廢水的處理 利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,包扎傷口時(shí)，需要選用透氣的消毒紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”等敷料 被繡釘扎傷，或者皮膚損傷較深，要及時(shí)到醫(yī)院治療：清理傷口、敷藥并注射破傷風(fēng)抗毒血清,3.醫(yī)學(xué)護(hù)理,劇烈運(yùn)動(dòng)后上肢和下肢骨骼肌往往會(huì)產(chǎn)生什么感覺？ 酸 脹,這是因?yàn)楦叩葎?dòng)物和人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，盡管呼吸運(yùn)動(dòng)和血液循環(huán)都大大加強(qiáng)了，但是

12、仍不能滿足骨骼肌對(duì)氧氣的需要，這時(shí)骨骼肌內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)無氧呼吸。酸脹感覺就是其產(chǎn)物乳酸過多刺激所致。 在無氧呼吸中，葡萄糖氧化分解時(shí)所釋放的能量，比有氧呼吸時(shí)少很多。,.運(yùn)動(dòng)健身,有氧運(yùn)動(dòng)是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過有氧呼吸可以獲得較多能量。 百米沖刺和馬拉松長(zhǎng)跑等無氧運(yùn)動(dòng)，是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動(dòng)。無氧運(yùn)動(dòng)中，肌細(xì)胞因氧不足，靠乳酸發(fā)酵來獲取能量。,.運(yùn)動(dòng)健身,1下列生物細(xì)胞中，既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼吸的細(xì)胞是 A蛔蟲體表細(xì)胞 B人體肌肉細(xì)胞 C乳酸菌 D豬肉絳蟲體細(xì)胞,B,2圖72中能夠說明運(yùn)動(dòng)員在短跑過程中與短跑結(jié)束后血液 中乳酸濃度變化的

13、曲線是,圖72,A曲線a B曲線b C曲線c D曲線d,C,習(xí)題：,3、一運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行長(zhǎng)跑鍛煉，從他的大腿肌細(xì)胞中檢測(cè)到3種化學(xué)物質(zhì)，其濃度變化如下圖所示，圖中P、Q、R三曲線依次代表,AO2、CO2、乳酸 B乳酸、CO2、2 CCO2、2、乳酸 DCO2、乳酸、2,B,1、酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)為N，在安靜情況下， 人消耗同樣數(shù)量的葡萄糖可以產(chǎn)生的CO2量是 A、1/3Nmol B、3Nmol C、6Nmol D、12Nmol 2、蔬菜和水果長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)藏、保鮮所需要的條件應(yīng)為（ ） A、低溫、干燥、低氧 B、低溫、濕度適中、低氧 C、高溫、干燥、高氧 D、高溫濕度適中、高氧 3、關(guān)于有

14、氧呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A、主要在線粒體內(nèi)進(jìn)行 B、與無氧呼吸的全過程不完全相同 C、釋放出的能量較多 D、產(chǎn)物為二氧化碳、酒精或乳酸,習(xí)題,B,B,D,4、好氧細(xì)菌的有氧呼吸和厭氧細(xì)菌的無氧呼吸產(chǎn)生的CO2分別形成于 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 葉綠體 核糖體 線粒體 A B C D,D,5、有氧呼吸與無氧呼吸的相同點(diǎn)是 都在線粒體中進(jìn)行 都需要酶 都需要氧 都產(chǎn)生ATP 都經(jīng)過生成丙酮酸的反應(yīng) A B C D,D,6、制造啤酒的工藝流程中，實(shí)際是應(yīng)用酵母菌的呼吸作用。將小麥和酵母菌放入發(fā)酵罐應(yīng)怎樣處理方能制造出大量的啤酒 A馬上密閉，保持3040的溫度 B一直通風(fēng)，不封閉，保持3040 C先通風(fēng)后密閉，保持60以上