第9.2讲 细胞呼吸的原理和应用-【高效备战】2025届高考生物一轮复习课件

第9讲 细胞呼吸的原理和应用 第三单元 细胞的能量供应和利用 序号 内容要求 1 说明：生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。 2 活动：探究酵母菌的呼吸方式。 【课程标准】 探究酵母菌细 胞呼吸的方式 细胞呼吸的 方式及过程 细胞呼吸的影 响因素及应用 03 目录 CONTENTS 01 02 2 【第3-4课时】 考点二：细胞呼吸的方式及过程(1) 考点三：细胞呼吸的影响因素及实践应用 (1)葡萄糖(C6H12O6)：____进入线粒体，只能被__________利用。即：线粒体只能利用______而不能利用葡萄糖。 (2)水(H2O)：只与____呼吸有关，既是底物又是产物(不能抵消,因______)。先在第__阶段____，后在第__阶段____，可循环使用。 (3)CO2：一定是细胞呼吸的第__阶段生成，其中有氧呼吸是在__________生成，无氧呼吸是在__________生成。人体内CO2一定在__________生成。 细胞质基质 丙酮酸 氧不同 2 3 3.基础考点。 不能 消耗 产生 2 线粒体基质 细胞质基质 线粒体基质 有氧 考点二：细胞呼吸的方式及过程。 (4)还原氢([H]/NADH)：有氧呼吸时先在第_____阶段产生，后在第__阶段消耗；无氧呼吸时先在的第__阶段产生，后在第__阶段消耗。 (5)ATP：在有氧呼吸第________阶段和无氧呼吸第__阶段合成。其中，合成最多的阶段是________________。 (6)能量：在有氧呼吸第_______阶段和无氧呼吸第__阶段释放。其中，释放最多的阶段是_______________，无氧呼吸未释放的能量在__________中。 1、2 1 2 1、2、3 1 3 有氧呼吸第3阶段 1、2、3 1 有氧呼吸第3阶段 乳酸或酒精 3.基础考点。 【有氧呼吸的能量转换】 有机物的稳定化学能 → 热能 + ATP的活跃化学能 稳定化学 ATP中活跃化学 热 考点二：细胞呼吸的方式及过程。 (7)氧气(O2)：通过________方式穿过__层磷脂进入线粒体用于第__阶段。 (8)氧元素的追踪：C6H12O6→____，H2O→____，O2→____；H2O←______，CO2←______________。 3.基础考点。 自由扩散 4 3 【思考】供酵母菌18O2,先后能检测到含18O的呼吸产物是_______________________ CO2 CO2 H2O O2 C6H12O6、H2O C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 18O2 H218O C18O2 呼Ⅲ 呼Ⅱ 考点二：细胞呼吸的方式及过程。 将酵母菌研磨离心后得到的上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)，以及未经离心的酵母菌匀浆，分别置于甲、乙、丙三支试管中进行三组独立实验，请分析填表: 三组独立实验 最终产物 甲试管 乙试管 丙试管 ①加等量葡萄糖 ②加等量丙酮酸 ③密闭重复① CO2 酒精 无反应 CO2 水 CO2、酒精 无反应 CO2、水 CO2 酒精 CO2 水 CO2、水 CO2、水 CO2 水 CO2 酒精 无反应 (缺[H]) 无反应 无反应 (缺[H]) CO2、酒精 无反应 CO2、酒精 ①等量葡萄糖 【典例赏析】 ②等量丙酮酸 ③等量葡萄糖 (1)计算题及依据 4.能力考点。 有氧呼吸中：葡萄糖: O2 :CO2=_____ 无氧呼吸中：葡萄糖:酒精:CO2=_____ 或：葡萄糖:乳酸:CO2=_____ 产CO2量相等时的耗糖速率： 有氧呼吸v:无氧呼吸v=___ 耗糖量(呼吸v)相等时的产CO2量：有氧呼吸:无氧呼吸=___ 酵母菌两种呼吸速率相等时，CO2量/O2量=___ = 呼吸熵(RQ) 1:6:6 1:2:2 1:2:0 3:1 1:3 4/3 【温馨提示】若以脂肪为底物进行有氧呼吸，则耗O2量__放CO2量，呼吸熵RQ__1，因为脂肪较糖类________________。 H多O少/H比例高 ＜ > C6 H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O + 能量 酶 C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+ 能量 2C3H6O3 + 能量 酶 C6H12O6 ①反应式中各物质的量的比例关系 【思考】人在剧烈运动和安静状态下，产CO2量___吸O2量，因为_________________ = 无氧呼吸不产CO2 考点二：细胞呼吸的方式及过程。 (1)计算题及依据 4.能力考点。 C6 H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O + 能量 酶 C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+ 能量 2C3H6O3 + 能量 酶 C6H12O6 ②坐标图数据计算——柱形图和曲线图。 例1 下图为某植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量的变化，则氧浓度为b时无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸的__倍。 5 5 3 =无氧放CO2量 =有氧吸O2量=有氧放CO2量 1/2 5/2 C6 H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量 酶 C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量 5 3 考点二：细胞呼吸的方式及过程。 (1)计算题及依据 4.能力考点。 C6 H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O + 能量 酶 C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+ 能量 2C3H6O3 + 能量 酶 C6H12O6 ②坐标图数据计算——柱形图和曲线图。 C6 H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量 酶 C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量 例2 有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，实验测得不同氧气浓度下的相关曲线如图所示，请问氧气浓度为a时有____(答比值)的葡萄糖用于酒精发酵。 3/5 12=有氧放CO2量 6=无氧放CO2量 12 6 2 3 考点二：细胞呼吸的方式及过程。 (1)计算题及依据 4.能力考点。 C6 H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O + 能量 酶 C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+ 能量 2C3H6O3 + 能量 酶 C6H12O6 ③表格数据计算。 例3 在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如右表。底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是 条件 a b c d CO2释放量 10 8 6 7 O2吸收量 0 3 4 7 A. a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B．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，释放的CO2来自细胞质基质和线粒体 D．d条件下，有氧呼吸强度达到了最大值 呼吸熵RQ=CO2/O2 +∞ 8/3 3/2 1 4/3 只有氧 只无氧 以无氧为主 有=无 ×，不一定 ×，少 ×，只有酒精 √ 考点二：细胞呼吸的方式及过程。 4.能力考点。 (2)检测判断：细胞呼吸的方式。 【判断原理】 有氧呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 产乳酸的无氧呼吸或细胞死亡 = ＞ ＜ 无氧呼吸 有氧呼吸(或兼有无氧呼吸) 【思考】有__生成的呼吸一定是有氧呼吸，有__________生成的呼吸一定是无氧呼吸。有CO2生成的呼吸______是有氧呼吸，人和动物体内有CO2生成的呼吸一定是____呼吸。无CO2生成的活细胞一定进行了________________。 水 不一定 有氧 酒精或乳酸 产乳酸的无氧呼吸 【走进生活】粮食储藏时发生“粮堆湿度增大”现象是因为______________。 有氧呼吸产生水 测定用装置___ 测定用装置___ 甲 乙 【检测方法】____________ 液滴移动法 O2 CO2 CO2 O2 CO2 CO2 测耗O2量 测CO2量-耗O2量 考点二：细胞呼吸的方式及过程。 1．种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是 A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸 B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等 C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放 D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多 【反馈练习】 4.能力考点。 (2)检测判断：细胞呼吸的方式。 设计 实验装置 预期结果结论 装置1结果 装置2结果 实验结论 测耗O2量 测CO2量-耗O2量 O2 CO2 CO2 O2 CO2 CO2 有氧+无氧 只无氧呼吸 只有氧？ 死亡或产乳酸 × → ← → × ← × × 有脂肪供能 ← ← (糖类为底物) (糖类为底物) 测耗 O2量 (x1) (x2) 测CO2量-耗O2量 O2 CO2 CO2 O2 CO2 CO2 ∣x1∣＋∣x2∣ ∣x1∣ 测算:呼吸熵(RQ)= RQ：∞———→4/3———→1 无氧为主 有氧为主 只无氧 两种 等速 只有氧 【检测方法】____________ 液滴移动法 定性 探究 定量 探究 考点二：细胞呼吸的方式及过程。 (1)为排除大气压、气温等环境因素的干扰，使实验结果精确，还应设置对照装置3：用_______________代替发芽种子，其余均与装置___相同。 (2)为排除微生物呼吸的干扰，使实验结果精确，应将所有装置和培养液进行_____处理，将种子等生物材料进行____处理。 (3)若测定绿色植物绿色器官的呼吸方式，应将整个装置放在_____环境中进行，以避免_________的干扰。 (4)若测定萌发的花生种子的呼吸方式，基于脂肪中_______远高于淀粉类种子，测得的呼吸熵RQ__1。 等量的煮熟种子 灭菌 消毒 黑暗 光合作用 ＜ H比例 【温馨提示】 (x1) (x2) (m) 2 1.下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，有关分析不正确的是 A．装置甲可用于探究呼吸作用是否产生热量 B．装置乙的有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸 C．装置丙可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生二氧化碳 D．三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验 【反馈练习】 内因 植物种类 发育时期 器官种类(部位) 呼吸 速率 原因 直接 根本 1.内因。 考点三：细胞呼吸的影响因素及实践应用。 基因不同 阳生植物___阴生植物 旱生植物___水生植物 > > 酶量不同 幼苗期___成熟期 开花期___成熟期 > > 基因选择性表达 营养器官___生殖器官 (根茎叶) (花) > 2.外因及应用。 考点三：细胞呼吸的影响因素及实践应用。 外因 温度 O2浓度 CO2浓度 含水量 呼吸曲线 原理 单 因子 应用 有氧呼吸 无氧呼吸 呼吸速率 T/℃ 最适 0 CO2的释放量 O2% 0 呼吸速率 CO2% 0 呼吸速率 含水量 0 a 涝灾缺氧 总呼吸 b 影响酶活性 促进有氧呼吸 抑制无氧呼吸 反馈抑制呼吸 促进代谢 ①食品储存用___温 ②大棚夜间和阴天 要___________ ③和面发得快用 _____ 低 适当降温 温水 ①果蔬/粮食用___ 氧储存(___点最佳) ②中耕松土和稻田 排水_____有氧呼吸 ③厌氧发酵需_____ 低 促进 无氧 果蔬/粮食储存要 ________CO2浓度 适当提高 ①干种子萌发前需 _____处理 ②粮食入仓前需要 _____处理 浸泡 晾晒 a 【深度剖析】 CO2的总量 有氧呼吸 A B 无氧呼吸 CO2释放量 O O2％ S 【储藏原理】A点储藏最佳是因为____________________________________。 放CO2总量最少，储藏器官质量损失最少 果蔬/粮食的O2浓度最佳储藏点的呼吸方式 无氧呼吸消失点 最佳储藏点 呼吸熵RQ=4/3，有氧呼吸v=无氧呼吸v CO2的总量 有氧呼吸 消失点 储藏点 O CO2释放量 O2％ A B 呼吸熵= CO2 O2 ＋∞ 2 1 1 4 3 两呼吸相等 【归纳结论】果蔬/粮食的O2浓度最佳储藏点的呼吸方式是______________。 只无氧呼吸 无氧 为主 有氧 为主 只有氧呼吸 无氧呼吸 S 【拓展提升】 果蔬/粮食的O2浓度最佳储藏点的呼吸方式 以无氧呼吸为主 【解题技巧】 判断某氧气浓度下的主要呼吸方式常以呼吸熵4/3作为分水岭 【典例赏析】 (1)从呼吸商(RQ)角度分析下列二图。 骨骼肌细胞 哺成红细胞 骨骼肌细胞 哺成红细胞 人体 /人体 = 1 【反馈练习】 1、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用(底物为葡萄糖)的影响，下列相关叙述中正确的是 A．甲图中，氧浓度为a时只进行无氧呼吸，呼吸产物中有乳酸或酒精 B．甲图中，氧浓度为d时只进行有氧呼吸 C．乙图中，储存种子或水果时，A点对应的氧浓度最适宜 D．根据乙图可知，氧浓度较低时抑制有氧呼吸，氧浓度较高时促进有氧呼吸 2.外因及应用。 考点三：细胞呼吸的影响因素及实践应用。 外因 温度 O2浓度 CO2浓度 含水量 呼吸曲线 原理 有氧呼吸 无氧呼吸 呼吸速率 T/℃ 最适 0 CO2的释放量 O2% 0 呼吸速率 CO2% 0 呼吸速率 含水量 0 a 涝灾缺氧 总呼吸 b 影响酶活性 促进有氧呼吸 抑制无氧呼吸 反馈抑制呼吸 促进代谢 种子：_________、______、______、_____等 果蔬：_________、______、______、_____等 储藏 农产品 【储藏原理】___________________________________ 干燥 零上低温 低O2 高CO2 ②密封(__点氧浓度最佳) ①冰箱/黑暗 保鲜 零上低温 低O2 高CO2 降低呼吸速率，减少有机物的消耗 黑暗密封法 抽氧充氮法 a 综合 应用 冰箱上层4℃ 冰箱下层-20℃ 密封地窖 2.外因及应用。 考点三：细胞呼吸的影响因素及实践应用。 外因 温度 O2浓度 CO2浓度 含水量 呼吸曲线 原理 有氧呼吸 无氧呼吸 呼吸速率 T/℃ 最适 0 CO2的释放量 O2% 0 呼吸速率 CO2% 0 呼吸速率 含水量 0 a 涝灾缺氧 总呼吸 b 影响酶活性 促进有氧呼吸 抑制无氧呼吸 反馈抑制呼吸 促进代谢 【土壤通气】还能防止_________和促进_______________提高_________ 综合 应用 中耕松土 稻田排水 农业 生产 通过改善土壤的____供应来____作物根系的有氧 呼吸，为_________吸肥供能，以利于作物生长 氧气 酒精毒害 土壤肥力 主动运输 促进 好氧微生物呼吸 固氮菌、硝化细菌等 2.外因及应用。 考点三：细胞呼吸的影响因素及实践应用。 外因 温度 O2浓度 CO2浓度 含水量 呼吸曲线 原理 有氧呼吸 无氧呼吸 呼吸速率 T/℃ 最适 0 CO2的释放量 O2% 0 呼吸速率 CO2% 0 呼吸速率 含水量 0 a 涝灾缺氧 总呼吸 b 影响酶活性 促进有氧呼吸 抑制无氧呼吸 反馈抑制呼吸 促进代谢 综合 应用 慢跑等有氧运动 包扎伤口用透气纱布(创可贴) 伤口较深要及时治疗 人体 健康 抑制人体无氧呼吸产____伤害 乳酸 抑制______繁殖产生毒素伤害 厌氧菌 （如破伤风芽孢杆菌） 2.外因及应用。 考点三：细胞呼吸的影响因素及实践应用。 外因 温度 O2浓度 CO2浓度 含水量 呼吸曲线 原理 有氧呼吸 无氧呼吸 呼吸速率 T/℃ 最适 0 CO2的释放量 O2% 0 呼吸速率 CO2% 0 呼吸速率 含水量 0 a 涝灾缺氧 总呼吸 b 影响酶活性 促进有氧呼吸 抑制无氧呼吸 反馈抑制呼吸 促进代谢 综合 应用 酿酒：先通气促进酵母菌____，再密封促进酵母菌________ 泡菜/酸奶：密封促进乳酸菌的________ 腐乳/馒头/面包/味精/青霉素等:促进相关微生物的________ 发酵 工业 繁殖 酒精发酵 乳酸发酵 需氧发酵 制作面包和酿酒时都使用酵母菌，但细胞呼吸的主要方式并不相同 并不相同 【典例赏析】 10 20 30 A B 气温(℃) 耗氧量 变温动物/蛙 恒温动物/鼠 蛙：气温↓→体温↓→呼吸酶活性↓→呼吸↓→耗氧量↓ 鼠：气温↓→散热↑→ 促进产热 —→呼吸↑→耗氧量↑ 例 下图表示蛙(变温动物)和小鼠(恒温动物)的呼吸速率与环境温度的关系，请判断A、B的动物名称。 【详尽分析】 神经调节、神经体液调节 (下丘脑、甲状腺、肾上腺、骨骼肌和肝脏、皮肤等) 正相关曲线 反相关曲线 【快速判断】 (甲状腺激素、肾上腺素) 呼吸酶活性不变 (因是恒温动物) A曲线 B曲线 【本讲网络】 28 谢 谢 聆 听 THANKS! $$