2025届高三生物一轮复习课件 第10讲 呼吸作用

YOUR LOGO 第10讲 细胞呼吸的原理 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 考点3：液滴移动法探究细胞呼吸的方式 必属精品 1 生物体生命活动所需的直接能源物质 生物体生命活动的主要能源物质 糖类 ATP 细胞呼吸 糖类中储存的能量如何转化为ATP中活跃的化学能？ 呼吸作用(细胞呼吸) vs 呼吸？ 细胞呼吸 呼吸 呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程 呼吸作用(细胞呼吸) vs 呼吸 肺泡中O2运送进组织细胞，穿过___层生物膜，被利用穿过____层生物膜。 人体组织细胞有氧呼吸所需葡萄糖进入细胞参与反应，穿过___层生物膜。 血清中葡萄糖进入组织细胞被利用，穿过___层生物膜。 9 7 3 11 一、细胞呼吸 ①概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成　ATP　的过程。   考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ②实质：是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量 ③意义： 所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量，细胞呼吸能为生物体提供能量，还是生物代谢的枢纽。 例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 一、细胞呼吸   考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 细胞呼吸是否都需要氧？ 酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸 类型： 有氧呼吸和无氧呼吸 酵母菌 CO2 酒精和CO2 有氧 无氧 （大量） （少量） 有机物 科学家根据大量实验结果得出结论：细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。 目的：大量繁殖 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 1.实验材料 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌是一种单细胞真菌（真核生物），其在有氧和无氧条件下都能生存，属于异养兼性厌氧菌。 2.实验原理 二、基础实验 根据石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短可判断CO2的产生情况。 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 ①提出问题 ②作出假设 ③设计实验 ④进行实验 ⑤分析结果 ⑥表达与交流 实验思路：分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或CO2 无关变量: 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 有氧 无氧 影响实验结果的可变因素如温度、酵母菌活性 酒精有无、CO2有无及多少 自变量: 因变量: 产生CO2的多少及是否生成酒精 两种呼吸方式及其产物 3.实验设计--对比实验 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物分别是什么？ 酵母菌在有氧条件下产生CO2；在无氧条件下产生酒精和CO2 （约28℃；25—35℃） 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 4.实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌+5%葡萄糖溶液)。  考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①功能：为酵母菌的生命活动提供物质和能量 ②实验前加热煮沸待冷却：杀菌除氧；避免高温杀死酵母菌。 ③浓度不可过高，防止细胞失水死亡。 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 4.实验步骤  (2)检测CO2的产生,装置如图所示。 ②澄清石灰水也可以换为溴麝香草酚蓝溶液。 方法：①观察两组装置中____________的变化。 澄清石灰水　 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 注：实验前应进行气密性检查。可排尽反应瓶中原有空气，再连接检测装置。或先通入氮气排尽原有气体。 有氧条件 无氧条件 Q:可将NaOH替换成石灰水来除去空气中的CO2。( ) × 石灰水吸收力较小 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 (3)检测酒精的产生 滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液 各取2mL酵母培养液的滤液 轻轻震荡，混合均匀。观察颜色变化。 橙色 灰绿色 4.实验步骤 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①用滤液的原因：酵母菌培养液本身具有颜色且不透明，可能会对颜色反应产生遮盖和干扰。 ②若甲乙装置产生的颜色反应几乎一样的原因是？ 有氧呼吸装置中供氧不足，导致部分酵母菌进行无氧呼吸产生少量酒精。 重铬酸钾是强氧化剂，酵母菌培养液中的葡萄糖是还原性糖，也能被重铬酸钾氧化，其颜色反应与酒精相同。可将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 也可让学生闻装置中是否有酒精气味的方法鉴定是否有酒精。 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 检测项目 检测二氧化碳 检测酒精 指标 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾的浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变混浊程度____/快 无变化 乙组(无氧) 变混浊程度____/慢 出现______色 高 低 灰绿 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 ②在有氧条件下进行细胞呼吸产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生______________。 酒精和少量CO2 5.实验现象及结论 (1)实验现象 (2)实验结论 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 有同学认为，在有氧呼吸实验装置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空气中的CO2，以致可能对实验结果有干扰，你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？ 质量分数为10%NaOH溶液 澄清 石灰水 澄清 石灰水 D 气泵 E C 酵母菌 培养液 D A D瓶可验证空气中的CO2是否完全被吸收 6.实现改进 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 讨论：本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？ 实验组 实验组 7.科学方法 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 （1）对比实验及其实例 7.科学方法 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 Q：比较过氧化氢在不同条件下的分解是对比实验。（ ） × （2）对照实验及类型分析 ①含义：设置对照组。通常把经过控制处理的一组(或者未知实验结果的一组)称为实验组，而将未经过处理的一组(自然状态下或者已知实验结果的一组)称为对照组。 7.科学方法 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ②类型 （2）对照实验及类型分析 考点1 ：探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式。(　×　) (2)可根据两装置中澄清石灰水是否变浑浊，来判断酵母菌的呼吸方式。　（×　) (3)在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水的浑浊程度判断细胞呼吸的方式。(　√　) 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 判断题 (4)在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精。(　×　) (5)可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短，来检测二氧化碳的产生速率。(　√　) (6)实验的因变量是澄清石灰水是否变浑浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化(　×　) 因变量的检测指标 细胞呼吸的产物 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 判断题 (1)过程(以葡萄糖作底物为例) 不能进入线粒体 [H]:还原型辅酶Ⅰ （NADH） 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 1.有氧呼吸 产生[H]的过程实际上是指氧化型辅酶I（NAD+)转化成还原型辅酶Ⅰ（NADH） 第一阶段 （细胞质基质） 第二阶段 （线粒体基质） （线粒体内膜） C6H12O6 酶 + 4[H] +少量能量 2C3H4O3 第三阶段 + 6H2O 酶 2C3H4O3 6CO2 + 20[H] + 少量能量 酶 12H2O +大量能量 24[H] + 6O2 （丙酮酸） 糖酵解阶段 丙酮酸可用于三羧酸循环阶段 氧化磷酸化阶段 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 （2）总反应式 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 1.有氧呼吸 （有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖） 物质变化： 能量变化： 有机物（如葡萄糖）→ 无机物（CO2+H2O） 有机物中稳定的化学能 →热能（大量） + ATP中活跃的化学能（少量） 大部分以热能的形式散失 少部分用来合成ATP 也可利用脂肪、蛋白质等其他能源物质 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 1.有氧呼吸 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 线粒体具有内外两层膜，内膜的某些部位向内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。 （3）场所： 细胞质基质和线粒体（主要在线粒体） (4)概念: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,产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。  注意：对于绝大多数生物，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。整个过程有能量消耗，但总体是合成能量。 新陈代谢的主要场所是细胞质基质。 原核生物也可进行有氧呼吸，场所可在细胞膜、细胞质基质。 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 （5）有氧呼吸中元素去向： 1.有氧呼吸 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 第一阶段 （细胞质基质） 第二阶段 （线粒体基质） （线粒体内膜） C6H12O6 酶 + 4[H] +少量能量 2C3H4O3 第三阶段 + 6H2O 酶 2C3H4O3 6CO2 + 20[H] + 少量能量 酶 12H2O +大量能量 24[H] + 6O2 （丙酮酸） b.H原子的运动轨迹： a.C原子的运动轨迹： c.O原子的运动轨迹： C6H12O6 2C3H4O3 6CO 2 C6H12O6 4[H] 2C3H4O3 20[H] 12H2O C6H12O6 2C3H4O3 6CO 2 6O2 12H2O +6H2O +6H2O C6H12O6 O2 6 H2O 12 + + 酶 CO2+ 6 H2O 6 能量 + 一 三 三 二 二 （5）有氧呼吸中元素去向： 每阶段 1.有氧呼吸 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 （6）有氧呼吸对生物体的意义（教材93页思考讨论1）： 使有机物中的能量逐步转移到ATP中，逐步缓慢释放能量，保证有机物中的能量得到最充分的利用且有利于维持细胞的相对稳定状态。 （7）与体外有机物燃烧相比，有氧呼吸具有的特点： ①有氧呼吸过程温和 ②有氧呼吸进行时有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放 ③有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在ATP中.（并非全部） ④细胞呼吸过程中释放的能量，大部分能量以热能形式散失 1.有氧呼吸 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 （8）能量转化效率 1mol葡萄糖彻底氧化分解，释放能量2870kJ。其977.28kJ储存在ATP分子中。 a.转化效率=977.28/2870=34% b.产生ATPmol数=977.28/30.54=32mol （教材93页思考讨论1） 其余66%以热能形式散失 2.无氧呼吸 (1)概念:是指在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程。   (2)场所:全过程是在细胞质基质中进行的。   (3)类型及过程 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 类型 酒精发酵 乳酸发酵 过程 第一阶段 第二阶段 实例 高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚） 高等植物被水淹、水果、酵母菌等 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 (4)能量转化 ①都只在第一阶段释放_____量能量，生成______量ATP； ②葡萄糖分子中大部分能量存留在____________中。 (5)无氧呼吸的总反应式 ①酒精发酵：_____________________________________________。 ②乳酸发酵：_____________________________________。 少 少 酒精或乳酸　 2.无氧呼吸 储存在酒精/乳酸中（大部分） 葡萄糖中的能量 无氧呼吸 释放少量能量 热能散失（大部分） 合成ATP化学能（小部分） ①无氧呼吸只在第一阶段产生能量和[H]。 ②第一阶段产生的[H]用于第二阶段还原丙酮酸产生乳酸或酒精和CO2； ③人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。 ④不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。 ⑤无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中；而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。　　　 [易错提醒]　 2.无氧呼吸 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 3.有氧呼吸和无氧呼吸的比较 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 条件 需要O2、酶 不需要O2,需要酶 场所 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜　 细胞质基质 产物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 能量 释放 有机物彻底氧化分解,释放大量能量 有机物氧化分解不彻底,能量释放较少 相 同 点 实质 　细胞内的有机物氧化分解,释放能量　  意义 ①为各项生命活动提供能量 ②为体内其他化合物的合成提供　原料　  联系 第　一阶段相同 ,有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化来的 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 4.细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去路 来源 物质 去向 ①　  ②无氧呼吸:C6H12O6（第一阶段） [H] ①有氧呼吸:　 ②无氧呼吸:　　  ①有氧呼吸:三个阶段都产生; ②无氧呼吸:只在第一阶段产生 ATP 一般用于除光合作用暗反应和叶绿体中的物质合成外的各项生命活动 有氧呼吸:　C6H12O6和H2O 　与O2结合生成水 还原丙酮酸 第一、二阶段 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 5．有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比 (以葡萄糖为呼吸底物) (1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。 (2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2。　 (3)消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。 (4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 6．判断细胞呼吸方式的三大依据(以葡萄糖为呼吸底物) （与糖类相比，脂肪的含H量高，含O量低，氧化分解时，耗氧多） (以真核生物为例) 考点2 ：细胞呼吸的方式和过程 1.细胞呼吸速率的测定： 考点3：液滴移动法探究细胞呼吸的方式 ①实验装置 ②实验原理 组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴________。 _________________________即表示有氧呼吸速率。 左移 单位时间内液滴左移的体积 （测的是氧气的消耗量） 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 2.液滴移动法探究细胞呼吸的方式： 欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)。 ①实验装置 判断是否耗氧 动→ 不动→ 进行有氧呼吸 不进行有氧呼吸 考点3：液滴移动法探究细胞呼吸的方式 Q：装置一有色液滴不断向左移动时，______(填“能”或“不能”)说明有氧呼吸速率不断增强。 不能 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 ③误差校正： 为防止气压、温度等物理因素引起误差，应设置对照装置三，排除微生物以及环境的影响。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。 ①若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。　　　 ②为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行 处理，对所测种子进行 处理。 灭菌 消毒 注意： 考点3：液滴移动法探究细胞呼吸的方式 2.液滴移动法探究细胞呼吸的方式： 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 ④结果与结论 实验现象 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 不动 右移 左移 右移 左移 不动 左移 左移 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡 只进行产生酒精的无氧呼吸 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂肪 考点3：液滴移动法探究细胞呼吸的方式 2.液滴移动法探究细胞呼吸的方式： 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 1.(2023·山东日照调研)某生物兴趣小组用实验装置在一定条件下测定了萌发的小麦种子(已消毒)的呼吸速率(仅考虑氧化糖类)，如图所示。下列有关说法错误的是(　　) C A.如果X为无菌水，液滴不移动说明种子只进行了 有氧呼吸 B.如果X为NaOH溶液，液滴不移动说明种子只进行了无氧呼吸 C.如果X为无菌水，液滴向右移动说明种子只进行了无氧呼吸 D.如果X为NaOH溶液，液滴向左移动说明种子进行了有氧呼吸 不可能是有氧呼吸+产乳酸的无氧呼吸（因为材料为小麦种子） C.可能是产酒精的无氧呼吸；或有氧+产酒精 D.添加另一装置为水：可能有氧+产酒精无氧（右移）；只有氧（不动）； (1)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖。(必修1 P94“相关信息”)(　√　) (2)细胞呼吸是生物体代谢的枢纽,蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。(　√　) (3)所有生物的生存,都离不开细胞呼吸释放的能量。(　√　) 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 判断题 (1)线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与。 (2022·全国甲卷，1C)( ) (2)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。 (2021·湖北卷，1A)( ) (3)油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气。(2021·湖南卷，12C)( ) × × √ (4)若细胞以葡萄糖为底物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。(2020·全国卷Ⅰ，2D)( ) (5)癌细胞进行无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP。(2020·山东卷，2B)( ) × × 2.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________________________________________________________________。 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 少或相等 1.(必修1 P93正文、“思考·讨论”拓展)呼吸作用和有机物的燃烧都是分解有机物、释放能量的过程,不同的是有氧呼吸是在　　　　　　条件下进行的;有机物中的能量是　　　　　　　　　;有一部分能量　　　　　,这种方式保证了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,有利于　　　　　　　　　　　　_________。  提示:温和的　逐步释放的　储存在ATP中　有机物中的能量得到最充分的利用　维持细胞的相对稳定状态 教材拾遗 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 $$