5.3细胞呼吸的原理和应用复习课件(共50张PPT)-2022-2023学年高一上学期人教版（2019）必修一

(共50张PPT)
01
有氧呼吸和无氧呼吸
Part One
是指细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生 ，释放 ，生成
的过程。
氧
酶
彻底氧化分解
二氧化碳和水
大量能量
大量ATP
“有氧呼吸”的概念：
线粒体内膜
酶
12H2O + 大量能量
[H]的氧化
（3）
24[H] + 6O2
细胞质基质
酶
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
（1）
+ 4[H] + 少量能量
2C3H4O3
线粒体基质
酶
6CO2+20[H]+少量能量
丙酮酸彻底分解
（2）
2C3H4O3
+ 6H2O
有氧呼吸
总反应式：
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
葡萄糖和水中的氧都进入CO2，O2中的氧进入生成物 H2O
氧原子的转移途径：
葡萄糖中的碳都进入CO2
碳原子的转移途径：
有氧呼吸
① ② ③ ④ ⑤
⑥_________
有氧呼吸
“无氧呼吸”的概念：
是指细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生 ，释放 ，生成 的过程。
不需要氧
酶
不彻底氧化分解
CO2和酒精或乳酸
少量
能量
少量ATP
①葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2丙酮酸 +4 [H] + 少量能量
场所：细胞质基质
丙酮酸不彻底分解
场所：细胞质基质
②
酶
2C2H5OH（酒精）
+2CO2
酶
2C3H4O3 +4 [H]
2C3H6O3（乳酸）
无氧呼吸
第一阶段 葡萄糖→丙酮酸、[H]和少量能量 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
大部分生物进行无氧呼吸只有一条途径吗？
乳酸
为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？
Yes!
直接原因：______________不同
根本原因：_______不同
无氧呼吸酶
基因
马铃薯的原因？
基因的选择性表达
相 同 点 联系
实质 分解 ，释放 ，合成ATP
意义 为生物体的各项生命活动提供能量
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不 同 点 场所 和 _______
条件
产物 CO2、H2O
能量 大量 少量
特点 有机物 分解，能量 释放 有机物 分解，能量 释放。
有氧呼吸和无氧呼吸的比较
细胞质基质
线粒体
细胞质基质
酒精和CO2或乳酸
彻底
完全
没有彻底
没有完全
有机物
能量
葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同
需O2、酶
不需O2、需酶
【易错判断】
1.线粒体是真核生物进行有氧呼吸的主要场所，生物没有线粒体就无法进行有氧呼吸( )
2.线粒体能直接利用葡萄糖进行氧化分解( )
3.在线粒体内膜利用的【H】只来自于丙酮酸水解( )
4.有氧呼吸中只产生水不消耗水( )
5.有氧呼吸三个阶段均产生ATP，第二阶段产生的ATP最多( )
6.有氧呼吸过程等同于有机物在体外燃烧( )
7.人体骨骼肌细胞在缺氧条件下，细胞呼吸产生的CO2体积多于吸收的O2的体积( )
×
×
×
×
×
×
×
从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体，分别保存于试管中，置于适宜环境中进行相关实验。下列说法正确的是
A.向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖，可测得有CO2
B.向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸，降低温度不改变线粒体的耗氧速率
C.向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖，可测得氧气的消耗量加大
D.向盛有细胞质基质和线粒体的试管中注入葡萄糖，缺氧条件下可测得CO2 的释放量和O2 吸收量相等
D
例：
有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是(　 　)
A . a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C．c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
氧浓度(%) a b c d
产生CO2的量 9mol 12.5mol 15mol 30mol
产生酒精的量 9mol 6.5mol 6mol 0mol
D
例：
根据物质的量的关系来判断
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+大量能量
酶
C6H12O6
2乳酸+少量能量
酶
C6H12O6
2酒精+2CO2+少量能量
酶
(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
氧的浓度会影响细胞呼吸。在a、b、c、d条件下,底物是葡萄糖,测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下图。则下列叙述中正确的是(　　)
A.a、b、c、d条件下,细胞呼吸的场所均为细胞质基质和线粒体
B.a条件时,细胞呼吸最终有[H]的积累
C.b、c条件下,细胞呼吸的产物只有二氧化碳和水
D.若底物是等量的脂肪,则在d条件下释放的CO2与吸收的O2的比值可能不为1
D
例：
02
探究细胞呼吸的方式
Part Two
1、提出问题
2、作出假设
3、设计并进行实验（实验原理）
4、实验现象
5、实验结论
（1）怎么控制有氧和无氧条件
（2）怎么鉴定酒精的产生？
（3）怎么鉴定CO2的产生？
（4）怎么比较CO2产生的多少？
探究酵母菌呼吸方式
NaOH溶液的作用是：
。
加入瓶中的葡萄糖溶液需加热并冷却的目的分别是：
a.加热目的是 。
b.冷却目的是 。
A\B瓶放置一段时间再连接澄清的石灰水的目的是：
吸收空气中CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰
加热以杀死其他微生物（有呼吸作用）
防止高温杀死酵母菌
B:将原有O2耗完，确保酵母菌进行无氧呼吸
A:排尽CO2，确保通入澄清石灰水的CO2来自有氧呼吸
有氧组
无氧组
（1）怎么控制有氧和无氧条件
（2）怎么鉴定酒精的产生？
橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应： 橙色→灰绿色
（3）怎么鉴定CO2的产生？
通入澄清的石灰水：澄清→浑浊
溴麝香草酚蓝溶液：蓝→绿→黄
（4）怎么比较CO2产生的多少？
通过石灰水浑浊程度或变色时间长短来比较CO2的多少。
“液滴移动法”判断生物呼吸类型
种子萌发时有氧呼吸速率的测定：
①实验装置：
②呼吸速率的表示方法：
。
③实验观察指标：
。
④实验原理：
；
。
单位时间内消耗O2的量
（单位时间内产生CO2的量）
单位时间内着色液左移的距离
组织细胞进行有氧呼吸能吸收O2产生CO2
CO2被NaOH溶液吸收，使密闭容器内的气压降低，刻度管内的着色液滴向左移动
B.为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行 处理，所测种子进行 处理（灭菌/消毒）
C.若选用绿色植物作实验材料来测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行 处理 。
A.为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置 实验，具体做法是 。
⑤实验误差的校正：
对照
其他条件均不变
灭菌
消毒
遮光（黑暗）
煮熟的种子
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 只进行产生乳酸的无氧呼吸或已经死亡
不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
左移 左移 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂肪
右图是探究酵母菌细胞呼吸方式的装置图，下列说法正确的是
A.装置一中液滴
左移，装置二中
液滴右移，说明
酵母菌只进行无
氧呼吸
B.装置一中液滴不移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行有氧呼吸
C.装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌死亡
D.装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸
D
例：
（不定项）如图是探究有活性的水稻种子呼吸作用的实验装置。下列叙述正确的是（　　）
A. 将种子浸透是为了增加种子细胞中结合水的含量，从而增强种子的代谢作用
B. 实验开始时，红色小液滴位于0刻度处，在其他条件适宜的情况下，一段时间后，红色小液滴将向左移动
C. 小液滴停止移动后，种子的呼吸作用方式是有氧呼吸
D. 为验证红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟冷却的种子的对照实验装置
BD
无氧呼吸
例：
呼吸熵(RQ＝释放二氧化碳体积/消耗的氧气体积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质的不同。装置1和装置2的着色液滴分别向左移动x mm和y mm。下列说法错误的是(　　)
A.若测得x＝180 mm，
y＝50 mm，则该发芽
种子的呼吸熵是0.72
(保留两位小数)
B.若发芽种子仅进行
有氧呼吸，且呼吸熵
小于1，则分解的有机物可能为脂肪
C.为使测得的x和y值更精确，还应再设置对照装置
D.若呼吸底物是葡萄糖，且测得x＝300 mm，y＝－100 mm(向右移动了100 mm)，则可推断有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的摩尔比值是1∶2
D
1:1
例：
03
影响呼吸速率的因素及应用
Part Three
（1）不同种类的植物细胞呼吸速率不同
（2）同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸
速率不同.
（3）同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同。
内部因素——遗传因素
温度通过影响 而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。
应用
① 储存食品（冰箱）
②大棚栽培在夜间和阴天适当 温以降低呼吸作用消耗的有机物
③ 水和面发得快
（1）温度
零上低温
降
酶的活性
温
外部因素
O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有 作用
（2）氧气的浓度
抑制
①O2浓度=0时，只进行 。
②0③O2浓度≥10%时，只进行 。
④O2浓度= 时，细胞呼吸最弱 。
（细胞呼吸产生的CO2浓度最低，有机物消耗最少）
无氧呼吸
无氧呼吸和有氧呼吸
有氧呼吸
5%
(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是 。
(2)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。
例.下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：
氧气浓度低，无氧呼吸被抑制，有氧呼吸很微弱
(3)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_______(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_______倍。
一样
1/3
(4)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是 。你认为氧浓度应调节到________点的对应浓度时，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：______________。
降低氧气浓度，减少有机物的消耗
R
此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗较少
应用
①中耕松土促进植物根部 呼吸
②无氧发酵过程需要严格控制 环境
③ 氧仓储粮食、水果和蔬菜（5%）
低
有氧
无氧
④皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌容易繁殖，遇到这种情况，需要及时到医院清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清。其中清理伤口目的是？
破伤风杆菌是严格的厌氧型生物，清理伤口时可抑制其通过无氧呼吸繁殖
⑤提倡慢跑运动等有氧运动的原因之一是？
防止肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸痛
⑥利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等在控制通气的情况下可产生各种酒？
而利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在控制通气的情况下，可以产生食醋或味精？
酵母菌是兼性厌氧型生物，刚开始通气是为了使酵母菌通过有氧呼吸增殖，后来不通气进行无氧呼吸产生酒精
醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌是严格的好氧型生物，通气是为了让其有氧发酵产生食醋或味精
⑦花盆，菜地需中耕松土，不然会影响根系生长，原因是？
松土是为了：
①促进根细胞有氧呼吸产生ATP，有利于根细胞通过主动运输方式吸收矿质离子
⑧稻田也需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。目的是？
防止根细胞无氧呼吸产生酒精，对幼根细胞的毒害作用
②促进好氧微生物的生长繁殖，增大其对有机物的分解供植物体利用；促进硝化细菌的硝化作用，提高土壤的含氮量等。
CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
应用：适当 CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。
增加
（3）CO2的浓度
①影响
A. 水作为有氧呼吸的反应物
可直接参与反应
B. 水作为生物化学反应的介质影响反应的进行
C. 在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加
而加快，随含水量的减少而减慢
②应用
A. 粮食在收仓前要进行 处理(零上低温，低氧，干燥)
B. 干种子萌发前进行 处理
C.
（4）水：
晾晒
浸泡
水果蔬菜储存：
零上低温，低氧，一定湿度
B
(2023·湖北重点中学联考)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.为了减少有机物的损耗，最好将氧分压调至C点
D.C点以后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化
例：
如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况，根据所提供的信息，以下判断正确的是(　　)
A.N点时，该器官O2的吸
收量和CO2的释放量相等，
说明其只进行有氧呼吸
B.M点是贮藏该器官的最
适O2浓度，此时无氧呼吸
的强度最低
C.该器官呼吸作用过程中
有非糖物质氧化分解
D.L点时，该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质
C
例：
04
课堂练习
Part Four
1、(2022·福建厦门检测)如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(　　)
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.在寒冷时，人体内过程a会加快
D
2、金鱼能在严重缺氧环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸产物不同，如图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径。相关叙述正确的是（ ）
A.②过程不需要O2的参与,产生的“物质X”是丙酮酸
B.过程①②均有能量释放,大部分用于合成ATP
C.③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同
D.若给肌细胞提供18O标记的O2,在CO2中检测不到18O的存在
A
3.如图为小篮子法（广口瓶法）测定小麦种子细胞呼吸强度的装置，下列叙述错误的是（　　）
A 装置中NaOH溶液的作用是吸收种子呼吸释放的CO2
B 液滴移动的距离为小麦种子消耗O2与产生CO2之差
C 应避免对小篮子中的种子造成损伤
D 为确保实验结果的准确性，应设置对照组
4.在a、b、c、d条件下，测得某小麦种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是
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，无氧呼吸最弱
D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体
B
D
5、右图表示某植物幼根的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和CO2的释放量随环境中O2浓度的变化而变化的曲线，其中线段XY＝YZ，则在氧浓度为a时(　 　)
A．有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多
B．有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等
C．有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
D．有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多
C
A.当O2浓度为a时，酵母菌
没有进行有氧呼吸，只进
行无氧呼吸
B.当O2浓度为b和d时，
酵母菌细胞呼吸的过程有所不同
C.当O2浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D.a、b、c、d 4种不同O2浓度下，细胞都能产生[H]和ATP
6、有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如右图所示。据图中信息推断，错误的是
C
C
8、“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是（　　）
A．a运动强度下只有有氧呼吸，c运动强度下只有无氧呼吸
B．大于或等于b运动强度后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量
C．若运动强度长时间超过c运动强度，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力
D．无氧呼吸使葡萄糖中的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中
C