1、2011屆高三生物第一輪復(fù)習(xí),第3節(jié) ATP的主要來源 細胞呼吸,下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過程才能實現(xiàn),光合作用,呼吸作用,ATP水解,？,一、細胞呼吸：,想一想：呼吸與細胞呼吸是同一個概念嗎？,概念：細胞呼吸是指生物體內(nèi)的有機物在活 細胞中經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生 成二氧化碳或其他產(chǎn)物，并且釋放能量 的過程（又叫生物氧化）。,為什么萌發(fā)后的種子空癟了？,二.細胞呼吸的類型,細胞呼吸,（一）有氧呼吸,第1階段：葡萄糖的初步（無氧）分解,C6H12O6,2CH3COCOOH +4 H + 能量 （丙酮酸） （少量）,場所：細胞質(zhì)基質(zhì),第2階段：丙酮酸徹底分解,6CO2 +20 H + 能量 （少

2、量）,場所：線粒體基質(zhì),第3階段：H的氧化,12H2O + 能量（大量）,場所：線粒體內(nèi)膜,24H + 6O2,1.有氧呼吸的過程,先細胞質(zhì)基質(zhì)、后線粒體,徹底分解1mol的葡萄糖共釋放2870KJ的能量。 一部分轉(zhuǎn)移到ATP中儲存(1161KJ，約40%)； 另一部分以熱能形式散失(約60%)。,有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時釋放大量能量的過程。,2.總反應(yīng)式,3.反應(yīng)場所,4.能量去向,5.概念,（二）無氧呼吸,1.過程,第一階段:葡萄糖的初步分解:,C6H12O6,2CH3COCOOH +4 H + 能量 （丙酮酸） （

3、少量）,場所：細胞質(zhì)基質(zhì),與有氧呼吸第一階段相同,第二階段:丙酮酸不徹底分解,場所：細胞質(zhì)基質(zhì),2C2H5OH（酒精）,+ 2CO2,A.酒精類型,例：大多數(shù)植物、酵母菌,(2)2CH3COCOOH（丙酮酸）,酒精的鑒定及應(yīng)用,+4 H,第二階段:丙酮酸不徹底分解,場所：細胞質(zhì)基質(zhì),2C3H6O3（乳酸）,B.乳酸類型,例：高等動物、人、 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）,+4 H,3.無氧呼吸概念,無氧呼吸是指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。,為什么釋放出少量能量？（

4、酒精類型：225.94；乳酸類型：196.65KJ）其中61.08KJ轉(zhuǎn)移在中,？,2.無氧呼吸總的反應(yīng)式,C6H12O6,2C2H5OH（酒精）,+2CO2+少量能量,C6H12O6,2C3H6O3（乳酸）,+少量能量,先細胞質(zhì)基質(zhì) 后線粒體,細胞質(zhì)基質(zhì),CO2和水,CO2和酒精 或乳酸,較多,較少,需要酶和,需酶不需,呼吸階段的第一階段完全相同,都是氧化分解有機物，釋放能量,三、有氧呼吸與無氧呼吸之間的區(qū)別與聯(lián)系：,根據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細胞呼吸狀況,在以C6H12O6為呼吸底物情況下，CO2釋放量和O2的消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據(jù)，總結(jié)如下： （1）無CO2釋放時，細胞

5、只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化，如馬鈴薯塊莖的無氧呼吸。 （2）不消耗O2，但產(chǎn)生CO2 ，細胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。此種情況下容器內(nèi)氣體體積可增大，如酵母菌的無氧呼吸。 （3）當CO2釋放量等于O2消耗量時，細胞只進行有氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不變化，但若將CO2用NaOH溶液吸收，可引起氣體體積減少。 （4）當CO2釋放量大于O2消耗量時，細胞同時進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸兩種方式，如酵母菌在不同O2濃度下的細胞呼吸。欲判斷哪種占優(yōu)勢，可作如下分析： 若VCO2 / VO2=4 /3,無氧呼吸與有氧呼吸消耗等量的葡萄糖； 若VCO2 /V

6、O24/3,無氧呼吸占優(yōu)勢。 （5）有H2O生成一定有有氧呼吸；有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。,四、細胞呼吸意義,1、為生命活動提供能量,2、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料,呼吸作用,能 量,熱能 散失,能量 轉(zhuǎn)移,ATP,能 量,細胞分裂,生長發(fā)育,礦質(zhì)元素吸收,肌肉收縮,神經(jīng)沖動的傳導(dǎo),C6H12O6,CO2H2O,2870kj,1161kj,1709kj,五. 影響細胞呼吸的因素 內(nèi)部因素:遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量) 1、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。 2、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。 3、同一植物在不同生

7、長發(fā)育時期呼吸速率不同。 如：幼苗、開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。,環(huán)境因素(溫度，氧濃度，二氧化碳濃度，水） 溫度：溫度通過影響酶的活性來影響細胞呼吸。植物呼吸作用的最適溫度一般在2535，最高溫度在3545。,氧氣濃度：（氧分壓）氧濃度為0時只進行無氧呼吸，在一定范圍內(nèi)隨氧濃度增大，有氧呼吸逐漸增強，無氧呼吸逐漸減弱。當達到一定濃度（A)時，無氧呼吸消失，只進行有氧呼吸。,CO2釋放的總量,無氧呼吸,有氧呼吸，即O2的吸收量,是CO2釋放量曲線與O2吸收量曲線圍起來的面積，代表無氧呼吸過程中CO2的釋放量。,A,A點之前無氧呼吸和有氧呼吸同時進行，A點之后，無氧呼吸消失，只進行有

8、氧呼吸。,二氧化碳濃度：CO2是呼吸作用的產(chǎn)物，對細胞呼 吸有抑制作用，實驗證明， 在CO2濃度升高到1%10%時， 呼吸作用明顯被抑制。(如圖),水：在一定范圍內(nèi)，呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。,六.細胞呼吸的應(yīng)用,目的 ：種子貯存的過程中，在不降低種子生活力的前提下，為盡量減少有機物的消耗，常常通過一些措施使細胞呼吸減弱。 措施 ： (1)將種子風(fēng)干。通過風(fēng)干，使種子的自由水含量大量減少，從而使其新陳代謝（主要是細胞呼吸）受到抑制，減少儲存過程中有機物的消耗。,種子貯存,(2)將種子裝袋密封，袋上打適量小孔。密封可使種子貯存袋內(nèi)的二氧化碳含量升高、氧氣含量適度降低，使

9、細胞呼吸受到一定程度的限制，減少呼吸消耗；預(yù)留小孔，確保內(nèi)部二氧化碳含量不致過高、氧氣含量不致過低，避免種子因氧含量太低而進行無氧呼吸，防止無氧呼吸產(chǎn)物的積累影響種子的生活力。 (3)適當降低貯存溫度。降低溫度可使酶活性下降，使細胞呼吸暫時減弱，有利于有機物消耗的減少。 (4)適當降低貯存環(huán)境的濕度。種子在貯存過程中，若濕度太大，種子容易吸潮增強細胞呼吸，也有利于霉菌生活，容易導(dǎo)致種子發(fā)霉變質(zhì)。,目的 ：既要減少營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，又要防止水分含量的降低和無氧呼吸產(chǎn)物的出現(xiàn)，以免影響水果、蔬菜的“新鮮”。 措施 ： (1)適度降低貯存溫度。與種子貯存一樣，也是通過降低溫度減弱細胞呼吸，從而減少有機

10、物的消耗。與種子貯存不同的是，種子在風(fēng)干狀態(tài)下對低溫的耐受性強，不容易受凍傷，水果和蔬菜在新鮮狀態(tài)下，自由水含量高，溫度太低易受凍害，因此，降低溫度應(yīng)以不使水果、蔬菜受凍害為前提。 (2)讓貯存環(huán)境保持一定濕度。在濕度太小的環(huán)境中，水果與蔬菜容易失水，使“新鮮”程度下降。 (3)用保鮮袋（膜）進行包裝?？刂拼ぃ﹥?nèi)氧氣含量，以適度抑制細胞呼吸的進行，減少有機物的消耗，但應(yīng)避免因氧含量太低而導(dǎo)致其進行無氧呼吸，因為水果、蔬菜在無氧呼吸時易產(chǎn)生酒精，導(dǎo)致品質(zhì)下降、變味。,水果、蔬菜保鮮,通過中耕松土，可改善土壤通氣狀態(tài)，促進根系的有氧呼吸，保證根系吸收礦質(zhì)養(yǎng)分所需的能量，可有效避免根系因無氧呼吸

11、造成的酒精中毒。另外，在進行中耕松土?xí)r，還可去除雜草，避免養(yǎng)分流向人們不需要的方向，促進養(yǎng)分朝著人們需要的方向（農(nóng)作物）流動。,作物栽培,目的 ：以獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的收獲物為目的。 措施 ：如增加作物對養(yǎng)分的吸收、減少有機物的消耗及其增加無土栽培營養(yǎng)液中的氧含量等。,中耕松土,通過適當降低溫室大棚內(nèi)夜晚的溫度，可減少作物呼吸消耗，以達到積累更多有機物目的。,溫室大棚夜晚降溫,通過稻田晾曬，使稻田間歇缺水，一方面可促進根系生長，形成更加發(fā)達的根系，增大根系的吸收面積；另一方面，會改善土壤的通氣狀態(tài)，促進根系的細胞呼吸，達到促進礦質(zhì)養(yǎng)分吸收的目的，還有利于被土壤膠體固定的養(yǎng)分的釋放，有利根系的吸收。

12、這些措施都有利于水稻的增產(chǎn)。,稻田晾曬,氧氣在水中的溶解度很低，往往成為限制作物生長的因素，為了保證無土栽培植物根系進行有氧呼吸對氧氣的需要，一是利用通氣設(shè)備，向營養(yǎng)液中不斷通入空氣，增加溶氧；也可通過抽水裝置促使營養(yǎng)液能夠不斷流動，通過營養(yǎng)液的流動促進溶氧增加,向無土栽培營養(yǎng)液中通氣或讓營養(yǎng)液始終循環(huán)流動。,包扎傷口,選用透氣消毒紗布，目的是抑制厭氧細菌的無氧呼吸。,防止破傷風(fēng)感染傷口,較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時請醫(yī)生處理,重鉻酸鉀(K2Cr2O7)可以檢測有 無酒精存在。這一原理可以用來檢測汽 車司機是否喝了

13、酒。具體做法是：讓司 機呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸 處理過的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠（兩者均為橙色），如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀或三氧化鉻就會變成灰綠色的硫酸鉻。,怎樣檢測汽車司機是否喝了酒？,1.(雙選）剛進入西藏的湖南援藏干部，對高原缺氧環(huán)境所產(chǎn)生的生理反應(yīng)是（ ） A.造血功能增強，紅細胞數(shù)增多 B.呼吸頻率加快 C.細胞大多以無氧呼吸獲得能量 D.心率加快,BD,2.同樣消耗1mol的葡萄糖，有氧呼吸產(chǎn)生的ATP比無氧呼吸產(chǎn)生的ATP多（ ） A. 20倍 B. 19倍 C. 3436mol D. 12.7%,B,3.在水稻葉肉細胞的細胞基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生的

14、代謝產(chǎn)物分別是（ ） A. CO2；丙酮酸；葡萄糖 B.丙酮酸；葡萄糖；CO2 C.丙酮酸；CO2；葡萄糖 C.葡萄糖；丙酮酸；CO2,C,4.圖示存放水果時，空氣中的氧氣濃度(x)與水果釋放的CO2相對量(y)之間的關(guān)系曲線，你認為儲存水果應(yīng)選擇的最佳氧氣濃度是（ ） A. a B. b C. c D. d,a b c d,x,y,B,5.研磨酵母菌后離心處理，得到上清液（含細胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀（含細胞器）。將等量的上清液、沉淀和未經(jīng)處理的勻漿，依次置入甲、乙、丙3支試管中，分別進行3項獨立的實驗，請分析實驗的結(jié)果。 （1）向3支試管分別滴加等量的葡萄糖后，丙管內(nèi)的最終產(chǎn)物是_，甲管是_，乙管

15、是_。,（2）向3支試管分別滴加等量的丙酮酸后，乙管內(nèi)的最終產(chǎn)物是_，甲管是_，丙管是_。 （3）向3支試管分別加入熒光素（能發(fā)光的物質(zhì)），重復(fù)實驗（1），則發(fā)光情況為：丙管：_，甲管：_，乙管：_。,二氧化碳和水,二氧化碳和酒精,葡萄糖,二氧化碳和水,丙酮酸,二氧化碳和水,發(fā)光最強,次之,基本無熒光,6.如下圖為酵母菌無氧呼吸實驗裝置圖，請據(jù)圖回答：,（1）為什么要用煮沸又冷卻的葡萄糖溶液？ _。 （2）盛有清水的試管在此發(fā)酵實驗中有何作用？_。,煮沸的目的是為了排盡圓底燒瓶中原有的氧氣，為酵母菌發(fā)酵營造厭氧環(huán)境；冷卻是為了避免酵母菌在高溫環(huán)境下失活，為酵母菌提供發(fā)揮最高活性而需要的適宜溫度,進一步過濾氧氣，防止氧氣進入圓底燒瓶抑制酵