高中浙科版 (2019)第三章細(xì)胞的代謝第四節(jié) 細(xì)胞呼吸為細(xì)胞生活提供能量課堂教學(xué)課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第四節(jié)　細(xì)胞呼吸為細(xì)胞生活提供能量?1.呼吸:人體從周圍環(huán)境中吸入空氣,利用其中的氧氣,呼出二氧化碳的氣體交換過程。2.細(xì)胞呼吸:在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的將糖類等有機(jī)物分解成無機(jī)物或者小分子有機(jī)物,并且釋放出能量的過程。
1.探究酵母菌的呼吸方式(1)實(shí)驗(yàn)原理:酵母菌在有氧環(huán)境與無氧環(huán)境中都能生活。不同的氧環(huán)境中,酵母菌的呼吸方式是不同的,呼吸的產(chǎn)物不同,產(chǎn)生的能量也有差異。(2)實(shí)驗(yàn)試劑①檢測CO2a.澄清的石灰水:CO2可使澄清的石灰水變渾濁。b.溴麝香草酚藍(lán)溶液:一種酸堿指示劑,堿性溶液中呈藍(lán)色,酸性溶液中呈黃色。溶液中溶有CO2時(shí),其顏色由藍(lán)色變成綠色再變成黃色。②檢測酒精:橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。
2 |細(xì)胞呼吸的本質(zhì)是糖等有機(jī)物的氧化分解
?(3)呼吸速率單位數(shù)量的活體組織在單位時(shí)間內(nèi)消耗的氧氣量或釋放的二氧化碳量。3.厭氧呼吸(1)場所:細(xì)胞溶膠。
?(3)注意:人體肌肉細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生的乳酸則被運(yùn)至肝臟再生成葡萄糖。肌肉細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸是一種克服暫時(shí)缺氧的應(yīng)急措施。
1.分解代謝和合成代謝都與細(xì)胞呼吸有著密切的關(guān)系。2.細(xì)胞分解代謝主要利用糖類作為呼吸過程中能量的來源,人和動物的細(xì)胞也可利用脂肪和蛋白質(zhì)作為能源。3.細(xì)胞合成代謝的產(chǎn)物是細(xì)胞生活、生長和修復(fù)損傷所需要的物質(zhì)。細(xì)胞呼吸一方面為這些合成反應(yīng)提供能量(ATP),另一方面為合成反應(yīng)提供碳骨架。細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的生物合成也以細(xì)胞呼吸為中心。
3 細(xì)胞呼吸是細(xì)胞代謝的核心
判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“?”。1.酵母菌在進(jìn)行厭氧呼吸時(shí),1分子葡萄糖中的能量與2分子丙酮酸中的能量不等。(　????)
提示:1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸過程中,會釋放出少量的能量,所以1 分子葡萄糖中的能量與2分子丙酮酸中的能量不相等。
2.從需氧呼吸三個(gè)階段的反應(yīng)過程可以看出,需氧呼吸中真正需氧的是第三階段。(　????)
提示:第三階段氧氣與[H]結(jié)合形成水。
3.人在氧氣不足的情況下跑步,體內(nèi)消耗O2與釋放CO2之比會小于1。?(　????)
提示:人體細(xì)胞厭氧呼吸不消耗氧氣,也不產(chǎn)生二氧化碳,人在氧氣不足的情況下跑步,體內(nèi)消耗O2與釋放CO2之比仍是1∶1。
4.細(xì)胞呼吸第一階段都在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行,第二、三階段都在線粒體中進(jìn)行。?(　????)
提示:細(xì)胞呼吸包括需氧呼吸和厭氧呼吸,厭氧呼吸兩個(gè)階段均在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行。
5.人體肌肉細(xì)胞厭氧呼吸所產(chǎn)生的乳酸被運(yùn)至腎臟再生成葡萄糖。?(　????)
提示:人體肌肉細(xì)胞可以靠厭氧呼吸維持短時(shí)間的活動,所產(chǎn)生的乳酸則被運(yùn) 至肝臟再生成葡萄糖。
1.需氧呼吸中氧元素的轉(zhuǎn)移途徑
　　由反應(yīng)式可知,生成物H2O中的氧元素全部來自O(shè)2,CO2中的氧元素來自C6H12 O6和H2O。2.細(xì)胞呼吸中的能量轉(zhuǎn)化(1)需氧呼吸?
3.需氧呼吸與厭氧呼吸的比較
4.有關(guān)細(xì)胞呼吸過程的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行需氧呼吸,如蛔蟲成蟲細(xì)胞、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行厭氧呼吸。(2)原核生物無線粒體,但有些原核生物仍可進(jìn)行需氧呼吸,如藍(lán)細(xì)菌等,因?yàn)槠浼?xì) 胞中含有與需氧呼吸有關(guān)的酶。(3)相比需氧呼吸,厭氧呼吸對葡萄糖有著更快的利用速率。(4)厭氧呼吸并不是一定在無氧條件下發(fā)生,在低氧環(huán)境下也可以發(fā)生。(5)人和某些動物骨骼肌細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生的乳酸能夠運(yùn)至肝臟再生成葡萄糖,但這是一種吸能反應(yīng),需要消耗能量。(6)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是根細(xì)胞厭氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害作用;玉米種子爛胚的原因是胚進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用。
?典例　下圖中①②代表需氧呼吸場所,甲代表有關(guān)物質(zhì),下列相關(guān)敘述不正確的是?(　????)C6H12O6?① ?甲?② ?CO2A.①中產(chǎn)生的氫的載體是NADHB.②中能產(chǎn)生大量ATPC.①中所含的與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶在乳酸菌中也有D.甲被水解產(chǎn)生CO2的過程也可在②外進(jìn)行
解析????①是進(jìn)行需氧呼吸第一階段的場所,需氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H],這里的[H] 是還原型輔酶Ⅰ(NADH),A正確;②是進(jìn)行需氧呼吸第二階段的場所,這一階段產(chǎn) 生少量ATP,B錯(cuò)誤;①是進(jìn)行需氧呼吸第一階段的場所,也是進(jìn)行厭氧呼吸第一階段的場所,乳酸菌是厭氧菌,①中所含的與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶在乳酸菌中也有,C 正確;進(jìn)行需氧呼吸的原核生物無線粒體,丙酮酸在細(xì)胞溶膠中產(chǎn)生CO2,D正確。
　　呼吸商(RQ)又稱呼吸系數(shù),是表示呼吸底物的性質(zhì)和氧氣供應(yīng)狀態(tài)的一個(gè)指標(biāo),常用生物體在同一時(shí)間內(nèi)釋放CO2和吸收O2的體積之比或物質(zhì)的量之比表示。生物體內(nèi),糖類、脂肪和蛋白質(zhì)都能氧化分解供能,但供能順序不同,只有糖類和脂肪嚴(yán)重不足時(shí),才會出現(xiàn)蛋白質(zhì)供能。一旦出現(xiàn)蛋白質(zhì)供能,意味著生物體面臨嚴(yán)重病變甚至死亡,因此通常情況所測定的呼吸商為糖類和脂肪的呼吸商。葡萄糖、脂肪和蛋白質(zhì)的呼吸商如圖所示。
問題1　若測得酵母菌的呼吸商為0.9,試解釋其原因。
提示????酵母菌細(xì)胞呼吸底物除葡萄糖外還有脂肪。
問題2　若葡萄糖充足,如何依據(jù)呼吸商判斷酵母菌細(xì)胞呼吸的方式?
提示????若呼吸商為1,則酵母菌只進(jìn)行需氧呼吸;若呼吸商大于1,則酵母菌同時(shí)進(jìn)行需氧呼吸和厭氧呼吸。
問題3　結(jié)合所學(xué)知識,試解釋脂肪的呼吸商小于糖類的原因。
提示????與糖類相比,同質(zhì)量的脂肪中H含量較多,而O含量較少,需氧呼吸過程中消耗氧氣較多,因此脂肪的呼吸商小于糖類。
1.利用物質(zhì)變化探究細(xì)胞呼吸方式(以葡萄糖為呼吸底物)
2.利用實(shí)驗(yàn)裝置探究某生物的細(xì)胞呼吸方式????　　欲確認(rèn)某生物的呼吸類型,應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置,如圖所示(以活的發(fā)芽種子為例,以葡萄糖為呼吸底物)。
(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測和結(jié)論①若裝置一的著色液滴和裝置二的著色液滴均不動,則只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的厭氧呼吸。②若裝置一的著色液滴不動,裝置二的著色液滴右移,則只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的厭氧呼吸。③若裝置一的著色液滴左移,裝置二的著色液滴右移,則同時(shí)進(jìn)行需氧呼吸和產(chǎn) 生酒精的厭氧呼吸。④若裝置一的著色液滴左移,裝置二的著色液滴不動,則只進(jìn)行需氧呼吸或同時(shí) 進(jìn)行需氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的厭氧呼吸。(2)物理誤差的校正:為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確,除減少無關(guān)變量的干擾外,還應(yīng)設(shè)置對照裝置。對照裝置與裝置二相比,不同點(diǎn)是用死的發(fā)芽種子代替活的發(fā)芽種子, 其余均相同。
?典例　如圖是探究有活性的水稻種子呼吸作用的裝置,下列敘述正確的是?(　????)?
A.將種子浸透的作用是增加種子細(xì)胞中結(jié)合水的含量,從而增強(qiáng)種子的代謝作用B.實(shí)驗(yàn)開始時(shí),紅色小液滴位于0點(diǎn),在其他條件適宜的情況下,一段時(shí)間后,紅色小液滴將向右移動C.小液滴停止移動后,種子的呼吸方式是需氧呼吸D.為確保紅色小液滴的移動僅由種子的生理活動引起,需另設(shè)放置煮熟種子的對照實(shí)驗(yàn)裝置
思路點(diǎn)撥　　廣口瓶中的KOH溶液可以吸收呼吸作用釋放的二氧化碳,故液滴是否移動取決于是否消耗氧氣。
解析????將種子浸透的作用是增加種子細(xì)胞中游離的水的含量,從而增強(qiáng)種子的代謝作用,提高其呼吸作用強(qiáng)度,A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)開始時(shí),紅色小液滴位于0點(diǎn),在其他條件適宜的情況下,一段時(shí)間后,由于種子呼吸會消耗氧氣,故紅色小液滴將向左移動,B錯(cuò)誤;小液滴停止移動,說明種子不再消耗氧氣,之后種子的呼吸方式是厭氧呼吸,C錯(cuò)誤;為確保紅色小液滴的移動僅由種子的生理活動引起,需另設(shè)放置煮熟種子的對照實(shí)驗(yàn)裝置,觀察小液滴是否移動,D正確。
　　果蔬的保鮮儲藏是果蔬生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)。果蔬儲藏的方法較多,大多數(shù) 是在低溫條件下調(diào)節(jié)儲藏環(huán)境中的氣體成分,使之達(dá)到適于果蔬儲藏的氣體指標(biāo),從而得到更好的儲藏效果?！　〗巡厥潜姸喙邇Σ胤椒ㄖ械囊环N,是將果蔬放在儲藏窖中保存。儲藏窖的種類很多,在山西、陜西、河南等地有窖洞,四川南充等地儲藏柑橘有井窖等。這些窖多是根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀?、地理?xiàng)l件的特點(diǎn)建造的,它既能利用穩(wěn)定的土溫,又可以利用簡單的通風(fēng)設(shè)備來調(diào)節(jié)和控制窖內(nèi)的溫度、氣體成分。
問題1　儲藏窖中的溫度能不能低于0 ℃?為什么?
提示????不能,溫度低于0 ℃,會使果蔬凍傷,達(dá)不到保鮮儲藏的目的。
問題2　儲藏窖的氣體中氧氣濃度是否越低越好?說出你的理由。
提示????氧氣濃度不是越低越好,氧氣濃度很低時(shí),果蔬厭氧呼吸作用增強(qiáng),有機(jī)物大量分解,不利于果蔬儲藏。
問題3????除環(huán)境因素影響細(xì)胞呼吸外,還有哪些內(nèi)部因素也影響呼吸作用?試舉例。
1.溫度、CO2濃度及含水量對呼吸速率的影響
2.氧濃度對呼吸速率的影響?(1)分析圖甲①氧氣作為需氧呼吸的原料,可同時(shí)影響需氧呼吸和厭氧呼吸的速率。
②圖甲中O2濃度為0時(shí)細(xì)胞只進(jìn)行厭氧呼吸,隨O2濃度升高,需氧呼吸逐漸增強(qiáng),厭氧呼吸逐漸減弱。③當(dāng)O2濃度為0~10%時(shí),細(xì)胞既進(jìn)行需氧呼吸又進(jìn)行厭氧呼吸;O2濃度大于10% 時(shí),細(xì)胞只進(jìn)行需氧呼吸。(2)分析圖乙①需氧呼吸O2吸收量等于CO2釋放量。②圖中R點(diǎn)為兩種呼吸CO2釋放總量的最低點(diǎn),此時(shí)細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物最少, 最適合儲存種子或果實(shí)。③AB段長度=BC段長度,說明此時(shí)需氧呼吸與厭氧呼吸CO2釋放量相等,則此時(shí) 需氧呼吸消耗的葡萄糖量應(yīng)為厭氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。
?典例　東戴河周圍果園密布,秋季水果豐收,果農(nóng)將水果儲藏于冷庫中,儲藏時(shí)間可以達(dá)到5個(gè)月。某研究小組探究一定溫度條件下,氧氣濃度變化對綠葡萄細(xì) 胞呼吸的影響,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析正確的是?(　????)?
A.C點(diǎn)時(shí),細(xì)胞只進(jìn)行需氧呼吸,釋放的能量大部分儲存在ATP中B.B點(diǎn)時(shí)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體基質(zhì)和細(xì)胞溶膠C.儲藏綠葡萄時(shí),宜選擇R點(diǎn)對應(yīng)的氧氣濃度,儲藏時(shí)間會更長D.C點(diǎn)以后限制氧氣吸收量的外部因素可能是溫度、酶等解析　C點(diǎn)時(shí),O2吸收量=CO2釋放量,細(xì)胞只進(jìn)行需氧呼吸,但需氧呼吸釋放的能量大部分以熱能形式散失,只有少部分儲存在ATP中,A錯(cuò)誤;B點(diǎn)O2吸收量=CO2釋放量,故細(xì)胞只進(jìn)行需氧呼吸,需氧呼吸過程只在線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生CO2,B錯(cuò)誤;R 點(diǎn)對應(yīng)的氧氣濃度下,細(xì)胞CO2釋放量最少,消耗的有機(jī)物最少,因此R點(diǎn)對應(yīng)的氧氣濃度可使綠葡萄儲存的時(shí)間會更長,C正確;酶屬于限制需氧呼吸的內(nèi)部因素,D 錯(cuò)誤。
?典例　關(guān)于日常生活中與細(xì)胞呼吸的聯(lián)系,下列敘述正確的是?(　????)A.創(chuàng)可貼要求透氣性好是為了促進(jìn)好氧型細(xì)菌的增殖B.牛奶包裝盒鼓起是由細(xì)菌需氧呼吸產(chǎn)生CO2引起的C.利用酵母菌發(fā)面是因?yàn)榻湍妇墚a(chǎn)生乙醇,使淀粉發(fā)生物理化學(xué)變化D.洪水導(dǎo)致植物爛根是因?yàn)橐种屏烁考?xì)胞的需氧呼吸

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