呼吸复习课件

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1、 能 量 问 题 是 整 个 生 物 学 知 识 体 系 中 的 一 个中 心 辐 射 点 ， 是 细 胞 生 命 活 动 最 重 要 的 部 分 ，在 高 考 中 涉 及 到 细 胞 呼 吸 的 内 容 也 是 最 多 的 。本 讲 内 容 中 ， 有 氧 呼 吸 和 无 氧 呼 吸 的 过 程 及比 较 是 重 点 和 难 点 ， 应 引 起 我 们 的 重 视 。 涉及 这 部 分 的 考 题 多 与 生 活 和 生 产 相 联 系 ， 进行 实 验 设 计 和 分 析 ， 并 得 出 相 应 的 结 论 。 一 、 细 胞 呼 吸 的 概 念 ： 是 指 有 机 物 在 细 胞 内 经

2、 过 一 系 列 的 氧 化分 解 ， 生 成 二 氧 化 碳 或 其 他 产 物 ， 释 放 出 能量 并 生 成 ATP的 过 程 。二 、 细 胞 呼 吸 的 方 式 ：（ 一 ） 、 探 究 酵 母 菌 细 胞 呼 吸 的 方 式 1、 原 理 ：2、 假 设 ： 有 氧 呼 吸 产 生 H2O和 CO2 无 氧 呼 吸 产 生 C2H5OH和 CO2。 实 验 流 程 2、 有 氧 呼 吸 ：（ 1） 主 要 场 所 线 粒 体 内膜酶基质酶 C6H 12O62 丙 酮 酸酶能 量 4 H + 6 H 2O酶 20 H 2 ATP6 CO2+能 量有氧呼吸的全过程+ 6 O2酶12

3、H 2O + 能 量 ADP + Pi2 ATPADP + Pi 34 ATPADP + Pi 酶酶酶H 指 的 是 氧 化 型 辅 酶 （ NAD +） 转 化 成 还 原型 辅 酶 （ NADH ）思 考 ： 产 物 H2O 和 CO2 中 的 O来 自 葡 萄 糖 还 是 氧 气 ？ 有 氧 呼 吸 在 哪 个 阶 段 才 需 要 大 量 的 氧 气 ？ （ 2） 过 程 ： 第 一 阶 段 ： 糖 酵 解第 二 阶 段 ： 三 羧 酸 循 环第 三 阶 段 ： 氧 化 磷 酸 化(细 胞 质 基 质 )(线 粒 体 基 质 )(线 粒 体 内 膜 )C6H 12O6 2 CH 3COC

4、OOH + 4 H + 2 ATP酶2 CH 3COCOOH + 6 H 2O 6 CO2 + 20 H + 2 ATP酶24 H + 6 O2 12 H 2O + 34 ATP酶 C6H 12O6 + 6 H 2O + 6 O2 6 CO2+ 12 H 2O +能 量酶（ 3） 总 反 应 式 ： 在 细 胞 内 ， 1 mol的 葡 萄 糖 彻 底 氧 化 分 解后 产 生 2870 KJ的 能 量 ， 其 中 有 1161 KJ的 能量 储 存 在 ATP中 ， 其 余 的 能 量 则 以 热 能 的 形式 散 失 掉 了 。（ 4） 概 念 ： 指 细 胞 在 氧 的 参 与 下 ，

5、通 过 酶 的 催 化作 用 ， 把 糖 类 等 有 机 物 彻 底 氧 化 分 解 ， 产 生二 氧 化 碳 和 水 ， 同 时 释 放 大 量 能 量 的 过 程 。 3、 无 氧 呼 吸 ：(1)进 行 场 所 ： 细 胞 质 基 质(2)过 程 ： C6H 12O64 H 2C2H 5OH + 2CO2酶 酶2C3H 6O32CH 3COCOOH酶 2ATP动物：乳酸植物：酒精玉米胚马铃薯块茎乳酸乳酸发酵：酒精发酵：无氧呼吸全过程 (3)总 反 应 式 ：(4)概 念 : 是 指 细 胞 在 无 氧 条 件 下 ， 通 过 酶 的 催 化作 用 ， 把 葡 萄 糖 等 有 机 物 分

6、解 成 为 不 彻 底 氧化 产 物 ， 同 时 释 放 出 少 量 能 量 的 过 程 。 酶C6Hl2O6 2C2H5OH(酒 精 )+2CO2+能 量 酶C6Hl2O6 2C3H6O3(乳 酸 )+能 量 高 等 植 物 和 高 等 动 物 细 胞 呼 吸 的 主 要 形 式 是有 氧 呼 吸 ， 但 在 缺 氧 条 件 下 ， 部 分 组 织 细 胞 仍 保持 着 无 氧 呼 吸 的 能 力 。 如 在 水 淹 情 况 下 ， 高 等 植物 可 以 进 行 短 时 间 无 氧 呼 吸 ， 将 葡 萄 糖 分 解 成 酒精 和 二 氧 化 碳 ， 并 且 释 放 少 量 能 量 ， 以

7、适 应 缺 氧的 环 境 。 又 如 马 铃 薯 块 茎 、 甜 菜 块 根 等 进 行 无 氧呼 吸 时 却 产 生 乳 酸 。 而 高 等 动 物 和 人 在 局 部 组 织缺 氧 时 ， 其 细 胞 进 行 无 氧 呼 吸 均 产 生 乳 酸 。 场 所 主 要 在 线 粒 体 内 细 胞 质 基 质是 否 需 氧 需 不 需分 解 产 物 C2H5OH + CO2或 C3H6O3释 放 能 量 2870KJ、 38ATP 196.65KJ、 2ATP有 氧 呼 吸 无 氧 呼 吸4、 有 氧 呼 吸 与 无 氧 呼 吸 之 间 的 区 别 ：CO2 和 H2O 5.有 氧 呼 吸 与

8、无 氧 呼 吸 的 相 同 点 及 联 系 ：(1)过 程 方 面 : 从 葡 萄 糖 到 丙 酮 酸 ， 第 一 阶 段 完 全 相 同 ;(2)实 质 方 面 : 都 在 细 胞 内 进 行 有 机 物 的 氧 化 分 解 ,并 且 释放 能 量 ,提 供 给 生 命 活 动 。(3)进 化 方 面 :有 氧 呼 吸 是 在 无 氧 呼 吸 的 基 础 上 发 展 而 成 的 。 四 、 细 胞 呼 吸 的 意 义1.为 生 物 体 的 生 命 活 动 提 供 能 量 细 胞 呼 吸 释 放 的 能 量 ,一 部 分 转 变为 热 能 而 散 失 ;另 一 部 分 储 存 在 ATP中 A

9、TP 水 解 后 释 放 出 的 能 量 可 用 于 细 胞 分 裂 、 矿 质 吸 收 、 肌 肉 收 缩 、 神 经 冲动 及 冲 动 的 传 导 等 各 项 生 命 活 动 。 2. 为 体 内 其 他 化 合 物 的 合 成 提 供 原 料 细 胞 呼 吸 过 程 产 生 的 一 些 中 间 产 物 ,可 以 成 为 合 成 体 内 一 些 重 要 化 合 物 的 原料 。 如 丙 酮 酸 ， 可 以 通 过 氨 基 转 换 作 用合 成 丙 氨 酸 。 三 、 影 响 细 胞 呼 吸 速 率 的 因 素（ 一 ） 、 呼 吸 速 率 的 概 念指 单 位 数 量 的 活 体 组 织

10、， 在 单 位 时 间 内分 解 有 机 物 的 速 率 。1、 衡 量 方 式 ：一 般 以 测 定 细 胞 或 生 物 体 释 放 二 氧 化 碳 或 吸收 氧 气 的 速 率 来 衡 量 呼 吸 速 率 。 2、 影 响 呼 吸 速 率 的 外 界 因 素（ 1） 、 温 度 ：生 产 上 ， 常 利 用 降 温 的 方 法 来 延 长 蔬 果 的 贮 存 时 间 。大 棚 栽 培 时 ， 则 可 适 当 降 低 夜 间 温 度 ， 以 减 少 有 机物 的 消 耗 。农 民 冬 种 红 薯 和 马 铃 薯 时 ， 常 常 运 用 培 土 起 畦 的 方法 ， 以 便 白 天 土 壤 能

11、 吸 收 更 多 太 阳 能 ， 提 高 土 温 ，促 进 吸 收 更 多 的 矿 质 元 素 ， 夜 晚 又 能 快 速 降 温 ， 以减 弱 呼 吸 作 用 ， 减 少 有 机 物 的 消 耗 ， 从 而 达 到 增 产的 目 的 。 例 1. 图 1表 示 在 不 同 温 度 条 件 下 ， 测 到 的 植 物 光 合 作 用 同化 二 氧 化 碳 量 和 呼 吸 作 用 释 放 二 氧 化 碳 量 的 变 化 曲 线 。 据图 回 答 ：（ 1） 在 该 实 验 条 件 下 ， 使 植 物 体 中 有 机 物 增 加 最 快 的 温度 是 _。（ 2） 在 该 实 验 条 件 下 ，

12、植 物 体 中 有 机 物 开 始 减 少 的 温 度是 _。（ 3） 要 使 该 植 物 有 机 物 增 加 ， 除 改 变 温 度 条 件 外 ， 还 可以 改 变 实 验 中 的 _两 个 条 件 。 答 案 ： （ 1） 25 （ 2） 40 （ 3） 光 照 强度 和 二 氧 化 碳 浓 度 。 （ 2） 、 氧 气 浓 度 ： 对 有 氧 呼 吸 的 影 响 ： 对 无 氧 呼 吸 的 影 响 ： 氧 气 对 无 氧 呼 吸 有 抑 制 作 用 ， 当 氧 气 浓 度逐 渐 升 高 时 ， 无 氧 呼 吸 逐 渐 减 弱 ， 最 后 消 失 ，而 有 氧 呼 吸 则 逐 渐 增 强

13、 。 两 者 关 系 可 以 用 右 图曲 线 说 明 。 图 中 曲 线 OAF是 有 氧 呼 吸 释 放 CO2的 变 化 量 曲 线 CAB是 无 氧 呼 吸 释 放 二 氧化 碳 变 化 量 曲 线 CDF是 CO 2释 放 的 总 量 变化 曲 线 。 其 中 的 E点 和 B点 都 是 无 氧呼 吸 消 失 点 ， A点 和 D点 是呼 吸 作 用 最 弱 点 ， F点 是 氧气 饱 和 点 ， 氧 浓 度 超 过 此点 ， 再 提 高 氧 浓 度 ， 呼 吸作 用 也 不 再 增 强 了 。 在 贮 存 蔬 果 时 ， 常 常 运 用 降 低 氧 浓 度 （ 如 充 氮气 或 充

14、 二 氧 化 碳 ） 的 方 法 来 达 到 保 鲜 目 的 ， 一 般把 氧 浓 度 降 到 无 氧 呼 吸 消 失 点 。 如 果 氧 浓 度 太 低 ， 植 物 组 织 进 行 无 氧 呼 吸 产 生酒 精 ， 酒 精 对 细 胞 有 毒 害 作 用 ， 影 响 保 鲜 。 给 植 物 松 土 或 无 土 栽 培 时 充 入 氧 气 ， 以 增 强 根细 胞 的 呼 吸 作 用 ， 促 进 吸 收 更 多 的 矿 质 营 养 。 在 酿 酒 时 ， 先 通 入 氧 气 ， 促 进 有 氧 呼 吸 ， 加 快酵 母 繁 殖 ， 然 后 创 造 一 个 无 氧 环 境 ， 加 速 酒 精 发

15、酵 。 例 2. 将 质 量 均 为 x克 的 苹 果 肉 分 别 放 在 O2浓度 不 同 的 密 闭 容 器 中 ， 1h后 测 定 O2的 吸 收 量和 CO2的 释 放 量 （ 如 下 表 ） 。 请 回 答 ：变 化 量 O2相 对 浓 度 变 化 量 O2相 对 浓 度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25% O 2吸 收 量(mol) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 CO 2释 放 量(mol) 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 变 化 量 2相 对 浓 度 3 5% 7% 1

16、0% 15% 20% 25%2吸 收 量( ol) 0. 0. 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1C 2释 放 量(mol) 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 变 化 量 O2相 对 浓 度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25% O 2吸 收 量(mol) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 CO 2释 放 量(mol) 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 变 化 量 2相 对 浓 度 0 1 2 3 5% 7% 10% 15% 20% 25

17、%O2吸 收 量(mol) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1CO2释 放 量(mol) 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1（ 1） 在 O2相 对 浓 度 为 3%时 ， 苹 果 肉 细 胞的 呼 吸 方 式 为 _； x克 苹 果 肉每 小 时 分 解 葡 萄 糖 _mol。（ 2） 贮 藏 苹 果 的 环 境 中 ， 适 宜 的 O2相 对 浓度 为 _。 原 因 是_。 （ 2） 贮 藏 苹 果 的 环 境 要 保 证 呼 吸 强 度 最 低而 又 没 有 无 氧 呼 吸 。 这 样 可 以 延 缓 有 机 物 的

18、消 耗 ， 又 不 至 于 使 无 氧 呼 吸 产 生 的 酒 精 破 坏苹 果 细 胞 。 所 以 在 O2相 对 浓 度 5%时 是 最 合适 的 。 因 为 此 时 无 氧 呼 吸 消 失 ， 没 有 酒 精 产生 ； 同 时 有 氧 呼 吸 也 相 对 较 弱 ， 分 解 有 机 物比 较 缓 慢 。 （ 3） 、 二 氧 化 碳 浓 度 ：（ 4） 、 水 对 植 物 种 子 而 言 ， 含 水 量 高 ， 种 子 的 呼 吸作 用 就 强 。这 是 贮 藏 种 子 时 为 什 么 总 要 晒 干 的 原 因 。 但 是 对 陆 生 植 物 而 言 ， 土 壤 中 的 含 水 量 过

19、高 ， 就 会 影 响 土 壤 的 氧 气 量 ， 从 而 影 响 根 的呼 吸 作 用 。 例 3. 下 图 表 示 含 水 量 不 同 的 玉 米 种 子 的 呼 吸 速 率CO2mg/100g种 子 h， 请 回 答 下 列 问 题 ：（ 1） 玉 米 种 子 的 呼 吸 速 率 与 含 水 量 的 关 系 如 何 ？_。（ 2） 为 了 使 种 子 安 全 贮 藏 ， 种 子 的 含 水 量 应 控 制 在_以 下 。（ 3） 呼 吸 速 率 高 的 种 子 堆 会 出 现 发 潮 发 热 现 象 ， 原因 是 _。在 一 定 范 围 内 ， 种 子 的 呼吸 速 率 随 着 含 水

20、量 的 升 高而 加 快 。种 子 的 含 水 量 应 控 制 在 12%以 下 。种 子 在 呼 吸 分 解 有 机 物 时 ，释 放 大 量 能 量 ， 同 时 有 水 生成 ， 所 以 会 出 现 发 潮 发 热 现象 。 (二 ） 、 呼 吸 方 式 的 探 究 及 呼 吸 速 率 的 测 定 的实 验 分 析 题 在 科 学 研 究 中 常 用 呼 吸 商 （ RQ 释 放 的 二 氧 化 碳 体积 /消 耗 的 氧 体 积 ） 表 示 生 物 用 于 有 氧 呼 吸 的 能 源 物 质 不同 。 测 定 发 芽 种 子 呼 吸 商 的 装 置 如 图 122。 关 闭 活 塞 ，

21、在 25 下 经 20分 钟 读 出 刻 度 管 中 着 色 液 移 动距 离 。 设 装 置 1和 装 置 2的 着 色 液 分 别 向 左 移 动 x和 y（ mm） 。 x和 y值 反 映 了 容 器 内 气 体 体 积 的 减 少 。 请 回答 ： （ 1） 装 置 1的 小 瓶 中 加 入 NaOH溶 液 的 目 的是 。（ 2） x代 表 值 ， y代 表 值 。（ 3） 若 测 得 x 200（ mm） ， y 30（ mm） ， 则 该发 芽 种 子 的 呼 吸 商 是 。（ 4） 若 要 测 定 已 长 出 一 片 真 叶 幼 苗 的 RQ值 ， 则 应将 该 装 置 放 于

22、 何 种 条 件 下 进 行 ， 为 什 么 ？（ 5） 为 使 测 得 的 x和 y值 更 精 确 ， 还 应 再 设 置 一 对 照 装 置 。对 照 装 置 的 容 器 和 小 瓶 中 应 分 别 放 入 。 设 对照 的 目 的 是 吸 收 呼 吸 产 生 的 二 氧 化 碳 （ 2） 消 耗 氧 的 体 积 消 耗 氧 和 释 放 二 氧 化 碳 的 体 积 之 差 （ 3） 0.85 （ 4） 黑 暗 。 避 免 因 为 幼 苗 进 行 光 合 作 用 ， 干 扰 呼 吸 作 用的 气 体 量 的 变 化 （ 5） 死 的 发 芽 种 子 和 蒸 馏 水 用 于 校 正 装 置 1和 2内 因 物理 因 素 （ 或 非 生 物 因 素 ） 引 起 的 容 积 变 化