第08講細胞呼吸的原理和應(yīng)用-高考生物一輪復(fù)習(xí)課件（新教材新高考）

細胞呼吸的原理和應(yīng)用內(nèi)容要求——明考向近年考情——知規(guī)律(1)說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以利用的能量；(2)探究酵母菌細胞呼吸的方式(活動)。2021·全國甲卷(2)、2021·廣東卷(9)、2021·河北卷(14)、2021·湖南卷(12)、2020·山東卷(2)、2020·全國卷Ⅲ(29)、2019·全國卷Ⅱ(2)、2019·全國卷Ⅲ(4)、2022·全國甲卷(4)、2022·全國乙卷(2)、2022·浙江1月（6）、2022·浙江6月（12）、2022·湖南（17）、2022·廣東（10）、2022·山東（4、16）、與舊教材對比增：①細胞呼吸的實質(zhì)；②葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀發(fā)生顏色反應(yīng)，應(yīng)將酵母菌培養(yǎng)時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖；③無氧呼吸的概念；④儲存水果、糧食的條件。核心提要素養(yǎng)體現(xiàn)__________________________________________________________生命觀念：細胞呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化，體現(xiàn)物質(zhì)與能量觀?？茖W(xué)思維：歸納比較有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別?？茖W(xué)探究：探究酵母菌細胞呼吸的方式。社會責(zé)任：利用細胞呼吸原理解決人的生活健康和社會實踐問題。自學(xué)課本P90-94（除去探究酵母菌細胞呼吸的方式的實驗），回答下面的問題，限時3min，畫出答案，圈出重點，標出疑惑1.找出閱讀內(nèi)容中一共有哪幾個知識點？2.找出閱讀內(nèi)容中一共有哪幾個重點？？自學(xué)指導(dǎo)(7分鐘）

1、細胞呼吸的實質(zhì)是什么？

2、細胞的呼吸是否都需要氧氣？生物在有氧和無氧條件下是否都能進行細胞呼吸呢？

3、有氧呼吸三個階段的具體過程以及場所是什么？

4、同有機物在生物體外的燃燒相比，有氧呼吸具有什么特點？

5、無氧呼吸的類型以及各類型的具體過程和場所是什么？

一.呼吸作用的實質(zhì)：細胞內(nèi)的有機物氧化分解，并釋放能量，因此也叫細胞呼吸1.類型有氧呼吸無氧呼吸2.意義為生物體生命活動提供能量，還是生物體代謝的樞紐[教材延伸3]所有生物的生存都離不開細胞呼吸釋放的能量，細胞呼吸還被稱為細胞代謝的樞紐，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

細胞呼吸的中間產(chǎn)物可以轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸等非糖物質(zhì)，非糖物質(zhì)代謝產(chǎn)生的某些物質(zhì)可以形成葡萄糖，糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的代謝都可以通過細胞呼吸過程聯(lián)系起來

細胞呼吸的中間產(chǎn)物可以轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸等非糖物質(zhì)，非糖物質(zhì)代謝產(chǎn)生的某些物質(zhì)可以形成葡萄糖，糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的代謝都可以通過細胞呼吸過程聯(lián)系起來二.有氧呼吸1.場所：細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要場所）真核細胞原核細胞細胞質(zhì)基質(zhì)外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)（內(nèi)膜向內(nèi)凹陷而成）增大膜面積，增加酶的附著位點，提高有氧呼吸的效率代謝旺盛的細胞中線粒體含量多二.有氧呼吸2、過程：有氧呼吸場所反應(yīng)物產(chǎn)物釋能是否耗氧第一階段第二階段第三階段細胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖2分子丙酮酸[H]少量否丙酮酸、H2OCO2、[H]少量線粒體基質(zhì)否線粒體內(nèi)膜[H]、O2H2O大量是[H]指還原型輔酶Ⅰ（NADH）有氧呼吸過程場所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：場所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：場所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6酶+

4[H]+少量能量

2C3H4O3

（丙酮酸）（還原氫）還原型輔酶Ⅰ（NADH）熱能少量ATP少量能量線粒體基質(zhì)+6H2O酶2C3H4O3

6CO2+20[H]+少量能量

少量能量線粒體內(nèi)膜酶12H2O+大量能量

24[H]+6O2大量能量糖酵解三羧酸循環(huán)氧化磷酸化二.有氧呼吸2.過程：

1mol葡萄糖徹底氧化分解，共釋放2870kJ/mol的能量，其中一部分以熱能形式散失(約60%)；另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(977.28kJ/mol，約40%)儲存，約形成32個ATP。能量轉(zhuǎn)換：有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能→熱能+ATP中活躍的化學(xué)能2.過程：總反應(yīng)式及各種元素的來源和去路：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶二.有氧呼吸思考：都是氧化分解，有氧呼吸與燃燒有什么區(qū)別？

有氧呼吸過程溫和，有機物中的能量經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放，這些能量有一部分儲存在ATP中。（P93）3.概念：細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程(1)產(chǎn)生CO2的階段＿＿＿＿＿＿＿＿(2)產(chǎn)生H2O的階段＿＿＿＿＿＿＿＿(3)氧氣參與的階段＿＿＿＿＿＿＿＿(4)產(chǎn)生ATP的階段＿＿＿＿＿＿＿＿(5)產(chǎn)生ATP最多的階段＿＿＿＿＿＿(6)產(chǎn)生[H]的階段＿＿＿＿＿＿＿＿(7)消耗[H]的階段___＿＿＿＿_____

第二階段第三階段第三階段三個階段第三階段第一、二階段第三階段練習(xí)：三.無氧呼吸1.概念：2.場所：在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解，產(chǎn)生CO2和酒精或乳酸，釋放少量能量，生成少量ATP的過程。

細胞質(zhì)基質(zhì)3.反應(yīng)式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2

+少量能量酶例：高等動物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、

甜菜塊根、玉米胚細胞等例：大多數(shù)植物、酵母菌“酒氣式”無氧呼吸三.無氧呼吸4.過程場所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6酶+

4[H]+少量能量

2C3H4O3

（丙酮酸）（還原氫）少量能量第一階段第二階段【與有氧呼吸第一階段完全一樣】場所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：細胞質(zhì)基質(zhì)2C3H6O3(乳酸)

+4[H]2C3H4O3

2CO2

+

2C2H5OH(酒精)酶1酶2不產(chǎn)能為什么無氧呼吸的產(chǎn)物會有不同？直接原因：根本原因：酶不同基因不同（不同生物）或基因的選擇性表達（同種生物）三.無氧呼吸5.能量轉(zhuǎn)換1mol的葡萄糖未釋放的能量儲存于乳酸/酒精中儲存于ATP中能量變化大部分少部分196.65KJ61.08KJ135.57KJ以熱能形式散失合成了_______molATP26.特點①缺氧條件;②有機物氧化分解不徹底;③釋放少量能量。①只進行無氧呼吸乳酸菌、破傷風(fēng)桿菌、哺乳動物成熟紅細胞、蛔蟲②主要進行無氧呼吸種子萌發(fā)初期、癌細胞7.常見的主要進行或只進行無氧呼吸的生物或細胞有機物中的化學(xué)能→乳酸或酒精中的化學(xué)能、ATP中活躍的化學(xué)能和熱能拓展一：有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸各物質(zhì)間的關(guān)系比(以葡萄糖為呼吸底物)

C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶1∶6∶61∶2∶21∶3

拓展二：細胞呼吸方式的判斷(以真核生物為例)拓展二：細胞呼吸方式的判斷(以真核生物為例)拓展二：細胞呼吸方式的判斷(以真核生物為例)拓展三：實驗法判斷生物的呼吸類型吸收細胞呼吸產(chǎn)生的CO2液滴移動的距離代表：細胞呼吸吸收氧氣的量液滴移動的距離代表：細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量與吸收氧氣的量的差值拓展三：實驗法判斷生物的呼吸類型1.一二液滴都不動：2.一液滴左移，二液滴不動：3.一液滴左移，二液滴右移：4.一液滴不動，二液滴右移：5.一二液滴都左移：細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸或種子死亡只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸。進行有氧呼吸又進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸。細胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸進行有氧呼吸且底物除了糖類外還含有脂肪

誤差校正：為使實驗結(jié)果精確，除減少無關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置對照裝置三。裝置三與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。拓展三：實驗法判斷生物的呼吸類型注意：①為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置進行滅菌、所測種子進行消毒處理。②若選用綠色植物作實驗材料，測定細胞呼吸速率，需將整個裝置進行遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。

四.細胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用(一）內(nèi)部因素1.遺傳特性：不同種類的植呼吸速率不同。實例：旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。2.生長發(fā)育時期：同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同。實例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。3.器官類型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。實例：生殖器官______營養(yǎng)器官。大于（二）外界因素（1）解讀：細胞呼吸是一系列______反應(yīng)，溫度通過影響__________，進而影響細胞呼吸速率。（2）應(yīng)用：儲存水果、蔬菜時應(yīng)選取__________（填“高溫”、“零上低溫”或“零下低溫”）。酶促酶的活性零上低溫

抑制無氧無氧有氧（二）外界因素

不是

（3）低氧環(huán)境下，有機物消耗少的原因是______________________________________________________________________________________________________________。

（2）應(yīng)用Ⅰ.選用透氣的消毒紗布包扎傷口，抑制破傷風(fēng)桿菌等厭氧細菌的無氧呼吸。Ⅱ.作物栽培中及時松土，保證根細胞的正常呼吸。Ⅲ.提倡慢跑，防止肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生__________。Ⅳ.稻田定期排水，抑制無氧呼吸產(chǎn)生______，防止______中毒，爛根死亡。大量乳酸酒精酒精

抑制（1）解讀：一定范圍內(nèi)，細胞中自由水含量越多，代謝越______，細胞呼吸越強。（2）應(yīng)用：糧食儲存前要進行曬干處理，目的是降低糧食中的________含量，降低細胞呼吸強度，減少有機物的消耗。旺盛自由水教材延伸1.水果、蔬菜和種子儲藏條件有何異同點?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。水果、蔬菜和種子都需要在低溫、低氧2.包扎傷口時，選用透氣的消毒紗布或“創(chuàng)可貼”等敷料的優(yōu)點是________________________________________________________________。

3.糧食儲藏過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，其原因是：種子有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。

為傷口創(chuàng)造了透氣的環(huán)境，避免厭氧菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈五.探究酵母菌的呼吸方式自學(xué)課本P90-91探究酵母菌細胞呼吸的方式的實驗，回答下面的問題:1.酵母菌細胞有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是什么？如何鑒定呢?頁B瓶為什么要先封口放置一段時間后，再通盛有澄清石灰水的錐形瓶？3.怎樣控制有氧和無氧條件？4.怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？如何比較產(chǎn)生的CO2的多少？5.怎樣保證酵母菌在整個實驗過程中能正常生活？1.實驗材料酵母菌代謝類型：呼吸方式：異養(yǎng)兼性厭氧型有氧呼吸和無氧呼吸五.探究酵母菌的呼吸方式2.提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗觀察結(jié)果，得出結(jié)論，討論分析酵母菌在有氧條件還是無氧條件下產(chǎn)生酒精？酵母菌在有氧條件下還是無氧條件下產(chǎn)生CO2?如果都能產(chǎn)生，兩種條件下產(chǎn)生的CO2是否一樣多？實驗思路：分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時間后檢測其產(chǎn)物。五.探究酵母菌的呼吸方式3.實驗原理：五.探究酵母菌的呼吸方式4.變量分析：自變量：因變量：無關(guān)變量：細胞呼吸的條件（有氧、無氧）細胞呼吸的產(chǎn)物（酒精、CO2）溫度、酵母菌活性、PH等五.探究酵母菌的呼吸方式5.怎樣控制有氧和無氧條件？（1）有氧呼吸裝置由

組成（2）無氧呼吸裝置由

組成e→c→df→d五.探究酵母菌的呼吸方式（3）NaOH溶液的作用是

。（4）加入瓶中的葡萄糖溶液需加熱并冷卻的目的分別是：a.加熱目的是

。b.冷卻目的是

。吸收空氣中CO2，排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的干擾加熱殺死雜菌，排除其他微生物的呼吸作用對實驗結(jié)果的影響【教材延伸2】防止高溫殺死酵母菌五.探究酵母菌的呼吸方式(5)B瓶放置一段時間再連接澄清的石灰水的目的是：將原有O2耗完，確保通入澄清的石灰水中的CO2只來自酵母菌的無氧呼吸五.探究酵母菌的呼吸方式6.怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？如何比較產(chǎn)生的CO2的多少？7.怎樣保證酵母菌在整個實驗過程中能正常生活？橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)：橙色→灰綠色澄清的石灰水：澄清→渾濁；溴麝香草酚藍溶液：藍→綠→黃石灰水的渾濁程度；溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間長短營養(yǎng)：在酵母菌培養(yǎng)液中加入5%的