細胞呼吸的原理和應用課件

糖類中儲存的能量如何轉(zhuǎn)化為生命活動所需要的直接能量ATP生物體生命活動所需的直接能源物質(zhì)生物體生命活動的主要能源物質(zhì)糖類ATP細胞呼吸溫故知新1第3節(jié) 細胞呼吸的原理和應用2問題探討酵母菌細胞富含蛋白質(zhì)，可以用作飼料添加劑。在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時，要給培養(yǎng)裝置通氣或進行震蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時，卻要密封發(fā)酵。34思考討論：都是培養(yǎng)酵母菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封？為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖？在密封發(fā)酵時，酵母菌將有機物轉(zhuǎn)化為酒精，對它自身有什么意義？酵母菌是一種單細胞真菌，它與人類的生活息息相關，做面包、饅頭、釀酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。？呼吸作用的實質(zhì)是細胞內(nèi)有機

物的氧化分解，并釋放出能量，因此也叫細胞呼吸56細胞呼吸的方式細胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和無氧條件下是否都進行細胞呼吸呢？7“探究酵母菌細胞呼吸方式”實驗原理1.酵母菌的生存特點酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，因此便于用來研究細胞呼吸的不同方式一.細胞呼吸的方式83.實驗流程：①提出問題酵母菌在有氧和無氧的環(huán)境下均能呼吸嗎?呼吸產(chǎn)物分別是什么？②作出假設酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸，細胞呼吸的產(chǎn)物可能有CO2和酒精。實驗思路:分析變量自變量:因變量:

細胞呼吸的產(chǎn)物無關變量:

影響實驗結(jié)果的可變因素（溫度、葡萄糖溶液濃度、酵母菌活性等）細胞呼吸的條件有氧無氧酒精、CO2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)物是否含酒精或二氧化碳9③設計并進行試驗10怎樣控制有氧和無氧條件？利用像皮球和氣泵控制有氧條件，無氧呼吸保持密閉狀態(tài)怎樣鑒定酒精和CO2的產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少酒？精可用酸性重鉻酸鉀來檢測CO2可用澄清石灰水或者溴麝香草酚藍水溶液可用澄清石灰水變渾濁的程度或者變色時間長短來判斷

CO2的多少怎樣保證酵母菌在整個實驗中能正常生活？給與營養(yǎng)條件，最適溫度等有氧呼吸裝置：>

葡萄糖溶液＋酵母菌（培養(yǎng)酵母菌）（保持通入空氣）（去除空氣中的CO22（檢測CO的生成）無氧呼吸裝置：B瓶應封口放置一段時間，為什么？（消耗瓶內(nèi)的氧氣，造成無氧環(huán)境）酒精的檢測（檢測CO2的生成）橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應，變成灰綠色11檢測CO2的產(chǎn)生現(xiàn)象：澄清石灰水都變渾濁，且有氧呼吸裝置比無氧呼吸的更渾濁。結(jié)論：有氧呼吸與無氧呼吸都產(chǎn)生CO2，且有氧呼吸產(chǎn)生的更多。12溴麝香草酚藍水溶液檢測CO2的產(chǎn)生通入澄清的石灰水：澄清→渾濁溴麝香草酚藍水溶液：藍→綠→黃CO2多少：石灰水變渾濁的程度或產(chǎn)生渾濁的快慢或由藍→綠→黃所需時間長短13由藍變綠再變黃。重鉻酸鉀溶液14重鉻酸鉀溶液檢測酒精的產(chǎn)生現(xiàn)象：有氧呼吸裝置的酸性重鉻酸鉀溶液不變色，無氧呼吸裝置的酸性重鉻酸鉀溶液變成灰綠色。結(jié)論：

有氧呼吸不產(chǎn)生酒精，無氧呼吸產(chǎn)生酒精。對比實驗實驗組實驗組 實驗組設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對比結(jié)果比較分析，來探究某種因素對實驗對象的影響，這樣的實驗叫對比實驗。1516酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化

碳和水；在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的二氧化碳。實驗結(jié)論有氧呼吸是細胞呼吸的主要形式，線粒體是有氧呼吸的主要場所。線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關的酶。外膜內(nèi)膜線粒體基質(zhì)嵴細胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸17酶C6H12O6

＋

6H2O

＋

6O2186CO2

＋12H2O

＋能量（1）有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是：葡萄糖（C6H12O6）反應場所：細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要場所）反應式：葡萄糖[H]少量能量丙酮酸丙酮酸H2O[H]CO2+少量能量與O2結(jié)合H2O+大量能量19[H]是指NADH（還原型輔酶Ⅰ）第一階段細胞質(zhì)基質(zhì)第二階段C6H12O6線粒體基質(zhì)第三階段

線粒體內(nèi)膜24[H]

+

6O2總反應式酶2C3H4O3

+4[H]+少量能量酶2C3H4O3+6H2O6CO2

+20[H]+少量能量酶12H2O

+大量能量C6H12O6

+

6O2

+

6H2O6CO2

+12H2O+能量酶2021指細胞在氧的參與下，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，同時生成大量ATP的過程。實質(zhì)：物質(zhì)變化：

有機物（葡萄糖）→

無機物（CO2+H2O）能量變化：

有機物中穩(wěn)定的化學能

→

熱能散失+ATP中活躍的化學能有氧呼吸條件：

酶、溫度、氧氣等221、在細胞內(nèi)，1mol的葡萄糖徹底氧化分解可以釋放2870kj的能量，可以使977.28kj左右的能量儲存在ATP中，其余的能量都已熱能的形式散失了，請你計算一下，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率是多少，這些能量大約能使多少ADP轉(zhuǎn)化為ATP?有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率大約為34%。結(jié)合上一節(jié)所學內(nèi)容，

1molATP分子的高能鍵含有30.54KJ的能量，因此，1mol葡萄糖能夠使32molADP分子轉(zhuǎn)化為ATP分子。2、與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級釋放能量的，這對于生物體來說具有什么意義？保證有機物中的能量得到最充分的利用，主要表現(xiàn)在兩個方面：可以使有機物中的能量逐步地轉(zhuǎn)移到ATP中；能量緩慢有序地釋放，有利于維持細胞的相對穩(wěn)定狀態(tài)。23無

氧

呼

吸除了酵母菌以外，還有許多細菌能夠進行無氧呼吸。此外，馬鈴薯塊莖，水稻根，蘋果果實等植物器官的細胞以及動

物的骨骼肌細胞，除了能進行有氧呼吸，在缺氧條件下也

能進行無氧呼吸，一般來說無氧呼吸最常利用的物質(zhì)也是

葡萄糖.無氧呼吸的全過程可以概括的分為兩個階段，這兩個階段需要不同酶的催化，但是都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行少量能量丙酮酸乳酸酶1酶224酒精和CO2葡萄糖只在第一階段釋放少量能量與有氧呼吸完全相同

[H]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，釋放少量能量的過程。細胞質(zhì)基質(zhì)反應場所：1反應式：2例：高等動物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞等C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O6)例：大多數(shù)植物、酵母菌2C2H5OH(酒精+2CO2

+少量能量酶無氧呼吸2526有氧呼吸和無氧呼吸都屬于細胞呼吸，細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解生成二氧化碳和其他產(chǎn)物釋放能量應生出ATP的過程，所有的生物的生存都離不開細胞呼吸釋放的能量27有氧呼吸無氧呼吸場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)條件氧氣、酶無氧、酶反應物葡萄糖、水、O2葡萄糖終產(chǎn)物CO2

、H2O乳酸

/ 酒精和CO2【H】的產(chǎn)生階段第一、二階段第一階段ATP的產(chǎn)生階段第一、二、三階段第一階段釋放能量多少多少有機物分解程度徹底不徹底共同點1.過程:第一階段完全相同；2.條件:都需要多種酶的催化；3.本質(zhì):都是氧化分解有機物，釋放能量，生成ATP。有氧呼吸和無氧呼吸的比較（1）為生物體提供能量（2）生物體代謝的樞紐。脂肪糖類葡萄糖有氧呼吸第二、三階段甘油+脂肪酸丙酮酸蛋白質(zhì)氨基酸

有機酸脫氨基作用NH3細胞呼吸是蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)代謝的樞紐。28細胞呼吸原理的應用：用透氣的消毒紗布或“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既敷了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧菌的繁殖，利于傷口的痊愈。29酵母菌是兼性厭氧菌。在控制通氣等條件下，酵母菌有氧呼吸并大量繁殖；無氧條件下則酒精發(fā)酵。土壤板結(jié)后及時松土透氣，可使根細胞充分的有氧呼吸，有利于根系生長和吸收無機鹽。松土透氣有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，促使其分解土壤中的有機物，利于植物吸收無機鹽。破傷風芽孢桿菌只進行無氧呼吸，很適合在較深的傷口里（缺少氧氣）生存并大量繁殖。所以，皮膚破損較深或被銹釘扎傷后，病菌容易大量繁殖。30糧食儲藏：低溫和干燥，抑制細胞呼吸，延長保存期。果蔬儲藏：低氧、沖氮氣（將氧氣濃度維持在低濃度）或降溫等。提倡有氧運動：原因之

一避免肌細胞因O2不足無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，積累過多乳酸使肌肉酸痛。注、農(nóng)產(chǎn)品的儲存和保鮮方法：果蔬：零上低溫、低氧（利用N2或CO2調(diào)節(jié)O2的濃度）、適宜水。種子：零上低溫、低氧、干燥31影響細胞呼吸的因素（導學案50頁）一、內(nèi)因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。同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同,如

幼苗期、開花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速率下降。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。①溫度：通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率。①最適溫度:細胞呼吸最強。②超過最適溫度:呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細胞呼吸受抑制。③低于最適溫度:呼吸酶活性下降，細胞呼吸受抑制。溫度呼吸速率應用：零上低溫儲存蔬菜和水果。大棚夜間或陰雨天適當降低溫度，為了降低呼吸作用消耗有機物的量，而增加農(nóng)作物產(chǎn)量。32二、外因②O2濃度：直接影響呼吸速率和呼吸性質(zhì)。對無氧呼吸有抑制作用。1.氧氣濃度為0時只進行無氧呼吸速率最大氧氣濃度0~b時有氧呼吸和無氧呼吸同時存在，有氧呼吸速率增大，無氧呼吸速率減小。氧氣濃度b~c時細胞只進行有氧呼吸A33BC②O2濃度：直接影響呼吸速率和呼吸性質(zhì)。對無氧呼吸有抑制作用。A34B4.氧氣濃度為a時無氧呼吸減弱，有氧呼吸較弱，細胞呼吸（A)最弱，C儲存蔬菜、水果、糧食等，應控制氧氣濃為a(或a附近)。5.氧氣濃度為b時無氧呼吸被完全抑制，細胞只進行

有氧呼吸，細胞呼吸即為有氧呼吸。影響細胞呼吸的因素②O2濃度：直接影響呼吸速率和呼吸性質(zhì)。對無氧呼吸有抑制作用。6.氧氣濃度為c時有氧呼吸速率達到最大，再增加氧氣濃度，

呼吸速率不再增加。限制因素可能是呼吸底物的量或酶的量與酶的活性等。A35BC②O2濃度：直接影響呼吸速率和呼吸性質(zhì)。對無氧呼吸有抑制作用。應用1.中耕松土，可增強根的呼吸作用，

有利于礦質(zhì)元素的吸收。2.在儲存蔬菜、水果、糧食時，為了減少有機物消耗，應控制低氧(a點氧氣濃度)環(huán)境A36BC③CO2濃度：作為呼吸產(chǎn)物，根據(jù)化學平衡，

CO2濃度高會抑制細胞呼吸的進行應用儲藏糧食時適當增加CO2濃度，可抑制細胞呼吸，減少有機物消耗。37

.水分析：在一定范圍內(nèi),細胞呼吸速率隨含水量的增加而增強,隨含水量的減少而減弱。當含水量過多時,細胞呼吸速率減慢,甚至死亡。應用：①作物栽培,合理灌溉。②將種子曬干,以減弱細胞呼吸(有機物消耗),有利于儲藏。38植物組織呼吸方式的探究欲確認某生物的呼吸類型，應設置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)：實驗現(xiàn)象結(jié)

論裝置一液滴裝置二液滴不動不動只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡不動右移只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動

只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸注意：為使實驗結(jié)果精確減少無關變量的干擾外，還應設置對照裝置。對照裝置與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。392呼吸速率：在黑暗中，測定實驗中CO增加2量，O減少量或有機物減少量導學案49頁40判斷細胞呼吸類型的方法1.根據(jù)反應物和產(chǎn)物判斷(1)消耗O2或產(chǎn)物中有H2O,一定存在有氧呼吸。

(2)產(chǎn)物中有酒精或乳酸,一定有無氧呼吸。(3)無CO2釋放,一定為產(chǎn)乳酸的無氧呼吸。導學案49頁導學案49頁41任務活動423.根據(jù)物質(zhì)的量的關系判斷依據(jù)O2的吸收量和CO2的釋放量判斷(活細胞)①O2消耗量=CO2產(chǎn)生量:細胞只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸。②消耗