細(xì)胞呼吸(修改版)

1、細(xì)細(xì) 胞胞 呼呼 吸吸高一生物組高一生物組下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)？下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)？光能光能糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATPATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能直接用于各種生命活動(dòng)直接用于各種生命活動(dòng)光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ATPATP水解水解思考思考一、呼吸作用的概念一、呼吸作用的概念 呼吸作用是生物體呼吸作用是生物體活細(xì)胞活細(xì)胞中有機(jī)物的氧化中有機(jī)物的氧化分解、釋放能量并且生成分解、釋放能量并且生成ATPATP的過(guò)程。又叫的過(guò)程。又叫生物氧化。生物氧化。二、呼吸作用的類(lèi)型二、呼吸作用的類(lèi)型（一）有氧呼吸一）有氧呼吸（二）無(wú)氧呼吸二）

2、無(wú)氧呼吸含有與有氧呼吸有關(guān)的含有與有氧呼吸有關(guān)的酶酶線粒體有哪些適應(yīng)線粒體有哪些適應(yīng)有氧呼吸的結(jié)構(gòu)？有氧呼吸的結(jié)構(gòu)？外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜嵴嵴基質(zhì)基質(zhì)三、有氧呼吸三、有氧呼吸細(xì)胞在細(xì)胞在氧氣氧氣的參與下，通過(guò)的參與下，通過(guò)多種酶的催化多種酶的催化作用，作用，把葡萄糖等把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解產(chǎn)生有機(jī)物徹底氧化分解產(chǎn)生COCO2 2和和H H2 2O O，并并釋放能量生成大量釋放能量生成大量ATPATP的過(guò)程。的過(guò)程。( (一）定義一）定義（二）過(guò)程（二）過(guò)程C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP熱熱能能2ATP2ATP熱熱酶酶6

3、H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能能34ATP34ATP熱熱線粒體線粒體HH是還原型輔酶是還原型輔酶（NADHNADH）的簡(jiǎn)寫(xiě)）的簡(jiǎn)寫(xiě)葡萄糖葡萄糖酶酶少量能量少量能量酶酶2 2丙酮酸丙酮酸2020HH6 6O O2 26 6COCO2 21212H H2 2O O 少量能量少量能量大量能量大量能量酶酶4 4HH6 6H H2 2O O 2ATP2ATP熱能熱能2ATP2ATP熱能熱能34ATP34ATP熱能熱能總結(jié)：總結(jié)：第一步：第一步：2 2丙酮酸（丙酮酸（C C3 3H H4 4O O3 3）+4H+4H+能量（能量（2ATP2ATP）場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基

4、質(zhì)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二步：第二步：場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)2 2丙酮酸（丙酮酸（C C3 3H H4 4O O3 3）+6H+6H2 2O O6 6C CO O2 2+20H+20H+能量（能量（2 2）酶酶1 1C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2第三步：第三步： 場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜24H+24H+6O6O2 21212H H2 2O O+ +大量能量（大量能量（34ATP34ATP）酶酶3 3C C、H H、O O的來(lái)龍去脈：的來(lái)龍去脈：C C：H H： O O：H H2 2O O H H H2O O2 H H2 2O OC6H12O6 丙酮酸丙酮酸CO2

5、C6H12O6 丙酮酸丙酮酸CO2H2O CO2丙酮酸丙酮酸H H H H2 2O OH H H H2 2O OC6H12O6C6H12O6+6H2O+6*O2 6CO2+ 12H2*O +能量能量酶酶大部分以熱能形式散失，大部分以熱能形式散失，1161KJ1161KJ儲(chǔ)存在儲(chǔ)存在ATPATP（3838個(gè)）個(gè)）C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 26CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量（能量（2870KJ2870KJ）酶酶 C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶酶6 CO2 + 12H2O +能量能量 元素去向元素去向A A細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)

6、胞質(zhì)基質(zhì) b b線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì) c c線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜 一部分以熱能形式散失一部分以熱能形式散失 另一部分轉(zhuǎn)移到另一部分轉(zhuǎn)移到ATPATP中中有氧呼吸有氧呼吸概念：概念：C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO 6CO2 2+ 6H+ 6H2 2O +O +能量能量酶酶(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,約約60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,約約40%)40%)3838個(gè)個(gè)ATPATP有氧呼吸小結(jié)有氧呼吸小結(jié)四、無(wú)氧呼吸四、無(wú)氧呼吸（一）定義：（一）定義：在在無(wú)氧無(wú)氧條件下，通過(guò)條件下，通過(guò)酶酶的催化，把葡萄糖等有機(jī)的

7、催化，把葡萄糖等有機(jī)物分解成物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)，同時(shí)釋放少量釋放少量能量，能量，生成生成少量少量ATPATP的過(guò)程的過(guò)程的過(guò)程。的過(guò)程。（二）過(guò)程：（二）過(guò)程：酶酶C6H12O64H第一階段第一階段第二階段第二階段（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）酶酶1酶酶2（三）反應(yīng)式：（三）反應(yīng)式：C C6 6H H1212O O6 62C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ +少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+ +少量能量少量能量酶酶酶酶一種細(xì)胞不能同時(shí)進(jìn)行兩種形式的無(wú)氧呼

8、吸一種細(xì)胞不能同時(shí)進(jìn)行兩種形式的無(wú)氧呼吸例：動(dòng)物、馬鈴薯塊莖、甜菜根例：動(dòng)物、馬鈴薯塊莖、甜菜根例：爛蘋(píng)果、爛根例：爛蘋(píng)果、爛根植物細(xì)胞產(chǎn)生植物細(xì)胞產(chǎn)生CO2CO2的場(chǎng)所：的場(chǎng)所：動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)生CO2CO2的場(chǎng)所：的場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體線粒體線粒體第二階段第二階段不再產(chǎn)生能量不再產(chǎn)生能量有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較有氧呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸區(qū)區(qū)別別條件條件場(chǎng)所場(chǎng)所產(chǎn)物產(chǎn)物釋放釋放能量能量需需O O2 2 ，需酶需酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)COCO2 2、 H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或或乳

9、酸乳酸較多較多(38molATP)(38molATP)較少較少(2molATP)(2molATP)第一階段是相同的）第一階段是相同的）分解有機(jī)物、釋放能量的過(guò)程分解有機(jī)物、釋放能量的過(guò)程相同點(diǎn)相同點(diǎn)過(guò)程過(guò)程實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)不需不需O O2 2，需酶需酶共共同同點(diǎn)點(diǎn)實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：過(guò)程：過(guò)程：葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸有氧有氧無(wú)氧無(wú)氧CO2 + H2O + 能量能量（大量）C C2 2H H3 3OH+COOH+CO2 2 + + 能量能量（少量） C C3 3H H6 6O O3 3 + + 能量（少量）能量（少量） 氧化分解有機(jī)物，釋放能量氧化分解有機(jī)物，釋放能量都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成都有丙酮酸（中

10、間產(chǎn)物）的生成有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的區(qū)別有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的區(qū)別比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目有氧呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸呼吸場(chǎng)所呼吸場(chǎng)所是否需氧是否需氧物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝能量代謝能量代謝主要在線粒體內(nèi)主要在線粒體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)必需有氧的參與必需有氧的參與氧能抑制無(wú)氧呼吸氧能抑制無(wú)氧呼吸將有機(jī)物徹底分將有機(jī)物徹底分解成解成COCO2 2和和H H2 2O O有機(jī)物分解不徹底有機(jī)物分解不徹底,形成中間產(chǎn)物形成中間產(chǎn)物(酒精酒精或乳酸）或乳酸）1mol2870 (kj)1161ATP熱能熱能(38mol)葡萄糖葡萄糖1mol葡萄糖葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)熱能熱能同樣是分解葡

11、萄糖，為何無(wú)氧呼吸只能釋放少量能量？1 1、為生命活動(dòng)提供能量、為生命活動(dòng)提供能量2 2、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料 ONH2 CH3CCOOHCH3CHCOOH丙酮酸丙酮酸丙氨酸丙氨酸細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸能能量量熱能熱能散失散失能量能量轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移ATPADPPi能能量量細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂生長(zhǎng)發(fā)育生長(zhǎng)發(fā)育礦質(zhì)元素吸收礦質(zhì)元素吸收肌肉收縮肌肉收縮神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)C6H12O6CO2H2O五、影響呼吸速率的因素五、影響呼吸速率的因素（一）內(nèi)因：（一）內(nèi)因：(1)(1)不同種類(lèi)的植物細(xì)胞呼吸速率不同，如旱生不同種類(lèi)的植物細(xì)胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，植

12、物小于水生植物，陰生植物小于陽(yáng)生植物陰生植物小于陽(yáng)生植物。（2 2）同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期細(xì)胞呼吸）同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期細(xì)胞呼吸速率不同。如幼苗期、開(kāi)花期細(xì)胞呼吸速率較高，速率不同。如幼苗期、開(kāi)花期細(xì)胞呼吸速率較高，成熟期細(xì)胞呼吸速率較低。成熟期細(xì)胞呼吸速率較低。（3 3）同一植物的不同器官細(xì)胞呼吸速率不同，）同一植物的不同器官細(xì)胞呼吸速率不同，如生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官。如生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官。（二）外因（二）外因主要通過(guò)影響主要通過(guò)影響酶的活性酶的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用：應(yīng)用：低溫儲(chǔ)存蔬菜水果、種子（低溫儲(chǔ)存蔬菜水果、種子（零上低溫零上低溫）大棚蔬菜夜間適當(dāng)降溫，大棚蔬菜夜間適當(dāng)降

13、溫，降低呼吸作用降低呼吸作用，減少減少有機(jī)物消耗有機(jī)物消耗，提高產(chǎn)量，提高產(chǎn)量1.1.溫度：溫度：主要外界因素：主要外界因素：溫度溫度另外：另外：O2O2濃度、濃度、CO2CO2濃度、水含量濃度、水含量2.CO2.CO2 2應(yīng)用：應(yīng)用：水果保鮮等，增加水果保鮮等，增加COCO2 2濃度濃度COCO2 2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，對(duì)細(xì)胞呼吸有對(duì)細(xì)胞呼吸有抑制抑制作用作用含水量含水量呼吸速率呼吸速率3.3.水水一定范圍內(nèi)一定范圍內(nèi)細(xì)胞呼吸速率細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快隨含水量的增加而加快應(yīng)用：應(yīng)用：種子種子曬干后貯藏曬干后貯藏降低含水降低含水量，減弱呼吸消耗量，減弱呼吸消耗（抑制酶

14、的活性）（抑制酶的活性）只只產(chǎn)產(chǎn)生生COCO2 2，不，不耗耗O O2 2，只，只進(jìn)行無(wú)進(jìn)行無(wú)氧氧呼吸呼吸產(chǎn)生產(chǎn)生COCO2 2量多于吸量多于吸收收O O2 2量，兩量，兩種呼種呼吸并吸并存存產(chǎn)產(chǎn)生生COCO2 2量等于吸量等于吸收收O O2 2量，只量，只進(jìn)行有氧呼吸進(jìn)行有氧呼吸O O2 2% %COCO2 2釋放量釋放量有氧呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸A AB BC CD DCOCO2 2的總量的總量 5 10 15 20 25A A點(diǎn)點(diǎn)ACAC段段C C點(diǎn)以后點(diǎn)以后B B點(diǎn)點(diǎn)COCO2 2釋放釋放量相等量相等D D點(diǎn)點(diǎn) 無(wú)無(wú)氧氧呼吸消失點(diǎn)呼吸消失點(diǎn)4.O4.O2 2濃度濃度 （酵母菌）（

15、酵母菌） 4.4.右圖表示在儲(chǔ)存蔬右圖表示在儲(chǔ)存蔬菜、水果時(shí)，大氣中菜、水果時(shí)，大氣中O O2 2的的濃度對(duì)植物組織內(nèi)濃度對(duì)植物組織內(nèi)COCO2 2產(chǎn)產(chǎn)生的影響，試分析：生的影響，試分析：釋放的相對(duì)值釋放的相對(duì)值CO2 （1 1）A A點(diǎn)表示植物組織點(diǎn)表示植物組織釋放釋放COCO2 2較多，這些較多，這些COCO2 2是是_的產(chǎn)物。的產(chǎn)物。 （2 2）由）由A A到到B B， COCO2 2的釋放量急劇減小，其原因的釋放量急劇減小，其原因是是_。 （3 3）由）由B B到到C C， COCO2 2的釋放量又不斷增加，其主的釋放量又不斷增加，其主要原因是要原因是_； 到到C C點(diǎn)以點(diǎn)以后后COC

16、O2 2的釋放量不再增加，其主要原因是的釋放量不再增加，其主要原因是_。隨隨O2的增加，無(wú)氧呼吸受到抑制；但有氧呼吸也較弱的增加，無(wú)氧呼吸受到抑制；但有氧呼吸也較弱隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加強(qiáng)強(qiáng)無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸 受線粒體受線粒體數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強(qiáng)數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強(qiáng)六、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用六、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用看課本看課本練一練：練一練：六、探究六、探究酵母菌酵母菌的細(xì)胞呼吸方式的細(xì)胞呼吸方式1.1.材料：材料：?jiǎn)渭?xì)胞真菌，代謝類(lèi)型為單細(xì)胞真菌，代謝類(lèi)型為異養(yǎng)兼性厭氧異養(yǎng)兼性厭氧型型2 2、選用原因：、選用原因：酵母菌在酵母菌在有氧、無(wú)氧有氧、無(wú)氧下均

17、能生存，屬下均能生存，屬兼性厭氧兼性厭氧型型，便于研究細(xì)胞呼吸的不同方式。，便于研究細(xì)胞呼吸的不同方式。3.3.原理：原理：設(shè)計(jì)有氧和無(wú)氧條件下的酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行設(shè)計(jì)有氧和無(wú)氧條件下的酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行對(duì)比對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，分析有氧和無(wú)氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸的，分析有氧和無(wú)氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸的情況。情況。（1 1） CO2CO2的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法CO2CO2使澄清石灰水變渾濁使澄清石灰水變渾濁CO2CO2使使溴麝香草酚藍(lán)溴麝香草酚藍(lán)水溶液由水溶液由藍(lán)變綠再變黃藍(lán)變綠再變黃具變黃時(shí)間的長(zhǎng)短判斷具變黃時(shí)間的長(zhǎng)短判斷CO2CO2產(chǎn)生的多少產(chǎn)生的多少（2 2）酒精的檢測(cè)）酒精的檢測(cè)4 4、產(chǎn)物的檢測(cè)方

18、法、產(chǎn)物的檢測(cè)方法橙色的重鉻酸鉀橙色的重鉻酸鉀溶液在溶液在酸性酸性下與下與酒精酒精發(fā)生反發(fā)生反應(yīng)，變成應(yīng)，變成灰綠色灰綠色。1.NaOH1.NaOH溶液的作用？溶液的作用？2.2.澄清石灰水的作用？澄清石灰水的作用？B B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間再瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間再連通石灰水為什么？連通石灰水為什么？5 5、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)裝置（2 2）組裝有氧呼吸和無(wú)氧呼吸裝置圖，放）組裝有氧呼吸和無(wú)氧呼吸裝置圖，放置在置在25-35 25-35 、環(huán)境下培養(yǎng)、環(huán)境下培養(yǎng)8-108-10小時(shí)。小時(shí)。6 6、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)步驟（1 1）取等量酵母菌置于）取等量酵母菌置于A A、B B錐形瓶分別注入錐形瓶分別注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%5%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液。（3 3）檢測(cè)）檢測(cè)CO2CO2的產(chǎn)生的產(chǎn)生（4 4）檢測(cè)酒精的產(chǎn)生）檢測(cè)酒精的產(chǎn)生取取2 2支試管編號(hào)支試管編號(hào)各取各取A A、B B錐形瓶錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液酵母菌培養(yǎng)液的濾液2 2毫毫升注入試管升注入試管分別滴加分別滴加0.50.5毫升毫升重鉻酸鉀重鉻酸鉀-濃硫酸濃硫酸溶溶液