蘇教版生物必修一43《細(xì)胞呼吸》課件 (蘇教版必修1)

1、 第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸下列轉(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)？光能光能糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能糖類等有機(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)光合作用光合作用細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸ATPATP水解水解思考思考比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸有機(jī)物燃燒有機(jī)物燃燒相同本質(zhì)有機(jī)物氧化分解，釋放能量反應(yīng)式有機(jī)物+O2CO2+H2O+能量不同條件條件溫和，酶催化點(diǎn)燃釋放能量逐步釋放快速連續(xù)釋放結(jié)果多數(shù)以熱能形式釋放，部分轉(zhuǎn)移到ATP有發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象（燃燒劇烈）細(xì)胞呼吸與有機(jī)物燃燒比較表一、細(xì)胞呼吸的概念一、細(xì)胞呼吸

2、的概念 細(xì)胞呼吸是主要是指糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)細(xì)胞呼吸是主要是指糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等等有機(jī)物有機(jī)物在在活細(xì)胞活細(xì)胞中的氧化分解中的氧化分解為為二氧化碳二氧化碳或或其他有機(jī)物其他有機(jī)物，釋放釋放能量能量并生成并生成ATPATP的過(guò)程。的過(guò)程。又叫生物氧化。又叫生物氧化。發(fā)生場(chǎng)所：活細(xì)胞發(fā)生場(chǎng)所：活細(xì)胞反應(yīng)物：糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等有機(jī)物反應(yīng)物：糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等有機(jī)物產(chǎn)物：產(chǎn)物：CO2或其他產(chǎn)物或其他產(chǎn)物本質(zhì)：氧化分解有機(jī)物，釋放能量的過(guò)程本質(zhì)：氧化分解有機(jī)物，釋放能量的過(guò)程特點(diǎn)：條件溫和，能量釋放特點(diǎn)：條件溫和，能量釋放要點(diǎn)有氧呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸二、細(xì)胞呼吸的過(guò)程二、細(xì)胞呼吸的過(guò)程類型

3、類型（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸 有氧呼吸有氧呼吸是細(xì)胞在有氧氣參與下，將糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量能量的過(guò)程。1 1、定義：、定義：還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有氧呼吸的過(guò)程有氧呼吸的過(guò)程C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H能能2ATP2ATP熱熱線粒體線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第一階段：葡萄糖的初步分解第一階段：葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + + 能量能量場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2C2C3 3H H4 4O O3 3（少量）（少量） C C6 6H H1212O O6 62

4、 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP熱熱能能2ATP2ATP熱熱酶酶6H6H2 2O O20H20H線粒體線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸徹底分解丙酮酸徹底分解酶酶6CO6CO2 2 + +20H20H+ +能量能量場(chǎng)所：線粒體場(chǎng)所：線粒體第二階段：第二階段：2C2C3 3H H4 4O O3 3+ +6H6H2 2O O（少量）（少量）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6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能能34ATP34

5、ATP熱熱線粒體線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)氧的參與氧的參與酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量場(chǎng)所：線粒體場(chǎng)所：線粒體第三階段：第三階段：24H + 6O24H + 6O2 2（大量）（大量）有氧呼吸有氧呼吸 場(chǎng)場(chǎng) 所所 反應(yīng)物反應(yīng)物 產(chǎn)產(chǎn) 物物 釋能釋能第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段有氧呼吸三個(gè)階段的比較有氧呼吸三個(gè)階段的比較細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)基質(zhì)葡萄糖葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、H少量少量丙酮酸、丙酮酸、H2OCO2、H 少量少量H、O2H2O大量大量線粒體線粒體基質(zhì)基質(zhì)線粒體線粒體內(nèi)膜內(nèi)膜C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量能量

6、酶酶4 4、總反應(yīng)式：、總反應(yīng)式：5 5、能量釋放：、能量釋放：6 6、意義：、意義：有氧呼吸釋放的能量一部分有氧呼吸釋放的能量一部分儲(chǔ)存在儲(chǔ)存在ATP中中，一部分，一部分以熱能形式散失掉以熱能形式散失掉。(細(xì)胞呼吸能量效率高達(dá)細(xì)胞呼吸能量效率高達(dá)40%)有氧呼吸有氧呼吸是大多數(shù)生物特別是人和高等動(dòng)、植物獲取是大多數(shù)生物特別是人和高等動(dòng)、植物獲取能量的能量的主要途徑主要途徑。C、H、O的來(lái)龍去脈：的來(lái)龍去脈：vC：vH： vO：H2O H H2O O2 H2OC6H12O6 丙酮酸丙酮酸CO2C6H12O6 丙酮酸丙酮酸CO2H2O CO2丙酮酸丙酮酸H H2OH H2OC6H12O6C6H1

7、2O6+6H2O+6*O2 6CO2+ 12H2*O +能量能量酶酶（二）無(wú)氧呼吸（二）無(wú)氧呼吸1 1、定義：、定義： 細(xì)胞在細(xì)胞在無(wú)無(wú)O2的參與下，通過(guò)酶的催化作用，把的參與下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋，同時(shí)釋放出放出少量能量少量能量的過(guò)程。的過(guò)程。第一階段第一階段: 與有氧呼吸第一階段完全相同。 分子的葡萄糖分解成兩分子的丙酮酸,在分解的過(guò)程中產(chǎn)生少量的氫(用H表示),同時(shí)釋放出少量的能量。 第二階段第二階段: 丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化成乳酸，并釋放少量的能量。 C C6 6H H

8、1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H能能線粒體線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第一階段：葡萄糖的初步分解第一階段：葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + + 能量能量場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2C2C3 3H H4 4O O3 3（少量）（少量） C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H能能線粒體線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段：丙酮酸不徹底分解第二階段：丙酮酸不徹底分解2C2C3 3H H4 4O O3 3酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 能量能量2C2C3 3H H4 4O

9、 O3 32C2C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+2CO+2CO2 2 + + 能量能量酶酶酶酶C C3 3HH6 6OO3 3（乳酸）（乳酸）C C2 2HH5 5OHOH（酒精）（酒精）+ +COCO2 2酶酶場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)能能能能（少量）（少量） （少量）（少量） 4、細(xì)胞無(wú)氧呼吸的總方程式、細(xì)胞無(wú)氧呼吸的總方程式（1）高等植物和酵母菌的無(wú)氧呼吸（酒精發(fā)酵）：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2 + 能量酶（2）高等動(dòng)物和乳酸菌的無(wú)氧呼吸（乳酸發(fā)酵）：C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量酶例外：馬鈴薯塊莖和甜菜塊根無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸馬

10、鈴薯塊莖和甜菜塊根無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸有氧呼吸：C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量能量酶酶C6H12O62C2H5OH2CO2能量能量(少少)酶酶C6H12O6或或2C3H6O3能量能量(少少)酶酶無(wú)氧呼吸：（徹底的徹底的氧化產(chǎn)物）氧化產(chǎn)物）（酒精）（酒精）（乳酸）（乳酸）（不徹底的不徹底的氧化產(chǎn)物）氧化產(chǎn)物）（高等植物、（高等植物、（高等動(dòng)物、（高等動(dòng)物、酵母菌）酵母菌）土豆）土豆）乳酸菌、乳酸菌、聯(lián)系實(shí)際：聯(lián)系實(shí)際： 1 1、蘋(píng)果放時(shí)間久了，會(huì)有酒味，再后會(huì)變爛、蘋(píng)果放時(shí)間久了，會(huì)有酒味，再后會(huì)變爛 2 2、被水淹的植物長(zhǎng)時(shí)間會(huì)死，而且根部最易爛、被水淹的植物長(zhǎng)時(shí)間會(huì)死，而且根

11、部最易爛 3 3、生產(chǎn)中，釀酒、生產(chǎn)中，釀酒 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 4 4、人劇烈運(yùn)動(dòng)后，肌肉酸脹、人劇烈運(yùn)動(dòng)后，肌肉酸脹 5 5、酸奶所含能量與牛奶相比、酸奶所含能量與牛奶相比細(xì)胞呼吸過(guò)程中能量的變化細(xì)胞呼吸過(guò)程中能量的變化1mol的葡萄糖的葡萄糖2870kJ的能量的能量有有1161kJ的能量?jī)?chǔ)存在的能量?jī)?chǔ)存在38molATP中中徹底氧化分解徹底氧化分解約約60%的能量都以熱能的形式散失的能量都以熱能的形式散失用于各項(xiàng)生命活動(dòng)用于各項(xiàng)生命活動(dòng)維持體溫維持體溫有氧呼吸有氧呼吸 能量變化能量變化無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸 能量變化能量變化釋放：釋放：196.65KJ 轉(zhuǎn)移：轉(zhuǎn)移：61.08KJ ( 2molA

12、TP )比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 反應(yīng)場(chǎng)所反應(yīng)場(chǎng)所 反應(yīng)條件反應(yīng)條件 物質(zhì)變化物質(zhì)變化 能量釋放能量釋放 聯(lián)系聯(lián)系 先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后在線粒體完全在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 必需有氧、酶 不需要氧、要酶 徹底氧化產(chǎn)物：COCO2 2和H H2 2O O 不徹底：酒精+COCO2 2 或乳酸 大量能量較少能量三、比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸三、比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 1 1、實(shí)質(zhì)相同實(shí)質(zhì)相同（氧化分解有機(jī)物，釋放能量，產(chǎn)生（氧化分解有機(jī)物，釋放能量，產(chǎn)生ATPATP） 2 2、第一階段相同第一階段相同（都有從葡萄糖到丙酮酸（都有從葡萄糖到丙酮酸 的階段）的階段）小小 結(jié)結(jié)1.為生命活動(dòng)為生命活動(dòng)提供能量提

13、供能量（1）熱能散失或維持體溫恒定。（2）轉(zhuǎn)移儲(chǔ)存于ATP，水解后釋放能量用于細(xì)胞分裂、礦質(zhì)吸收、肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)等生命活動(dòng)。 2.為體內(nèi)其他化合物合成為體內(nèi)其他化合物合成提供原料提供原料 呼吸過(guò)程產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物如丙酮酸，可以通過(guò)氨基轉(zhuǎn)換作用合成丙氨酸，也可以在肝臟中合成肝糖元或者葡萄糖等。 1、適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，以促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。以促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。 如：如： 水稻的適時(shí)水稻的適時(shí)露田曬田露田曬田，經(jīng)常松土經(jīng)常松土2、降低細(xì)胞呼吸降低細(xì)胞呼吸，以減少有機(jī)物的消耗。，以減少有機(jī)物的消耗。如：儲(chǔ)藏糧食時(shí)，要如：儲(chǔ)藏糧食時(shí)，要降低溫度降低溫度、保持干燥保持干燥； 果

14、蔬儲(chǔ)藏時(shí)，要果蔬儲(chǔ)藏時(shí)，要降低溫度降低溫度、適當(dāng)降低氧濃度適當(dāng)降低氧濃度或或充氮?dú)獬涞獨(dú)獾确椒?，農(nóng)村廣泛采用的等方法，農(nóng)村廣泛采用的地窖地窖?？偨Y(jié)：總結(jié)： 1、生物的細(xì)胞呼吸就是生物和活細(xì)胞重要的生理作用，也就是發(fā)生在每個(gè)活細(xì)胞中有機(jī)物氧化分解，能量釋放并生成高能化合物ATP的過(guò)程。 2、完成能量釋放、轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)和線粒體以及相關(guān)酶系統(tǒng)，它的物質(zhì)基礎(chǔ)主要是糖類，還有脂類、蛋白質(zhì)等能源物質(zhì)。 3、從生物進(jìn)化史看，有氧呼吸是在無(wú)氧呼吸基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。所以盡管現(xiàn)今生物呼吸形式主要是有氧呼吸，但仍保留無(wú)氧呼吸的能力。 低溫貯存低溫貯存利用利用N2或或CO2調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)O2的濃度的濃度干燥

15、后貯存干燥后貯存影響細(xì)胞呼吸的因素影響細(xì)胞呼吸的因素1 1、溫度：植物最適、溫度：植物最適25-3025-30溫度溫度呼吸呼吸速率速率應(yīng)用：貯存水果時(shí)，適當(dāng)降低溫度，可降低與細(xì)胞呼吸應(yīng)用：貯存水果時(shí)，適當(dāng)降低溫度，可降低與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性，而延長(zhǎng)保存時(shí)間有關(guān)酶的活性，而延長(zhǎng)保存時(shí)間2 2、水分、水分自由水含量越多，代謝越旺盛，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。自由水含量越多，代謝越旺盛，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。例：糧油種子貯藏前風(fēng)干、晾曬：減少水分，例：糧油種子貯藏前風(fēng)干、晾曬：減少水分， 呼吸呼吸作用作用 。 干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高，干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高， 呼吸作用。呼吸作用。 O O2 2：貯藏水果時(shí)

16、下降到：貯藏水果時(shí)下降到_最有利貯藏。最有利貯藏。COCO2 2：增加：增加COCO2 2濃度，降低濃度，降低O O2 2濃度有良好的保鮮效果。濃度有良好的保鮮效果。COCO2 2釋放釋放O O2 2吸收吸收O O2 2濃度濃度氣體氣體交換交換相對(duì)相對(duì)值值a ab bc cd d0a點(diǎn)點(diǎn)有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66 6O O2 26H6H2 2O O 6 6COCO2 212H12H2 2O O無(wú)氧：無(wú)氧：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH2 2COCO2 2思考：虛線代表思考：虛線代表什么含義？什么含義？3 3、氧氣：、氧氣：右圖

17、表示植物非綠右圖表示植物非綠器官在不同器官在不同O2濃度濃度下下,CO2釋放量和釋放量和O2吸收量的變化曲線吸收量的變化曲線例：現(xiàn)有一瓶摻有酵母菌的葡萄糖液，吸進(jìn)例：現(xiàn)有一瓶摻有酵母菌的葡萄糖液，吸進(jìn)氧氣的體積與放出氧氣的體積與放出CO2的體積比為的體積比為12，這是因?yàn)椋ㄟ@是因?yàn)椋?）A、有、有1/4的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸B、有、有1/3的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸C、有、有1/2的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸D、有、有2/3的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸思考：生產(chǎn)實(shí)踐中為使有機(jī)物向人們需要的器官中思考：生產(chǎn)實(shí)踐中為使有機(jī)物向

18、人們需要的器官中 積累，除了前面的方法外，還有其它方法嗎？積累，除了前面的方法外，還有其它方法嗎？如：去掉變黃、無(wú)光合作用的又要消耗養(yǎng)分的枝葉如：去掉變黃、無(wú)光合作用的又要消耗養(yǎng)分的枝葉A穩(wěn)定的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能 活活躍的化學(xué)能。釋放躍的化學(xué)能。釋放能量能量光合作用與細(xì)胞呼吸的比較：光合作用與細(xì)胞呼吸的比較：葉綠體葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體需光需光不需光不需光合成有機(jī)物合成有機(jī)物分解有機(jī)物分解有機(jī)物光能光能穩(wěn)定的化學(xué)穩(wěn)定的化學(xué)能。儲(chǔ)存能量。能。儲(chǔ)存能量。合成代謝合成代謝分解代謝分解代謝光合作用為細(xì)胞呼吸提供有機(jī)物和光合作用為細(xì)胞呼吸提供有機(jī)物和O2；細(xì)胞呼吸為光合作用提供細(xì)胞呼吸為光合作用提供CO2。（一）（一）有氧呼吸的過(guò)程有氧呼吸的過(guò)程HH的氧化