【課件】細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

ATP的利用主動(dòng)運(yùn)輸電鰩發(fā)電肌肉收縮大腦思考螢火蟲發(fā)光物質(zhì)合成呼吸作用光合作用單細(xì)胞真菌是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物_________，并_________，因此也叫細(xì)胞呼吸。氧化分解釋放能量呼吸作用的實(shí)質(zhì):做饅頭、面包、釀酒都是利用酵母菌的呼吸作用。一、探究酵母細(xì)胞呼吸的方式二、作出假設(shè)：一、探究酵母細(xì)胞呼吸的方式2、酵母菌是在有氧還是在無(wú)氧在的條件下產(chǎn)生酒精？1、酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)呼吸嗎？產(chǎn)生CO2一樣多？

一、提出問題：根據(jù)自己已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)所提出的問題作出假設(shè)。1、酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生更多的CO22、酵母菌是在無(wú)氧在的條件下產(chǎn)生酒精通氧氣有氧無(wú)氧1、控制自變量實(shí)驗(yàn)構(gòu)思：CO2

+澄清石灰水澄清石灰水變渾濁CO2

+溴麝香草酚藍(lán)由藍(lán)變綠再變黃重鉻酸鉀+乙醇由橙色變灰綠色酸2、檢測(cè)因變量實(shí)驗(yàn)構(gòu)思：溫度置于相同且適宜溫度下營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)加入的葡萄糖溶液濃度相同、體積相同。無(wú)關(guān)變量要相同且適宜原則3、避免無(wú)關(guān)變量實(shí)驗(yàn)構(gòu)思：o2酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水NaOH溶液ＡＢ三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：1、NaOH溶液的作用:

2、澄清石灰水的作用：

吸收空氣中的CO2，排除空氣的CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾。檢測(cè)CO2的產(chǎn)生無(wú)氧有氧酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水NaOH溶液ＡＢ三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：1、B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。為什么？

消耗掉瓶中的O2，保證通入澄清石灰水的CO2

是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生有氧無(wú)氧酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水NaOH溶液ＡＢ三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：２、產(chǎn)物的檢測(cè)：（１）檢測(cè)ＣＯ２的產(chǎn)生澄清石灰水：溴麝香草酚藍(lán)水溶液：藍(lán)綠黃變混濁大量ＣＯ２少量ＣＯ２有氧無(wú)氧酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水NaOH溶液ＡＢ三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（2）檢測(cè)酒精的產(chǎn)生：（橙色灰綠色）重鉻酸鉀溶液酒精水有氧無(wú)氧大量ＣＯ２少量ＣＯ２２、產(chǎn)物的檢測(cè)：酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水NaOH溶液ＡＢ三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（3）檢測(cè)能量的產(chǎn)生：溫度計(jì)有氧無(wú)氧水大量ＣＯ２酒精少量ＣＯ２有同學(xué)認(rèn)為，在有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中10%的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)？進(jìn)一步探究進(jìn)一步探究：酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水酵母菌和葡萄糖液澄清的石灰水NaOH溶液ＡＢ三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、根椐實(shí)驗(yàn)結(jié)果，用簡(jiǎn)結(jié)科學(xué)的語(yǔ)言說(shuō)出酵母菌的呼吸有幾種方式？

2、每種呼吸方式的條件和產(chǎn)物有什么區(qū)別？有氧無(wú)氧水大量ＣＯ２酒精少量ＣＯ２五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸在有氧條件下，產(chǎn)生大量的ＣＯ２和水。在無(wú)氧條件下，產(chǎn)生酒精和少量的ＣＯ２。有氧呼吸無(wú)氧呼吸本實(shí)驗(yàn)中哪個(gè)是對(duì)照組，哪個(gè)是實(shí)驗(yàn)組？思考：對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也叫相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。兩組都是實(shí)驗(yàn)組科學(xué)方法（一）有氧呼吸（二）無(wú)氧呼吸二、細(xì)胞呼吸的方式有氧呼吸02(1)主要場(chǎng)所與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在___________。基質(zhì)中還含有少量DNA、RNA。內(nèi)膜和基質(zhì)線粒體電鏡照片線粒體C6H12O64[H]ATP熱線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①2C3H4O3能酶第一階段：細(xì)胞膜(2)過程C6H12O6

2C3H4O3+4[H]+少量能量酶4[H]2C3H4O3ATP熱能第二階段：C6H12O6細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①酶線粒體細(xì)胞膜(2)過程酶2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]+少量能量6CO26H2O20[H]②酶ATP熱能線粒體基質(zhì)第三階段：(2)過程4[H]2C3H4O3ATP熱能C6H12O6細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①酶線粒體細(xì)胞膜6CO26H2O20[H]②酶ATP熱能線粒體基質(zhì)酶24[H]+6O2

12H2O+大量能量12H2OATP熱③6O2能酶線粒體內(nèi)膜（丙酮酸）C6H12O62C3H4O3+4[H]+能量酶2C3H4O3+6H2O

6CO2+20[H]+能量酶24[H]+6O212H2O+能量酶線粒體內(nèi)膜

反應(yīng)式：

場(chǎng)所:

反應(yīng)式：

場(chǎng)所：

反應(yīng)式：

場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)C6H12O6

+6H2O+6O2酶（3）總反應(yīng)方程式：6CO2+12H2O+能量有氧呼吸：細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放能量，生成大量ATP的過程。(4)概念：有氧呼吸：體外燃燒和有氧呼吸的區(qū)別？討論同有機(jī)物在生物體外的燃燒相比，有氧呼呼具有不同的特點(diǎn)：（1）有氧呼吸過程溫和；（2）有機(jī)物的能量經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放，保證有機(jī)物中的

能量得到充分利用；（3）這些能量有相當(dāng)一部分儲(chǔ)存在ATP中。燃燒有氧呼吸有氧呼吸中能量的利用率：在細(xì)胞內(nèi)，1mol的葡萄糖徹底氧化分解可以釋放2870KJ的能量，可使977.28KJ左右的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了。請(qǐng)你計(jì)算一下，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率大約是多少，這些能量大約能使多少個(gè)ADP轉(zhuǎn)換為ATP？977.28KJ/2870KJ×100%=34%977.28KJ/30.54KJ/mol=32mol討論（一）有氧呼吸（二）無(wú)氧呼吸二、細(xì)胞呼吸的方式無(wú)氧呼吸032丙酮酸（C3H4O3）C6H12O6

酶能量4[H]

酶酶2酒精（C2H5OH）+2CO22乳酸（C3H6O3）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)二、無(wú)氧呼吸線粒體缺氧①第一階段：C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少量能量酶第二階段：酶2C3H4O3+4[H]

→2C3H6O32C3H4O3+4[H]→2C2H5OH+2CO2酶（乳酸）（酒精）②②’過程：第一階段：C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少量能量酶第二階段：酶2C3H4O3+4[H]

→2C3H6O32C3H4O3+4[H]→2C2H5OH+2CO2酶（乳酸）（酒精）C6H12O6→2C3H6O3+少量能量C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量酶酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（乳酸）（酒精）總反應(yīng)式：場(chǎng)所：過程：

ADP+Pi+

能量

ATP

酶無(wú)氧呼吸：在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量的過程。在無(wú)氧呼吸中，1mol葡萄糖氧化分解或乳酸時(shí)，只產(chǎn)生2molATP。61.08kJ196.65kJ=31%概念：不同的生物無(wú)氧呼吸的方式不同，請(qǐng)將下面生物進(jìn)行分類：①甜菜塊根②玉米的根毛細(xì)胞③馬鈴薯塊莖④人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的部分肌肉細(xì)胞⑤酵母菌⑥乳酸菌

⑦玉米的胚⑧蘋果⑨玉米的根（水淹）產(chǎn)酒精、二氧化碳的_________；產(chǎn)乳酸的是__________。填一填：②⑤⑧⑨①③④⑥⑦C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶水作為反應(yīng)物和代謝的介質(zhì)，含水量增加，呼吸速率加快。適當(dāng)提高O2濃度，可提高呼吸速率。溫度影響酶的活性，從而影響反應(yīng)速率。作為反應(yīng)的最終產(chǎn)物，當(dāng)環(huán)境中CO2濃度上升時(shí)，呼吸速率下降。三、影響呼吸作用的因素影響因素：H2O、溫度、O2、CO2細(xì)胞呼吸的應(yīng)用實(shí)例1：包扎傷口用透氣的敷料。防止厭氧微生物滋生實(shí)例2：破傷風(fēng)由破傷風(fēng)芽孢桿菌引起。皮膚破損較深或被銹釘扎傷后，病菌易大量繁殖，要及時(shí)到醫(yī)院治療。破傷風(fēng)芽孢桿菌，只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。實(shí)例3：栽花時(shí)及時(shí)松土。松土增加氧氣濃度，根細(xì)胞有氧呼吸增強(qiáng)，產(chǎn)生更多的能量，吸收更多的無(wú)機(jī)鹽。抑制無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止植物爛根。細(xì)胞呼吸的應(yīng)用實(shí)例4：提倡慢跑。避免因劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致氧的不足，使肌細(xì)胞因無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，使肌肉酸脹乏力。防止肌細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸細(xì)胞呼吸的應(yīng)用實(shí)例5：利用糧食釀酒。釀酒的時(shí)候，為什么早期通氣，后期密封？早期通氣：促進(jìn)酵母菌有氧呼吸，為其生命活動(dòng)提供充足的動(dòng)力，利于菌種的繁殖后期密封：促進(jìn)酵母菌無(wú)氧呼吸，有利于產(chǎn)生酒精。實(shí)例6：糧食入倉(cāng)前常需晾曬。降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。0?C上低溫、低氧、干燥細(xì)胞呼吸的應(yīng)用實(shí)例7：水果和蔬菜的保鮮。降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。0?C上低溫、低氧，潮濕三、細(xì)胞呼吸類型的判斷1、根據(jù)特殊物質(zhì)來(lái)判斷呼吸類型：有水生成，一定進(jìn)行了有氧呼吸有CO2生成，一定不是產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸有酒精生成，一定進(jìn)行了產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸有乳酸生成，一定進(jìn)行了產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸61266

C6H12O6+H2O+O2

酶

CO2

+H2O＋

能量C6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶C6H12O6

2C3H6O3+能量（乳酸）酶612662、根據(jù)O2和CO2來(lái)判斷呼吸類型：

C6H12O6+H2O+O2

酶

CO2

+H2O＋

能量三、細(xì)胞呼吸類型的判斷O2吸收量＝CO2釋放量：只進(jìn)行有氧呼吸O2吸收量＜CO2釋放量:既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸消耗O2=0，釋放CO2：只進(jìn)行無(wú)氧呼吸消耗O2=0，釋放CO2=0：C6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶C6H12O6

2C3H6O3+能量（乳酸）酶?jìng)€(gè)體已死亡（或只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸）當(dāng)O2吸收量＜CO2釋放量時(shí)，多出的CO2為無(wú)氧呼吸產(chǎn)生。61266

C6H12O6+H2O+O2

酶

CO2

+H2O＋

能量三、細(xì)胞呼吸類型的判斷酒精量＝CO2量:只進(jìn)行無(wú)氧呼吸酒精量＜CO2量:既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸C6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶C6H12O6

2C3H6O3+能量（乳酸）酶3、根據(jù)酒精和CO2來(lái)判斷呼吸類型：總結(jié)：相等只進(jìn)行一種呼吸，不等同時(shí)進(jìn)行兩種呼吸當(dāng)酒精量＜CO2量時(shí)，多出的CO2為有氧呼吸產(chǎn)生。1：6：61：2：21.裝置甲中紅色液滴移動(dòng)的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的O2量。2.裝置乙中紅色液滴移動(dòng)的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量與吸收的O2量的差值。吸收掉呼吸所產(chǎn)生的CO2三、細(xì)胞呼吸類型的判斷含O2，不含CO2含O2和CO24、根據(jù)液滴的移動(dòng)來(lái)判斷呼吸類型：現(xiàn)象結(jié)論甲裝置乙裝置液滴左移液滴不動(dòng)液滴不動(dòng)液滴右移液滴左移液滴右移三、細(xì)胞呼吸類型的判斷只進(jìn)行有氧呼吸只進(jìn)行無(wú)氧呼吸既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸4、根據(jù)液滴的移動(dòng)來(lái)判斷呼吸類型：1.下圖是探究酵母菌呼吸類型的裝置,如果裝置一中紅色液滴向左移,裝置二中紅色液滴向右移,證明酵母菌()。

A.只進(jìn)行有氧呼吸

B.只進(jìn)行無(wú)氧呼吸

C.可能死亡

D.既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸D三、細(xì)胞呼吸類型的判斷4、根據(jù)液滴的移動(dòng)來(lái)判斷呼吸類型：等量的培養(yǎng)液裝置甲的對(duì)照組裝置乙的對(duì)照組為了排除溫度、氣壓等環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響，該如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)？O2吸收量＝CO2釋放量只進(jìn)行有氧呼吸（或同時(shí)無(wú)氧呼吸生成乳酸）O2吸收量＜CO2釋放量?jī)煞N呼吸方式同時(shí)進(jìn)行，多出的CO2來(lái)自無(wú)氧呼吸CO2釋放量∶O2吸收量＝4∶3有氧呼吸與無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量相等CO2釋放量∶O2吸收量＞4∶3無(wú)氧呼吸占優(yōu)勢(shì)CO2釋放量∶O2吸收量＜4∶3有氧呼吸占優(yōu)勢(shì)三、細(xì)胞呼吸類型的判斷4[H]2ATP熱線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①2C3H4O3能酶第一階段：C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少量能量細(xì)胞膜缺氧C6H12O6酶(1)過程4[H]2ATP熱線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①2C3H4O3能酶第二階段：細(xì)胞膜缺氧C6H12O6(1)過程酶2C3H6O32C2H5OH酶2CO2②②’+酶2C3H4O3+4[H]

→2C3H6O32C3H4O3+4[H]→2C2H5OH+2CO2酶（乳酸）（酒精）（乳酸）（酒精）第二階段：酶2C3H4O3+4[H]

→2C3H6O32C3H4O3+4[H]→2C2H5OH+2CO2酶第一階段：C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少量能量酶(1)過程：(2)總反應(yīng)式：C6H12O6→2C3H6O3+少量能量C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量酶酶(3)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（乳酸）（酒精）（乳酸）（酒精）NAD+是電子和H+的載體，氧化型輔酶ⅠNAD+NADHNAD+NADH是還原型輔酶Ⅰ；通常將NADH簡(jiǎn)化為[H]，讀作還原氫在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快。1.水分三、影響呼吸作用的環(huán)境因素含水量呼吸強(qiáng)度O2.氧氣

氧氣濃度有氧呼吸速率O氧氣濃度對(duì)有氧呼吸速率的影響氧氣濃度無(wú)氧呼吸速率O氧氣濃度對(duì)無(wú)氧呼吸速率的影響一定范圍內(nèi)，有氧呼吸隨氧氣濃度升高而增大，但氧濃度達(dá)到一定值時(shí)，不再增強(qiáng)。無(wú)氧呼吸隨氧濃度升高而減弱，氧濃度達(dá)到一定值時(shí)，被完全抑制。由曲線可知，O2促進(jìn)有氧呼吸，同時(shí)抑制無(wú)氧呼吸。三、影響呼吸作用的環(huán)境因素8-1

氧氣濃度有氧呼吸速率O氧氣濃度無(wú)氧呼吸速率O三、影響呼吸作用的環(huán)境因素2.氧氣

8-2

氧氣濃度CO2釋放量O無(wú)氧呼吸有氧呼吸呼吸作用（1）曲線解讀①a點(diǎn)時(shí)進(jìn)行________________________②b點(diǎn)表示的含義③p點(diǎn)表示的含義

④ab段CO2釋放量減少的原因：

。⑤0＜O2濃度＜15%時(shí)，進(jìn)行

。⑥O2濃度≥15%時(shí)，進(jìn)行______________________

無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸和有氧呼吸有氧呼吸呼吸作用最弱，有機(jī)物消耗最少abcdp5%10%15%30%有氧呼吸與無(wú)氧呼吸釋放的CO2相等隨氧氣濃度的升高，無(wú)氧呼吸減弱666112xy=1=32.氧氣

8-3

三、影響呼吸作用的環(huán)境因素氧氣濃度CO2釋放量OO2吸收CO2釋放abcd5%10%15%30%pa點(diǎn)時(shí)產(chǎn)CO2的場(chǎng)所

。物質(zhì)的量b點(diǎn)時(shí)產(chǎn)CO2的場(chǎng)所

。c點(diǎn)時(shí)產(chǎn)CO2的場(chǎng)所

。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)2.氧氣

8-4

三、影響呼吸作用的環(huán)境因素5.下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化曲線,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。

(1)外界氧濃度為5%以下時(shí),該器官的呼吸作用方式是

,你作出這種判

斷的理由是

。

(2)外界氧濃度為5%~15%時(shí),該器官的呼吸作用方式是

,

你作出這種判斷的理由是

。

無(wú)氧呼吸此時(shí)不吸收O2,但有CO2釋放無(wú)氧呼吸和有氧呼吸CO2的釋放量大于O2的吸收量8-5

5.下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化曲線,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。

(3)該器官CO2的釋放量與O2的吸收量?jī)蓷l曲線在B點(diǎn)相交后重合為一條曲線,這表明此時(shí)該器官的呼吸作用方式是

,你作出這種判斷的理由是

。

有氧呼吸CO2的釋放量等于O2的吸收量8-6

5.下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化曲線,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。

(4)當(dāng)外界氧濃度為10%時(shí),該器官CO2釋放量的相對(duì)值為0.6,而O2吸收量的相對(duì)值為0.4,此時(shí)無(wú)氧呼吸中CO2的釋放量相