細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用課件

糖類中儲(chǔ)存的能量如何轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)所需要的直接能量ATP生物體生命活動(dòng)所需的直接能源物質(zhì)生物體生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)糖類ATP細(xì)胞呼吸溫故知新1第3節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用2問(wèn)題探討酵母菌細(xì)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(shí)，要給培養(yǎng)裝置通氣或進(jìn)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(shí)，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(shí)，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精，對(duì)它自身有什么意義？酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，它與人類的生活息息相關(guān)，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(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)

物的氧化分解，并釋放出能量，因此也叫細(xì)胞呼吸56細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和無(wú)氧條件下是否都進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢？7“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”實(shí)驗(yàn)原理1.酵母菌的生存特點(diǎn)酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，因此便于用來(lái)研究細(xì)胞呼吸的不同方式一.細(xì)胞呼吸的方式83.實(shí)驗(yàn)流程：①提出問(wèn)題酵母菌在有氧和無(wú)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(shè)酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物可能有CO2和酒精。實(shí)驗(yàn)思路:分析變量自變量:因變量:

細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物無(wú)關(guān)變量:

影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可變因素（溫度、葡萄糖溶液濃度、酵母菌活性等）細(xì)胞呼吸的條件有氧無(wú)氧酒精、CO2分別給酵母菌提供有氧和無(wú)氧的條件，一段時(shí)間后檢測(cè)其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳9③設(shè)計(jì)并進(jìn)行試驗(yàn)10怎樣控制有氧和無(wú)氧條件？利用像皮球和氣泵控制有氧條件，無(wú)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(lái)檢測(cè)CO2可用澄清石灰水或者溴麝香草酚藍(lán)水溶液可用澄清石灰水變渾濁的程度或者變色時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)判斷

CO2的多少怎樣保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中能正常生活？給與營(yíng)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(cè)CO的生成）無(wú)氧呼吸裝置：B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，為什么？（消耗瓶?jī)?nèi)的氧氣，造成無(wú)氧環(huán)境）酒精的檢測(cè)（檢測(cè)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(yīng)，變成灰綠色11檢測(cè)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(wú)氧呼吸的更渾濁。結(jié)論：有氧呼吸與無(wú)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(lán)水溶液檢測(cè)CO2的產(chǎn)生通入澄清的石灰水：澄清→渾濁溴麝香草酚藍(lán)水溶液：藍(lán)→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(lán)→綠→黃所需時(shí)間長(zhǎng)短13由藍(lán)變綠再變黃。重鉻酸鉀溶液14重鉻酸鉀溶液檢測(cè)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(wú)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(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組 實(shí)驗(yàn)組設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)比結(jié)果比較分析，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)叫對(duì)比實(shí)驗(yàn)。1516酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化

碳和水；在無(wú)氧條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的二氧化碳。實(shí)驗(yàn)結(jié)論有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式，線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所。線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。外膜內(nèi)膜線粒體基質(zhì)嵴細(xì)胞呼吸可分為有氧呼吸和無(wú)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(yīng)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要場(chǎng)所）反應(yīng)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(xì)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(yīng)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(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)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，釋放能量，同時(shí)生成大量ATP的過(guò)程。實(shí)質(zhì)：物質(zhì)變化：

有機(jī)物（葡萄糖）→

無(wú)機(jī)物（CO2+H2O）能量變化：

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能

→

熱能散失+ATP中活躍的化學(xué)能有氧呼吸條件：

酶、溫度、氧氣等221、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，可以使977.28kj左右的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的能量都已熱能的形式散失了，請(qǐng)你計(jì)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(xué)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(jí)釋放能量的，這對(duì)于生物體來(lái)說(shuō)具有什么意義？保證有機(jī)物中的能量得到最充分的利用，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：可以使有機(jī)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(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。23無(wú)

氧

呼

吸除了酵母菌以外，還有許多細(xì)菌能夠進(jìn)行無(wú)氧呼吸。此外，馬鈴薯塊莖，水稻根，蘋果果實(shí)等植物器官的細(xì)胞以及動(dòng)

物的骨骼肌細(xì)胞，除了能進(jìn)行有氧呼吸，在缺氧條件下也

能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，一般來(lái)說(shuō)無(wú)氧呼吸最常利用的物質(zhì)也是

葡萄糖.無(wú)氧呼吸的全過(guò)程可以概括的分為兩個(gè)階段，這兩個(gè)階段需要不同酶的催化，但是都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)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(méi)有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過(guò)不完全分解，釋放少量能量的過(guò)程。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)反應(yīng)場(chǎng)所：1反應(yīng)式：2例：高等動(dòng)物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)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(wú)氧呼吸2526有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都屬于細(xì)胞呼吸，細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)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(yīng)生出ATP的過(guò)程，所有的生物的生存都離不開(kāi)細(xì)胞呼吸釋放的能量27有氧呼吸無(wú)氧呼吸場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件氧氣、酶無(wú)氧、酶反應(yīng)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(jī)物分解程度徹底不徹底共同點(diǎn)1.過(guò)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(jī)物，釋放能量，生成ATP。有氧呼吸和無(wú)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(jī)酸脫氨基作用NH3細(xì)胞呼吸是蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)代謝的樞紐。28細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)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(wú)氧條件下則酒精發(fā)酵。土壤板結(jié)后及時(shí)松土透氣，可使根細(xì)胞充分的有氧呼吸，有利于根系生長(zhǎng)和吸收無(wú)機(jī)鹽。松土透氣有利于土壤中好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖，促使其分解土壤中的有機(jī)物，利于植物吸收無(wú)機(jī)鹽。破傷風(fēng)芽孢桿菌只進(jìn)行無(wú)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(chǔ)藏：低溫和干燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長(zhǎng)保存期。果蔬儲(chǔ)藏：低氧、沖氮?dú)猓▽⒀鯕鉂舛染S持在低濃度）或降溫等。提倡有氧運(yùn)動(dòng)：原因之

一避免肌細(xì)胞因O2不足無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，積累過(guò)多乳酸使肌肉酸痛。注、農(nóng)產(chǎn)品的儲(chǔ)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(xì)胞呼吸的因素（導(dǎo)學(xué)案50頁(yè)）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(yáng)生植物。同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同,如

幼苗期、開(kāi)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(yíng)養(yǎng)器官。①溫度：通過(guò)影響呼吸酶的活性來(lái)影響呼吸速率。①最適溫度:細(xì)胞呼吸最強(qiáng)。②超過(guò)最適溫度:呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細(xì)胞呼吸受抑制。③低于最適溫度:呼吸酶活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制。溫度呼吸速率應(yīng)用：零上低溫儲(chǔ)存蔬菜和水果。大棚夜間或陰雨天適當(dāng)降低溫度，為了降低呼吸作用消耗有機(jī)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(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用。1.氧氣濃度為0時(shí)只進(jìn)行無(wú)氧呼吸速率最大氧氣濃度0~b時(shí)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸同時(shí)存在，有氧呼吸速率增大，無(wú)氧呼吸速率減小。氧氣濃度b~c時(shí)細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸A33BC②O2濃度：直接影響呼吸速率和呼吸性質(zhì)。對(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用。A34B4.氧氣濃度為a時(shí)無(wú)氧呼吸減弱，有氧呼吸較弱，細(xì)胞呼吸（A)最弱，C儲(chǔ)存蔬菜、水果、糧食等，應(yīng)控制氧氣濃為a(或a附近)。5.氧氣濃度為b時(shí)無(wú)氧呼吸被完全抑制，細(xì)胞只進(jìn)行

有氧呼吸，細(xì)胞呼吸即為有氧呼吸。影響細(xì)胞呼吸的因素②O2濃度：直接影響呼吸速率和呼吸性質(zhì)。對(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用。6.氧氣濃度為c時(shí)有氧呼吸速率達(dá)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(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用。應(yīng)用1.中耕松土，可增強(qiáng)根的呼吸作用，

有利于礦質(zhì)元素的吸收。2.在儲(chǔ)存蔬菜、水果、糧食時(shí)，為了減少有機(jī)物消耗，應(yīng)控制低氧(a點(diǎn)氧氣濃度)環(huán)境A36BC③CO2濃度：作為呼吸產(chǎn)物，根據(jù)化學(xué)平衡，

CO2濃度高會(huì)抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行應(yīng)用儲(chǔ)藏糧食時(shí)適當(dāng)增加CO2濃度，可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消耗。37

.水分析：在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而增強(qiáng),隨含水量的減少而減弱。當(dāng)含水量過(guò)多時(shí),細(xì)胞呼吸速率減慢,甚至死亡。應(yīng)用：①作物栽培,合理灌溉。②將種子曬干,以減弱細(xì)胞呼吸(有機(jī)物消耗),有利于儲(chǔ)藏。38植物組織呼吸方式的探究欲確認(rèn)某生物的呼吸類型，應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)

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

只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸注意：為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確減少無(wú)關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置對(duì)照裝置。對(duì)照裝置與裝置二相比，不同點(diǎn)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(cè)定實(shí)驗(yàn)中CO增加2量，O減少量或有機(jī)物減少量導(dǎo)學(xué)案49頁(yè)40判斷細(xì)胞呼吸類型的方法1.根據(jù)反應(yīng)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(wú)氧呼吸。(3)無(wú)CO2釋放,一定為產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸。導(dǎo)學(xué)案49頁(yè)導(dǎo)學(xué)案49頁(yè)41任務(wù)活動(dòng)423.根據(jù)物質(zhì)的量的關(guān)系判斷依據(jù)O2的吸收量和CO2的釋放量判斷(活細(xì)胞)①O2消耗量=CO2產(chǎn)生量:細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸。②消耗