細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第2課時(shí) 高一上學(xué)期生物人教版必修1

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用（2）提出問(wèn)題：無(wú)氧呼吸是否需要線粒體參加？利用酵母菌發(fā)面后為什么面團(tuán)會(huì)有淡淡的酒味呢？泡菜壇里的菜為什么有酸味呢？酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生了酒精乳酸菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生了乳酸實(shí)驗(yàn)步驟：1.將酵母菌研磨、差速離心后，得到上清液（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（線粒體）。2.把上清液（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）、沉淀物（含線粒體）、完整的酵母菌分別放入甲、乙、丙3組試管中。3.向3組試管中分別加入等量的葡萄糖，隔絕氧氣。4.檢測(cè)3組試管的產(chǎn)物。酒精+CO2

酒精+CO2

無(wú)反應(yīng)

酵母菌無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，產(chǎn)物為酒精和CO2。三、無(wú)氧呼吸1.酒精發(fā)酵無(wú)氧呼吸可分為兩個(gè)階段：第一階段與有氧呼吸第一階段完全相同，即糖酵解，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；第二階段是丙酮酸的不徹底分解成乙醇和CO2，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。請(qǐng)結(jié)合相關(guān)信息,嘗試寫(xiě)出酒精發(fā)酵第二階段的反應(yīng)式并配平。總反應(yīng)式：例：酵母菌、絕大多數(shù)植物在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸；在無(wú)氧條件下，酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸。為研究酵母菌的呼吸方式，某研究小組制作了如圖所示的裝置，并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)（NaOH溶液可以吸收空氣中的CO2）。（1）如果b裝置中的液滴向右移動(dòng)，能否說(shuō)明酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸？（2）a、b裝置分別出現(xiàn)什么現(xiàn)象時(shí)，則說(shuō)明酵母菌僅進(jìn)行有氧呼吸？呼吸類型a裝置b裝置僅有氧呼吸僅無(wú)氧呼吸有氧和無(wú)氧呼吸不能a裝置液滴左移，b裝置液滴不動(dòng)典例7．某生物興趣小組用實(shí)驗(yàn)裝置在一定條件下測(cè)定了萌發(fā)的小麥種子(已消毒)的呼吸速率(僅考慮氧化糖類)，如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.如果X為無(wú)菌水，液滴不移動(dòng)說(shuō)明種子只進(jìn)行了有氧呼吸B.如果X為NaOH溶液，液滴不移動(dòng)說(shuō)明種子只進(jìn)行了無(wú)氧呼吸C.如果X為無(wú)菌水，液滴向右移動(dòng)說(shuō)明種子只進(jìn)行了無(wú)氧呼吸D.如果X為NaOH溶液，液滴向左移動(dòng)說(shuō)明種子

進(jìn)行了有氧呼吸C三、無(wú)氧呼吸2.乳酸發(fā)酵第一階段第二階段總反應(yīng)式：例：動(dòng)物細(xì)胞、高等植物的某些器官（如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等）思考：①在細(xì)胞內(nèi)，1mol的葡萄糖氧化分解成乳酸以后，釋放出196.65kJ的能量，生成2molATP分子。而A-P~P~P中的1個(gè)（～）高能磷酸鍵中的能量大約30.54kJ/mol，請(qǐng)計(jì)算生成這些ATP分子需要多少能量？其余能量的去處？②1mol葡萄糖所含能量大約2870kJ的能量，在細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖氧化分解成乳酸以后，卻只釋放出196.65kJ的能量，其余能量的在哪里？61.08kJ以熱能形式散失儲(chǔ)存在乳酸中在沒(méi)有氧氣的情況下，細(xì)胞通過(guò)多種酶的催化作用，葡萄糖等有機(jī)物進(jìn)行不徹底氧化分解，產(chǎn)生酒精或乳酸，同時(shí)釋放出能量，生成少量ATP的過(guò)程，叫做無(wú)氧呼吸。概念：進(jìn)化順序：無(wú)氧呼吸→有氧呼吸呼吸方式有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)場(chǎng)所線粒體（主）和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)氧氣參與需要不需要分解程度徹底氧化分解不徹底氧化分解產(chǎn)物CO2＋H2O乳酸或酒精＋CO2能量熱能（主）+儲(chǔ)存在ATP中的化學(xué)能乳酸/酒精中的化學(xué)能（主）＋熱能＋儲(chǔ)存在ATP中的化學(xué)能ATP生成階段一、二、三階段都產(chǎn)生第一階段相同點(diǎn)①糖酵解階段的過(guò)程和場(chǎng)所完全相同②反應(yīng)實(shí)質(zhì)相同，都能氧化分解有機(jī)物，釋放能量判斷：①CO2是判斷有氧呼吸是否發(fā)生的標(biāo)志

（

）②CO2只在線粒體中產(chǎn)生

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）③有氧呼吸的場(chǎng)所是線粒體

（

）④無(wú)氧呼吸不產(chǎn)生ATP和NADH

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）⑤進(jìn)行有氧呼吸的生物細(xì)胞中一定有線粒體

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）⑥真核細(xì)胞一定都能進(jìn)行有氧呼吸

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）呼吸作用的意義：1.合成ATP，為各種生命活動(dòng)提供能量；2.有機(jī)物的分解以細(xì)胞呼吸為中心，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的大量中間產(chǎn)物為各種物質(zhì)的合成提供原料，為各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化提供條件。四、影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用遺傳特性生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期器官類型O2CO2溫度水內(nèi)部因素外部因素1.影響因素①O2濃度四、影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用5O2（%）1.00.5PR101520DQTOCO2釋放量AB無(wú)氧呼吸曲線有氧呼吸曲線總呼吸曲線①R點(diǎn)的含義？該O2濃度下，呼吸速率最低，有機(jī)物消耗最少。②B點(diǎn)的含義？有氧呼吸CO2釋放量與無(wú)氧呼吸CO2釋放量相等③D點(diǎn)的含義？C無(wú)氧呼吸的消失點(diǎn)呼吸熵（RQ）：是指生物體在同一時(shí)間內(nèi)，呼吸作用釋放二氧化碳與吸收氧氣的體積之比或物質(zhì)的量之比，即呼吸作用釋放的CO2和吸收的O2的分子數(shù)之比。VCO2VO2RQ=說(shuō)明只進(jìn)行有呼吸既有有氧呼吸，又有無(wú)氧呼吸則只進(jìn)行無(wú)氧呼吸①以葡萄糖為底物的情況下：絕大多數(shù)的植物、酵母菌等若RQ=1，若RQ=+∞，若1<RQ<+∞，②若R<1則說(shuō)明什么？呼吸底物有可能含有油脂等非糖物質(zhì)，油脂中的碳?xì)浜扛?，燃燒時(shí)耗氧量大拓

展呼吸熵（RQ）糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的供能順序不同，只有糖類和脂質(zhì)都供能不足時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)蛋白質(zhì)的氧化供能，而這種情況在生物體內(nèi)很少發(fā)生。因此，通常情況下所測(cè)定的呼吸熵，實(shí)際上是非蛋白質(zhì)類物質(zhì)的呼吸熵，即以糖類和脂質(zhì)為氧化分解的底物時(shí)所測(cè)定的呼吸熵。四、影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用四、影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用2.應(yīng)用①思路促進(jìn)抑制促進(jìn)有氧呼吸促進(jìn)無(wú)氧呼吸抑制有氧呼吸抑制無(wú)氧呼吸保證能量供應(yīng)獲得酒精、乳酸等產(chǎn)物減少有機(jī)物消耗避免酒精、乳酸積累對(duì)細(xì)胞的毒害作用②舉例類