高級細胞呼吸

關于高級細胞呼吸細胞呼吸第2頁,共60頁，星期六，2024年，5月概念：有機物在活細胞內經(jīng)過一系列的氧化分解生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過程。實質：有機物氧化分解，釋放能量特征：1、溫和條件下2、需酶的作用3、能量分段釋放一、呼吸作用（細胞呼吸）場所產(chǎn)物細胞呼吸與呼吸，燃燒的比較：教材P91第3頁,共60頁，星期六，2024年，5月二、細胞呼

吸的方式有氧呼吸無氧呼吸第4頁,共60頁，星期六，2024年，5月三、探究酵母菌細胞呼吸的方式

酵母菌：單細胞真菌,在有氧和無氧條件下都能生存。探究實驗第5頁,共60頁，星期六，2024年，5月科學探究步驟提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果得出結論酒精和CO2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）CO2有氧產(chǎn)生無氧CO2和酒精產(chǎn)生第6頁,共60頁，星期六，2024年，5月設計實驗酒精和CO2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）提出問題進行實驗驗證假設、形成結論CO2有氧產(chǎn)生無氧CO2和酒精產(chǎn)生作出假設第7頁,共60頁，星期六，2024年，5月3.設計實驗實驗思路？分析變量自變量:因變量:無關變量:細胞呼吸的條件細胞呼吸的產(chǎn)物有氧無氧影響實驗結果的可變因素酒精、CO2分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時間后檢測其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳酵母菌的活性反應物的量pH、溫度反應時間條件適宜（25～35℃

，pH3.0-7.5）(充足)第8頁,共60頁，星期六，2024年，5月?CO2的檢測：1.通入澄清的石灰水：澄清→渾濁2.溴麝香草酚藍水溶液：藍→綠→黃?酒精的檢測：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應：橙色→灰綠色思考:

有氧和無氧條件下CO2量的多少如何判斷？思考:

酸性重鉻酸鉀溶液在日常生活中的用處？看變渾濁/變黃所用時間或相同時間內變渾濁/變黃的程度。檢查酒駕第9頁,共60頁，星期六，2024年，5月進行實驗實驗材料：酵母菌干粉、5%葡萄糖溶液錐形瓶若干（500mL）、橡膠塞若干、打孔器、玻璃管若干（有彎曲和直的）、橡膠管若干、小型氣泵、10%NaOH溶液、大燒杯、溫度計

澄清石灰水、溴麝香草酚藍溶液、酸性重鉻酸鉀溶液第10頁,共60頁，星期六，2024年，5月進行實驗步驟一：配制酵母菌培養(yǎng)液10g新鮮酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液A組B組設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關系，這樣的實驗叫做對比實驗對比實驗教材P93第11頁,共60頁，星期六，2024年，5月A組酵母菌培養(yǎng)液NaOH溶液澄清石灰水或（BTB）吸收空氣中的CO2，排除它對實驗的干擾驗證酵母菌有氧呼吸是否產(chǎn)生CO2？該裝置有沒有需要改進的地方有氧氣裝置步驟二：創(chuàng)設有氧和無氧條件第12頁,共60頁，星期六，2024年，5月酵母菌培養(yǎng)液NaOH溶液澄清石灰水或（BTB）澄清石灰水或（BTB）驗證空氣中的CO2是否完全被吸收改進裝置10%第13頁,共60頁，星期六，2024年，5月如何利用現(xiàn)有材料創(chuàng)設無氧條件？酵母菌溶液B組先封口放置一會澄清石灰水或（BTB）無氧氣裝置第14頁,共60頁，星期六，2024年，5月酵母菌培養(yǎng)液10%NaOH澄清石灰水或（BTB）酵母菌溶液B組澄清石灰水或（BTB）A組控制好溫度！步驟三：檢測CO2的產(chǎn)生兩組裝置石灰水都變渾濁,說明都有CO2產(chǎn)生裝置(A)渾濁快且程度高,說明有氧條件產(chǎn)生的CO2多如果用BTB檢測，結果會怎樣？觀察并分析結果第15頁,共60頁，星期六，2024年，5月步驟四：酒精的檢測0.5mL重鉻酸鉀的濃硫酸溶液12A組酵母菌培養(yǎng)液的濾液2mLB組酵母菌培養(yǎng)液濾液2mL得出結論：酵母菌無氧呼吸可產(chǎn)生酒精灰綠色橙色第16頁,共60頁，星期六，2024年，5月得出結論酵母菌有氧條件產(chǎn)生大量CO2葡萄糖葡萄糖少量CO2+酒精無氧條件第17頁,共60頁，星期六，2024年，5月再探究有人認為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學反應，與酵母菌無關，你如何駁斥這種錯誤觀點？葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液第18頁,共60頁，星期六，2024年，5月線粒體的結構示意圖外膜內膜基質嵴四、有氧呼吸1、場所：主要在線粒體2、有氧呼吸最常利用的物質----葡萄糖(C6H12O6)含酶第19頁,共60頁，星期六，2024年，5月C6H12O6①6CO2少量能量ATP熱量酶6H2O20[H]12H2O大量能量ATP熱量線粒體③少量能量ATP熱量4[H]6O2酶細胞質基質②2丙酮酸酶第20頁,共60頁，星期六，2024年，5月有氧呼吸的三個階段葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量(少量)

（丙酮酸）場所：細胞質基質①丙酮酸徹底分解酶6CO2

+20[H]+能量(少量)場所：線粒體基質②2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+能量（大量）

場所：線粒體內膜③24[H]+6O2+6H2O第21頁,共60頁，星期六，2024年，5月分析討論：①C6H12O6分解在第幾階段？分解的場所在？線粒體中有無C6H12O6？②有氧呼吸的終產(chǎn)物有哪些？中間產(chǎn)物有哪些？三個階段都有的產(chǎn)物是？三個階段都產(chǎn)生的產(chǎn)物是那個階段產(chǎn)生的最多？③有氧呼吸的終產(chǎn)物CO2產(chǎn)生于第幾階段？哪幾個階段有[H]產(chǎn)生？[H]其去向？④水既是有氧呼吸的____物，也是有氧呼吸的______物？其中消耗水在哪些階段？產(chǎn)生水在哪些階段？⑤有氧呼吸每個階段都需要O2,嗎？如果不是，哪些階段需要O2參與？一細胞質基質CO2,H2O,ATP丙酮酸,[H]三ATP二一，二還原O2形成水底產(chǎn)二三不三第22頁,共60頁，星期六，2024年，5月3下列有關有氧呼吸的敘述中，正確的是（）

A．此過程必須有氧分子參與，始終在線粒體中進行

B．此過程的第二階段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，產(chǎn)生少量的ATPC．此過程的第三階段是葡萄糖氧化成水和二氧化碳，產(chǎn)生大量的ATPD．此過程的第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸，產(chǎn)生少量［H］和ATP第23頁,共60頁，星期六，2024年，5月1、需氧呼吸的反應總式？（在黑板上寫出）。小結2、有氧呼吸的概念+

H2O+

O2酶CO2+

H2O（38ATP）C6H12O6+能量６６６12

細胞在有氧的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生CO2和H2Ｏ，同時釋放出大量能量的過程。有氧徹底氧化產(chǎn)生CO2和H2Ｏ大量酶細胞第24頁,共60頁，星期六，2024年，5月C、H、O的來龍去脈：C6H12O6→丙酮酸→CO2CO2C:O:C6H12O6→丙酮酸H2OCO2H2OH:H2O→[H]→H2O

丙酮酸→[H]→H2O[H]→H2OC6H12O6O2

→H2OO:C6H12O6+6H2O+6*O26CO2+12H2*O+能量酶第25頁,共60頁，星期六，2024年，5月

1、讓一只白鼠吸入有放射性的18O2,該白鼠體內最先出現(xiàn)的含有18O的化合物是

A.二氧化碳B.水

C.丙酮酸D.乳酸第26頁,共60頁，星期六，2024年，5月

已知：1mol葡萄糖在體外燃燒可以產(chǎn)生2870kJ能量，而經(jīng)過細胞有氧呼吸則可以使1161kJ能量儲存在ATP中；ADP轉化為ATP需要吸收30.54kJ能量。試計算：1.有氧呼吸的能量轉換效率是多少？2.1分子葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生的能量能合成多少分子ATP？3.細胞呼吸過程中，轉變?yōu)闊崮艿哪芰渴且环N浪費嗎？教材P94小字第27頁,共60頁，星期六，2024年，5月熱能葡萄糖CO2+H2O能量ADP＋PiATP用于各項生命活動2870kJ約40％（體溫的來源）

1mol葡萄糖徹底氧化分解，共釋放2870kJ/mol的能量，其中一部分以熱能形式散失(約60%)；另一部分轉移到ATP中(1161kJ/mol，約40%)儲存，約形成38個ATP。第28頁,共60頁，星期六，2024年，5月當我們長時間舉著東西，或運動量過大時，我們的身體往往會有酸軟乏力的感覺，其實，這就是因為我們的肌肉得不到足夠的氧氣進行需氧呼吸，這時的肌肉細胞就不得不通過無氧呼吸來取得更多能量的結果……第29頁,共60頁，星期六，2024年，5月五無氧呼吸過程細胞質基質C6H12O6

酶少量能量(2ATP)4[H]2丙酮酸(2C3H4O3)+第一階段細胞質基質酶酶(2C2H5OH)酒精+2CO2(2C3H6O3)乳酸第二階段細胞質基質注意：【H】，ATP,終產(chǎn)物有氧對無氧呼吸相關酶起抑制作用。有些生物同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，因為它的有些細胞進行有氧呼吸，有些細胞進行無氧呼吸。第30頁,共60頁，星期六，2024年，5月無氧呼吸總反應式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞等）例：大多數(shù)植物、酵母菌同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？發(fā)酵酵母菌、乳酸菌微生物的無氧呼吸（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）無氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中注：教材P94相關信息無氧呼吸：一般是指細胞在缺氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底氧化的產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。第31頁,共60頁，星期六，2024年，5月1適宜的溫度條件下，在下列裝置中都加入活酵母，其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是（）訓練遷移ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入水加入葡萄糖和水并不斷攪拌A第32頁,共60頁，星期六，2024年，5月無氧呼吸的危害及意義

高等植物在水淹的情況下，可以進行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應缺氧環(huán)境條件。

人在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內消耗大量的能量，肌肉細胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要。危害見教材P95問題第33頁,共60頁，星期六，2024年，5月買罐頭食品時，發(fā)現(xiàn)罐頭蓋上印有“如發(fā)現(xiàn)蓋子鼓起，請勿選購”的字樣，引起蓋子鼓起的最可能原因是（）。

A．好氧型細菌呼吸產(chǎn)生CO2和H2OB．微生物呼吸產(chǎn)生CO2和C2H5OHC．乳酸菌呼吸產(chǎn)生CO2和C3H6O3D．酵母菌呼吸產(chǎn)生CO2和H2OB第34頁,共60頁，星期六，2024年，5月六、有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸無氧呼吸不同點相同點場所條件產(chǎn)物能量變化聯(lián)系實質細胞質基質、線粒體細胞質基質需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量，合成38ATP釋放少量能量，合成2ATP從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同分解有機物，釋放能量，合成ATP第35頁,共60頁，星期六，2024年，5月3.下列6支試管中分別含有不同化學物質和活性酵母菌細胞制備物。在適宜溫度條件下，會產(chǎn)生CO2的試管有（）①葡萄糖+已破裂的細胞②葡萄糖+含酵母菌細胞器的沉淀物③丙酮酸+含酵母菌細胞器的沉淀物④葡萄糖+只含酵母菌細胞質基質的上清液（隔絕空氣）⑤葡萄糖+只含酵母菌細胞質基質的上清液⑥丙酮酸+只含酵母菌細胞質基質的上清液（隔絕空氣）

A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④

D.②③④C第36頁,共60頁，星期六，2024年，5月練習1：一運動員正在進行長跑鍛煉,從他的大腿肌細胞中檢測到3種化學物質,其濃度變化如下圖,圖中P、Q、R三曲線依次代表（）PQR化學物質濃度鍛煉時間A，O2、CO2、乳酸B，乳酸、CO2、O2C，CO2、O2、乳酸D，CO2、乳酸、O2B第37頁,共60頁，星期六，2024年，5月小結：細胞呼吸狀況的判斷1.無CO2釋放：2.不消耗O2,但產(chǎn)生CO2：3.CO2的釋放量等于O2的吸收量：4.CO2的釋放量大于O2的吸收量：（1）.VCO2/VO2=4/3,有氧呼吸與無氧呼吸速率相等。（2）.VCO2/VO2〉4/3，有氧呼吸小于無氧呼吸。（3）.VCO2/VO2<4/3，有氧呼吸大于無氧呼吸。思考:若CO2釋放量小于O2的吸收量?則細胞呼吸狀況?細胞呼吸底物不是糖類,可能是脂肪。細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸或細胞死亡細胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。細胞只進行有氧呼吸。

細胞同時進行有氧和無氧呼吸。何種呼吸占優(yōu)勢？分以下三種情況：（呼吸底物為葡萄糖）第38頁,共60頁，星期六，2024年，5月向一密閉容器中加人葡萄糖溶液和酵母菌，1h后測得該容器中O2減少24ml.,CO2增加48mL，則在1h內酒精發(fā)酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的（）。

A.1/3B.1/2C.2倍D.3倍2.現(xiàn)有甲酵母菌進行有氧呼吸,乙酵母菌進行發(fā)酵,若它們消耗等量的葡萄糖,則它們放出CO2

和吸收的O2之比是()A.3:1B.1:2C.4:3D.2:3CD第39頁,共60頁，星期六，2024年，5月細胞呼吸方式定性分析A、若裝置1液滴______,裝置2液滴______,

則呼吸方式為_______________________。只有有氧呼吸左移不移動B、若裝置1液滴______,裝置2液滴______,

則呼吸方式為_______________________。只有無氧呼吸不移動右移C、若裝置1液滴______,裝置2液滴______,

則呼吸方式為_______________________。既有有氧呼吸又有無氧呼吸左移右移消耗氧的體積消耗氧氣和釋放二氧化碳的體積之差吸收CO2第40頁,共60頁，星期六，2024年，5月在科學研究中常用呼吸商（RQ=CO2/O2）表示生物用于需氧呼吸的能源物質不同。測定發(fā)芽種子呼吸商的裝置如下圖：關閉活塞，在25℃下經(jīng)20分鐘讀出刻度管中著色液移動距離。設裝置1和裝置2的紅色液分別向左移動x和y（mm）。x和y值反映了容器內氣體體積的減少。請回答：（蒸餾水中氣體溶解量忽略不計）

細胞呼吸強度定量分析第41頁,共60頁，星期六，2024年，5月（1）裝置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是

。（2）x代表

值，y代表

值。（3）若測得x=200（mm），y=30（mm），則該發(fā)芽種子的呼吸商是

。（4）若要測定已長出一片真葉幼苗的RQ值，則應將該裝置放于何種條件下進行，為什么？

。（5）為使測得的x和y值更精確，還應再設置一對照裝置。對照裝置的容器和小瓶中應分別放入

。設對照的目的是

。吸收呼吸產(chǎn)生的二氧化碳消耗氧氣的體積消耗氧氣和釋放二氧化碳的體積之差0.85第42頁,共60頁，星期六，2024年，5月（1）裝置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是

。（2）x代表

值，y代表

值。（3）若測得x=200（mm），y=30（mm），則該發(fā)芽種子的呼吸商是

。（4）若要測定已長出一片真葉幼苗的RQ值，則應將該裝置放于

條件下進行，為什么？

。（5）為使測得的x和y值更精確，還應再設置一對照裝置。對照裝置的容器和小瓶中應分別放入

。設對照的目的是

。吸收呼吸產(chǎn)生的二氧化碳消耗氧的體積消耗氧和釋放二氧化碳的體積之差0.85黑暗避免幼苗進行光合作用對氣體量變化的干擾死的發(fā)芽種子和蒸餾水校正因物理因素引起的氣體體積變化第43頁,共60頁，星期六，2024年，5月1內部因素——遺傳因素（決定酶的數(shù)量和種類）

1、不同種類植物呼吸速率不同，一般情況下，水生植物>旱生植物，陽生植物>陰生植物

2、同一植物不同器官呼吸速率不同

生殖器官>營養(yǎng)器官3、同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同幼苗期、開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降七.影響細胞呼吸的因素第44頁,共60頁，星期六，2024年，5月BAC影響細胞呼吸的外界因素：氧氣濃度A點：A點到B點：B點到C點：只進行厭氧呼吸，釋放較多CO2。CO2釋放急劇減少-----氧氣增多，厭氧呼吸受抑制，需氧呼吸還很弱CO2釋放量不斷上升-----氧氣增多，促進需氧呼吸第45頁,共60頁，星期六，2024年，5月細胞呼吸類型的判斷（以酵母為例）1、若只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，則只進行無氧呼吸（如A點）。2、若產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)比吸收O2的摩爾數(shù)多，則兩種呼吸同時并存（圖中AC段）。3、若產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與吸收O2的摩爾數(shù)相等，則只進行有氧呼吸（圖中C點以后）。4、B點表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等（CO2釋放量表示），此時CO2的總釋放量最低。D點表示O2濃度超過一定值（10%）以上時。無氧呼吸消失，說明有O2存在時，無氧呼吸受到抑制。O2%CO2釋放量有氧呼吸無氧呼吸ABCDCO2的總量

510152025第46頁,共60頁，星期六，2024年，5月水稻種子如何保存？蘋果又該如何保存？第47頁,共60頁，星期六，2024年，5月干燥低溫低氧低溫低氧第48頁,共60頁，星期六，2024年，5月溫度呼吸速率應用：低溫保鮮；增大晝夜溫差（2）溫度（4）水細胞含水量呼吸速率酶數(shù)量的限制環(huán)境中水含量呼吸速率長時間無氧呼吸供能不足應用：種子曬干保存（3）CO2過高CO2抑制細胞呼吸應用：增加CO2的濃度保鮮第49頁,共60頁，星期六，2024年，5月(1)、溫度：應用：貯存水果等時，適當降低溫度，可降低與細胞呼吸有關酶的活性，而延長保存時間

2影響呼吸作用的外界因素(2)、CO2過高CO2抑制細胞呼吸應用：增加CO2的濃度保鮮影響酶的活性溫度呼吸速率第50頁,共60頁，星期六，2024年，5月O2：貯藏水果時下降到____最有利貯藏。CO2：增加CO2濃度，降低O2濃度有良好的保鮮效果。CO2釋放O2吸收O2濃度氣體交換相對值abcd0a點有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O無氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2思考：虛線代表什么含義？(3)、氧氣：右圖表示植物非綠器官在不同O2濃度下,CO2釋放量和O2吸收量的變化曲線無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量第51頁,共60頁，星期六，2024年，5月(4)、水分自由水含量越多，代謝越旺盛，細胞呼吸越強。應用：糧油種子貯藏前風干、晾曬：減少水分，

呼吸作用干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高，

呼吸作用

降低細胞提高細胞1，亞麻；2，玉米；3，小麥。第52頁,共60頁，星期六，2024年，5月

4.右圖表示在儲存蔬菜、水果時，大氣中O2的濃度對植物組織內CO2產(chǎn)生的影響，試分析：釋放的相對值CO2（1）A點表示植物組織釋放CO2較多，這些CO2是_________的產(chǎn)物。（2）由A到B，CO2的釋放量急劇減小，其原因是________________________。（3）由B到C，CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是_________________________；到C點以后CO2的釋放量不再增加，其主要原因是____________________________。隨O2的增加，無氧呼吸受到抑制隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加強無氧呼吸受線粒體數(shù)量限