5.3.2 細胞呼吸的原理和應用課件-2024-2025學年高一上學期生物人教版（2019）必修1

問題探討人在劇烈運動后，肌肉會發(fā)酸；蘋果儲藏久了會有酒味。請分析出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因？第五章細胞的能量供應和利用第3節(jié)細胞呼吸的原理和應用(第2課時)1.無氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化2.細胞有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別和聯(lián)系3.細胞呼吸原理的應用本節(jié)目標本節(jié)重難點本節(jié)重難點本節(jié)重難點

任務一閱讀課本P94,分析無氧呼吸的過程，思考以下問題：1.無氧呼吸可以分為幾個階段？每個階段分別在哪里、發(fā)生了什么變化？2.總結(jié)無氧呼吸的總反應式。3.無氧呼吸過程能量發(fā)生了什么變化？無氧呼吸葡萄糖酶細胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸酶[H]酒精+CO2乳酸大多數(shù)植物酵母菌高等動物（人）馬鈴薯塊莖乳酸菌等過程酶不徹底氧化分解注：一種細胞只有一種無氧呼吸。少量能量酒精乳酸

葡萄糖沒有釋放的能量去哪里了？發(fā)酵：微生物的無氧呼吸葡萄糖的能量大多數(shù)儲存在不完全分解產(chǎn)物中1mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只釋放出196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量儲存在ATP中，近69%的能量都以熱能的形式散失了。人體肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸，能在肝臟中再次轉(zhuǎn)化為葡萄糖。無氧呼吸階段場所反應物產(chǎn)物例子能量一/二細胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸+[H]少量細胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸+[H]乳酸無酒精+CO2高等動物、乳酸菌和少數(shù)植物器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等)大多數(shù)植物、酵母菌等C6H12O6酶+能量（少量）

2丙酮酸+4[H]

酶2C3H6O3(乳酸)2丙酮酸+4[H]

酶2C2H5OH(酒精)+2CO22丙酮酸+4[H]

無氧呼吸C6H12O6酶

C3H6O3（乳酸）+少量能量2C6H12O6酶CO2+C2H5OH（酒精）+少量能量22例：高等動物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等。例：大多數(shù)植物、酵母菌等。葡萄糖的能量大多數(shù)儲存在不完全分解產(chǎn)物中無氧呼吸無氧呼吸的概念

無氧呼吸是指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。細胞呼吸的概念

細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)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。無氧呼吸有沒有意義？細胞呼吸的意義（1）為生物體的生命活動提供能量（2）生物體代謝的樞紐（如丙酮酸）細胞呼吸能量熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細胞分裂生長發(fā)育主動運輸肌肉收縮神經(jīng)沖動的傳導C6H12O6CO2＋H2O

O

NH2

‖

▕CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH丙酮酸丙氨酸小組討論——比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同項目有氧呼吸無氧呼吸不同點場所條件需要氧、酶不需要氧、_______產(chǎn)物能量大量少量相同點過程葡萄糖分解為丙酮酸的階段相同(第一階段)實質(zhì)意義為生物體的各項生命活動提供能量細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)需要酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸分解有機物，釋放能量，合成ATP為什么包扎傷口要選用透氣消毒紗布或創(chuàng)可貼？為什么利用酵母菌釀酒要先通入一定量的無菌空氣，再密封？為什么要給作物及時松土？為什么水稻要定期排水？為什么儲藏水果糧食要降低溫度和氧氣含量等措施延長保質(zhì)期？為什么皮膚傷口較深要到醫(yī)院及時注射破傷風抗毒血清？為什么提倡慢跑？閱讀P95的6個資料，說說細胞呼吸原理在生活生產(chǎn)中有哪些應用？細胞呼吸的應用細胞呼吸的應用病菌多是厭氧生物O2對其生命有抑制作用酸奶酒乳酸桿菌(兼性厭氧)酵母菌(厭氧)抑制根無氧呼吸(酒精有毒害)抑制病菌無氧呼吸先通氧，再密封促進根有氧呼吸有利于主動運輸吸收_____________礦質(zhì)離子破傷風桿菌（厭氧）促進有氧呼吸(減少乳酸產(chǎn)生)種子、糧食蔬菜、水果零上低溫、低氧、干燥零上低溫、低氧、一定濕度注射破傷風抗毒血清（抗體）細胞呼吸的應用課堂檢測1、下列生產(chǎn)措施或生活現(xiàn)象所涉及的細胞呼吸知識，解釋不正確的是(

)CA．提倡慢跑，可防止無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使人體肌肉酸脹B．零度以上低溫貯存果蔬，可降低呼吸酶活性，減少有機物的分解C．馬鈴薯塊莖腐爛的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用D．作物種子貯藏前需要干燥，主要是通過減少水分以抑制細胞有氧呼吸酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量C6Hl2O62C3H6O3（乳酸）+少量能量C6Hl2O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶①不消耗O2，釋放CO2:

②無CO2釋放:

③CO2釋放量=O2吸收量:

④CO2釋放量＞O2吸收量

⑤CO2釋放量=酒精量

⑥CO2釋放量＞酒精量只進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸只進行有氧呼吸或有氧+產(chǎn)乳酸無氧呼吸有氧呼吸+產(chǎn)酒精無氧呼吸只進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸有氧呼吸+產(chǎn)酒精無氧呼吸酶判斷呼吸方式：判斷酵母菌呼吸方式：只有有氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸只有無氧呼吸a：只有CO2釋放→b：吸收O2＜釋放CO2→c：吸收O2=釋放CO2→例1.

酵母菌同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，如果二者消耗了等量的葡萄糖，這時吸入的氧氣與產(chǎn)生的二氧化碳的分子數(shù)之比是A、3:4

B、4:3

C、1:2

D、2:1A26116如果有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2,則所消耗的葡萄糖之比為________。C6H12O6+6O2

→6CO2

有氧

C6H12O6

→2CO2

無氧

物質(zhì)的量之比66131:3細胞呼吸有關(guān)計算：總結(jié)：

（1）有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6（2）無氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2

或葡萄糖∶乳酸＝1∶2酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量C6Hl2O62C3H6O3（乳酸）+少量能量C6Hl2O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶酶影響呼吸作用的因素溫度作用機理：影響酶活性而影響呼吸速率溫度呼吸速率應用：貯存水果時，適當降低溫度在農(nóng)業(yè)上，夜晚適當降低溫度，可以減

少呼吸作用對有機物的消耗。水作用機理：影響代謝和氧氣的供應應用：稻谷等種子在貯藏前要晾曬，甚至風干，減少水分，降低呼吸消耗。影響呼吸作用的因素CO2濃度作用機理：CO2是細胞呼吸的產(chǎn)物，積累過多會抑制細胞呼吸。CO2濃度呼吸速率應用：適當增加CO2濃度，抑制細胞呼吸，有利于水果和蔬菜的保鮮。影響呼吸作用的因素O2濃度作用機理：O2是有氧呼吸必須的，對無氧呼吸有抑制作用無氧呼吸速率O2有氧呼吸速率O2CO2的生成速率CO2的生成速率O2=0，O2>0，O2濃度↑，有氧呼吸速率逐漸增高；在一定O2濃度下達到最大值進行無氧呼吸；無氧呼吸逐漸受到抑制。影響呼吸作用的因素O2濃度作用機理：O2是有氧呼吸必須的，對無氧呼吸有抑制作用總呼吸速率O2無氧呼吸+有氧呼吸B點.低氧氣濃度下儲藏哪個氧氣濃度下儲藏糧食最好？只進行無氧呼吸同時進行有氧呼吸和無氧呼吸只進行有氧呼吸A點呼吸方式：AB段呼吸方式：C點呼吸方式：O2濃度為0-10%時，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。ABC細胞呼吸相關(guān)實驗探究一、測定組織細胞的呼吸速率細胞呼吸速率通常用___________速率或_______速率來表示CO2的產(chǎn)生O2消耗常用測定裝置細胞呼吸相關(guān)實驗探究一、測定組織細胞的呼吸速率測定原理細胞有氧呼吸既產(chǎn)生CO2，又消耗O2，為測定其真實的呼吸情況，應只對其中一種氣體的變化進行測定。為此，通常向裝置內(nèi)添加______溶液或_______溶液吸收釋放的CO2NaOHKOH測定指標

CO2被吸收后，裝置內(nèi)氣體總量減少，壓強減小，刻度管內(nèi)的小液滴向左移動。所以，可用單位時間內(nèi)小液滴左移的距離代表細胞有氧呼吸消耗____的速率O2實驗現(xiàn)象結(jié)論裝置一液滴裝置二液滴不動不動產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡不動右移產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸欲確認某生物的呼吸類型，應設置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)細胞呼吸相關(guān)實驗探究是否進行有氧是否進行無氧裝置三消毒的種子細胞呼吸相關(guān)實驗探究有氧呼吸的過程第一階段：

C6H12O6（丙酮酸）第二階段：

2C3H4O3+6H2O酶第三階段：

24[H]+6O2C6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶總反應式：2C3H4O3+4[H]+能量6CO2+20[H]+能量酶12H2O+能量酶（大量）場所：細胞質(zhì)基質(zhì)場所：線粒體基質(zhì)場所：線粒體內(nèi)膜例：大多數(shù)植物、酵母菌例：動物和人、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚無氧呼吸：總反應式：C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶教材P96一2C【例2】有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當通入不同濃度的O2時，其產(chǎn)生的酒精和CO2的物質(zhì)的量如下圖所示。據(jù)圖中信息推斷錯誤的是（）A．當氧濃度為a時，酵母菌細胞呼吸第一階段才產(chǎn)生ATPB．當氧濃度為b時，酵母菌同時進行有氧呼吸和無氧呼吸C．當氧濃度為c時，酵母菌消耗的葡萄糖中仍有2/5用于無氧呼吸D．當氧氣濃度為d時，酵母菌的能量供應全部來源于有氧呼吸C課堂檢測（4）哪些過程能產(chǎn)生二氧化碳？（3）酵母菌細胞中可以進行哪些過程？（2）動物細胞中可以進行哪些過程？（1）①②③④過程進行的場所分別是哪里？（5）哪些階段可以釋放能量，產(chǎn)生ATP？課堂檢測2.下圖是細胞代謝過程中某些物質(zhì)的變化過程示意圖，下列敘述正確的是()A.在乳酸菌細胞中，能進行過程①②④B.過程①④都需要O2的參與才能正常進行C.真核細胞中催化過程①②③酶均位于細胞質(zhì)基質(zhì)中D.植物細胞中均不會發(fā)生②C4.(多選)以下過程能產(chǎn)生少量能量的是A.有氧呼吸第一階段B.有氧呼吸第三階段C.無氧呼吸第一階段D.無氧呼吸第二階段3.在呼吸作用過程中，若有CO2放出，則此過程一定A.是有氧呼吸B.是無氧呼吸C.不是酒精發(fā)酵D.不是乳酸發(fā)酵若有H2O產(chǎn)生，就一定是__________有氧呼吸課堂檢測課堂檢測（1）向3個試管中分別加入等量葡萄糖，各試管最終產(chǎn)物是：甲___________乙______________丙____________（2）向3個試管中分別加入等量丙酮酸，各試管最終產(chǎn)物是：甲________乙______________丙____________（3）隔絕空氣下，分別加入等量葡萄糖，各試管最終產(chǎn)物是：甲_____________乙______________丙_____________

丙酮酸+[H]葡萄糖CO2和H2O丙酮酸CO2和H2OCO2和H2O酒精和CO2葡萄糖酒精和CO2細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體未離心5.將酵母菌研磨、離心后，得到上清液(含細胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(含細胞器)。把等量上清液、沉淀物和未離心的均漿分別放入甲、乙、丙3個試管中，進行三項獨立實驗（見右圖）甲乙丙總結(jié)：

（1）有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6（2）無氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2

或葡萄糖∶乳酸＝1∶2許多食品包裝袋上明確標示“漲袋請勿食用”，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和酒精

C、乳酸菌呼吸，產(chǎn)生CO2和乳酸

D、酵母菌呼吸，產(chǎn)生CO2和H2O例2.密閉容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小時后測得該容器中O2減少24mL，CO2增加48mL，則在1小時內(nèi)酒精發(fā)酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的

A、3倍

B、1/2倍

C、2倍

D、1/3倍A242424412C6H12O6+6O2

→6CO2

C6H12O6

→2CO2

例3.現(xiàn)有一瓶滲有酵母菌的葡萄糖液，吸進氧氣的體積與放出二氧化碳的體積之比是3:5，因為：A.有1/2的酵母菌在進行有氧呼吸B.有2/3的酵母菌在進行有氧呼吸C.有1/3的酵母菌在進行有氧呼吸D.有1/4的酵母菌在進行有氧呼吸C6H12O6+6O2

→6CO2

C6H12O6

→2CO2

【例3】混合酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。下列敘述錯誤的是（）

A.氧濃度為b時，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6molB．a(chǎn)值應當為OC．氧濃度為c時，有50%的葡萄糖用于酒精發(fā)酵D．d濃度時只進行有氧呼吸氧濃度（%）abcd產(chǎn)生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol產(chǎn)生酒精的量9mol6.5mol6mol0mol課堂檢測2、如圖表示大氣溫度及氧濃度對植物組織內(nèi)產(chǎn)生CO2的影響，下列相關(guān)敘述不正確的是()

A．從圖甲可知細胞呼吸最旺盛的溫度為B點所對應的溫度B．圖甲曲線變化的主要原因是溫度影響與呼吸作用有關(guān)的酶的活性C．圖乙中DE段有氧呼吸逐漸減弱，EF段有氧呼吸逐漸增強D．和D、F點相比，圖乙中E點對應的氧濃度更有利于貯藏水果和蔬菜C課堂檢測3.甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。①曲線a、b、c分別表示

、

和呼吸作用CO2釋放量。②在O2濃度為0時，CO2的釋放量為___，此時只進行

；當O2濃度

時，

只進行有氧呼吸，此時CO2釋放量_____O2吸收量；當0＜O2濃度＜D時，既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸。無氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸≥DA等于課堂檢測3.甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。③在保存蔬菜、水果時，應選擇乙圖中

點對應的O2濃度，因為此時

；保存條件一般為

。④甲圖的a、b、c、d四種氧濃度中___是最適合蔬菜、水果的貯藏；⑤甲圖中氧濃度為a時的情況對應乙圖中的_____點；B細胞呼吸最弱零上低溫、低氧Ac課堂檢測3.甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。⑥甲圖中氧濃度為b時的情況對應乙圖中的_____段之間；⑦甲圖中氧濃度為____時沒有酒