高中生物-细胞呼吸精品课件-唐海.pptx

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知识回顾：

第3节ATP的主要来源-细胞呼吸,第五章细胞的能量供应和利用,二部生物组,一探究酵母菌细胞的呼吸的方式（实验）,

（一）实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。

进行有氧呼吸产生水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2。

2、CO2的检测方法

（1）CO2使澄清石灰水变浑浊

（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3、酒精的检测橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。

（二）实验假设酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。

一探究酵母菌细胞的呼吸的方式（实验）,酵母菌：

单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存。

一探究酵母菌细胞的呼吸的方式（实验）,（三）实验用具（略）,1、NaOH的作用是什么？

2、酵母菌进行什么呼吸？

3、澄清的石灰水有什么作用？

4、如何说明CO2产生的多少？

5、如何控制无氧的条件？

一探究酵母菌细胞的呼吸的方式（实验）,（三）实验用具（略）,（四）实验结果预测,1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰水变浑浊。

2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。

3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多,一探究酵母菌细胞的呼吸的方式（实验）,（五）实验步骤,1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35、环境下培养8-9小时。

3、检测CO2的产生4、检测酒精的产生

（1）取2支试管编号

（2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管（3）分别滴加0.5毫升重铬酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀.试管密封，试管不密封,（六）观测、记录,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,一探究酵母菌细胞的呼吸的方式（实验）,（七）实验结果,酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。

在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。

二细胞呼吸的方式,细胞呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,包括,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸:

1、有氧呼吸过程,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸:

1、有氧呼吸过程,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸:

1、有氧呼吸过程,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸:

1、有氧呼吸过程,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,丙酮酸（2C3H4O3）+4H+能量（少量）,场所：

细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,场所：

线粒体基质,H的氧化,酶,12H2O+能量（大量）,场所：

线粒体内膜,24H+6O2,+6H2O,6CO2+20H+能量（少量）,丙酮酸（2C3H4O3）,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸:

1.能量：

都有能量的释放，但以第三阶段释放的能量最多,2.场所：

第一阶段在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体基质中，第三阶段发生在线粒体内膜上。

3.氧气：

只有第三阶段才需要氧气，作用是氧化H,生成水,有氧呼吸三个阶段的比较,1.C6H12O6,酶,2C3H4O3+4H+能量（2ATP）,细胞质基质,酶,+6H2O,6CO2+20H+能量（2ATP）,2.2C3H4O3,线粒体基质,酶,12H2O+能量（34ATP）,3.24H+6O2,线粒体内膜,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸:

细胞质基质,葡萄糖,丙酮酸、H,少量,线粒体基质,丙酮酸、H2O,CO2、H,少量,线粒体内膜,大量,H2O,H、O2,有氧呼吸全过程的比较：

二细胞呼吸的方式,有氧呼吸:

2、主要场所：

线粒体,3、能量去向：

一部分以热能形式散失（约60%）；另一部分转移到ATP中（约40%）。

4、总反应式：

5、概念：

有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。

二细胞呼吸的方式,有氧呼吸:

场所：

a细胞质基质b线粒体基质c线粒体内膜,能量去向：

一部分以热能形式散失另一部分转移到ATP中,总反应式：

有氧呼吸概念：

细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_，释放_,生成_的过程。

（1709kJ/mol,约60%）,（1161kJ/mol,约40%）,氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,许多ATP,38个ATP,有氧呼吸小结,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸:

1、为什么说骆驼储存脂肪能适应缺水环境？

2、花生种子与等量的小麦种子比较，在萌发时耗氧量较多的是？

3、有氧呼吸必须有线粒体参与才能进行吗？

讨论:

4、从生物膜系统的角度考虑，有线粒体参与的有氧呼吸有何优势？

二细胞呼吸的方式,无氧呼吸,C6H12O6,4H,2C2H5OH+2CO2,酶,酶,2C3H6O3,2CH3COCOOH,酶,2ATP,动物：

乳酸植物：

酒精玉米胚马铃薯块茎乳酸乳酸发酵：

酒精发酵：

无氧呼吸全过程,二细胞呼吸的方式,无氧呼吸,无氧呼吸全过程,二细胞呼吸的方式,无氧呼吸,1、无氧呼吸全过程：

2、无氧呼吸方程式：

3、无氧呼吸的概念：

无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。

二细胞呼吸的方式,无氧呼吸,

（1）高等动物（如剧烈运动、进入高原地区等）、某些植物器官（如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米种子胚）乳酸菌：

（2）大部分高等植物（如水淹时）、苹果果实、酵母菌（缺氧下）：

4、无氧呼吸的实例：

1.发酵：

常常是指微生物的无氧呼吸，根据产物不同又分为酒精发酵和乳酸发酵,2.能量产生：

1mol葡萄糖进行无氧呼吸释放能量为196.65KJ，其中有61.08KJ转移ATP（生成2molATP）中，其余部分以热能形式散失,能量转换效率也只有31%。

3.无氧呼吸只有第一阶段产生能量，第二阶段没有能量产生。

4.无氧呼吸第一阶段产生【H】，用于第二阶段还原丙酮酸。

二细胞呼吸的方式,无氧呼吸,2、为什么骨骼肌中含有大量的肌糖元？

3、无氧呼吸产生的酒精、乳酸在细胞中大量积累时，对细胞有毒害作用，利用有机物获得ATP效率低，为什么在进化中没有被淘汰呢？

1、缺氧条件下，哪些生物的无氧呼吸产物是酒精，哪些生物的无氧呼吸产物是乳酸？

讨论:

（1）依然有生存环境：

如肠道寄生虫,

（2）大多数生物以有氧呼吸为主，仍保留无氧呼吸能力恰好是对不利环境的适应表现,（3）人工选择：

为满足生产生活需要，一些优良的酒曲、菌种等被保留下来,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸和无氧呼吸的区别,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸和无氧呼吸的区别,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸和无氧呼吸的区别,二细胞呼吸的方式,有氧呼吸和无氧呼吸的区别,氧气、酶,酶,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,大量,少量,1.两者第一阶段相同，都是在细胞质基质中将葡萄糖分解成丙酮酸，2.都是在酶的催化下进行的；3.都有能量释放,例题：

有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图所示，在氧浓度为a时（）A酵母菌只进行无氧呼吸B2/3的葡萄糖用于无氧呼吸C1/3的葡萄糖用于无氧呼吸D酵母菌停止发酵,6mol,6mol,9mol,1.5mol,3mol,B,二细胞呼吸的方式,思考：

1不同生物无氧呼吸产物不同的原因是什么？

2只能进行无氧呼吸的生物，一定是原核生物吗？

3、无氧呼吸释放能量少的原因是什么？

在于催化反应的酶不同。

不一定。

如：

蛔虫是真核生物，生活在人和动物的肠道内，其细胞中无线粒体，进行无氧呼吸。

（哺乳动物成熟的红细胞）,无氧呼吸时,有机物氧化分解不彻底,有大量能量储存在酒精或乳酸中未释放出来。

4、现在地球上绝大多数生物的呼吸方式是有氧呼吸，为什么？

细胞呼吸的意义是为细胞各种生命活动提供能量，有氧呼吸释放能量的效率比无氧呼吸高得多，所以有氧呼吸得到较大发展，成为主要方式。

二细胞呼吸的方式,4、当CO2释放量大于O2吸收量时，细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸

（1）若VCO2/VO2=4/3时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖速率相等

（2）若VCO2/VO24/3时,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸（3）若VCO2/VO24/3时,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率小于有氧呼吸,1、无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。

如马铃薯块茎的无氧呼吸。

2、不消耗O2，但释放CO2时，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，如酵母菌的无氧呼吸（若CO2不被吸收，则容器内气体体积增大）,3、当CO2释放量等于O2吸收量时，细胞只进行有氧呼吸。

（若CO2不被吸收，则容器内气体体积不变；若CO2被吸收，则容器内气体体积减小）,底物C6H12O6,据CO2释放量和O2吸收量判断）,细胞呼吸类型判断：

二细胞呼吸的方式,装置1,装置2,实验结果预测和结论,植物组织细胞呼吸速率的测定方法：

二细胞呼吸的方式,植物组织细胞呼吸速率的测定方法：

植物呼吸作用的指标：

植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。

单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。

条件：

整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测材料进行处理。

对照组设置：

为防止气压、温度等物理膨胀因素引起的误差，应设置对照试验，将所测定的生物灭活（将种子煮沸），其他条件均不变。

用富含脂肪高的种子如油料作物种子做测定实验，则液滴移动更明显（耗O2量大）,三影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的利用,内部因素遗传因素（决定酶的种类和数量）,

（1）不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物。

（2）同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。

（3）同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。

三影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的利用,1.呼吸速率与温度的关系,生产上常利用这一原理在零上低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。

最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制（主要是通过影响酶的活性实现的）。

三影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的利用,2.呼吸速率与O2浓度的关系,O2浓度低时，无氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量等因素的影响）。

生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间；,三影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的利用,2.呼吸速率与O2浓度的关系,选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。

酵母菌是兼性厌氧微生物。

酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。

醋酸杆菌是一种好氧细菌。

在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。

谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。

在有氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。

谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。

三影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的利用,2.呼吸速率与O2浓度的关系,对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。

此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。

水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。

但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。

如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。

三影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的利用,2.呼吸速率与O2浓度的关系,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。

所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。

有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。

人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。

相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。

无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。

因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。

三影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的利用,3.呼吸速率与CO2浓度的关系,从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。

在密闭的地窖中，氧气浓度低,CO2浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜、水果。

三影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的利用,4.呼吸速率与含水量的关系,在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。

因为自由水既是有氧呼吸的反应物，又是细胞内良好的溶剂。

在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。

如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中的温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。

三影响细胞呼吸的环境因素及细胞呼吸原理的利用,在呼吸作用原理的应用中，若需要增强相关植物或器官的呼吸作用强度，可以采取供水、升温、高氧、低CO2等措施；若需减弱呼吸作用强度，可以采取：

干燥、低温、低氧、高CO2等措施。

粮食、蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧情况下，不同的是粮食储存应保持干燥，而蔬菜和水果储存则应保持一定湿度。

低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。

小结：

四细胞呼吸的意义,1.呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。

2.呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。

课堂小结：

1关于真核细胞呼吸，正确的说法是（）A无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应B水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度C无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体D有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质,解析：

有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。

所以，有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质。

无氧呼吸不需O2参与，但可以将有机物不彻底氧化分解，有脱氢过程，故也属于氧化反应。

无氧呼吸的酶只存在于细胞质基质。

答案：

D,2（2008年上海生物）右图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。

酶1、酶2和酶3依次分别存在于（）A线粒体、线粒体和细胞质基质B线粒体、细胞质基质和线粒体C细胞质基质、线粒体和细胞质基质D细胞质基质、细胞质基质和线粒体,C,3、将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液（细胞质基质）和沉淀物（含线粒体），把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。

下列叙述正确的是（）A甲试管中最终产物为CO2和H2OB乙试管中不发生反应C丙试管中有大量的ATP产生D丙试管中无CO2产生,甲：

细胞质基质+葡萄糖+无氧环境,乙：

线粒体+葡萄糖+无氧环境,丙：

细胞质基质量+线粒体+葡萄糖+无氧环境,B,下列叙述正确的是（）A甲组不产生CO2而乙组产生B甲组的酒精产量与丙组相同C丁组能量转换率与丙组相同D丁组的氧气消耗量大于乙组,D,4、,5右图表示某植物幼根的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和CO2的释放量随环境中O2浓度的变化而变化的曲线，其中线段XYYZ，则在氧浓度为a时（）A有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多B有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等C有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多D有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多,C,6下列选项表示正常情况下，不同物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。

若在X点加入有氧呼吸抑制剂，下列曲线中将会发生明显变化的是（）,A、自由扩散,B、协助扩散,C、主动运输,D、H2O,7、下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,测得CO2释放量和O2吸收量的变化。

下列相关叙述正确的是（）A.氧浓度为a时，最适于储藏该植物器官B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C.氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等,B,8、如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量的变化，请据图回答：

（1）在外界氧浓度为10%以下时，该器官的细胞呼吸方式是_。

（2）无氧呼吸强度与氧浓度之间的关系是_。

（3）AB段表示CO2释放量减少，其原因是_。

无氧呼吸、有氧呼吸同时存在,无氧呼吸强度随氧浓度的升高而逐渐减弱，直至为零。

氧浓度逐渐升高到5%时，无氧呼吸逐渐被抑制，而有氧呼吸也较微弱,（4）上线与下线相交于C点，对于B、C点，以下叙述正确的有（多选）（）AC点时，植物既进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸BC点时，植物只进行有氧呼吸，此时无氧呼吸被完全抑制CB点时，无氧呼吸强度最弱DB点时，植物呼吸强度最弱（5）图中阴影部分的面积代表_,BD,不同氧浓度下的无氧呼吸强度,（6）当外界氧浓度为4%5%时，该器官CO2的释放量相对值为0.6，而O2的吸收量相对值为0.4。

此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的_倍。

1.5,