蘇教版生物必修一43《細胞呼吸》課件 (蘇教版必修1)

1、 第三節(jié)第三節(jié) 細胞呼吸細胞呼吸下列轉變需經哪些生理過程才能實現(xiàn)？下列轉變需經哪些生理過程才能實現(xiàn)？光能光能糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能ATPATP中活躍的化學能中活躍的化學能直接用于各種生命活動直接用于各種生命活動光合作用光合作用細胞呼吸細胞呼吸ATPATP水解水解思考思考比較項目比較項目細胞呼吸細胞呼吸有機物燃燒有機物燃燒相同本質有機物氧化分解，釋放能量反應式有機物+O2CO2+H2O+能量不同條件條件溫和，酶催化點燃釋放能量逐步釋放快速連續(xù)釋放結果多數(shù)以熱能形式釋放，部分轉移到ATP有發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象（燃燒劇烈）細胞呼吸與有機物燃燒比較表一、細胞呼吸的概念一、細胞呼吸

2、的概念 細胞呼吸是主要是指糖類、脂質和蛋白質細胞呼吸是主要是指糖類、脂質和蛋白質等等有機物有機物在在活細胞活細胞中的氧化分解中的氧化分解為為二氧化碳二氧化碳或或其他有機物其他有機物，釋放釋放能量能量并生成并生成ATPATP的過程。的過程。又叫生物氧化。又叫生物氧化。發(fā)生場所：活細胞發(fā)生場所：活細胞反應物：糖類、脂質和蛋白質等有機物反應物：糖類、脂質和蛋白質等有機物產物：產物：CO2或其他產物或其他產物本質：氧化分解有機物，釋放能量的過程本質：氧化分解有機物，釋放能量的過程特點：條件溫和，能量釋放特點：條件溫和，能量釋放要點有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸二、細胞呼吸的過程二、細胞呼吸的過程類型

3、類型（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸 有氧呼吸有氧呼吸是細胞在有氧氣參與下，將糖類等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，同時釋放出大量能量的過程。1 1、定義：、定義：還有細胞質基質還有細胞質基質有氧呼吸的過程有氧呼吸的過程C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H能能2ATP2ATP熱熱線粒體線粒體細胞質基質細胞質基質第一階段：葡萄糖的初步分解第一階段：葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + + 能量能量場所：細胞質基質場所：細胞質基質2C2C3 3H H4 4O O3 3（少量）（少量） C C6 6H H1212O O6 62

4、 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP熱熱能能2ATP2ATP熱熱酶酶6H6H2 2O O20H20H線粒體線粒體細胞質基質細胞質基質丙酮酸徹底分解丙酮酸徹底分解酶酶6CO6CO2 2 + +20H20H+ +能量能量場所：線粒體場所：線粒體第二階段：第二階段：2C2C3 3H H4 4O O3 3+ +6H6H2 2O O（少量）（少量）C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP熱熱能能2ATP2ATP熱熱酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能能34ATP34

5、ATP熱熱線粒體線粒體細胞質基質細胞質基質氧的參與氧的參與酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量場所：線粒體場所：線粒體第三階段：第三階段：24H + 6O24H + 6O2 2（大量）（大量）有氧呼吸有氧呼吸 場場 所所 反應物反應物 產產 物物 釋能釋能第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段有氧呼吸三個階段的比較有氧呼吸三個階段的比較細胞質細胞質基質基質葡萄糖葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、H少量少量丙酮酸、丙酮酸、H2OCO2、H 少量少量H、O2H2O大量大量線粒體線粒體基質基質線粒體線粒體內膜內膜C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量能量

6、酶酶4 4、總反應式：、總反應式：5 5、能量釋放：、能量釋放：6 6、意義：、意義：有氧呼吸釋放的能量一部分有氧呼吸釋放的能量一部分儲存在儲存在ATP中中，一部分，一部分以熱能形式散失掉以熱能形式散失掉。(細胞呼吸能量效率高達細胞呼吸能量效率高達40%)有氧呼吸有氧呼吸是大多數(shù)生物特別是人和高等動、植物獲取是大多數(shù)生物特別是人和高等動、植物獲取能量的能量的主要途徑主要途徑。C、H、O的來龍去脈：的來龍去脈：vC：vH： vO：H2O H H2O O2 H2OC6H12O6 丙酮酸丙酮酸CO2C6H12O6 丙酮酸丙酮酸CO2H2O CO2丙酮酸丙酮酸H H2OH H2OC6H12O6C6H1

7、2O6+6H2O+6*O2 6CO2+ 12H2*O +能量能量酶酶（二）無氧呼吸（二）無氧呼吸1 1、定義：、定義： 細胞在細胞在無無O2的參與下，通過酶的催化作用，把的參與下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產物不徹底的氧化產物，同時釋，同時釋放出放出少量能量少量能量的過程。的過程。第一階段第一階段: 與有氧呼吸第一階段完全相同。 分子的葡萄糖分解成兩分子的丙酮酸,在分解的過程中產生少量的氫(用H表示),同時釋放出少量的能量。 第二階段第二階段: 丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉化成乳酸，并釋放少量的能量。 C C6 6H H

8、1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H能能線粒體線粒體細胞質基質細胞質基質第一階段：葡萄糖的初步分解第一階段：葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + + 能量能量場所：細胞質基質場所：細胞質基質2C2C3 3H H4 4O O3 3（少量）（少量） C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H能能線粒體線粒體細胞質基質細胞質基質第二階段：丙酮酸不徹底分解第二階段：丙酮酸不徹底分解2C2C3 3H H4 4O O3 3酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 能量能量2C2C3 3H H4 4O

9、 O3 32C2C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+2CO+2CO2 2 + + 能量能量酶酶酶酶C C3 3HH6 6OO3 3（乳酸）（乳酸）C C2 2HH5 5OHOH（酒精）（酒精）+ +COCO2 2酶酶場所：細胞質基質場所：細胞質基質能能能能（少量）（少量） （少量）（少量） 4、細胞無氧呼吸的總方程式、細胞無氧呼吸的總方程式（1）高等植物和酵母菌的無氧呼吸（酒精發(fā)酵）：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2 + 能量酶（2）高等動物和乳酸菌的無氧呼吸（乳酸發(fā)酵）：C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量酶例外：馬鈴薯塊莖和甜菜塊根無氧呼吸產生乳酸馬

10、鈴薯塊莖和甜菜塊根無氧呼吸產生乳酸有氧呼吸：C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量能量酶酶C6H12O62C2H5OH2CO2能量能量(少少)酶酶C6H12O6或或2C3H6O3能量能量(少少)酶酶無氧呼吸：（徹底的徹底的氧化產物）氧化產物）（酒精）（酒精）（乳酸）（乳酸）（不徹底的不徹底的氧化產物）氧化產物）（高等植物、（高等植物、（高等動物、（高等動物、酵母菌）酵母菌）土豆）土豆）乳酸菌、乳酸菌、聯(lián)系實際：聯(lián)系實際： 1 1、蘋果放時間久了，會有酒味，再后會變爛、蘋果放時間久了，會有酒味，再后會變爛 2 2、被水淹的植物長時間會死，而且根部最易爛、被水淹的植物長時間會死，而且根

11、部最易爛 3 3、生產中，釀酒、生產中，釀酒 注意事項注意事項 4 4、人劇烈運動后，肌肉酸脹、人劇烈運動后，肌肉酸脹 5 5、酸奶所含能量與牛奶相比、酸奶所含能量與牛奶相比細胞呼吸過程中能量的變化細胞呼吸過程中能量的變化1mol的葡萄糖的葡萄糖2870kJ的能量的能量有有1161kJ的能量儲存在的能量儲存在38molATP中中徹底氧化分解徹底氧化分解約約60%的能量都以熱能的形式散失的能量都以熱能的形式散失用于各項生命活動用于各項生命活動維持體溫維持體溫有氧呼吸有氧呼吸 能量變化能量變化無氧呼吸無氧呼吸 能量變化能量變化釋放：釋放：196.65KJ 轉移：轉移：61.08KJ ( 2molA

12、TP )比較項目比較項目 有氧呼吸 無氧呼吸 反應場所反應場所 反應條件反應條件 物質變化物質變化 能量釋放能量釋放 聯(lián)系聯(lián)系 先在細胞質基質后在線粒體完全在細胞質基質 必需有氧、酶 不需要氧、要酶 徹底氧化產物：COCO2 2和H H2 2O O 不徹底：酒精+COCO2 2 或乳酸 大量能量較少能量三、比較有氧呼吸和無氧呼吸三、比較有氧呼吸和無氧呼吸 1 1、實質相同實質相同（氧化分解有機物，釋放能量，產生（氧化分解有機物，釋放能量，產生ATPATP） 2 2、第一階段相同第一階段相同（都有從葡萄糖到丙酮酸（都有從葡萄糖到丙酮酸 的階段）的階段）小小 結結1.為生命活動為生命活動提供能量提

13、供能量（1）熱能散失或維持體溫恒定。（2）轉移儲存于ATP，水解后釋放能量用于細胞分裂、礦質吸收、肌肉收縮、神經傳導等生命活動。 2.為體內其他化合物合成為體內其他化合物合成提供原料提供原料 呼吸過程產生一些中間產物如丙酮酸，可以通過氨基轉換作用合成丙氨酸，也可以在肝臟中合成肝糖元或者葡萄糖等。 1、適當增強細胞呼吸，適當增強細胞呼吸，以促進農作物的生長發(fā)育。以促進農作物的生長發(fā)育。 如：如： 水稻的適時水稻的適時露田曬田露田曬田，經常松土經常松土2、降低細胞呼吸降低細胞呼吸，以減少有機物的消耗。，以減少有機物的消耗。如：儲藏糧食時，要如：儲藏糧食時，要降低溫度降低溫度、保持干燥保持干燥； 果

14、蔬儲藏時，要果蔬儲藏時，要降低溫度降低溫度、適當降低氧濃度適當降低氧濃度或或充氮氣充氮氣等方法，農村廣泛采用的等方法，農村廣泛采用的地窖地窖。總結：總結： 1、生物的細胞呼吸就是生物和活細胞重要的生理作用，也就是發(fā)生在每個活細胞中有機物氧化分解，能量釋放并生成高能化合物ATP的過程。 2、完成能量釋放、轉移的結構基礎是細胞質的基質和線粒體以及相關酶系統(tǒng)，它的物質基礎主要是糖類，還有脂類、蛋白質等能源物質。 3、從生物進化史看，有氧呼吸是在無氧呼吸基礎上發(fā)展而成的。所以盡管現(xiàn)今生物呼吸形式主要是有氧呼吸，但仍保留無氧呼吸的能力。 低溫貯存低溫貯存利用利用N2或或CO2調節(jié)調節(jié)O2的濃度的濃度干燥

15、后貯存干燥后貯存影響細胞呼吸的因素影響細胞呼吸的因素1 1、溫度：植物最適、溫度：植物最適25-3025-30溫度溫度呼吸呼吸速率速率應用：貯存水果時，適當降低溫度，可降低與細胞呼吸應用：貯存水果時，適當降低溫度，可降低與細胞呼吸有關酶的活性，而延長保存時間有關酶的活性，而延長保存時間2 2、水分、水分自由水含量越多，代謝越旺盛，細胞呼吸越強。自由水含量越多，代謝越旺盛，細胞呼吸越強。例：糧油種子貯藏前風干、晾曬：減少水分，例：糧油種子貯藏前風干、晾曬：減少水分， 呼吸呼吸作用作用 。 干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高，干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高， 呼吸作用。呼吸作用。 O O2 2：貯藏水果時

16、下降到：貯藏水果時下降到_最有利貯藏。最有利貯藏。COCO2 2：增加：增加COCO2 2濃度，降低濃度，降低O O2 2濃度有良好的保鮮效果。濃度有良好的保鮮效果。COCO2 2釋放釋放O O2 2吸收吸收O O2 2濃度濃度氣體氣體交換交換相對相對值值a ab bc cd d0a點點有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66 6O O2 26H6H2 2O O 6 6COCO2 212H12H2 2O O無氧：無氧：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH2 2COCO2 2思考：虛線代表思考：虛線代表什么含義？什么含義？3 3、氧氣：、氧氣：右圖

17、表示植物非綠右圖表示植物非綠器官在不同器官在不同O2濃度濃度下下,CO2釋放量和釋放量和O2吸收量的變化曲線吸收量的變化曲線例：現(xiàn)有一瓶摻有酵母菌的葡萄糖液，吸進例：現(xiàn)有一瓶摻有酵母菌的葡萄糖液，吸進氧氣的體積與放出氧氣的體積與放出CO2的體積比為的體積比為12，這是因為（這是因為（ ）A、有、有1/4的酵母菌在進行有氧呼吸的酵母菌在進行有氧呼吸B、有、有1/3的酵母菌在進行有氧呼吸的酵母菌在進行有氧呼吸C、有、有1/2的酵母菌在進行有氧呼吸的酵母菌在進行有氧呼吸D、有、有2/3的酵母菌在進行有氧呼吸的酵母菌在進行有氧呼吸思考：生產實踐中為使有機物向人們需要的器官中思考：生產實踐中為使有機物向

18、人們需要的器官中 積累，除了前面的方法外，還有其它方法嗎？積累，除了前面的方法外，還有其它方法嗎？如：去掉變黃、無光合作用的又要消耗養(yǎng)分的枝葉如：去掉變黃、無光合作用的又要消耗養(yǎng)分的枝葉A穩(wěn)定的化學能穩(wěn)定的化學能 活活躍的化學能。釋放躍的化學能。釋放能量能量光合作用與細胞呼吸的比較：光合作用與細胞呼吸的比較：葉綠體葉綠體細胞質基質、線粒體細胞質基質、線粒體需光需光不需光不需光合成有機物合成有機物分解有機物分解有機物光能光能穩(wěn)定的化學穩(wěn)定的化學能。儲存能量。能。儲存能量。合成代謝合成代謝分解代謝分解代謝光合作用為細胞呼吸提供有機物和光合作用為細胞呼吸提供有機物和O2；細胞呼吸為光合作用提供細胞呼吸為光合作用提供CO2。（一）（一）有氧呼吸的過程有氧呼吸的過程HH的氧化的氧化酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量場所：線