生物課件細(xì)胞呼吸作用

1、第十一講 細(xì)胞呼吸一、呼吸作用的概念 是指有機(jī)物在細(xì)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，釋放出能量并生成ATP的過程。有氧呼吸無氧呼吸二、有氧呼吸過程 細(xì)胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。第一階段：葡萄糖的初步分解【在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中】C6H12O6酶2C3H4O3 + 4H+2ATP第二階段：丙酮酸徹底分解2C3H4O3 + 6H2O酶6CO2 + 20H+ 2ATP第三階段：H的氧化24H+ 6O2酶12H2O +34ATP【在線粒體基質(zhì)中】【在線粒體內(nèi)膜上】C6H12O6+6H2O+6O2酶6

2、CO2+12H2O+38ATP一二三二三有氧呼吸的主要場所在線粒體中。能量去向一部分熱能形式散失，另一部分儲存在ATP中。三、無氧呼吸過程第一階段：葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3 + 4H+2ATP與有氧呼吸第一階段相同【在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中】第二階段：丙酮酸不徹底分解（1）酒精發(fā)酵2C3H4O3 + 4H酶2C2H5OH + 2CO2【在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中】（2）乳酸發(fā)酵2C3H4O3 + 4H酶2C3H6O3 例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）。例：大多數(shù)植物、酵母菌。 細(xì)胞在無O2的參與下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)

3、釋放出少量能量的過程。四、有氧呼吸與無氧呼吸的異同有氧呼吸無氧呼吸呼吸場所是否需氧分解產(chǎn)物釋放能量主要在線粒體內(nèi)需氧分子參加CO2 H2O較多能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)不需氧分子參加C3H603較少能量CO2C2H5OH有氧呼吸和無氧呼吸的相同之處：都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,將葡萄糖分解成丙酮酸；都是在酶的催化下進(jìn)行的；都有能量釋放。項(xiàng) 目1、有氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量（多）2、無氧呼吸（1）酒精發(fā)酵C6H12O6酶2C2H5OH+ 2CO2 + 能量（少）（2）乳酸發(fā)酵C6H12O6酶2C3H6O3 + 能量（少）根據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細(xì)胞呼吸狀況 1、當(dāng)C

4、O2釋放量等于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，容器內(nèi)氣體體積不變化。 2、不消耗O2，但產(chǎn)生CO2，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸，容器內(nèi)氣體體積可增大。 3、無CO2釋放時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化。 4、當(dāng)CO2釋放量大于O2消耗時(shí)，細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸兩種方式。若VCO2/VO2=4/3，有氧呼吸速率等于無氧呼吸；若VCO2/VO24/3，有氧呼吸速率小于無氧呼吸；若VCO2/VO24/3，有氧呼吸速率大于無氧呼吸。影響因素內(nèi)因遺傳因素外因環(huán)境因素不同植物呼吸速率不同陽生植物陰生植物同一植物不同時(shí)期呼吸速率不同幼苗期成熟期同一植物不同器官

5、呼吸速率不同生殖器官營養(yǎng)器官氧氣溫度CO2H2O五、影響呼吸作用的因素及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)原理酵母菌通過細(xì)胞呼吸可產(chǎn)生酒精。酵母菌通過細(xì)胞呼吸可產(chǎn)生二氧化碳。CO2可使澄清石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。根據(jù)石灰水的渾濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長短，可以檢測CO2的產(chǎn)生情況 。 橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇(俗稱酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色；可用于檢測酒精。探究酵母菌呼吸的方式實(shí)驗(yàn)假設(shè)：提出問題：實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：酵母菌在什么條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精?酵母菌在不同條件下產(chǎn)生的CO2是否一樣多?酵母菌在無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生的CO

6、2比無氧條件多探究實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：控制有氧和無氧的條件通氣或密封瓶口放置一段時(shí)間是否有酒精產(chǎn)生的?酸性條件下酒精與重鉻酸鉀溶液進(jìn)行反應(yīng)是否有CO2產(chǎn)生？通入石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液CO2的多少石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液顏色變化時(shí)間保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中正常生活的方法葡萄糖溶液濃度、適宜的溫度、pH自變量因變量無關(guān)變量第一步：配制酵母菌培養(yǎng)液。第二步：用A、B兩個(gè)錐形瓶裝入配制好的等量酵母菌培養(yǎng)液。第三步：按圖裝置連接。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：有氧裝置中，第三個(gè)錐形瓶：石灰水混濁程度高溴麝香草酚藍(lán)變色時(shí)間短無氧裝置中，第二個(gè)錐形瓶：酵母菌濾液：加入重鉻酸鉀，顏色仍為橙

7、色。石灰水混濁程度低溴麝香草酚藍(lán)變色時(shí)間長酵母菌濾液：加入重鉻酸鉀，顏色變?yōu)榛揖G色在無氧條件下酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量CO2。酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量CO2。1、溫度呼吸速率溫度/a.溫室栽培中增大晝夜溫差(降底夜間溫度)以減少夜間呼吸消耗有機(jī)物。b.食物的儲存保鮮通常采用低溫法通過影響酶的活性來影響呼吸速率。應(yīng)用2、氧氣有氧呼吸無氧呼吸CO2放出量應(yīng)用中耕松土向培養(yǎng)液或水體中通氣貯藏時(shí)抽出空氣，通入N2或CO2酵母菌發(fā)酵釀酒、乳酸菌發(fā)酵制酸奶CO2的釋放量5 10 15 20 25 30 O2%O在O2濃度為零時(shí)，只進(jìn)行無氧呼吸

8、；在O2濃度小于10%時(shí)，兩者呼吸方式同時(shí)進(jìn)行；在O2濃度大于10%時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸。無氧呼吸消失點(diǎn)無氧呼吸過程CO2的釋放量 在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，自由水含量高呼吸速率強(qiáng)，自由水含量低呼吸速率弱。 當(dāng)含水量過多時(shí)，呼吸速率減慢甚至死亡。呼吸速率含水量3、H2O種子的儲存要風(fēng)干；合理灌溉。應(yīng)用： 從化學(xué)平衡角度分析，當(dāng)環(huán)境中CO2濃度增加時(shí)，呼吸速率便會減慢。 貯藏新鮮水果和蔬菜時(shí)抽出空氣，通入N2或CO2。4、CO2應(yīng)用：呼吸強(qiáng)度CO2濃度有氧呼吸裝置：無氧呼吸裝置：10NaOH溶液吸收通入空氣中的CO2（避免影響產(chǎn)生的CO2含量的結(jié)果）葡萄糖溶液酵母菌 （培養(yǎng)酵母菌）第一個(gè) 錐形瓶：第二個(gè) 錐形瓶：第三個(gè) 錐形瓶：澄清的石灰水根據(jù)混濁程度進(jìn)行比較CO2的產(chǎn)生量橡皮球、氣泵（保持通入空氣）葡萄糖溶液酵母菌封口放置一段時(shí)間后，再與第二個(gè)錐形瓶連接。（使酵母菌消