細(xì)胞呼吸作用

細(xì)胞呼吸作用第1頁(yè)/共34頁(yè)下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)光能①糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能②ATP中活躍的化學(xué)能③直接用于各種生命活動(dòng)光合作用呼吸作用ATP水解？第2頁(yè)/共34頁(yè)一、細(xì)胞呼吸：想一想：呼吸與細(xì)胞呼吸是同一個(gè)概念嗎？概念：細(xì)胞呼吸是指生物體內(nèi)的有機(jī)物在活細(xì)胞中經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，并且釋放能量

的過(guò)程（又叫生物氧化）。第3頁(yè)/共34頁(yè)為什么萌發(fā)后的種子空癟了？第4頁(yè)/共34頁(yè)二.細(xì)胞呼吸的類型細(xì)胞呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸第5頁(yè)/共34頁(yè)（一）有氧呼吸第6頁(yè)/共34頁(yè)第1階段：葡萄糖的初步（無(wú)氧）分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量

（丙酮酸）（少量）

場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第2階段：丙酮酸徹底分解6CO2+20[H]+能量（少量）場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)2CH3COCOOH（丙酮酸）第3階段：[H]的氧化酶12H2O+能量（大量）場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜24[H]+6O2酶+6H2O1.有氧呼吸的過(guò)程第7頁(yè)/共34頁(yè)先細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、后線粒體

徹底分解1mol的葡萄糖共釋放2870KJ的能量。一部分轉(zhuǎn)移到ATP中儲(chǔ)存(1161KJ，約40%)；另一部分以熱能形式散失(約60%)。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放大量能量的過(guò)程。2.總反應(yīng)式3.反應(yīng)場(chǎng)所4.能量去向5.概念第8頁(yè)/共34頁(yè)（二）無(wú)氧呼吸1.過(guò)程第一階段:葡萄糖的初步分解:C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量

（丙酮酸）（少量）

場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)☆與有氧呼吸第一階段相同第9頁(yè)/共34頁(yè)第二階段:丙酮酸不徹底分解場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶2C2H5OH（酒精）+2CO2A.酒精類型

例：大多數(shù)植物、酵母菌(2)2CH3COCOOH（丙酮酸）酒精的鑒定及應(yīng)用+4[H]第10頁(yè)/共34頁(yè)第二階段:丙酮酸不徹底分解場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶2C3H6O3（乳酸）B.乳酸類型

例：高等動(dòng)物、人、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）②2CH3COCOOH（丙酮酸）+4[H]第11頁(yè)/共34頁(yè)3.無(wú)氧呼吸概念無(wú)氧呼吸是指細(xì)胞在無(wú)氧條件下，通過(guò)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)釋放出少量能量的過(guò)程。為什么釋放出少量能量？（酒精類型：225.94；乳酸類型：196.65KJ）其中61.08KJ轉(zhuǎn)移在ＡＴＰ中．？2.無(wú)氧呼吸總的反應(yīng)式①C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量②C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+少量能量第12頁(yè)/共34頁(yè)

項(xiàng)目類型

需氧呼吸無(wú)氧呼吸

不同條件場(chǎng)所氧化產(chǎn)物能量變化相同聯(lián)系本質(zhì)先細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)CO2和水CO2和酒精

或乳酸較多較少需要酶和Ｏ２需酶不需Ｏ２呼吸階段的第一階段完全相同都是氧化分解有機(jī)物，釋放能量三、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸之間的區(qū)別與聯(lián)系：第13頁(yè)/共34頁(yè)根據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細(xì)胞呼吸狀況

在以C6H12O6為呼吸底物情況下，CO2釋放量和O2的消耗量是判斷細(xì)胞呼吸類型的重要依據(jù)，總結(jié)如下：（1）無(wú)CO2釋放時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化，如馬鈴薯塊莖的無(wú)氧呼吸。（2）不消耗O2，但產(chǎn)生CO2

，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸。此種情況下容器內(nèi)氣體體積可增大，如酵母菌的無(wú)氧呼吸。（3）當(dāng)CO2釋放量等于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不變化，但若將CO2用NaOH溶液吸收，可引起氣體體積減少。（4）當(dāng)CO2釋放量大于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸和有氧呼吸兩種方式，如酵母菌在不同O2濃度下的細(xì)胞呼吸。欲判斷哪種占優(yōu)勢(shì)，可作如下分析：①若VCO2/VO2=4/3,無(wú)氧呼吸與有氧呼吸消耗等量的葡萄糖；②若VCO2/VO2<4/3,有氧呼吸占優(yōu)勢(shì)；③若VCO2/VO2>4/3,無(wú)氧呼吸占優(yōu)勢(shì)。（5）有H2O生成一定有有氧呼吸；有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。第14頁(yè)/共34頁(yè)四、細(xì)胞呼吸意義1、為生命活動(dòng)提供能量2、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料O

NH2

‖▕CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH丙酮酸丙氨酸呼吸作用能量熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細(xì)胞分裂生長(zhǎng)發(fā)育礦質(zhì)元素吸收肌肉收縮神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)C6H12O6CO2＋H2O2870kj1161kj1709kj第15頁(yè)/共34頁(yè)五.影響細(xì)胞呼吸的因素㈠內(nèi)部因素:遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量)1、不同種類的植物呼吸速率不同。如：旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽(yáng)生植物。2、同一植物的不同器官呼吸速率不同。如：生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官。3、同一植物在不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同。如：幼苗、開(kāi)花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。第16頁(yè)/共34頁(yè)㈡環(huán)境因素(溫度，氧濃度，二氧化碳濃度，水）溫度：溫度通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響細(xì)胞呼吸。植物呼吸作用的最適溫度一般在25℃～35℃，最高溫度在35℃～45℃。第17頁(yè)/共34頁(yè)氧氣濃度：（氧分壓）氧濃度為0時(shí)只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，在一定范圍內(nèi)隨氧濃度增大，有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，無(wú)氧呼吸逐漸減弱。當(dāng)達(dá)到一定濃度（A)時(shí)，無(wú)氧呼吸消失，只進(jìn)行有氧呼吸。CO2釋放的總量無(wú)氧呼吸有氧呼吸，即O2的吸收量是CO2釋放量曲線與O2吸收量曲線圍起來(lái)的面積，代表無(wú)氧呼吸過(guò)程中CO2的釋放量。AA點(diǎn)之前無(wú)氧呼吸和有氧呼吸同時(shí)進(jìn)行，A點(diǎn)之后，無(wú)氧呼吸消失，只進(jìn)行有氧呼吸。第18頁(yè)/共34頁(yè)二氧化碳濃度：CO2是呼吸作用的產(chǎn)物，對(duì)細(xì)胞呼吸有抑制作用，實(shí)驗(yàn)證明，在CO2濃度升高到1%～10%時(shí)，呼吸作用明顯被抑制。(如圖)水：在一定范圍內(nèi)，呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。第19頁(yè)/共34頁(yè)

六.細(xì)胞呼吸的應(yīng)用實(shí)例目的措施種子貯存水果、蔬菜保鮮作物栽培中耕松土溫室大棚夜晚降溫稻田晾曬給無(wú)土栽培液通風(fēng)或循環(huán)流動(dòng)包扎傷口,防止破傷風(fēng)感染傷口第20頁(yè)/共34頁(yè)目的：種子貯存的過(guò)程中，在不降低種子生活力的前提下，為盡量減少有機(jī)物的消耗，常常通過(guò)一些措施使細(xì)胞呼吸減弱。措施：(1)將種子風(fēng)干。通過(guò)風(fēng)干，使種子的自由水含量大量減少，從而使其新陳代謝（主要是細(xì)胞呼吸）受到抑制，減少儲(chǔ)存過(guò)程中有機(jī)物的消耗。種子貯存第21頁(yè)/共34頁(yè)(2)將種子裝袋密封，袋上打適量小孔。密封可使種子貯存袋內(nèi)的二氧化碳含量升高、氧氣含量適度降低，使細(xì)胞呼吸受到一定程度的限制，減少呼吸消耗；預(yù)留小孔，確保內(nèi)部二氧化碳含量不致過(guò)高、氧氣含量不致過(guò)低，避免種子因氧含量太低而進(jìn)行無(wú)氧呼吸，防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)物的積累影響種子的生活力。(3)適當(dāng)降低貯存溫度。降低溫度可使酶活性下降，使細(xì)胞呼吸暫時(shí)減弱，有利于有機(jī)物消耗的減少。(4)適當(dāng)降低貯存環(huán)境的濕度。種子在貯存過(guò)程中，若濕度太大，種子容易吸潮增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，也有利于霉菌生活，容易導(dǎo)致種子發(fā)霉變質(zhì)。第22頁(yè)/共34頁(yè)目的：既要減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，又要防止水分含量的降低和無(wú)氧呼吸產(chǎn)物的出現(xiàn)，以免影響水果、蔬菜的“新鮮”。措施：(1)適度降低貯存溫度。與種子貯存一樣，也是通過(guò)降低溫度減弱細(xì)胞呼吸，從而減少有機(jī)物的消耗。與種子貯存不同的是，種子在風(fēng)干狀態(tài)下對(duì)低溫的耐受性強(qiáng)，不容易受凍傷，水果和蔬菜在新鮮狀態(tài)下，自由水含量高，溫度太低易受凍害，因此，降低溫度應(yīng)以不使水果、蔬菜受凍害為前提。(2)讓貯存環(huán)境保持一定濕度。在濕度太小的環(huán)境中，水果與蔬菜容易失水，使“新鮮”程度下降。(3)用保鮮袋（膜）進(jìn)行包裝。控制袋（膜）內(nèi)氧氣含量，以適度抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行，減少有機(jī)物的消耗，但應(yīng)避免因氧含量太低而導(dǎo)致其進(jìn)行無(wú)氧呼吸，因?yàn)樗?、蔬菜在無(wú)氧呼吸時(shí)易產(chǎn)生酒精，導(dǎo)致品質(zhì)下降、變味。水果、蔬菜保鮮第23頁(yè)/共34頁(yè)

通過(guò)中耕松土，可改善土壤通氣狀態(tài)，促進(jìn)根系的有氧呼吸，保證根系吸收礦質(zhì)養(yǎng)分所需的能量，可有效避免根系因無(wú)氧呼吸造成的酒精中毒。另外，在進(jìn)行中耕松土?xí)r，還可去除雜草，避免養(yǎng)分流向人們不需要的方向，促進(jìn)養(yǎng)分朝著人們需要的方向（農(nóng)作物）流動(dòng)。作物栽培目的：以獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的收獲物為目的。措施：如增加作物對(duì)養(yǎng)分的吸收、減少有機(jī)物的消耗及其增加無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液中的氧含量等。中耕松土第24頁(yè)/共34頁(yè)

通過(guò)適當(dāng)降低溫室大棚內(nèi)夜晚的溫度，可減少作物呼吸消耗，以達(dá)到積累更多有機(jī)物目的。溫室大棚夜晚降溫

通過(guò)稻田晾曬，使稻田間歇缺水，一方面可促進(jìn)根系生長(zhǎng)，形成更加發(fā)達(dá)的根系，增大根系的吸收面積；另一方面，會(huì)改善土壤的通氣狀態(tài)，促進(jìn)根系的細(xì)胞呼吸，達(dá)到促進(jìn)礦質(zhì)養(yǎng)分吸收的目的，還有利于被土壤膠體固定的養(yǎng)分的釋放，有利根系的吸收。這些措施都有利于水稻的增產(chǎn)。稻田晾曬第25頁(yè)/共34頁(yè)

氧氣在水中的溶解度很低，往往成為限制作物生長(zhǎng)的因素，為了保證無(wú)土栽培植物根系進(jìn)行有氧呼吸對(duì)氧氣的需要，一是利用通氣設(shè)備，向營(yíng)養(yǎng)液中不斷通入空氣，增加溶氧；也可通過(guò)抽水裝置促使?fàn)I養(yǎng)液能夠不斷流動(dòng)，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液的流動(dòng)促進(jìn)溶氧增加向無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液中通氣或讓營(yíng)養(yǎng)液始終循環(huán)流動(dòng)。第26頁(yè)/共34頁(yè)包扎傷口

選用透氣消毒紗布，目的是抑制厭氧細(xì)菌的無(wú)氧呼吸。防止破傷風(fēng)感染傷口

較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時(shí)請(qǐng)醫(yī)生處理第27頁(yè)/共34頁(yè)

重鉻酸鉀(K2Cr2O7)可以檢測(cè)有無(wú)酒精存在。這一原理可以用來(lái)檢測(cè)汽車司機(jī)是否喝了酒。具體做法是：讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過(guò)的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠（兩者均為橙色），如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀或三氧化鉻就會(huì)變成灰綠色的硫酸鉻。怎樣檢測(cè)汽車司機(jī)是否喝了酒？第28頁(yè)/共34頁(yè)

1.(雙選）剛進(jìn)入西藏的湖南援藏干部，對(duì)高原缺氧環(huán)境所產(chǎn)生的生理反應(yīng)是（）

A.造血功能增強(qiáng)，紅細(xì)胞數(shù)增多

B.呼吸頻率加快

C.細(xì)胞大多以無(wú)氧呼吸獲得能量

D.心率加快BD2.同樣消耗1mol的葡萄糖，有氧呼吸產(chǎn)生的ATP比無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的ATP多（）A.20倍B.19倍C.34—36molD.12.7%B第29頁(yè)/共34頁(yè)3.在水稻葉肉細(xì)胞的細(xì)胞基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物分別是（）A.CO2；丙酮酸；葡萄糖B.丙酮酸；葡萄糖；CO2C.丙酮酸；CO2；葡萄糖C.葡萄糖；丙酮酸；CO2C4.圖示存放水果時(shí)，空氣中的氧氣濃度(x)與水果釋放的CO2相對(duì)量(y)之間的關(guān)系曲線，你認(rèn)為儲(chǔ)存水果應(yīng)選擇的最佳氧氣濃度是（）A.aB.bC.cD.dabcdxyB第30頁(yè)/共34頁(yè)5.研磨酵母菌后離心處理，得到上清液（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀（含細(xì)胞器）。將等量的上清液、沉淀和未經(jīng)處理的勻漿，依次置入甲、乙、丙3支試管中，分別進(jìn)行3項(xiàng)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。（1）向3支試管分別滴加等量的葡萄糖后，丙管內(nèi)的最終產(chǎn)物是__________，甲管是_________________，乙管是_________。（2）向3支試管分別滴加等量的丙酮酸后，乙管內(nèi)的最終產(chǎn)物是__________，甲管是__________________，丙管是__________________。（3）向3支試管分別加入熒光素（能發(fā)光的物質(zhì)），重復(fù)實(shí)驗(yàn)（1），則發(fā)光情況為：丙管：_________________，甲管：__________，乙管：_________________。二氧化碳和水二氧化碳和酒精葡萄糖二氧化碳和水丙酮酸二氧化碳和水發(fā)光最強(qiáng)次之基本無(wú)熒光第31頁(yè)/共34頁(yè)6.如下圖為酵母菌無(wú)氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）為什么要用煮沸又冷卻的葡萄糖溶液？____________