5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第2課時(shí)課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第3節(jié)

細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用

第二課時(shí)必修1分子與細(xì)胞

第5章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用課標(biāo)要求說(shuō)明生物通過(guò)細(xì)胞呼吸將儲(chǔ)存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)可以利用的能量。核心素養(yǎng)生命觀念：認(rèn)同線粒體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其作為有氧呼吸的主要場(chǎng)所相適應(yīng)科學(xué)思維：構(gòu)建有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程模型，理解二者之間的關(guān)系社會(huì)責(zé)任：運(yùn)用細(xì)胞呼吸原理，對(duì)生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例作出科學(xué)解釋細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體C6H12O6(葡萄糖)散失ATP酶[H]能量丙酮酸酶C2H5OH(酒精)

CO2C3H6O3（乳酸）酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一、無(wú)氧呼吸1.過(guò)程：第一階段：

第二階段：過(guò)程細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6C3H4O3+酶2[H]+少量能量4與有氧呼吸第一階段完全相同!細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2C3H4O3+4[H]2C3H6O3(乳酸)2C2H5OH(酒精)+2CO2

此過(guò)程不產(chǎn)生能量總反應(yīng)式:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6酶2乳酸+少量能量高等動(dòng)物、乳酸菌、植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等）2酒精+2CO2+少量能量大多數(shù)植物、酵母菌等。三、無(wú)氧呼吸2、無(wú)氧呼吸的概念：

在沒(méi)有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過(guò)不完全分解，釋放少量能量的過(guò)程，就是無(wú)氧呼吸。葡萄糖的分解不徹底，還有大量的能量存留在酒精或乳酸中。3、無(wú)氧呼吸能量去向：1mol葡萄糖196.65kJ（少量）61.08kJATP熱能大量能量存在留在未釋放的

或

中釋放乳酸酒精注意：人體肌細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的的乳酸，能在肝臟中再次轉(zhuǎn)化為葡糖糖。二、細(xì)胞呼吸1.概念：細(xì)胞呼吸是指

在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的

，生成

，釋放

并生成

的過(guò)程有機(jī)物氧化分解CO2或其他產(chǎn)物能量ATP2.意義：（1）為生物體提供能量（2）生物體代謝的樞紐即可為體內(nèi)其他化合物的形成提供原料三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用包扎傷口時(shí)，需要選用透氣的消毒紗布或“創(chuàng)可貼”等敷料。原理：增加通氣量，抑制破傷風(fēng)桿菌等厭氧菌的無(wú)氧呼吸，從而抑制其繁殖。利用麥芽、葡萄、糧食和酵母菌以及發(fā)酵罐等，在控制通氣的情況下，可以生產(chǎn)各種酒。原理：早期通氣，促進(jìn)酵母菌有氧呼吸，有利于菌種繁殖；后期密封，促進(jìn)酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精?；ㄅ枥锏耐寥腊褰Y(jié)后，空氣不足，會(huì)影響根系生長(zhǎng)，需要及時(shí)松土透氣。原理：促進(jìn)根部有氧呼吸，為主動(dòng)運(yùn)輸提供能量，有利于礦質(zhì)元素的吸收。促進(jìn)好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖，增大其對(duì)有機(jī)物的分解供植物體利用儲(chǔ)藏水果、糧食的倉(cāng)庫(kù)，往往要通過(guò)降低溫度、降低氧氣含量等措施，來(lái)減弱水果、糧食的呼吸作用，以延長(zhǎng)保質(zhì)期。原理：降低溫度、降低氧氣含量可以降低呼吸作用強(qiáng)度，減少有機(jī)物的消耗。通氣組織四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用破傷風(fēng)由破傷風(fēng)芽孢桿菌引起，這種病菌只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。皮膚破損較深或被銹釘扎傷后，病菌就容易大量繁殖。原理：避免破傷風(fēng)芽胞桿菌（只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸）進(jìn)行無(wú)氧呼吸而大量繁殖，引起破傷風(fēng)。提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)的原因之一是:有氧運(yùn)動(dòng)能避免肌細(xì)胞因供氧不足進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。乳酸的大量積累會(huì)使肌肉酸脹乏力。原理：避免肌肉細(xì)胞因供氧不足進(jìn)行無(wú)氧呼吸而產(chǎn)生大量乳酸。四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用汽車司機(jī)酒駕檢測(cè)飲酒駕車是指車輛駕駛?cè)藛T血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的駕駛行為。醉酒駕車是指車輛駕駛?cè)藛T血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的駕駛行為。與社會(huì)的聯(lián)系醉酒駕車危及生命！害人害己！第一階段：

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6C3H4O3+酶2[H]+少量能量4第二階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)漢水丑生侯偉作品2C3H4O3+4[H]

C3H6O3(乳酸)C2H5OH(酒精)+2CO2

無(wú)氧有氧有能量無(wú)能量每階段都產(chǎn)生能量第二階段：丙酮酸徹底分解第一階段：葡萄糖初步分解（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）C6H12O62C3H4O3丙酮酸+[H]+能量（少）酶4+能量（少）6CO2+[H]酶2C3H4O3+H2O206（線粒體基質(zhì)）第三階段：[H]的氧化+能量（多）H2O酶[H]+O224612（線粒體內(nèi)膜）比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸呼吸方式有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)場(chǎng)所條件產(chǎn)物能量ATP產(chǎn)生階段相同點(diǎn)聯(lián)系實(shí)質(zhì)意義細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)O2、多種酶無(wú)O2參與、多種酶徹底分解為12H2O+6CO2不徹底分解為2酒精和2CO2或2乳酸大量能量(32ATP)，大部分能量以熱能散失少量能量(2ATP)，大部分能量?jī)?chǔ)存在乳酸或酒精中三個(gè)階段均產(chǎn)生ATP僅在第一階段產(chǎn)生ATP分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP第一階段反應(yīng)完全相同，且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同：總結(jié)判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù):一定存在有氧呼吸一定存在有氧呼吸一定存在無(wú)氧呼吸一定為產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸只進(jìn)行有氧呼吸(或同時(shí)伴隨產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸)

兩類呼吸并存，差值為無(wú)氧呼吸量可能存在脂質(zhì)類氧化分解無(wú)氧呼吸有氧呼吸(或兩類呼吸并存)

四、影響細(xì)胞呼吸的因素1、內(nèi)部因素——遺傳因素（決定酶的種類和數(shù)量）不同植物的呼吸速率不同：同一植物不同器官呼吸速率不同：同一植物的不同發(fā)育期呼吸速率不同：2、外部因素——溫度、O2、CO2、H2O等陽(yáng)生植物＞陰生植物生殖器官＞營(yíng)養(yǎng)器官幼苗期＞成熟期影響細(xì)胞呼吸的因素——溫度通過(guò)影響_____________來(lái)影響呼吸速率呼吸酶的活性2.外因零上低溫應(yīng)用促進(jìn)呼吸作用：微生物培養(yǎng)時(shí)，提供適宜的溫度抑制呼吸作用：低溫儲(chǔ)存水果、蔬菜、種子大棚種植夜間降溫（降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗）影響細(xì)胞呼吸的因素CO2釋放總量2.外因——O2濃度只進(jìn)行無(wú)氧呼吸有氧呼吸和無(wú)氧呼吸同時(shí)存在有氧呼吸速率增大，無(wú)氧呼吸速率減?、傺鯕鉂舛葹?%時(shí)：②氧氣濃度0-10%時(shí)：?jiǎn)栴}2：氧氣濃度為0%、0%—10%、大于等于10%時(shí)分別存在的細(xì)胞呼吸方式？細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸③氧氣濃度大于10%時(shí)：DACB問(wèn)題1：請(qǐng)解釋圖中各點(diǎn)的含義影響細(xì)胞呼吸的因素2.外因——O2濃度CO2釋放總量問(wèn)題2：氧氣濃度為5%時(shí)細(xì)胞呼吸有何特點(diǎn)？

可在生產(chǎn)中如何利用特點(diǎn)？無(wú)氧呼吸減弱，有氧呼吸較弱細(xì)胞呼吸最弱，儲(chǔ)存蔬菜、水果、糧食等，應(yīng)控制氧氣濃為5%問(wèn)題3：氧氣濃度大于等于20%時(shí)，限制CO2釋放

量增加的因素可能有哪些？有氧呼吸速率最大，限制因素可能是呼吸底物的量、酶的量、酶的活性等五、影響細(xì)胞呼吸的因素4.外部因素——CO2濃度CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過(guò)多會(huì)抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。

應(yīng)用：適當(dāng)增加CO2濃度，抑制細(xì)胞呼吸，有利于水果和蔬菜的保鮮。果實(shí)保鮮或儲(chǔ)藏，可向密封環(huán)境中充入CO2或N2降低呼吸消耗。地窖來(lái)貯藏大白菜、甘薯等。五、影響細(xì)胞呼吸的因素5.外部因素——水在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。應(yīng)用①糧食在收倉(cāng)儲(chǔ)存之前要進(jìn)行晾曬，甚至烘干，減少水分，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。②干種子在萌發(fā)時(shí)，要浸泡以增強(qiáng)代謝。（2）種子：零上低溫、低氧、干燥、高CO2濃度。注、農(nóng)產(chǎn)品的儲(chǔ)存和保鮮方法：（1）果蔬：零上低溫、低氧（利用N2或CO2調(diào)節(jié)O2的濃度）高CO2濃度、濕度適中。.

練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.松土是許多農(nóng)作物栽培中經(jīng)常采取的一項(xiàng)措施。試分析農(nóng)田松土給農(nóng)作物的生長(zhǎng)、當(dāng)?shù)氐乃帘３忠约叭驓夂蜃兣确矫婵赡軒?lái)的影響，并指出如何盡量減少不利影響。松土透氣可以使根部細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長(zhǎng)和對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收，促進(jìn)作物生長(zhǎng)、進(jìn)行光合作用吸收更多的CO2，緩解全球氣候變暖現(xiàn)象；增強(qiáng)根系的水土保持能力；避免根細(xì)胞由于無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精對(duì)根系造成的傷害。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖，促使這些微生物對(duì)土壤有機(jī)物的分解，為植物生長(zhǎng)提供更多的CO2，也有可能導(dǎo)致局部大氣CO2濃度上升。松土不當(dāng)，可能傷害植物根系；要根據(jù)不同植物、植物不同的生長(zhǎng)階段等，采取不同的松土方法。.

練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用2.有氧呼吸過(guò)程是否含有無(wú)氧呼吸的步驟？結(jié)合地球早期大氣中沒(méi)有氧氣以及原核細(xì)胞中沒(méi)有線粒體等事實(shí)，想一想，地球早期的單細(xì)胞生物是否只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸？你體內(nèi)的骨骼肌細(xì)胞仍保留著進(jìn)行無(wú)氧呼吸的能力，這是否可以理解為漫長(zhǎng)的生物進(jìn)化史在你身上留下的印記？有氧呼吸第一階段與無(wú)氧呼吸第一階段完全相同，都不需要氧氣，都與線粒體無(wú)關(guān)。聯(lián)想到地球的早期以及原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，可以大膽作出這樣的推測(cè)：在生物進(jìn)化史上先出現(xiàn)無(wú)氧呼吸，而后才出現(xiàn)有氧呼吸。繼而推測(cè)，地球早期的單細(xì)胞生物只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，體內(nèi)骨骼肌細(xì)胞保留進(jìn)行無(wú)氧呼吸的能力，可以理解為漫長(zhǎng)的生物進(jìn)化史在人類身上留下的印記，同時(shí)也可以理解為人體在進(jìn)行長(zhǎng)跑等劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，在供氧不足的情況下，骨骼肌細(xì)胞保留一定的無(wú)氧呼吸來(lái)供能，有一定的適應(yīng)意義。細(xì)胞呼吸呼吸方式有氧呼吸無(wú)氧呼吸酶C6H12O6

＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量C6H12O62CO2＋2