5.3.2細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用課件高一上學(xué)期生物人教版必修一

§5.3細(xì)胞呼吸的原理及應(yīng)用(2)教學(xué)目標(biāo)1.掌握無氧呼吸的過程及原理。2.理解有氧呼吸和無氧呼吸的異同3.說出影響細(xì)胞呼吸的因素4.植物組織呼吸方式的探究教學(xué)重點(diǎn)1.掌握無氧呼吸的過程及原理。2.理解有氧呼吸和無氧呼吸的異同3.說出影響細(xì)胞呼吸的因素教學(xué)難點(diǎn)植物組織呼吸方式的探究無氧呼吸過程如何？與有氧呼吸有何異同？四、無氧呼吸1.場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2.常利用的物質(zhì)----葡萄糖(C6H12O6)3.過程第一階段：C6H12O6酶2

C3H4O3+4[H]+少量能量

第二階段：2C3H4O3

+4[H]酶1酶22C2H5OH(酒精)+2CO22C3H6O3(乳酸)四、無氧呼吸4.總反應(yīng)式例：大多數(shù)植物、酵母菌C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例：乳酸菌、動(dòng)物肌細(xì)胞及馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚注意：大部分植物細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物是酒精，特殊部位也會(huì)生成乳酸。6.發(fā)酵酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也作做發(fā)酵，包括酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵。在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量的過程，就是無氧呼吸。5.無氧呼吸的概念注意：無論是分解成酒精和二氧化碳或者是轉(zhuǎn)化成乳酸，無氧呼吸都只在第一階段生成少量ATP。

1.1mol葡萄糖分解為乳酸后，共放出196.65kJ的能量，其中61.08kJ的能量儲存在ATP中，近69%的能量以熱能的形式散失。無氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率大約是多少?這些能量大約能使多少ADP轉(zhuǎn)化成ATP?無氧呼吸能量的利用特點(diǎn)--

2.1moI葡萄糖徹底氧化分解可以釋放2870kJ的能量。無氧呼吸時(shí)只放出196.65kJ的能量，大部分的能量去哪了?有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能無氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率大約是約為31%。[資料]3.無氧呼吸過程中能量發(fā)生了什么變化?儲存在酒精和乳酸中①ATP中活躍化學(xué)能②熱能③存留在酒精或乳酸中比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)呼吸場所是否需氧分解程度分解產(chǎn)物釋放能量相同點(diǎn)過程實(shí)質(zhì)7.總結(jié)：有氧呼吸與無氧呼吸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需要不需要徹底不徹底較多(32molATP)較少(2molATP)第一階段相同有機(jī)物氧化分解，釋放能量，合成ATPCO2和H2OCO2、酒精或乳酸1.概念：細(xì)胞呼吸是指有機(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。2.實(shí)質(zhì)：氧化分解有機(jī)物，釋放能量3.類型有氧呼吸（主要）無氧呼吸8.細(xì)胞呼吸4.意義：為生物體提供能量，還是生物體代謝的樞紐。蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝，都可以通過細(xì)胞呼吸過程聯(lián)系起來。1.將酵母菌破碎并差速離心處理，得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，進(jìn)行如表的實(shí)驗(yàn)。（A～F為試管編號，“+”表示加入了適量的該物質(zhì)，“-”表示未加入該物質(zhì)）能產(chǎn)生CO2和H2O的試管編號有_______________，能產(chǎn)生酒精的試管編號__________。編號加入物質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體酵母菌ABCDEF葡萄糖﹣+﹣+++丙酮酸+﹣+﹣﹣﹣氧氣﹣﹣+﹣+﹣D、FC經(jīng)典例題五、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。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?；ㄅ枥锏耐寥腊褰Y(jié)后，空氣不足，會(huì)影響根系生長，需要及時(shí)松土透氣。儲藏水果、糧食的倉庫，往往要通過降低溫度、降低氧氣含量等措施，來減弱水果、糧食的呼吸作用，以延長保質(zhì)期。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。有氧運(yùn)動(dòng)能避免肌細(xì)胞因供氧不足進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。乳酸大量積累會(huì)使肌肉酸脹乏力。水果蔬菜保鮮：低溫（零上）、低氧、適宜濕度糧食儲存：低溫（零上）、低氧、干燥遺傳特性：生長發(fā)育時(shí)期不同：器官不同：

六、影響細(xì)胞呼吸的因素（一）內(nèi)在因素（二）外界因素溫度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、含水量1.溫度貯存水果時(shí),適當(dāng)降低溫度(零上低溫)，可降低與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性而延長保存時(shí)間.在農(nóng)業(yè)大棚種植上，白天適當(dāng)升溫,夜晚適當(dāng)降低溫度,晝夜保持溫差，可以減少呼吸作用對有機(jī)物的消耗。溫度通過影響酶的活性間接影響細(xì)胞呼吸速率2.氧氣濃度影響呼吸作用的外界因素有氧呼吸無氧呼吸CO2的釋放量O2體積分?jǐn)?shù)/%在一定范圍內(nèi),隨著O2濃度增加,有氧呼吸速率逐漸增強(qiáng)，有氧呼吸速率逐漸增強(qiáng),但當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值時(shí),有氧呼吸速率將不再增加。隨著O2濃度增加,無氧呼吸速率逐漸受抑制。有氧呼吸:無氧呼吸:A點(diǎn):只無氧呼吸,釋放較多CO2影響呼吸作用的外界因素2.氧氣濃度C點(diǎn)以后:只進(jìn)行有氧呼吸A點(diǎn)到C點(diǎn):無氧呼吸和有氧呼吸B點(diǎn):CO2釋放總量最小,呼吸作用的總強(qiáng)度最低C點(diǎn):無氧呼吸的強(qiáng)度為0(2)結(jié)合上圖分析，適宜儲存水果、蔬菜的O2濃度是多少?為什么?nB點(diǎn)對應(yīng)的氧氣濃度因?yàn)榧?xì)胞總呼吸速率應(yīng)最小,有機(jī)物的消耗最少。能盡可能多的保存營養(yǎng)成分3.水含水量呼吸速率0原理：自由水含量多，新陳代謝加快，呼吸作用強(qiáng)度上升。應(yīng)用：糧食在收倉前要進(jìn)行晾曬處理；干種子萌發(fā)前要進(jìn)行浸泡處理。CO2濃度呼吸速率04.CO2濃度原理：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多________細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。應(yīng)用：農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存蔬菜和水果，就是利用蔬菜和水果自身產(chǎn)生的二氧化碳抑制細(xì)胞呼吸的原理。抑制例1：下列關(guān)于影響細(xì)胞呼吸的外界因素及其應(yīng)用的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.日溫26℃，夜溫15℃有利于番茄增產(chǎn)B.溫度通過影響酶的活性來影響細(xì)胞呼吸速率C.儲存糧食時(shí)，應(yīng)在低溫、低氧、干燥的情況下D.儲存蔬菜、水果時(shí)，應(yīng)在零下低溫、低氧、保持一定濕度的情況下D2.現(xiàn)有甲酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,乙酵母菌進(jìn)行發(fā)酵,若它們消耗等量的葡萄糖,則它們放出CO2

和吸收的O2之比是()A.3:1B.1:2C.4:3D.2:3C3.下列5支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度條件下，會(huì)產(chǎn)生CO2的試管有（）

①葡萄糖+已破裂的細(xì)胞②葡萄糖+線粒體

③丙酮酸+線粒體④葡萄糖+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）⑤丙酮酸+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）

A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④C4.葡萄糖是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸最常利用的物質(zhì)．將一只實(shí)驗(yàn)小鼠放入含有放射性18O2氣體的容器內(nèi)，18O2進(jìn)入細(xì)胞一段時(shí)間后，可能出現(xiàn)的放射性化合物是（）A． 水

B． 二氧化碳 C． 丙酮酸 D． 水和二氧化碳

D七.實(shí)驗(yàn)探究一定存在無氧呼吸為乳酸發(fā)酵或者細(xì)胞死亡一定存在有氧呼吸一定存在有氧呼吸七.實(shí)驗(yàn)探究只進(jìn)行乳酸發(fā)酵或細(xì)胞死亡只進(jìn)行酒精發(fā)酵只進(jìn)行有氧呼吸或有氧呼吸+乳酸發(fā)酵有氧呼吸+酒精發(fā)酵，多余CO2來自酒精發(fā)酵（如：人肌細(xì)胞）（如：酵母菌）七.實(shí)驗(yàn)探究知識拓展VCO2VO2＝1→＞1→＜1→呼吸熵只進(jìn)行有氧呼吸有氧呼吸+無氧呼吸（酒精發(fā)酵）有氧呼吸底物有可能含有

等非糖物質(zhì)（原因：脂肪中

含量

，氧化分解時(shí)耗氧量

。）脂肪氧少高假設(shè)呼吸底物為葡萄糖拓展：實(shí)驗(yàn)法判斷細(xì)胞呼吸方式裝置一紅色液滴移動(dòng)的距離代表有氧呼吸吸收O2量裝置二紅墨水滴的移動(dòng)情況反映釋放CO2和吸收O2的差值裝置一裝置二結(jié)果紅色液滴不動(dòng)紅色液滴不動(dòng)紅色液滴左移紅色液滴不動(dòng)

紅色液滴不動(dòng)紅色液滴右移

紅色液滴左移紅色液滴右移

只進(jìn)行有氧呼吸或有氧呼吸和乳酸發(fā)酵只進(jìn)行無氧呼吸（酒精發(fā)酵）既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸（酒精發(fā)酵）提醒：可以是酵母菌、萌發(fā)的種子等可以進(jìn)行呼吸作用的材料。（若是綠色植物，則該裝置需進(jìn)行遮光處理）只進(jìn)行乳酸發(fā)酵或死亡萌發(fā)的種子萌發(fā)的種子小結(jié)過程本質(zhì)應(yīng)用環(huán)境因素意義工業(yè)生產(chǎn)：釀酒、飼料農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：中耕松土健康生活：包扎傷口為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量氧氣濃度二氧化碳濃度溫度水分解有機(jī)物釋放能量葡萄糖→丙酮酸丙酮酸→酒精或乳酸釋放能量1.右圖下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時(shí)，CO2釋放量和O2吸收量的變化（呼吸底物均為葡萄糖）。下列相關(guān)敘述正確的是A.氧濃度為a時(shí)，最適于貯藏該植物器官B.氧濃度為b時(shí)，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C.氧濃度為c時(shí)，無氧呼吸最弱D.氧濃度為d時(shí)，有氧呼吸和無氧呼吸強(qiáng)度相等B隨堂練習(xí)2..右圖表示在儲存蔬菜、水果時(shí)，大氣中O2的濃度對植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響，試分析：釋放的相對值CO2

（1）A點(diǎn)表示植物組織釋放CO2較多，這些CO2是_________的產(chǎn)物。（2）由A到B，CO2的釋放量急劇減小，其原因是________________________。（3）由B到C，CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是_________________________；到C點(diǎn)以后CO2的釋放量不再增加，其主要原因是____________________________。隨O2的增加，無氧呼吸受到抑制隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加強(qiáng)無氧呼吸

受線粒體數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強(qiáng)3..陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因?yàn)?/p>

①產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害

（）

②產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害

③沒有專門的無氧呼吸結(jié)構(gòu)

④產(chǎn)生的能量太少

A.①②B.②③C.③④D.①④D4.關(guān)于無氧呼吸的敘述中，正確的是()A.不產(chǎn)生CO2B.一定產(chǎn)生CO2C.不形成ATPD.物質(zhì)氧化分解不徹底D5.一運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行長跑訓(xùn)練，從他的大腿肌肉細(xì)胞中檢測到

3種化學(xué)物質(zhì)，其濃度變化如右圖所示，圖中P、Q、R三曲線依次代表（）B鍛煉時(shí)間（分）A.O2、CO2、乳酸B.乳酸、CO2、O2C.CO2、O2、乳酸D.CO2、乳酸、O21.探究某生物材料的細(xì)胞呼吸類型（假設(shè)生物材料為植物種子，呼吸底物只有葡萄糖且不考慮外界條件的影響），某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖，請完善下面的結(jié)果的預(yù)測及其誤差的校正．【結(jié)果預(yù)測】（1）若甲液滴左移，乙液滴不移，則只進(jìn)行有氧呼吸．（2）若甲液滴不移，乙液滴右移，則只進(jìn)行無氧呼吸．（3）若甲液滴左移，乙液滴右移，則既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸．【誤差校正】①如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物，整個(gè)裝置應(yīng)黑暗（遮光）處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測定．②如果實(shí)驗(yàn)材料是種子，為防止微生物呼吸對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)對裝置及所測種子進(jìn)行表面消毒處理處理．③為防止大氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，將所測的生物材料滅活（如將種子煮熟等），其他條件均不變．2.呼吸商（RQ）是指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行呼吸作用的生物釋放CO2量與吸收O2量的比值。下圖表示測定消毒過的萌發(fā)小麥種子呼吸商的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說法不準(zhǔn)確的是A.KOH中放置筒狀濾紙的目的是增大吸收CO2的面積B.假設(shè)小麥種子只以糖類為呼吸底物，在25℃時(shí)經(jīng)10分鐘觀察發(fā)現(xiàn)：甲裝置中墨滴右移，乙裝置中墨滴不動(dòng)，說明10分鐘內(nèi)小麥種子進(jìn)行了無氧呼吸C.若在25℃時(shí)經(jīng)10分鐘觀察發(fā)現(xiàn)：甲裝置中墨滴左移30mm，乙裝置中墨滴左移200mm，則萌發(fā)小麥種子的呼吸商是0.85D.為了校正還應(yīng)設(shè)置一個(gè)對照裝置，對照裝置的大試管和小燒杯應(yīng)分別放入死亡的小麥種子、清水，其他條件不變

D

3.不同種類的生物在不同的條件下呼吸方式不同。下列對生物細(xì)胞呼吸方式的判斷，錯(cuò)誤的是A.若既不吸收O2也不釋放CO2，則說明該細(xì)胞已經(jīng)死亡

B.若C02的釋放量多于02的吸收量，則細(xì)胞可能既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸C.若C02的釋放量等于02的吸收量，則細(xì)胞可能只進(jìn)行有氧呼吸D.若只釋放C02，不消耗02，則細(xì)胞只進(jìn)行