2018細胞呼吸用

1、復(fù)習(xí)回顧，鞏固舊知：,1.ATP全稱、元素組成、結(jié)構(gòu)簡式？其中A、T、P、-、~各表示？2.寫出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式？3.ATP水解時的能量來源、去路？ATP合成時的能量來源、去路？,,,第三節(jié) ATP的主要來源—細胞呼吸,問題探討,18世紀，法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)物質(zhì)燃燒時需氧氣，并把呼吸作用比作“緩慢燃燒過程”。后來人們發(fā)現(xiàn)呼吸作用的實質(zhì)是有機物氧化分解，并釋放能量。討論：1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點？2

2、.呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么快嗎？3.在無氧條件下，細胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎？,1.呼吸作用與有機物的燃燒有什么共同點？,兩者的共同點是：都是物質(zhì)的氧化分解過程；都能產(chǎn)生CO2等產(chǎn)物，并且都釋放出能量。,2.呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎？,不能。否則，組成細胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解，能量會迅速地全部釋放出來，細胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。,問題探討,在無氧條件下，細胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量。

3、但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。,3.在無氧條件下，細胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎？,細胞呼吸的概念,細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并且生成ATP的過程。(又叫呼吸作用),實質(zhì)：氧化分解有機物釋放能量,,+ 有機物,,+ 水,呼吸作用（本質(zhì)）,呼吸現(xiàn)象和呼吸作用,,,呼吸（現(xiàn)象）,,呼吸器官,,氣體運輸,+,“呼吸”是指人體從周圍環(huán)境中吸入O2，同時呼出CO2的過程，這是

4、一種氣體的交換過程?！昂粑饔谩笔侵讣毎麅?nèi)有機物分解釋放能量的過程.,一、探究酵母菌細胞的呼吸方式,酵母菌：單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。,1.酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于 菌。酵母菌進行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2，在進行無氧呼吸時能產(chǎn)生 。2.CO2可使澄清的石灰水變 ，也可使_________

5、____ 水溶液由藍變綠再變黃。根據(jù)___________________ ______________________________________ ________________ ，可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況。3.橙色的 溶液，在酸性條件下可與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成 。,（一）.實驗原理,兼性厭氧,酒精和CO2,混濁,酚藍,

6、溴麝香草,或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短,石灰水混濁程度,重鉻酸鉀,灰綠色,二.實驗步驟,1.提出問題：酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精的條件是有氧還是無氧；酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產(chǎn)物是什么？2.作出假設(shè)：針對上述問題，根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗(如酵母菌可用于釀酒、發(fā)面等)作出合理的假設(shè)。,3.設(shè)計并進行實驗：（1）配制酵母菌培養(yǎng)液。（2）設(shè)計對比實驗：,a．圖甲中空氣先通過NaOH溶液的目的

7、 。,b．圖乙中B瓶先密封放置一段時間后，再連通盛澄清石灰水 的錐形瓶的目的是 。,排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的干擾,耗盡氧氣，確保產(chǎn)物CO2均來自無氧呼吸,（3）產(chǎn)物檢測：,a.檢測CO2的產(chǎn)生：觀察澄清石灰水的變化,b.檢測酒精的產(chǎn)生：,①在AB中各取2滴管酵母菌培養(yǎng)液的上清液，分別注入1號、2號干凈的試管中 ②在1號、2號試管中各滴加2滴重鉻酸鉀的濃硫酸溶液。

8、 ?輕輕振蕩，觀察試管中溶液的顏色變化。,AB,A,有氧,有氧,無氧,1,橙,2,橙色,灰綠,（4）分析結(jié)果，得出結(jié)論,二、細胞呼吸的方式,有氧呼吸,無氧呼吸,,（一）有氧呼吸,有氧呼吸的主要場所_________,線粒體,線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)上含有許多與呼吸作用相關(guān)的酶。,有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是________,其反應(yīng)式：,葡萄糖,2.過程：,細胞質(zhì)基質(zhì),C6H12O6 丙酮酸+[H],線粒體基質(zhì),丙酮酸+H2O CO

9、2+[H],線粒體內(nèi)膜,24[H]+6O2 12H2O,大量,1、有氧呼吸的反應(yīng)場所只有線粒體，對嗎？ 2、水在第幾階段參與反應(yīng)？有機物徹底氧化在第幾階段？3、是否每階段都有能量生成？大量生成能量在第幾階段？4、氧氣在第幾階段被利用？CO2和H2O分別在第幾階段生成？CO2和H2O中的O分別來自哪里？,總反應(yīng)式：,概念：,有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放

10、能量，生成大量ATP的過程。,,,,,已知：1mol葡萄糖在體外燃燒可以產(chǎn)生2870 kJ能量，而經(jīng)過細胞有氧呼吸則可以使1161 kJ能量儲存在ATP中；ADP轉(zhuǎn)化為ATP需要吸收30.54 kJ能量。試計算：1.有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率是多少？2.1mol葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生的能量能合成多少molATP ？ 3.細胞呼吸過程中，轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿哪芰渴且环N浪費嗎？,,熱能,葡萄糖,CO2+H2O,,,能量,,ADP＋Pi,,ATP,,

11、,用于各項生命活動,2870kJ,約40％,（體溫的來源）,1mol葡萄糖徹底氧化分解，共釋放2870kJ/mol的能量，其中一部分以熱能形式散失(約60%)； 另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(1161kJ/mol，約40%)儲存，約形成38molATP。,葡萄糖中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能和熱能,①場所：,a細胞質(zhì)基質(zhì) b線粒體基質(zhì) c線粒體內(nèi)膜,②能量去向：,一部分以熱能形式散失 另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中,③總反應(yīng)式：,④有氧

12、呼吸概念：,細胞在____的參與下，通過_______的催化作用，把_______等有機物_______________，產(chǎn)生_____和_____，釋放______,生成_________的過程。,(1709kJ/mol,約60%),(1161kJ/mol,約40%),氧,多種酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,徹底氧化分解,許多ATP,38個ATP,有氧呼吸小結(jié),復(fù)習(xí)回顧，鞏固舊知,1.如何檢測CO2的產(chǎn)生？現(xiàn)象是？如何判斷CO2產(chǎn)生

13、的多少？2.如何檢測酒精的產(chǎn)生？現(xiàn)象？3.ATP的主要來源？有氧呼吸的場所、主要場所？4.寫出有氧呼吸三個階段的反應(yīng)式以及反應(yīng)場所。5.寫出葡萄糖徹底氧化分解的反應(yīng)式。,課堂鞏固,1、下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段：,①產(chǎn)生CO2的階段（　　）②產(chǎn)生H2O的階段（　?。垩鯕鈪⑴c的階段（　　）④產(chǎn)生[H]的階段（ 　 　　?。莓a(chǎn)生能量最多的階段（　?。?二,三,三,一、二,三,2、有氧呼吸第一、二階段的共同產(chǎn)物是[

14、 ]A．CO2、ATP B．[H]、ATP、O2C．[H]、ATP D．[H]、ATP、CO2,C,3、酵母菌進行有氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所是 A、細胞質(zhì)基質(zhì) B、核糖體 C、線粒體 D、葉綠體,C,4、呼吸過程中能產(chǎn)生ATP的場所有A 細胞質(zhì)基質(zhì) B 線粒體基質(zhì) C 線粒體內(nèi)膜 D 核糖體,ABC

15、,5、讓一只小白鼠吸入18O2，該白鼠體內(nèi)最先出現(xiàn)18O的化合物是( ),A、二氧化碳,B、水,C、丙酮酸,D、ATP,B,1、產(chǎn)生酒精的無氧呼吸,（二）無氧呼吸,,第一階段：,葡萄糖,丙酮酸,+[H]（少量）,+ 能量（少量）,細胞質(zhì)基質(zhì),第二階段：,細胞質(zhì)基質(zhì),丙酮酸 C2H5OH（酒精） + CO2,細胞質(zhì)基質(zhì),總反應(yīng)式：,生物類型：酵母菌、大多數(shù)的植物。,產(chǎn)生于第幾階段？,2、產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸,

16、第一階段：,葡萄糖,２丙酮酸,+ 4[H]（少量）,+ 能量（少量）,細胞質(zhì)基質(zhì),第二階段：,2丙酮酸 2C3H6O3（乳酸）,細胞質(zhì)基質(zhì),總反應(yīng)式：,C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量,,酶,細胞質(zhì)基質(zhì),生物類型：骨骼肌細胞、哺乳動物成熟紅細胞；乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚,產(chǎn)生于第幾階段？,細胞在_____條件下，通過_____的催化作用，把葡萄糖等有機物_______氧

17、化分解，同時釋放出_____能量的過程。,無氧呼吸概念,無氧,酶,不徹底,少量,C6H12O6 2 C3H6O3（乳酸）+2molATP,,酶,細胞質(zhì)基質(zhì),細胞質(zhì)基質(zhì),1、這兩個反應(yīng)產(chǎn)生的能量少的原因__________ 未釋放的能量去哪里了？2、人的骨骼肌缺氧狀態(tài)時，發(fā)生哪個反應(yīng)？3、哪個反應(yīng)會產(chǎn)生CO2？,有機物氧化分解不徹底,細胞有氧呼吸和無氧呼吸的比較,細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,

18、細胞質(zhì)基質(zhì),O2、酶,缺氧或無氧、酶,H2O、CO2,C2H5OH、CO2或C3H6O3,釋放大量能量，形成大量ATP,釋放少量能量，形成少量ATP,①第一階段完全相同;②分解有機物，釋放能量,三、影響細胞呼吸的因素,1.內(nèi)因 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，如旱生植物的小于水生植物的，陰生植物的小于陽生植物的。（2）同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同，如幼苗期、開花期呼吸速率升高，成熟期呼

19、吸速率下降。（3）同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官的大于營養(yǎng)器官的。,2.外因：溫度、氧的濃度、水的含量等,（1）溫度,應(yīng)用：貯存水果時，適當(dāng)降低溫度，可降低與細胞呼吸有關(guān)酶的活性，從而延長保存時間,呼吸作用在最適溫度（25℃至35℃）時最強；超過最適溫度，呼吸酶的活性降低甚至變性失活，呼吸作用受抑制；低于最適溫度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。,0,,,,,,,,,,,5 10 15

20、 20 25 30 氧氣濃度（%）,,CO2的釋放速率,（2）氧氣,對于有氧呼吸：在一定范圍內(nèi)，隨O2濃度的增加，有氧呼吸的速率增強，超過一定限度，O2濃度再增加,有氧呼吸的速率也不再增加。,對于無氧呼吸：隨著氧氣濃度增加而受抑制，氧氣濃度越高，抑制作用越強，氧氣濃度達到一定值時被完全抑制。,右圖表示植物非綠器官在不同O2下,CO2釋放量和O2吸收量的變化曲線,0,,,

21、,,CO2釋放,O2吸收,O2濃度,氣體交換相對值,a,,b,c,d,0,有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O ＋能量無氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 ＋能量,,思考：CO2釋放量、O2吸收量與無氧呼吸CO2釋放量三者之間的關(guān)系？,CO2釋放量-O2吸收量=無氧呼吸CO2釋放量,酶,酶,,氧氣濃度,（1）點的含義①R點：細胞呼吸方式______________②P點之前：細胞呼吸方式____

22、__________________③P點之后：細胞呼吸方式______________________④___點對應(yīng)的O2濃度：為儲存蔬菜水果的最佳O2濃度，原因是______________________________⑤B點的含義：_________________________________ _______________________________此時有氧呼吸消耗的葡萄糖量應(yīng)為無氧呼吸

23、消耗葡萄糖量的________。,只進行無氧呼吸,無氧呼吸和有氧呼吸,只進行有氧呼吸,Q,釋放的CO2量最少,無氧呼吸釋放的CO2量等于有氧呼吸釋放的CO2量,1/3,（2）線的含義：①兩種呼吸方式同時存在的區(qū)段是 ；②RQ區(qū)段CO2生成量急劇減少的原因是 ；③區(qū)域ORP的面積表示____________________________________________,R

24、QP,隨著O2濃度增加，無氧呼吸受到抑制,無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量,(3)應(yīng)用,①中耕松土促進植物根部 呼吸②無氧發(fā)酵過程需要嚴格控制 環(huán)境③ 氧倉儲糧食、水果和蔬菜,有氧,無氧,低,,（3）CO2濃度 從化學(xué)平衡的角度分析，CO2濃度增加，呼吸速率下降（如圖）。應(yīng)用：在密閉的地窖中，氧氣濃度低,CO2濃度較高，抑制細胞的呼吸作用，使整個器官的代謝水平降低，有利于保存蔬菜、水果。,0

25、,（4）含水量對細胞呼吸的影響(1)曲線分析：在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸速率隨含水量的增加而 ，隨含水量的減少而 。當(dāng)含水過多時，呼吸速率減慢，甚至死亡。,(2)應(yīng)用,,①糧食在收倉前要進行 處理②干種子萌發(fā)前進行 處理,加快,減慢,晾曬,浸泡,1、儲存種子應(yīng)選擇的條件2、儲存蔬菜應(yīng)選擇的條件,低溫、低氧、高CO2、干燥,低溫、低氧、高CO2、適宜濕度,名師

26、點睛　水果和蔬菜與種子儲存條件的不同,1.為生物體的生命活動提供能量。,2.為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。,四、細胞呼吸的意義,細胞呼吸的產(chǎn)物,合成氨基酸,合成脂類,轉(zhuǎn)化為其他糖類,,,,五、細胞呼吸原理的應(yīng)用,資料分析,1、包扎傷口，選用透氣消毒紗布，其目的是_________________________________,創(chuàng)造透氣環(huán)境，避免厭氧菌的繁殖,2、酵母菌釀酒，先通氣，后密封，其原理是先讓酵母_____________

27、___，再__ _________,3、花盆經(jīng)常松土，能促進根部的__________，有利于吸收_____________等。,有氧呼吸，大量繁殖,無氧呼吸，產(chǎn)生酒精,有氧呼吸,礦物質(zhì)離子,4、稻田定期排水，能抑制__________產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。,無氧呼吸,5、破傷風(fēng)桿菌（厭氧菌）感染傷口，須及時清洗傷口，以防__________呼吸,6、提倡慢跑等有氧運動，防止劇烈運動，使肌肉細胞無氧呼吸產(chǎn)生大量_

28、_______，從而使肌肉酸脹乏力。,無氧,乳酸,7、延長種子、蔬菜、水果等儲存時間的方法：（1）低溫（冰箱保存）：抑制________的活性，從而降低呼吸速率，減少有機物的消耗。（2）低氧（真空包裝，充CO2、地窖保存等）：抑制___________呼吸。（3）低水分（曬干）：水分含量低，細胞代謝速率減慢。,酶,有氧,但蔬菜、水果的含水量必須適中，否則不能保鮮。,3.在有氧呼吸過程中,氧氣的作用是———————————————

29、———————,4.生物的細胞呼吸可分為—————— 和 ———————兩種類型，一般情況下供給肌肉活動的能量是通過—————— 呼吸提供，其能源物質(zhì)主要是 ———— 。,有氧呼吸,無氧呼吸,有氧,葡萄糖,1.葡萄糖徹底氧化分解的主要場所在——————,2.人在劇烈運動時,骨骼肌處于暫時缺氧狀態(tài)，可以通過無氧呼吸獲取能量,此時葡萄糖被分解為——————,線粒體,乳酸,5.有氧呼吸分三個階段,三個階段的共同特點是都有能量的釋放,但釋放能量

30、最多的是________;在線粒體中進行的是第________階段;第____階段需要O2,氧的作用是________;第____階段產(chǎn)生[H]最多；丙酮酸是第___階段的產(chǎn)物。,第三階段,二、三,一,三,氧化[H],二,下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、 c、d時,測得CO2釋放量和O2吸收量的變化。下 列相關(guān)敘述正確的是 A. 氧濃度為a時，最適于儲藏該植物器官 B. 氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量

31、是有 氧呼吸的5倍C. 氧濃度為c時，無氧呼吸最弱D. 氧濃度為d時,有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等,典例分析,,例題：下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化。請據(jù)下圖回答下列問題：(1)外界氧濃度在10％以下時，該器官的呼吸作用方式是________________。(2)該器官的CO2釋放與O2的吸收兩條曲線在P點相交后則重合為一條線，此時該器官的呼吸作用方式是___

32、_________，進行此種呼吸方式所用的底物是____________。(3)當(dāng)外界氧濃度為4～5％時，該器官CO2釋放量的相對值為0.6，而O2吸收量的相對值為0.4。此時，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸的____倍。,有氧呼吸和無氧呼吸,有氧呼吸,葡萄糖,1.5,6. 現(xiàn)有甲酵母菌進行有氧呼吸,乙酵母菌進行發(fā)酵,若它們消耗等量的葡萄糖,則它們放出CO2和吸收的O2 ( )