人教版高中生物课件：细胞呼吸.ppt

课件说明,本课件部分原创,部分为引用后加工、修改、 补充和完善。内容为:人教版生物必修第五章第3节 按教纲要求为授课2课时+探究1课时,总计3课时。 因本部分内容为必修重点章节,在历年的高考中 占有很大的比重,而且又是学生感觉较难掌握的难点,所 以,结合本校学生的实际,本人计划安排4课时来完成。,第一课时,53 atp的主要来源细胞呼吸,生物体生命活动的主要能源物质是什么？,生物体生命活动所需能量的直接来源是什么？,atp,atp分子中能量的主要来源是什么？,细胞呼吸,单细胞动物的呼吸现象和细胞呼吸,+ 葡萄糖等,+ 水 +,细胞呼吸（本质）,呼吸（现象）,+ 葡萄糖等,+ 水,细胞呼吸（本质）,高等动物的呼吸现象和细胞呼吸,呼吸（现象）,气体运输,+,高等动物和人的呼吸全过程,外界 空气,呼吸运动,自由扩散,自由扩散,肺的通气,肺泡内的 气体交换,气体在血液 中的运输,组织里的 气体交换,呼吸道,肺泡,肺部的 毛细血管,血液 循环,组织的 毛细血管,组织 细胞,1、概念：生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量生成atp的过程。,细胞呼吸的概念,2、实质：分解有机物，释放能量生产atp,细胞呼吸与物质的燃烧有什么共同点？,都是物质氧化分解的过程 都能产生二氧化碳等产物 都释放能量,熊熊大火，发出了大量的热和光，但同学们想一想，葡萄糖在我们身体中的氧化也会像大火燃烧一样吗？,细胞呼吸能够像燃料在体外燃烧一样，来得那么猛烈吗？,拉瓦锡等在研究人的呼吸作用,拉瓦锡把呼吸 作用比作碳和 氢的“缓慢燃 烧过程”。,细胞呼吸是否需要氧气？ 生物在有氧和无氧条件下是 否都进行细胞呼吸呢？,提出问题,探究酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌简介 酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧呼吸的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。,以出芽生殖的方式产生后代,作出假设,假设酵母菌在有氧和无氧条件 下均能进行细胞呼吸。,如何设置实验组呢？,实验组,组a：有氧条件 组b：无氧条件,加入酵母菌和面做成的馒头、面包 松软多孔，是因为酵母菌发酵产生的气 体遇热膨胀所致，那么，产生的气体是 什么呢？在什么情况下产生的？此外， 面包通常还会有酒的气味，是否产生了 酒精？如何检验？,思考,提出问题,分析、解决问题,蓝,假设产生的气体是二氧化碳,方法一：澄清石灰水+co2,浑浊程度,方法二：溴麝香草酚蓝+co2,变黄的时间长短,灰绿色,橙色,橙色,鉴定是否有酒精产生,步骤一：配制酵母菌培养液,a组,b组,设计实验步骤,步骤二：a实验组(有氧情况下),10%naoh,酵母菌培养液,澄清石灰水,（浑浊）,? 作用,步骤二：b实验组(无氧情况下),酵母菌培养液,澄清石灰水,(浑浊),酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生二氧化碳 在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水。 在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。,分析实验结果,2.种子萌发的需氧量与种子所贮藏有机粉的元素组成和元素比例有关,在相同条件下,消耗同质量的有机物,油料作物种子（如花生）萌发时需氧量比含淀粉多的种子（如水稻）萌发时的需氧量 a.少 b.多 c.相等 d.无规律,1.下列关于atp的叙述中，错误的是 （ ）a.atp分子中含有c、h、o、n、p五种元素 b.atp分子中的“a”指腺嘌呤 ， c.atp可以注射，也可以口服 ， d.atp转化为adp时要消耗水 ，,b,b,第二课时,课件制作:惠东中学 谢伟雄,线粒体的结构与其成为有氧呼吸主要场所的功能是如何 相适应？,有氧呼吸的主要场所：,线粒体,c6h12o6,线粒体,细胞质基质,（少量）,c6h12o6,6co2,线粒体,细胞质基质,注意：进入线粒体分解的是丙酮酸，而不是葡萄糖,c6h12o6,6co2,12h2o,线粒体,细胞质基质,分析：,有氧呼吸的生成物co2和h2o分别产生于第几阶段？ 有氧呼吸的生成物co2中的c和o分别来自哪里？ 有氧呼吸的生成物h2o中的o 从何而来？ 有氧呼吸过程中哪几个阶段有h产生？其去向？ 有氧呼吸过程中哪几个阶段有atp产生？最多的是哪一个阶段？ 有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么？ 有氧呼吸过程中那些物质是由细胞质基质转运到线粒体的？,链接,细胞质基质,葡萄糖,丙酮酸 ,少量,线粒体基质,丙酮酸 h2o,co2 h,少量,线粒体内膜,h 、o2,h2o,大量,注意：进入线粒体分解的是丙酮酸， 而不是葡萄糖,有 氧 呼 吸 特 点:,需要氧气,将有机物彻底氧化分解,释放出大量的能量,在酶的催化下,什么是有氧呼吸？,有氧呼吸：细胞在氧气的参与下， 通过酶的催化作用，把糖类等有机物 彻底氧化分解，产生二氧化碳和水， 同时释放大量能量的过程。,请写出有氧呼吸总反应式,2870kj,38 mol atp,热能：维持体温、散失,产物 h2o中的o来自于反应物中的o2 产物co2中的o来自于参加反应的h2o和c6h12o6,atp：30.54x38=1161kj,约占40%,练一练,5-b-8,1.图5-b-8为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是( ) a.酶促反应的最适温度 b.酶因热而失活 c.酶促反应生成物量与时间的关系 d酶促反应速率和酶量的关系,2有氧呼吸三个阶段的共同特点是 （ ） a都有水的参与 b都有酶的参与和能量的释放 c都有氢产生 d都有大量能量产生,3、在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将 ( ) 与氢结合生成水 与碳结合生成co2 在线粒体中被消耗 在线粒体和细胞质基质中被消耗 a b c d,d,b,a,第三课时,课件制作:惠东中学 谢伟雄,刘翔在训练时,常会在第二天早上腿部肌肉酸胀,为什么?,苹果贮藏久了，为什么会有酒味散发出来？,水稻被水淹没如何进行细胞呼吸？,c6h12o6,线粒体,细胞质基质,（少量）,缺氧,c6h12o6,线粒体,细胞质基质,缺氧,酶,c3h6o3 （乳酸）,c2h5oh（酒精）+co2,酶,场所：细胞质基质,（少量）,（少量）,第一阶段-场所：,第二阶段-场所：,无氧呼吸,细胞质基质,细胞质基质,只在第一阶段释放少量能量，第二阶段没有能量释放,无氧呼吸的总反应式,大多数植物、酵母菌(酒精发酵),高等动物、人、乳酸菌(乳酸发酵),马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚,发酵技术的应用,生产啤酒、果酒和白酒等 生产乳酸类、柠檬酸类饮料 生产味精、酱油和醋 应用于垃圾、废水的处理 利用发酵产生沼气,总结:,无氧呼吸的概念：,细胞在无氧或缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。,1mol葡萄糖释放225.94kj，有61.08kj转移至atp（合成2molatp）其余的能量以热能的形式散失, 能量利用效率大约为？未释放的能量储存在何处？,c6h12o6 细胞质基质,2c2h5oh+2co2+能量,有氧呼吸与无氧呼吸的联系和区别,6co2+12h2o+能量,2c3h6o3+能量,小 结,1.消耗等量的c6h12o6无氧呼吸与有氧呼吸产生的co2之比为（ ） 2. 产生等量atp无氧呼吸与有氧呼吸消耗c6h12o6之比为（ ）,13,191,1.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的co2 那么这两种细胞呼吸所消耗葡萄糖的摩尔数之比是：（ ）,a、1：2 b、1：3 c、3：1 d、1：6,b,2、种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生（ ）,a.葡萄糖 b.丙酮酸 c.乳酸 d.酒精,b,随堂训练,3. 现有一瓶葡萄糖溶液，内有适量酵母菌，经测定瓶放出的co2 体积与吸收o2体积和比为 5：4，这是因为（假设两种细胞呼吸的速率相等）（ ） a、有1/5的酵母菌在进行有氧呼吸 b、有4/5的酵母菌在进行有氧呼吸 c、有4/7的酵母菌在进行有氧呼吸 d、有3/7的酵母菌在进行有氧呼吸,c,比 较,第四课时,课件制作:惠东中学 谢伟雄,将酵母菌细胞进行研磨，得到细胞研磨液匀浆。将其中一部分匀浆进行离心，得到上清液（细胞质基质）和沉淀，从沉淀中分离出线粒体，再分别进行下列试验：,探究性实验：,注：上清液（细胞质基质） 匀浆（细胞研磨液）,1、实验中通入空气的目的是什么？不通入空气实验结果如何？ ； 。 2、根据上述实验，你认为有氧呼吸的场所在何处？,促进有氧呼吸同时抑制无氧呼吸,第1、2、4组实验都会变浑浊，只有第3组不变,细胞质基质和线粒体,注： 上清液（细胞质基质） 匀 浆（细胞研磨液）,分析上述材料，找出分解葡萄糖的场所以及其分解产物？,分析上述材料，找出第一阶段产物继续反应的的场所、利用的部分物质以及其分解的部分产物？,如在a瓶插一根温度计，发现在前面的实验过程中，如果发生了相应的化学变化，温度计的温度都会有一定程度的上升。,分析上述材料，温度计温度上升的可能原因是什么？,练习1、呼吸作用过程中有co2放出时，则可判断此过程( ) a一定是无氧呼吸 b一定是有氧呼吸 c一定不是乳酸发酵 d一定不是酒精发酵,练习2、呼吸作用过程中有h2o产生时，则可判断此过程: 一定是_(有氧呼吸/无氧呼吸/酒精发酵 /乳酸发酵 )。,c,有氧呼吸,细胞呼吸的意义,1、为生物体的生命活动提供能量。 2、为体内其他化合物的合成提供原料。,影响细胞呼吸的因素,1、内因：遗传因素（呼吸酶的种类和数量）,不同植物的呼吸速率不同；同一植物不同发育时 期呼吸速率不同；同一植物不同器官呼吸速率不同。 一般说，阳生阴生，水生陆生；生殖器官营 养器官；幼苗期开花期成熟期。,2、外因：环境因素,影响呼吸作用的外界因素：,6co2 + 12h2o*,c6h12o6+ 6h2o + 6o2*,怎样才能促进有氧呼吸？,提高氧气浓度,适当升高温度,酶,增加自由水,在一定温度范围内，随温度的升高，细胞呼吸作用增强； 在最适温度（a点所对应的温度），细胞呼吸作用最强； 温度高于最适温度，酶的活性下降（甚至变性失活）， 细胞呼吸作用受抑制。,a,影响细胞呼吸的外界因素1,温度：接近0时，植物呼吸进行 得很慢，但有些植物的最低温度可 低于10；细胞呼吸的最适温度 在2535之间，最高 在3545。,b,a,c,影响细胞呼吸的外界因素2,只进行无氧呼吸，释放较多co2。,co2释放急剧减少-氧气增多，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸还很弱,co2释放量不断上升-氧气增多，促进有氧呼吸,细胞呼吸强度可用三种方式表示： 用co2释放量表示 用o2吸收量表示 用植物重量减少量表示,超过大气正常含量的高浓度co2 会抑制细胞呼吸。 据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加co2的浓度 就具有良好的保鲜效果。,3、co2的浓度：,4、含水量,在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强， 随含水量的减少而减弱。,5、机械损伤：,通常促进细胞呼吸。,四、细胞呼吸原理的应用,选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上 了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、 避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的 痊愈。,酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜 的通气、温度和ph等条件下，进行有氧 呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行 酒精发酵。,醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足 和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大 量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。,谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状 杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为 谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。,对于板结的土壤及时进行松土透气， 可以使根细胞进行充分的有氧呼吸， 从而有利于根系的生长和对无机盐 的吸收。此外，松土透气还有利于 土壤中好氧微生物的生长繁殖，这 能够促使这些微生物对土壤中有机 物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。,水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻 的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气 腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比， 水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水 稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以 稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不 足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时 间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用 ，使根系变黑、腐烂。,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽 孢杆菌适合在这种环境中生存并大 量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉 扎伤后，患者应及时请医生处理。,有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情 况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过 有氧呼吸可以获得较多的能量。相反， 百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。 无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳 酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激 肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌 肉酸胀乏力的感觉。,生物普遍具有两种呼吸方式 酵母菌：两种都有（即兼性厌氧） 醋酸杆菌：有氧呼吸 乳酸菌：无氧呼吸 破伤风杆菌：无氧呼吸,1、下列有关细胞呼吸的叙述，错误的是（双选）： a 蛔虫进行无氧呼吸； b 哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸 c 长跑时，人体产生的co2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物； d 发酵和无氧呼吸为同一概念 2、下列生物的呼吸全过程都在细胞质基质中进行的是： a 酵母菌 b 小麦 c 乳酸菌 d 玉米 3、足球比赛中，运动员所消耗的能量主要来自： a 有氧呼吸 b 高能化合物的转移 c 无氧呼吸 d 脂肪的氧化 4、一般陆生植物不能长期忍受水淹，原因是产生了（ ）对细胞有毒害作用。 a 丙酮酸 b 乳酸 c 二氧化碳 d 酒精,一、选择题 ：,c d,c,a,d,5、人红细胞无线粒体但能携带氧。红细胞所需能量的来源主要是利用 a 葡萄糖，进行有氧呼吸 c 乳酸，进行有氧呼吸 b 葡萄糖，进行无氧呼吸 d 乳酸，进行无氧呼吸 6.c6h12o6 是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。将一只实验小鼠放入含有放射性18o2气体的容器内，18o2进入细胞后，最先出现的放射性化合物是： a、丙酮酸 b、乳酸 c、 co2 d、 h2o,b,d,7、在生产实践中，贮存种子的最佳组合条件是 （ ） a低温、干燥、低氧