江苏赣榆县智贤中学高中生物 4.3 细胞呼吸课件 苏教版必修1.ppt

细胞呼吸 atp的主要来源 呼吸 机体与环境之间o2和co2交换的过程 呼吸作用 也称为细胞呼吸 对比 呼吸 现象 和呼吸作用的区别 细胞呼吸是如何将o2变成co2 实质是什么 人的呼吸过程包括三个互相联系的环节 外呼吸 包括肺通气和肺换气 气体在血液中的运输 内呼吸 指组织细胞与血液间的气体交换 拉瓦锡等在研究人的呼吸作用 18世纪 法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧需要氧气 并且把把呼吸作用比作碳和氢的 缓慢燃烧过程 后来人们发现 呼吸作用的实质是细胞内有机物的氧化分解 并且释放能量 1 呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点 都是物质的氧化的过程 都能产生co2等产物 并且都释放出能量 2 呼吸作用与物质的燃烧有什么不同点 问题探讨 能 但是 无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多 3 在无氧条件下 细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗 呼吸作用 内呼吸 高等动物的呼吸现象和呼吸作用 呼吸 外呼吸 气体运输 对比 若用温水把买来的鲜酵母化开 用它发一块面团 几个小时后 面团就会渐渐膨大 用手抠开里面 你会发现面团里面变成蜂窝一样 有许多空隙 并且你能闻到酒味和酵母菌产生的一种特殊香味 我们喝的啤酒白酒 医院里的酒精 化妆品中的甘油 都是用酵母菌生产的 小资料 酵母菌是一种单细胞真菌 在有氧和无氧的条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 加入酵母菌和面做成的馒头 面包松软多孔 是因为发酵产生气体所致 同时闻到酒味 是由于产生了酒精 这都是细胞呼吸作用的结果 那么 产生的气体是什么呢 气体和酒精在什么情况下产生的呢 提出问题 探究酵母菌细胞呼吸的方式 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 在有氧条件下产生酒精 无氧条件下产生二氧化碳 如何设置实验组呢 探究酵母菌细胞呼吸的方式 怎样鉴定有无酒精产生 这一原理是否可以用来检测汽车司机是否喝了酒 橙色的重铬酸钾 k2cr2o7 溶液 在酸性条件下与酒精发生化学反应 变成灰绿色 具体做法 让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾 如果呼出的气体中含有酒精 重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬 怎样鉴定有无二氧化碳产生 二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 配制培养液 控制有氧 无氧环境 自变量 因变量 无关变量 设置对比实验 设计实验 科学检测因变量 限制好无关变量 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤一 配制酵母菌培养液 设计实验步骤 a组 b组 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤二 a实验组 有氧情况 设计实验步骤 连接好如图实验装置 并连通橡皮球 或气泵 让空气间歇性地依次通过3个锥形瓶 约50min 然后将实验装置放到25 35 的环境中培养8 10h 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤二 b实验组 无氧情况 设计实验步骤 先将b瓶封口放置一段时间 再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 如图所示 然后将实验装置放到25 35 的环境中培养8 10h 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤三 鉴定是否有酒精产生 a组 b组 橙色 橙色 设计实验步骤 两支试管分别注入2ml酵母菌培养液的滤液 进行实验实验结果 变混浊 快 始终橙色 变混浊 慢 出现灰绿色 探究酵母菌细胞呼吸的方式 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 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 得出结论分析实验结果 酒精和co2是酵母菌在什么条件产生的 有氧 无氧 分析结果 得出结论 科学家通过大量的实验证实 细胞呼吸可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型 一 有氧呼吸 对于绝大多数生物来说 有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式 这一过程必须有氧的参与 有氧呼吸的主要场所是 线粒体 细胞有氧呼吸的过程 第一阶段 糖酵解阶段 反应场所 细胞质基质 特点 不需要氧的参与 只释放少量能量 2atp 生成少量 h 第二阶段 丙酮酸分解 6co2 20 h 2atp 酶 2c3h4o3 6h2o 反应场所 线粒体基质 特点 不需要氧的参与 但需要水参与生成二氧化碳和 h 并释放少量能量 2atp 第三阶段 水的生成 24 h 6o2 12h2o 34atp 酶 反应场所 线粒体内膜 特点 反应消耗氧气生成水并释放大量能量 34atp 总结 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 有氧呼吸三个阶段的比较 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸 h 少量 丙酮酸水 co2 h 少量 h o2 h2o 大量 主要场所 线粒体 总反应式 有氧呼吸概念 细胞在 的参与下 通过 的催化作用 把 等有机物 产生 和 释放 生成 的过程 氧 多种酶 葡萄糖 co2 h2o 大量能量 彻底氧化分解 大量atp 38molatp 能量去向 一部分以热能形式散失另一部分转移到atp中 1709kj mol 约60 1161kj mol 约40 总共产生2870kj mol 无氧呼吸 一般是指细胞在缺氧的条件下 通过酶的催化作用 把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物 同时释放出少量能量的过程 葡萄糖c6h12o6 过程 二 无氧呼吸 场所 细胞质基质 2molatp 场所 细胞质基质 c6h12o6 酶 2c3h4o3 丙酮酸 酶 2c3h6o3 乳酸 少量能量 a 乳酸发酵 例 高等动物 乳酸菌 高等植物的某些器官 马铃薯块茎 甜菜块根 玉米胚 骨骼肌供氧不足 无氧呼吸产生乳酸等 c6h12o6 2c3h4o3 丙酮酸 酶 2c2h5oh 酒精 2co2 b 酒精发酵 例 大多数植物 酵母菌 苹果储藏过久 植物水淹 酶 少量能量 问 同样是分解葡萄糖 为何无氧呼吸只能释放少量能量 发酵 微生物的无氧呼吸 酒精发酵 乳酸发酵等 无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸等不彻底氧化产物当中 三 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 相同点 场所 条件 产物 能量变化 联系 实质 细胞质基质 线粒体 细胞质基质 需氧 酶 不需氧 需酶 co2 h2o 酒精和co2或乳酸 释放大量能量 合成38atp 释放少量能量 合成2atp 从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同 以后阶段不同 分解有机物 释放能量 合成atp 1 呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量 四 呼吸作用的意义 2 呼吸作用能为体内其他化合物的合成提供原料 例如 丙酮酸是合成氨基酸的原料 1 与有氧呼吸相比 无氧呼吸最主要的特点是 分解有机物 释放能量 需要酶催化 有机物分解不彻底 d 2 种在湖边的玉米 长期被水淹 生长不好 其原因是a 根细胞吸收水分过多b 营养缺乏c 光合作用强度不够d 细胞有氧呼吸受阻 d 课堂练习 3 同样消耗 mol的葡萄糖 有氧呼吸转化为atp的能量是无氧呼吸能量转化为atp的 倍 20倍 19倍 倍多 12 7个百分点 b 五 影响细胞呼吸的因素 1 温度 主要影响呼吸酶的活性 储藏蔬菜水果时 适当降低温度 可降低与细胞呼吸有关酶的活性 减少呼吸消耗 从而延长保存时间 2 o2 在储存蔬菜水果时 应保持适宜的氧气浓度 a点 a点到b点 b点到c点 释放较多co2 无氧气 只进行无氧呼吸 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 抑制无氧呼吸 b a c 3 水 水是原料也是产物 自由水含量越多 代谢越旺盛 细胞呼吸越强 例 粮油种子贮藏前风干 晾晒 减少水分 呼吸作用 干种子萌发前浸泡 含水量增高 呼吸作用 减弱 提高 4 co2 抑制呼吸作用 影响酶活性等 六 细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽 细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用 1 发酵技术2 农业生产3 粮食储藏和果蔬保鲜 发酵生产 水稻露 晒田 细胞呼吸原理的应用 破伤风疫苗 创可贴 植物松土 1 发酵技术 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 2 农业生产细胞呼吸为植物吸收营养物质 细胞的分裂 植株的生长和发育等提供能量和各种原料 因此 在农业生产上 要设法适当增强细胞呼吸 以促进作物的生长发育 例 水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细胞呼吸 粮食储藏时 要注意降低温度和保持干燥 抑制细胞呼吸 延长保存期限 例 稻谷等种子含水量超过14 5 时 呼吸速率就会骤然增加 释放出的热量和水分 会导致粮食霉变 3 粮食储藏和果蔬保鲜 粮食储藏 果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸 果蔬储藏时采用降低氧浓度 冲氮气或降低温度等方法 例 苹果 梨 柑 橘等果实在0 1 时可储藏几个月不坏 荔枝一般只能短期保鲜 但采用低温速冻等方法可保鲜6 8个月 农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜 也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理 细胞呼吸要消耗有机物 使有机物积累减少 因此 对粮食储藏和果蔬保鲜来说 要设法降低细胞的呼吸强度 尽可能减少有机物的消耗等 课堂练习4 新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中 适当延长保鲜时间的生理原因是a 呼吸作用减弱b 呼吸作用加强c 光合作用减弱d 促进了物质的分解 a 练习1 种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生 葡萄糖b 丙酮酸c 乳酸d 酒精 b 提示 种子在浸水时进行无氧呼吸 不浸水是进行有氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同 巩固练习 2 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那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是 a 1 2b 1 3c 1 4d 1 6 3 一运动员正在进行长跑锻练 从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质 其浓度变化如下图 图中p q r三曲线依次代表a o2 co2 乳酸b 乳酸 co2 o2c co2 o2 乳酸d co2 乳酸 o2 将酵母菌研磨 离心后 得到上清液 含细胞质基质 和沉淀物 含细胞器 把等量的上清液 沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲 乙 丙3个试管中 进行四项独立实验 1 向3个