呼吸作用课件

复习提问,生物体生命活动的主要能源物质是什么？,生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？,葡萄糖,ATP,那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATP的呢？,细胞呼吸,细胞呼吸,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。,1、别称：细胞呼吸也称呼吸作用或生物氧化,2、实质：分解有机物，释放能量,单细胞动物的呼吸现象和呼吸作用,+糖类,+水+,呼吸作用（本质）,气体交换（现象）,呼吸,+糖类,+水,呼吸作用（本质）,高等动物的呼吸现象和呼吸作用,呼吸运动（现象）,气体运输,+,呼吸,“呼吸”是机体与环境之间O2和CO2交换的过程，而“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。,“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼吸作用”是“呼吸”的继续。,问题探讨,18世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气，并把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用的实质是有机物氧化分解，并释放能量。,1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生CO2等产物，并且都释放出能量。,2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。,3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？,问题探讨,酵母菌,单细胞真菌-真核生物（兼性厌氧菌：有氧无氧的条件都能生存）生长周期短，增殖速度快还-可以用酵母菌作为实验材料,酵母菌,啤酒,面包,红酒,发面,CO2,酒精,一、探究酵母菌细胞呼吸的方式,提出问题,作出假设,设计实验,酒精和CO2是酵母菌在有氧条件下还是在无氧条件下产生的？,酵母菌在有氧呼吸时产生CO2、在无氧呼吸时产生CO2和酒精。,小组合作讨论方案：1、如何分组？2、如何控制有氧、无氧的环境条件？3、怎样鉴定有无CO2？如何判断CO2多少？怎样鉴定有无酒精？,（一）实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2。,2、CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3、酒精的检测橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下能与酒精发生反应变成灰绿色。,一、探究酵母菌细胞呼吸的方式,1、如何控制无氧的条件？,（1）配制酵母菌培养液时如何配制？,（2）怎样保证锥形瓶中无氧？,用开水配制葡萄糖溶液冷却后再加入酵母菌。,先将锥形瓶抽去空气，用注射器吸取酵母菌培养液注入锥形瓶。,一、探究酵母菌细胞呼吸的方式,（二）实验装置,先让B瓶的酵母菌反应一段时间，消耗完氧气,2、NaOH的作用是什么？,3、澄清的石灰水有什么作用？,4、如何说明CO2产生的多少？,5、如何检测有酒精产生？,除去空气中的CO2,检测是否含有CO2,观察澄清石灰水变浑浊的时间和程度,酸性重铬酸钾溶液,一、探究酵母菌细胞呼吸的方式,增设的对照实验,一、探究酵母菌细胞呼吸的方式,6、如果要增设一空白对照实验，怎样做？,（三）、实验步骤,1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35、环境下培养8-9小时。3、检测CO2的产生4、检测酒精的产生（1）A、B锥形瓶中各取2毫升酵母菌培养液的滤液注入2支干净的试管中（2）分别滴加0.5毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀.,1、酵母菌在有氧和无氧情况下均能使澄清石灰水变浑浊。2、酵母菌在有氧情况下，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。3、酵母菌有氧呼吸下石灰水比无氧呼吸时的更加浑浊。,（四）、实验结果（观察到的实验现象）预测,一、探究酵母菌细胞呼吸的方式,（六）、实验结论（通过实验结果得出的结论）,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，通过细胞呼吸产生大量的CO2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。,（五）、观测、记录,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,一、探究酵母菌细胞呼吸的方式,再探究：,有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？,再探究：,有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？,葡萄糖水溶液,葡萄糖水溶液,设置对照实验,对照实验,对照实验,对比实验,对照组,实验组,再探究：,在实验中，有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此，他觉得该实验现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了CO2。你如何看待这个问题？,先浑浊后澄清,有碳酸氢钙产生,二.细胞呼吸的方式,有氧呼吸,无氧呼吸,（一）有氧呼吸,二.细胞呼吸的方式,有氧呼吸分为几个阶段？有氧呼吸各个阶段的场所在哪里？每个阶段有哪些物质变化？各阶段的产能有何差异？,1、有氧呼吸过程,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶1,2C3H4O3+4H+能量（少量）（丙酮酸）,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶2,6CO2+20H+能量（少量）,场所：线粒体基质,2C3H4O3,（丙酮酸）,H的氧化,酶3,12H2O+能量（大量）,场所：线粒体内膜,24H+6O2,+6H2O,二.细胞呼吸的方式,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,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,分析：,有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段？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？其去向如何？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？C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸？,二.细胞呼吸的方式,2、有氧呼吸的总反应式,（2）场所：细胞质基质、线粒体（主要场所）,（3）能量：,1mol葡萄糖彻底氧化分解释放能量2870kJ，1161kJ（40%）储存在ATP()中，其余都以热量（60%）散失,38molATP,（1）元素去向,同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸具有以下不同的特点：,1、温和的条件下,2、一系列的化学反应逐步释放,3、有相当一部分能量储存在ATP中,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。,二.细胞呼吸的方式,3、有氧呼吸的概念,苹果贮存久了，会有什么气味散发出来？这是什么原因？,剧烈运动后，你的胳膊、腿为什么会有酸胀的感觉？,（二）无氧呼吸,无氧呼吸可以分为几个阶段？各个阶段的反应怎样？参照有氧呼吸的概念，用准确简练的语言概括无氧呼吸的定义。,二.细胞呼吸的方式,1、条件2、场所3、过程4、总反应式,丙酮酸,H,O2,酒精,C2H5OH,酶1,C3H6O3,乳酸,酶2,CO2,酶,细胞质基质,4、无氧呼吸的过程,葡萄糖的初步分解,场所：细胞质基质,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH丙酮酸,量,+4H+能量,与有氧呼吸第一阶段相同,A.酒精发酵,CH3COCOOH丙酮酸,酶,C2H5OH(酒精),+CO2,例：大多数植物、酵母菌,4、无氧呼吸的过程,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,B.乳酸发酵,CH3COCOOH丙酮酸,酶,C3H6O3(乳酸),例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）,4、无氧呼吸的过程,1mol葡萄糖释放196.65KJ，有61.08KJ转移至ATP（合成2molATP）,5、什么是无氧呼吸？,、酒精发酵,C6H12O6,2C2H5OH+2CO2+能量,酶,、乳酸发酵,C6H12O6,酶,2C3H6O3（乳酸）+能量,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,6、无氧呼吸的意义,高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。,三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较,主要在线粒体内,需氧分子参加,CO2H2O,较多能量,细胞质基质内,不需氧分子参加,或C3H603,较少能量,C2H5OH、CO2,有氧呼吸和无氧呼吸的相同之处：1都在细胞质内,由葡萄糖的先分解成丙酮酸2都是在酶的催化下进行的；3都有能量释放。,有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？,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、呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。,五、影响细胞呼吸的因素,1、温度：植物最适25-30,温度,呼吸速率,应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间；在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗,2、O2：,CO2释放量,O2浓度,一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，无氧呼吸则受到抑制。,问：中耕松土有何作用？水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？,呼吸作用的强度,右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响,试据图回答:(1)A点表示植物组织释放CO2较多,这些CO2是的产物。(2)由A到B,CO2的释放量急剧减少,其原因是。(3)由B到C,CO2的释放量又不断增加,其主要原因是。(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果,贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度?采取这一措施的理由是,A,无氧呼吸,氧气增加，无氧呼吸受抑制,有氧呼吸很微弱,氧气充足时，有氧呼吸加强，释放CO2量增多,B点。因为这时有氧呼吸很微弱，无氧呼吸又受到抑制，糖类等有机物分解得最慢。,4、水细胞含水量高，代谢增强。所以，稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗,3、CO2浓度过大抑制呼吸作用的进行,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,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,细胞呼吸原理的应用,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。,细胞呼吸原理的应用,缺氧的情况下，植物组织进行无氧呼吸，产生酒精，不利其生长。,3.粮食储藏和果蔬保鲜,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，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。粮食储藏果蔬保鲜,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，要设法减少细胞呼吸，尽可能减少有机物的消耗。粮食储存：低温、低氧、干燥水果蔬菜保鲜：低温、低氧、中等湿度,细胞呼吸原理的应用,这里有一个问题必须提一提，有的同学认为：把氧气浓度减得越低，呼吸作用速率就越低，这种看法对吗？不完全对，当环境中无氧气时，有些植物细胞可进行无氧呼吸，而氧气的存在可以起到抑制无氧呼吸的作用，因此氧气应调节到一个合适浓度，在这个浓度下，氧气浓度无论对无氧呼吸还是有氧呼吸都可起抑制作用。当然，为了长期储存作物种粒、蔬菜或水果，还应注意防治害虫、消毒灭菌、保鲜保质等诸多问题。综上，大致归纳出储存环境的三点最基本要求是低温、低湿、低氧。,细胞呼吸原理的应用,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。,无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量，会引起人有肌肉酸胀乏力的感觉。,细胞呼吸原理的应用,缺氧的情况下，厌氧病菌大量繁殖，不利于伤口痊愈。,光合作用和呼吸作用的比较,光合为呼吸提供物质基础：有机物和氧气；呼吸为光合提供CO2,呼吸作用的概念,呼吸作用类型,有氧呼吸,无氧呼吸,呼吸作用,葡萄糖的初步分解,丙酮酸彻底分解,H的氧化,丙酮酸不彻底分解,乳酸发酵,酒精发酵,葡萄糖的初步分解,VS,1、场所,3、物质变化,4、能量变化,2、条件,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