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文档简介

1、学习目标学习目标1、掌握细胞呼吸的类型2、掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程和异同,阐明细胞呼吸的实质3、了解细胞呼吸原理在生产和生活中的应用目录目录1、探究酵母菌细胞呼吸的方式2、有氧呼吸的过程和特点3、无氧呼吸的过程和特点4、细胞呼吸原理的应用一:探究酵母菌细胞呼吸的方式实验过程问题探讨问题探讨 酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在培酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进行振养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进行振荡,以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,荡,以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,却需要密

2、封发酵。却需要密封发酵。1 1、都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?、都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?2 2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?3 3、在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义?、在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义? 呼吸作用呼吸作用的实质的实质细胞内进行的将糖类等有细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物机物分解成无机物或者小分子有机物或者小分子有机物,并且,并且释放能量释放能量的过程,的过程,因此也叫因此也叫细胞呼吸细胞呼吸。 酵母菌酵母菌是一种单细胞真菌,它与人类的生活

3、息息相关,比如是一种单细胞真菌,它与人类的生活息息相关,比如做馒头、面包,酿酒等,都是利用酵母菌的呼吸作用做馒头、面包,酿酒等,都是利用酵母菌的呼吸作用实例馒头和面包里面都有一个个的小孔,都很松软,是因为发面时加入酵母菌,酵母菌细胞呼吸产生了CO2 。酿酒过程中,酵母菌进行细胞呼吸产生了酒精。 思考:酵母菌在什么条件下产生CO2?什么条件下产生酒精?实验材料:酵母菌酵母菌作为探究呼吸方式的理想材料的理由是_即在有氧气的条件下可进行 ;在缺氧的条件下可进行 ;有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸酵母菌是兼性厌氧型生物探究酵母菌细胞呼吸的方式1 1. .有氧的条件产生二氧化碳。有氧的条件产生二氧化碳。

4、2.2.无氧的条件产生酒精,有氧的条件产生酒精。无氧的条件产生酒精,有氧的条件产生酒精。3.3.无氧的条件产生二氧化碳,无氧的条件产生二氧化碳,有氧和无氧都能产生酒精和二氧化碳有氧和无氧都能产生酒精和二氧化碳.做出假设做出假设提出问题提出问题酵母菌在什么条件下产生酒精,在什么条件下产生酵母菌在什么条件下产生酒精,在什么条件下产生CO2CO2设计实验的思路问题思考:什么是自变量?什么是因变量?问题思考:什么是自变量?什么是因变量?如何控制自变量?如何控制自变量?控制自变量控制自变量有氧:有氧:无氧:无氧:A A组:通入空气组:通入空气B B组:密封组:密封问题思考:如何检测因变量?问题思考:如何

5、检测因变量?COCO2 2的检测:的检测:通入通入澄清石灰水澄清石灰水溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝溶液溶液(浑浊程度)(浑浊程度)(蓝(蓝绿绿黄的时间)黄的时间)酒精的检测:酒精的检测: 酸性酸性条件下的条件下的重铬酸钾重铬酸钾 (橙色(橙色 灰绿色)灰绿色)自变量自变量: :因变量因变量: :细胞呼吸的产物细胞呼吸的产物 有无氧气有无氧气COCO2 2酒精酒精配置酵母菌培养液配置酵母菌培养液装置组装装置组装,检测检测CO2CO2的的产生产生检测酒精的产生检测酒精的产生实验步骤实验步骤:均分成均分成两份两份锥形瓶锥形瓶A(500ml)A(500ml)锥形瓶锥形瓶B(500ml)B(500ml)分别

6、注入分别注入240ml240ml质量分数为质量分数为5%5%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液煮沸、冷却煮沸、冷却灭菌灭菌必须先将煮沸的葡萄糖溶液冷却至常温,才可加入酵母菌,为什么?必须先将煮沸的葡萄糖溶液冷却至常温,才可加入酵母菌,为什么?一一、探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式20g20g新鲜食用酵母菌新鲜食用酵母菌COCO2 2:可使:可使澄清石灰水澄清石灰水变浑浊(浑浊程度)变浑浊(浑浊程度) CO CO2 2 Ca(OH)Ca(OH)2 2 CaCO CaCO3 3 可使可使溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝溶液(溶液(BTBBTB)由)由蓝蓝变变再变再变(变成黄色的时间)(变成黄色的时间

7、) 橙色橙色的的重铬酸钾溶液重铬酸钾溶液,在,在酸性酸性条件下可与酒精发生化条件下可与酒精发生化学反应,变成学反应,变成灰绿色。灰绿色。一一、探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式1010NaOHNaOH溶液溶液(吸收通入空气中的吸收通入空气中的COCO2 2,避免对实避免对实验结果产生影响)验结果产生影响)5%5%葡萄糖葡萄糖溶液酵母菌溶液酵母菌(有机物培养(有机物培养酵母菌)酵母菌)第一个锥形瓶:第一个锥形瓶:第二个锥形瓶第二个锥形瓶:第三个锥形瓶:第三个锥形瓶:澄清的石灰水或者澄清的石灰水或者溴麝香草酚蓝水溶液溴麝香草酚蓝水溶液(根据混浊(根据混浊程度或者程度或者根据溶液颜色的

8、变化时间长短根据溶液颜色的变化时间长短比较比较COCO2 2的的产生量产生量)接入橡皮球或气泵接入橡皮球或气泵(保持通入空气)(保持通入空气)一一、探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式5%5%葡萄糖葡萄糖溶液酵母菌溶液酵母菌B B瓶封口放置一段时间后,再与瓶封口放置一段时间后,再与第二个锥形瓶连接第二个锥形瓶连接(使酵母菌消耗瓶内的氧气,造成无氧环境,确保产物是无氧(使酵母菌消耗瓶内的氧气,造成无氧环境,确保产物是无氧呼吸的产生的)呼吸的产生的)第一个第一个 锥形瓶:锥形瓶:第二个第二个 锥形瓶:锥形瓶: 澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液根据混浊程度

9、、根据混浊程度、颜色的变化时间颜色的变化时间进行比较进行比较COCO2 2的产生量的产生量一一、探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式无氧装置无氧装置有氧装置有氧装置从从A A、B B中各取中各取2ml2ml酵酵母菌培养滤液分别母菌培养滤液分别注入编号注入编号1 1、2 2的两的两支试管支试管分别滴加分别滴加0.5ml0.5ml溶有重铬酸钾溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液的浓硫酸溶液振荡并观振荡并观察溶液颜察溶液颜色变化色变化一一、探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式葡萄糖葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,所以应将酵母菌的培养时间适也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,所以

10、应将酵母菌的培养时间适当当_以以_;延长延长耗尽溶液中的葡萄糖耗尽溶液中的葡萄糖观察项目观察项目有氧装置有氧装置无氧装置无氧装置澄清石灰水变浑浊程度澄清石灰水变浑浊程度溴麝香草酚蓝水溶液颜溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间色变化时间酸性重铬酸钾检验情况酸性重铬酸钾检验情况实验结果与分析浑浊程度高浑浊程度低颜色变化时间快蓝绿黄颜色变化时间慢蓝绿黄无颜色变化橙色橙色灰绿色灰绿色( (酸性酸性) )实验结论进行无氧呼吸,会产生少量CO2和酒精。酵母细胞有氧呼吸,会产生大量CO2;对比实验(相互对照实验)本实验的两组都是实验组 P92对比实验(相互对照实验)对比实验(相互对照实验)设置两个或两个以上的实验

11、组,通过对几个实验组结果的分析比较,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验。对照实验对照实验:除一个因素以外其它因素都要保持不变的实验叫对照实验,有一个对照组的存在1 1、酵母菌在、酵母菌在 条件下都能进行细胞呼吸。条件下都能进行细胞呼吸。有氧和无氧有氧和无氧2 2、产物:有氧条件:大量的、产物:有氧条件:大量的 和和 。 无氧条件:产生无氧条件:产生 ,还产生少量的,还产生少量的 。 二氧化碳(二氧化碳(COCO2 2)水(水(H H2 2O O)酒精(酒精(C C2 2H H5 5OHOH)二氧化碳(二氧化碳(COCO2 2) 一一、探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼

12、吸的方式 1 1、下图是某研究小组在探究酵母菌的细胞呼吸方式时的两下图是某研究小组在探究酵母菌的细胞呼吸方式时的两套实验装置图,下列分析合理的是套实验装置图,下列分析合理的是 A. A.为检验空气中的二氧化碳是否被为检验空气中的二氧化碳是否被A A瓶完全吸收,可在瓶完全吸收,可在B B瓶前加瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶一个盛有澄清石灰水的锥形瓶 B. B.实验中发现实验中发现C C瓶先变混浊后又澄清了,说明实验不成功瓶先变混浊后又澄清了,说明实验不成功 C. C.实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测E E瓶中物质会出现瓶中物质会出现灰绿色灰绿色 D.

13、D D.D瓶封口后应立即接通瓶封口后应立即接通E E瓶,防止瓶,防止D D瓶中的培养液被分解完瓶中的培养液被分解完A A练习练习 2 2、将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验,下列相关操作错误的是的实验,下列相关操作错误的是 A A. .探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀阀a a B B. .经管口经管口3 3取样检测酒精和取样检测酒精和COCO2 2的产生情况的产生情况 C C. .实验开始前对改装后整个装置进行气密实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查性检查 D D. .改装时将盛有澄清石灰

14、水的试剂瓶与管改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口口2 2连通连通B B练习练习 3 3、下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述正确的是下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述正确的是 A A. .选择酵母菌为实验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧选择酵母菌为实验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧型微生物,易于培养型微生物,易于培养 B B. .通过设置有氧(对照组)和无氧(实验组)的对照,易通过设置有氧(对照组)和无氧(实验组)的对照,易于判断酵母菌的呼吸方式于判断酵母菌的呼吸方式 C C. .将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查,将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查,

15、确保装置不漏气确保装置不漏气 D D. .实验可通过检测澄清石灰水是否变浑浊判断细胞呼吸方实验可通过检测澄清石灰水是否变浑浊判断细胞呼吸方式式C C练习练习 4 4、下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的分析,错误的下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的分析,错误的是是 A.A.实验过程中氧是引起酵母菌呼吸方式不同的外界因素实验过程中氧是引起酵母菌呼吸方式不同的外界因素 B.B.有氧和无氧条件下两组实验采用的是对比实验的方法有氧和无氧条件下两组实验采用的是对比实验的方法 C.C.在有氧和无氧条件下培养酵母菌的培养液温度都升高在有氧和无氧条件下培养酵母菌的培养液温度都升高 D.D.酵母菌细胞呼吸的产

16、物都能用酸性重铬酸钾溶液鉴定酵母菌细胞呼吸的产物都能用酸性重铬酸钾溶液鉴定D D练习练习二:有氧呼吸的过程和特点 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。有氧呼吸的必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体主要场所是线粒体。 线粒体具有内、外两层膜,线粒体具有内、外两层膜,内膜内膜的某些部位向线粒体的内腔的某些部位向线粒体的内腔折叠形成折叠形成嵴嵴,嵴使内膜的,嵴使内膜的表面积大大增加表面积大大增加。嵴的周围充满了。嵴的周围充满了液态的基质液态的基质。线粒体的。线粒体的内膜上和基质中含有许内膜上和基

17、质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶多种与有氧呼吸有关的酶内膜内膜嵴嵴基质基质外膜外膜含有氧呼吸有关的酶含有氧呼吸有关的酶 化学反应式可以简写为:化学反应式可以简写为:能量能量酶酶 概括地说,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过概括地说,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多多种酶种酶的催化作用,把的催化作用,把葡萄糖等有机物葡萄糖等有机物彻底氧化分解彻底氧化分解,产,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATPATP的过程。的过程。 有氧呼吸最常利用的物质是有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖葡萄糖葡萄糖的燃烧体外燃烧和有氧呼吸的区别?与有机物在生物体外的燃烧对比与有机物在

18、生物体外的燃烧对比A组组B组组C组组细胞质基质线粒体细胞匀浆加入等量葡萄糖有氧呼吸场所分析 细胞质基质可以分解葡萄糖; 线粒体不能直接分解葡萄糖; 线粒体促进了葡萄糖的分解。 大量的科学研究表明:有氧呼吸的场所包括细胞质基质和线粒体。先由细胞质基质完成葡萄糖的初步分解,之后由线粒体完成剩下的部分。有氧呼吸场所分析阅读下列材料,回答细胞质基质为葡萄糖的分解提供了什么物质?科学家发现酵母汁液(主要成分是细胞质基质)能够发酵(分解)葡萄糖,但将酵母汁液加热到50以上,便会失效。酵母汁液经过透析(除去小分子物质)以后,也失去了发酵能力。 有氧呼吸第一阶段分析提供了酶和小分子物质小分子NAD+ 是电子和

19、H+的载体通常将NADH简化为H,读作还原氢NAD+NADHNAD+有氧呼吸第一阶段概览葡萄糖(C6H12O6)2丙酮酸丙酮酸(C3H4O3)ATP(少量)NADH ( H)细细胞胞质质基基质质NAD+ADP+Pi多种酶反应物:葡萄糖产物:丙酮酸、 H、少量ATP有氧呼吸第二、三阶段线粒体电镜照片外膜内膜嵴基质思考:线粒体的结构有哪些适于其功能的特点?有氧呼吸第二阶段丙酮酸CO2H2O少量ATPH有氧呼吸第二阶段概括反应物:丙酮酸、水产物:CO2、 H、少量ATP线粒体基质线粒体基质第一阶段产生的H第二阶段产生的HH2OO2大量ATP有氧呼吸第三阶段反应物: H、O2产物:H2O、大量ATP线

20、粒体线粒体内膜内膜有氧呼吸的总反应式C6H12O6+6O*2+6H2O6CO2+12H2O*+能量C6H12O6O2能量CO2H2O+H2O酶请配平上述总反应式酶1mol 葡萄糖彻底氧化可放出2870 kJ 的能量,但其中只有977.28 kJ左右的能量储存在ATP中,其余的则以热能形式散失了。有氧呼吸的能量利用特点思考:这种散失对生物体有何意义?有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸有氧呼吸 场所场所反应物反应物产物产物释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段细胞质基质细胞质基质葡萄糖葡萄糖丙酮酸和丙酮酸和 HH少量少量丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O OCOCO

21、2 2、HH 少量少量HH 、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜小结小结有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸有氧呼吸 场所场所反应物反应物产物产物释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段细胞质基质细胞质基质 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸少量少量 丙酮酸丙酮酸 COCO2 2、少量少量 HH H H2 2O O大量大量线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜小结小结 HH H2OH2O HH O O2 21 12 24 42 26 66 6202024246 61212丙酮酸丙酮酸或 H ATP 热能总反应式:总反应式:

22、C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6H H2 2O O+6+6O O2 2 6 6C CO O2 2 +12H+12H2 2O O + + 能量能量元素去向元素去向酶酶有氧呼吸过程中的能量变化有氧呼吸过程中的能量变化彻底氧化分解彻底氧化分解1mol1mol葡萄糖葡萄糖 2870KJ2870KJ能量能量1892.72KJ(1892.72KJ(热能散失)热能散失)977.28KJ(977.28KJ(储存在储存在ATPATP中中) )977.28KJ 977.28KJ 30.54KJ 30.54KJ 1molATP 32molATP1molATP 32molATP转化情况转化情况转化

23、效率转化效率977.28KJ 977.28KJ 2870KJ 2870KJ 100% 34% 100% 34%抢答题,看谁最快抢答题,看谁最快1 1、哪个阶段产生、哪个阶段产生COCO2 2?2 2、哪个阶段有氧气参与反应?、哪个阶段有氧气参与反应?3 3、哪个阶段产生能量最多?、哪个阶段产生能量最多?在有氧呼吸过程中在有氧呼吸过程中5 5、哪个阶段产生水?、哪个阶段产生水?4 4、哪个阶段有水参与?、哪个阶段有水参与?6 6、哪、哪个阶段产生个阶段产生HH最多最多? ?第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段1 1、(高考)、(高考)葡

24、萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。将一只葡萄糖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实验小鼠放入含有放射性1818O O2 2气体的容器内,气体的容器内,1818O O2 2进入细胞后,最进入细胞后,最先出现的放射性化合物是先出现的放射性化合物是 A A. .丙酮酸丙酮酸B B. .乳酸乳酸 C C. .二氧化碳二氧化碳D D. .水水2 2、在呼吸作用过程中,水作为反应物和生成物分别发生在、在呼吸作用过程中,水作为反应物和生成物分别发生在 A A第一阶段和第二阶段第一阶段和第二阶段 B B第二阶段和第三阶段第二阶段和第三阶段 C C第三阶段和第一阶段第三阶段和第一

25、阶段 D D第三阶段和第二阶段第三阶段和第二阶段D D练习练习B B4 4、下图是有氧呼吸的过程图解,请依图回答:、下图是有氧呼吸的过程图解,请依图回答:C C6 6H H1212O O6 61 12 23 3O O2 2酶酶酶酶4 45 56 6酶酶H HH H (1) (1)写出长方框内写出长方框内1 1、2 2、3 3所依所依次代表的物质名称:次代表的物质名称: 、 _、 。 (2) (2)依次填出椭圆框内依次填出椭圆框内4 4、5 5、6 6所代表的能量的多少所代表的能量的多少 、 _、 。 (3) (3)有氧呼吸的主要场所是有氧呼吸的主要场所是 _,进入该场所的呼吸底物,进入该场所的

26、呼吸底物是是_ _ _。 (4) (4)用含用含1818O O的葡萄糖跟踪有氧的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,呼吸过程中的氧原子,1818O O转移转移的途径是的途径是_葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸二氧化碳二氧化碳H H2 2O O丙酮酸丙酮酸COCO2 2少少少少大量大量线粒体线粒体丙酮酸丙酮酸练习练习三:无氧呼吸的过程和特点我们在运动后常会肌肉发酸,为什么?我们在运动后常会肌肉发酸,为什么?加入酵母后,为什么能制作酒?果酒制作的原理是?加入酵母后,为什么能制作酒?果酒制作的原理是?加入乳酸菌后,牛奶为什么会变成酸奶?加入乳酸菌后,牛奶为什么会变成酸奶?泡菜制作成功后为什么是酸的,制作原理是

27、?泡菜制作成功后为什么是酸的,制作原理是?均在无氧条件下,细胞进行了无氧呼均在无氧条件下,细胞进行了无氧呼吸,产生了酒精吸,产生了酒精 或者或者 乳酸。乳酸。 除酵母菌以外,还有除酵母菌以外,还有许多种细菌和真菌能够进行无氧许多种细菌和真菌能够进行无氧呼吸呼吸。此外,。此外,马铃薯马铃薯块茎块茎、水稻根水稻根、苹果果实苹果果实等植物器官等植物器官的细胞以及的细胞以及动物骨骼肌的肌细胞动物骨骼肌的肌细胞等,等,除了能够进行有氧呼除了能够进行有氧呼吸,在缺氧条件下也能进行无氧呼吸吸,在缺氧条件下也能进行无氧呼吸。 一般地说,一般地说,无氧呼吸利用无氧呼吸利用的物质也是的物质也是葡萄糖葡萄糖。阅读阅

28、读 P94 C C6 6H H1212O O6 6能量(少量)能量(少量) 2 2丙酮酸(丙酮酸(2C2C3 3H H4 4O O3 3)4H4H2C2C2 2H H5 5OHOH(酒精)(酒精)+2CO+2CO2 2酶酶酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3(乳(乳酸酸)酶酶第一阶段:第一阶段:第二阶段:第二阶段:葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸不彻底分解丙酮酸不彻底分解第一阶段与有第一阶段与有氧呼吸的第一氧呼吸的第一阶段完全相同。阶段完全相同。或或产物为酒精酒精的无氧呼吸C6H12O6酶2C3H4O3+4H+(少量)能量1)2)酶2C3H4O3+4H 2C3H6O3例:大多数植物

29、、酵母菌等微生物产物为乳酸乳酸的无氧呼吸C6H12O6酶2C3H4O3+4H+(少量)能量1)2)酶2C3H4O3+4H 2C2H5OH+ 2CO2 例:乳酸菌等微生物、高等动物、人、高等植物的某某些些器官器官(玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等)C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C2 2H H5 5OHOH(酒精)(酒精)+2CO+2CO2 2+ +少量能量少量能量酶酶C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C3 3H H6 6O O3 3(乳酸)(乳酸)+ +少量能量少量能量酶酶与有氧呼吸相比,无氧呼吸是一个将有机物与有氧呼吸相比,无氧呼吸是一个将有机物_氧化分解氧化分解

30、, 并释放出并释放出 的过程的过程不彻底不彻底少量能量少量能量 无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸,无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸,无无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量生成少量ATP。 葡萄糖分子中的葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中大部分能量则存留在酒精或乳酸中。 酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵发酵 产生酒精的叫酒精发酵产生酒精的叫酒精发酵 产生乳酸的叫乳酸发酵产生乳酸的叫乳酸发酵无氧呼吸过程中的能量变化无氧呼吸过程中的能量变化不彻底氧化分解不彻底氧化分解1mol1m

31、ol葡萄糖葡萄糖 196.65KJ196.65KJ能量能量135.57KJ( 135.57KJ( 热能)热能)61.08KJ(61.08KJ(储存在储存在ATPATP中中) )61.08KJ 61.08KJ 30.54KJ 30.54KJ 1molATP 2molATP 1molATP 2molATP转化情况转化情况转化效率转化效率61.08KJ 61.08KJ 196.65KJ 196.65KJ 100% 31% 100% 31% 细胞在细胞在没有氧气没有氧气的条件下,通过酶的催化作的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的不彻底的氧化产氧化产物,同

32、时释放出物,同时释放出少量能量少量能量,产生,产生少量少量ATPATP的过程。的过程。 高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂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,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。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。式供给能量,满足人体的需要。(1)(1)有氧呼吸三个阶段都产生有氧呼吸三个阶段都产生ATPATP,无氧呼吸只在

33、第一阶段产生,无氧呼吸只在第一阶段产生ATPATP(2)(2)不同生物无氧呼吸的产物不同,其原因在于催化反应的酶不同。不同生物无氧呼吸的产物不同,其原因在于催化反应的酶不同。( (3 3) )微生物的无氧呼吸也称为发酵,但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。微生物的无氧呼吸也称为发酵,但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。(4)(4)无氧呼吸的产物酒精或乳酸中仍含有大量能量未释放出来无氧呼吸的产物酒精或乳酸中仍含有大量能量未释放出来(1 1)为生物体)为生物体提供能量提供能量细胞呼吸细胞呼吸能能量量热能热能散失散失能量能量转移转移ATPATPADPADPPiPi能能量量细胞分裂细胞分裂生长发育生长发育主动

34、运输主动运输肌肉收缩肌肉收缩神经冲动的传导神经冲动的传导C C6 6H H1212O O6 6COCO2 2H H2 2O O1 1、概念:、概念:细胞呼吸细胞呼吸是指是指有机物有机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧化分解氧化分解,生成生成二氧化碳二氧化碳或或其他产物其他产物,释放能量释放能量并并生成生成ATPATP的过程。的过程。2 2、细胞呼吸的意义、细胞呼吸的意义丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖氨基酸氨基酸甘油甘油细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽(2 2)生物体代谢的枢纽)生物体代谢的枢纽 O O NHNH2 2 CHCH3 3CCOOHCC

35、OOHCHCH3 3CHCOOHCHCOOH例:丙酮酸例:丙酮酸丙氨酸丙氨酸有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较:有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸场所场所条件条件反应物反应物终产物终产物【H H】的产生的产生释放能量多少释放能量多少合成合成ATPATP多少多少共同点共同点细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质氧气、多种酶氧气、多种酶缺氧、多种酶缺氧、多种酶葡萄糖、水、葡萄糖、水、O O2 2葡萄糖葡萄糖COCO2 2 、 H H2 2O O乳酸乳酸 / / 酒精和酒精和COCO2 2第第1 1、2 2阶段阶段第第1 1阶段阶段多多少少多多少少( 过程)第一阶段完全

36、相同;(条件)都需要多种酶的催化;过程)第一阶段完全相同;(条件)都需要多种酶的催化;(本质)都是氧化分解有机物,释放能量,生成(本质)都是氧化分解有机物,释放能量,生成ATPATP。(意义)为生命活动提供能量为体内其他化合物的形成提供原料(意义)为生命活动提供能量为体内其他化合物的形成提供原料细胞呼吸细胞呼吸氧化分解有氧化分解有机物机物能量能量 O O2 2 温度温度热热ATPATP无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸糖酵解糖酵解( (第一阶段第一阶段) )第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质湿度湿度 COCO2 2 乳酸乳酸乙醇和乙醇和二氧化碳二氧化碳是是释放释放大

37、部分用大部分用于生成于生成少部分推少部分推动生成动生成分为分为均涉及均涉及若无氧则生成若无氧则生成若有氧则进行若有氧则进行发生在发生在发生在发生在外界影外界影 响因素响因素影响影响细胞呼吸的外界因素细胞呼吸的外界因素(一)氧气浓度随氧气浓度的升高无氧呼吸逐渐减弱在一定浓度范围内,随氧气浓度的升高有氧呼吸逐渐增强。(二)二氧化碳、温度呼吸强度CO2浓度四:细胞呼吸原理的应用问题探讨问题探讨 酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在培酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进行振养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进行振荡,以利于酵母菌

38、大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,荡,以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,却需要密封发酵。却需要密封发酵。1 1、都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?、都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?2 2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?3 3、在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义?、在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义?通气通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气,利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂;密封则可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气,利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂;密封则是避免空气进入,便于酵

39、母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。是避免空气进入,便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。在在有氧条件下,酵母菌分解营养物质释放的能量多,这些能量可以为酵母菌细胞进有氧条件下,酵母菌分解营养物质释放的能量多,这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。密封密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精的同时,能为自己的生命活动提供少量能量。发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精的同时,能为自己的生命活动提供少量能量。思考:思考: 为什么被锈钉扎伤或伤口很深时,需要注射破伤风疫苗,为什么被锈钉扎伤或伤口很深时,需要注射破伤风疫苗,且用透气的创可贴或纱布包

40、扎伤口?且用透气的创可贴或纱布包扎伤口?较深的伤口里较深的伤口里缺少氧气,缺少氧气,破伤风芽孢杆菌适合在这破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖种环境中生存并大量繁殖。所以,伤口较深或被锈钉所以,伤口较深或被锈钉扎伤后,患者应及时请医扎伤后,患者应及时请医生处理。生处理。选用选用“创可贴创可贴”等敷料包等敷料包扎伤口,既为伤口敷上了扎伤口,既为伤口敷上了药物,又为药物,又为伤口创造了疏伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖病原菌的繁殖,从而有利,从而有利于伤口的痊愈。于伤口的痊愈。思考:为什么农业生产中要通过中耕松土,提高农作产量?思考:为什么农业生产中要通

41、过中耕松土,提高农作产量?对于板结的土壤及时对于板结的土壤及时松土透气,可以促进松土透气,可以促进根细胞有氧呼吸,有利于根系的生长和对根细胞有氧呼吸,有利于根系的生长和对无机盐的吸收无机盐的吸收(产生的(产生的ATPATP供供主动运输主动运输)。)。此外还此外还有利于土壤中好氧微生物的生长繁有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,促使这些微生物对有机物的分解,从殖,促使这些微生物对有机物的分解,从而有利于植物对无机盐的吸收而有利于植物对无机盐的吸收。储存储存粮食粮食:适宜的低温,低氧,干燥(水分很少适宜的低温,低氧,干燥(水分很少)思考思考:粮食和水果蔬菜我们应该怎样储存呢?:粮食和水果蔬菜我们应该

42、怎样储存呢?储存储存水果、蔬菜:水果、蔬菜:适宜的适宜的低温,低氧,适宜的湿度低温,低氧,适宜的湿度。储藏水果、粮食的仓库,往往要通过降低储藏水果、粮食的仓库,往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施,来减弱水果、温度、降低氧气含量等措施,来减弱水果、粮食的呼吸作用,以延长保质期粮食的呼吸作用,以延长保质期1 1、细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛,以下分析不正、细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛,以下分析不正确的是确的是 A A. .铁钉扎脚形成较深的伤口,应保持通气,以满足伤铁钉扎脚形成较深的伤口,应保持通气,以满足伤口处细胞的有氧呼吸口处细胞的有氧呼吸 B.B.稻田定期排水可以促进根的有氧呼吸,避免长时间

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