第九讲 细胞呼吸ppt课件

1、细胞重要的代谢之一细胞重要的代谢之一考点考点1 需氧呼吸和厌氧呼吸的过程分析需氧呼吸和厌氧呼吸的过程分析一、细胞呼吸的概念1定义：细胞呼吸是指糖类等有机物在细胞内氧化分解为无机物或小分子有机物，且伴随着能量释放的过程。2类型：需氧呼吸和厌氧呼吸。 (一)需氧呼吸和厌氧呼吸的过程图解请写出需氧呼吸和厌氧呼吸的反响方程式？请写出需氧呼吸和厌氧呼吸的反响方程式？(二)过程分析：1厌氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的H将丙酮酸复原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。2需氧呼吸中H2O既是反响物，又是生成物，且H2O中的氧全部来自于O2。3需氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP，厌氧呼吸只在第一阶段产生AT

2、P。4. 有H2O生成一定是需氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。厌氧呼吸产生酒精的生物有厌氧呼吸产生酒精的生物有厌氧呼吸产生乳酸的生物有厌氧呼吸产生乳酸的生物有微生物微生物( (如酵母菌、乳酸菌如酵母菌、乳酸菌) )厌氧呼吸习惯上称为厌氧呼吸习惯上称为 。酵母菌、水稻等大多数植物；酵母菌、水稻等大多数植物；乳酸菌、人和动物、马铃薯块茎、乳酸菌、人和动物、马铃薯块茎、玉米胚、甜菜的块根等。玉米胚、甜菜的块根等。发酵发酵考点考点2 需氧呼吸和厌氧呼吸的异同与判别需氧呼吸和厌氧呼吸的异同与判别(一)需氧呼吸和厌氧呼吸比较比较项目需氧呼吸厌氧呼吸不同点主要场所线粒体细胞溶胶是否需要氧气需要不需要最

3、终产物CO2和H2O酒精和CO2或乳酸能量释放多少多少相同点本质相同分解有机物，释放能量在以在以C6H12O6C6H12O6为呼吸作用为呼吸作用- -底物的情况下，底物的情况下，CO2CO2释放量和释放量和 O2O2耗费量是耗费量是判别细胞呼吸类型的重要根据判别细胞呼吸类型的重要根据, ,总结如下总结如下: :1.1.容器内气体体积不发生变化容器内气体体积不发生变化2.2.容器内气体体积增大容器内气体体积增大(二)拓展延伸：细胞的呼吸方式讨论1无无CO2释放时释放时,细胞只进展产生乳酸的厌氧呼吸细胞只进展产生乳酸的厌氧呼吸, 如马铃薯块茎的厌氧呼吸。如马铃薯块茎的厌氧呼吸。2当当CO2释放量等

4、于释放量等于O2耗费量时耗费量时,细胞只进展需氧细胞只进展需氧 呼吸。呼吸。1不耗费不耗费O2，但产生，但产生CO2，细胞只进展产生酒精的厌氧呼吸，细胞只进展产生酒精的厌氧呼吸, 如酵母菌的厌氧呼吸。如酵母菌的厌氧呼吸。2 2当当CO2CO2释放量大于释放量大于O2O2耗费量时耗费量时, ,细胞同时进展产细胞同时进展产 生酒精的厌氧呼吸和需氧呼吸两种方式，此种情况生酒精的厌氧呼吸和需氧呼吸两种方式，此种情况 下下, ,判别哪种呼吸方式占优势判别哪种呼吸方式占优势, ,可如下分析可如下分析: : A. A.假设假设 需氧呼吸和厌氧呼吸耗费葡萄糖的需氧呼吸和厌氧呼吸耗费葡萄糖的 速率相等。速率相等

5、。 B.B.假设假设 厌氧呼吸耗费葡萄糖速率大于需氧厌氧呼吸耗费葡萄糖速率大于需氧 呼吸。呼吸。 C.C.假设假设 需氧呼吸耗费葡萄糖速率大于厌氧呼吸。需氧呼吸耗费葡萄糖速率大于厌氧呼吸。 ,OCO3422 VV,OCO3422 VV,OCO3422 VV需氧呼吸过程的总反响式需氧呼吸过程的总反响式:C6H12O6+6O2+6H2O :C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+ 6CO2+12H2O+能量能量酒精发酵的反响式酒精发酵的反响式:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 :C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 + +能量能量 【例2】以下图是测定种子呼吸的安装。锥

6、形瓶中有充分吸胀的小麦种子，小烧杯内装20%的NaOH溶液。整个安装密封，放在20 恒温环境中，翻开活塞T，使U形管两侧液面平衡后封锁活塞T并开场计时。(1)一段时间后，U形管两侧液面如何变化？_。(2)U形管中液柱每小时挪动的平均间隔可代表_的相对值，记为a。(3)假设用此安装继续测定单位质量的种子呼吸时释放量与耗费量的比值，需求另设一安装，将小烧杯内的右侧液面升高呼吸速率NaOH溶液换为_，其他条件不变。(4)在新增安装中，假设U形管右侧液柱每小时下降b，那么每小时释放量可表示为_，CO2/O2的比值_(填“大于“等于或“小于)1。清水ab大于【解析】由于种子需氧呼吸耗费了氧气，放出的二氧

7、化碳被吸收，所以导致锥形瓶气压减小，所以右侧液面升高； 可以用U形管中液柱每小时挪动的平均间隔代表呼吸耗费氧气的速率的相对值； 把小烧杯内的NaOH溶液换为清水可以用来测定细胞呼吸耗费的O2与放出的CO2的相对值，在新增安装中，U形管右侧液柱每小时下降b，阐明厌氧呼吸每小时产生的气体为b，而需氧呼吸中耗费的氧气和产生的二氧化碳相等，所以总二氧化碳释放量为ab，CO2/O2的比值为(ab)/a，所以大于1。1.1.如图是在微重力环境下如图是在微重力环境下( (液柱产生的压强忽略不计液柱产生的压强忽略不计) )丈量花生种子丈量花生种子萌生时试管中气体体积变化的实验安装。每个试管中均放萌生时试管中气

8、体体积变化的实验安装。每个试管中均放10 g10 g用用消毒液清洗过消毒液清洗过( (不影响种子生命力不影响种子生命力) )的萌生种子。实验开场时的萌生种子。实验开场时, ,U U形管两侧液面相平。夹紧橡胶管形管两侧液面相平。夹紧橡胶管, ,在在2525下经下经3030分钟后终了实验分钟后终了实验, ,液面高度变化如下图。请回答以下问题液面高度变化如下图。请回答以下问题: : (1)(1)种子用消毒液清洗的目的是种子用消毒液清洗的目的是_。 (2)(2)花生种子呼吸释放花生种子呼吸释放CO2CO2的速率是的速率是_mm3/(gh)_mm3/(gh)。(3)(3)干重一样的小麦和花生种子，萌生时

9、需氧呼吸释放干重一样的小麦和花生种子，萌生时需氧呼吸释放CO2CO2的量与的量与吸收吸收O2O2的量的比值的量的比值, ,花生种子花生种子_(_(填填“大于大于“等于或等于或“小于小于) )小麦种子。小麦种子。(4)(4)安装安装A A中滤纸的作用是中滤纸的作用是_。(5)假设发芽的种子有的已长出幼叶，那么应将该实验置假设发芽的种子有的已长出幼叶，那么应将该实验置于黑暗中进展于黑暗中进展,理由是理由是_。(6)由于外界温度、压强的改动会导致气体体积的改由于外界温度、压强的改动会导致气体体积的改变变,所以还应再设置一对照安装所以还应再设置一对照安装C。安装。安装C的试管中应的试管中应放入放入_。

10、 解析解析 用消毒液清洗种子可以杀死种子外表的微生用消毒液清洗种子可以杀死种子外表的微生 物，防止微生物的呼吸作用干扰实验结果。察看安装物，防止微生物的呼吸作用干扰实验结果。察看安装A A和安装和安装B B可知可知, ,花生种子呼吸释放了花生种子呼吸释放了40 mm3 CO2,40 mm3 CO2,因因此此, ,释放释放CO2CO2的速率是的速率是80 mm3/(gh)80 mm3/(gh)。实验要在黑暗。实验要在黑暗中进展中进展, ,防止幼苗因光协作用而干扰呼吸作用的气体防止幼苗因光协作用而干扰呼吸作用的气体量变化。察看由于外界温度、压强的改动导致气体体量变化。察看由于外界温度、压强的改动导

11、致气体体积的改动积的改动, ,可设置空白对照可设置空白对照, ,参与参与10 g10 g被煮熟的发芽种被煮熟的发芽种子和等量的蒸馏水即可。子和等量的蒸馏水即可。 1.1.内部要素内部要素 (1)(1)不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小 于水生植物于水生植物, ,阴生植物小于阳生植物。阴生植物小于阳生植物。 (2)(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同, , 如幼苗在开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率如幼苗在开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率 下降。下降。 (3)(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如

12、生殖器同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器 官大于营养器官。官大于营养器官。 考点考点3 影响细胞呼吸的要素及运用影响细胞呼吸的要素及运用1呼吸速率与温度的关系(如图) 影响酶活性2、环境要素 (2)消费上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的耗费，提高产量。2呼吸速率与O2浓度的关系(如图)(1)O2浓度低时，厌氧呼吸占优势，随O2浓度增大，厌氧呼吸逐渐被抑制，需氧呼吸不断加强；但当O2浓度到达一定值后，随O2浓度增大，需氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等要素的影响)。(2)消费上常利用适当降低氧气浓度等可以抑制细胞呼吸、减少有机

13、物耗费的原理来延伸蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土添加根的需氧呼吸；在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁衍。3呼吸速率与含水量的关系(如图)(1)在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的添加而加快，随含水量的减少而减慢。(2)在作物种子贮藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的耗费。 贮藏粮食、水果、蔬菜时采取的管理措施有哪些？贮藏粮食、水果、蔬菜时采取的管理措施有哪些？储存干种子需三低储存干种子需三低: :水果、蔬菜、花的保鲜水果、蔬菜、花的保鲜: :低温、低氧低温、低氧(防止厌氧呼吸产生防止厌氧呼吸产生过多酒精过多酒精)、低水枯燥。、低水枯燥。低温、低氧

14、、高低温、低氧、高CO2或或N2、中等湿度。、中等湿度。(1)(1)在农业消费中，常把下部变黄的、已无光合才干、依然耗费养在农业消费中，常把下部变黄的、已无光合才干、依然耗费养分的枝叶去掉分的枝叶去掉? ?(2)(2)选用选用“创可贴等敷料包扎伤口创可贴等敷料包扎伤口? ? 3.呼吸作用知识在消费实际及生活中的运用呼吸作用知识在消费实际及生活中的运用为了使有机物向着人们需求的器官积累为了使有机物向着人们需求的器官积累,使光协作用的产物更多转使光协作用的产物更多转运到有经济价值的器官中去。运到有经济价值的器官中去。既为伤口敷上了药物既为伤口敷上了药物,又为伤口发明了疏松透气的环境、防止厌氧又为伤

15、口发明了疏松透气的环境、防止厌氧病原菌的繁衍病原菌的繁衍,从而有利于伤口的痊愈。从而有利于伤口的痊愈。(3)腌制酸菜应密封腌制酸菜应密封;酿酒应先通气后密封酿酒应先通气后密封?酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在通气、适宜的温度和酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在通气、适宜的温度和pH等条件下等条件下,进展需氧呼吸并大量繁衍；在无氧条件下那么进展进展需氧呼吸并大量繁衍；在无氧条件下那么进展酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌,在氧气充足和具有酒精在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁衍并将酒精氧化分解成醋酸。底物的条件下，醋酸杆菌大量繁衍并将酒精氧化分解成醋酸。

16、(4)(4)水稻的根系适于在水中生长水稻的根系适于在水中生长? ?稻田仍需求定期排水稻田仍需求定期排水? ?(5)(5)伤口较深或被锈钉扎伤后伤口较深或被锈钉扎伤后, ,患者应及时请医生处置？患者应及时请医生处置？这是由于水稻的茎这是由于水稻的茎 和根中都有较大的空腔可以把从外界吸收来的和根中都有较大的空腔可以把从外界吸收来的氧气运送到根部各细胞氧气运送到根部各细胞,而且与旱生植物相比，水稻的根比较顺应而且与旱生植物相比，水稻的根比较顺应厌氧呼吸。厌氧呼吸。但是但是,水稻根细胞依然需求进展需氧呼吸水稻根细胞依然需求进展需氧呼吸,所以假设稻田中的氧气所以假设稻田中的氧气缺乏缺乏,水稻根细胞就会进

17、展酒精发酵水稻根细胞就会进展酒精发酵,时间长了时间长了,酒精就会对根细胞酒精就会对根细胞产生毒害作用产生毒害作用,使根系变黑、腐烂。使根系变黑、腐烂。较深的伤口里短少氧气，破伤风芽孢杆菌适宜在这种环境中生存、较深的伤口里短少氧气，破伤风芽孢杆菌适宜在这种环境中生存、大量繁衍。大量繁衍。(8)(8)提倡慢跑等有氧运动的缘由？提倡慢跑等有氧运动的缘由？9吐鲁番葡萄吐鲁番葡萄(哈密瓜哈密瓜)甜的缘由甜的缘由: 昼夜温差大。昼夜温差大。可防止猛烈运动而人体细胞处在相对缺氧条件下，肌细胞要靠可防止猛烈运动而人体细胞处在相对缺氧条件下，肌细胞要靠厌氧呼吸来获取能量，产生乳酸可以刺激肌细胞周围的神经末厌氧呼

18、吸来获取能量，产生乳酸可以刺激肌细胞周围的神经末梢梢,使人有肌肉酸胀乏力的觉得。使人有肌肉酸胀乏力的觉得。 (二)细胞呼吸类型的判别： 1假设只产生CO2，不耗费O2，那么只进展厌氧呼吸(图中A点)。 2假设产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，那么两种呼吸同时存在(图中AC段)。 3假设产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等，那么只进展需氧呼吸(图中C点以后)。 4B点表示厌氧呼吸与需氧呼吸释放的CO2量相等(用CO2释放量表示)，此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超越一定值(10%)以上时，厌氧呼吸消逝，细胞只进展需氧呼吸。 【例2】以下图是测定种子呼吸的安装。锥形瓶中

19、有充分吸胀的小麦种子，小烧杯内装20%的NaOH溶液。整个安装密封，放在20 恒温环境中，翻开活塞T，使U形管两侧液面平衡后封锁活塞T并开场计时。(1)一段时间后，U形管两侧液面如何变化？_。(2)U形管中液柱每小时挪动的平均间隔可代表_的相对值，记为a。(3)假设用此安装继续测定单位质量的种子呼吸时释放量与耗费量的比值，需求另设一安装，将小烧杯内的NaOH溶液换为_，其他条件不变。(4)在新增安装中，假设U形管右侧液柱每小时下降b，那么每小时释放量可表示为_，CO2/O2的比值_(填“大于“等于或“小于)1。【解析】由于种子需氧呼吸耗费了氧气，放出的二氧化碳被吸收，所以导致锥形瓶气压减小，所

20、以右侧液面升高； 可以用U形管中液柱每小时挪动的平均间隔代表呼吸耗费氧气的速率的相对值； 把小烧杯内的NaOH溶液换为清水可以用来测定细胞呼吸耗费的O2与放出的CO2的相对值，在新增安装中，U形管右侧液柱每小时下降b，阐明厌氧呼吸每小时产生的气体为b，而需氧呼吸中耗费的氧气和产生的二氧化碳相等，所以总二氧化碳释放量为ab，CO2/O2的比值为(ab)/a，所以大于1。【参考答案】(1)右侧液面升高 (2)呼吸速率 (3)清水 (4)ab大于【变式训练2】以下关于细胞呼吸产物的表达中，只适用于需氧呼吸的是( )A产生ATP B产生丙酮酸C产生H2O D产生CO2 【解析】细胞呼吸中的水是由氧气和复原性氢结合构成的，所以产生水是需氧呼吸的特征。C考点考点3 影响细胞呼吸的环境要素及其在实际中影响细胞呼吸的环境要素及其在实际中 的运用的运用1呼吸速率与温度的关系(如图) (1)最适温度时，细胞呼吸最强，超越最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度时，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 (2)消费上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的耗费，提高产量。2呼吸速率与O2浓度的关系(如图)(1)O2浓度低时，厌氧呼