人教版高一生物必修一细胞呼吸

1、第三节第三节 ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸一、一、细胞呼吸细胞呼吸的定义：的定义：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，生成成CO2CO2或其他产物，释放出能量并生成或其他产物，释放出能量并生成ATPATP的过程。的过程。氧化分解有机物释放能量氧化分解有机物释放能量本质：本质：（1 1）都是物质的氧化分解过程；）都是物质的氧化分解过程；（2 2）都能产生）都能产生CO2CO2等产物；等产物；（3 3）都能释放能量。）都能释放能量。与体外燃烧的相同点与体外燃烧的相同点与体外燃烧的不同点与体外燃烧的不同点（1 1）条件温和）条件温和 （2

2、 2）能量逐步释放）能量逐步释放（3 3）能量有一部分储存在）能量有一部分储存在ATPATP中中二、探究二、探究酵母菌酵母菌的细胞呼吸方式的细胞呼吸方式1.1.材料：材料：单细胞真菌，代谢类型为单细胞真菌，代谢类型为异养兼性厌氧异养兼性厌氧型型2 2、选用原因：、选用原因：酵母菌在酵母菌在有氧、无氧有氧、无氧下均能生存，属下均能生存，属兼性厌氧兼性厌氧型型，便于研究细胞呼吸的不同方式。，便于研究细胞呼吸的不同方式。3.3.原理：原理：设计有氧和无氧条件下的酵母菌培养液进行设计有氧和无氧条件下的酵母菌培养液进行对比对比实验实验，分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的，分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞

3、呼吸的情况。情况。（1 1）为生物体的生命活动提供能量）为生物体的生命活动提供能量; ;意义：意义：（2 2）为体内的其他化合物的合成提供）为体内的其他化合物的合成提供原料原料。（1 1） CO2CO2的检测方法的检测方法CO2CO2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊CO2CO2使使溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝水溶液由水溶液由蓝变绿再变黄蓝变绿再变黄具变黄时间的长短判断具变黄时间的长短判断CO2CO2产生的多少产生的多少（2 2）酒精的检测）酒精的检测4 4、产物的检测方法、产物的检测方法橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾溶液在溶液在酸性酸性下与下与酒精酒精发生反发生反应，变成应，变成灰绿色灰绿色。5

4、 5、实验装置、实验装置1.NaOH1.NaOH溶液的作用？溶液的作用？2.2.澄清石灰水的作用？澄清石灰水的作用？B B瓶应封口放置一段时间再瓶应封口放置一段时间再连通石灰水为什么？连通石灰水为什么？（2 2）组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放）组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在置在25-35 25-35 、环境下培养、环境下培养8-108-10小时。小时。6 6、实验步骤、实验步骤（1 1）取等量酵母菌置于）取等量酵母菌置于A A、B B锥形瓶分别注入锥形瓶分别注入质量分数为质量分数为5%5%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液。（3 3）检测）检测CO2CO2的产生的产生（4 4）检测酒精的产生）检

5、测酒精的产生取取2 2支试管编号支试管编号各取各取A A、B B锥形瓶锥形瓶酵母菌培养液的滤液酵母菌培养液的滤液2 2毫毫升注入试管升注入试管分别滴加分别滴加0.50.5毫升毫升重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸浓硫酸溶溶液，轻轻震荡、混匀液，轻轻震荡、混匀. .条件条件 澄清石灰水澄清石灰水 溴麝香草酚溴麝香草酚蓝（蓝色）蓝（蓝色）重铬酸钾重铬酸钾-浓浓硫酸（橙色）硫酸（橙色） 混浊（）混浊（）黄（短）黄（短）无明显变化无明显变化 混浊（）混浊（）黄（长）黄（长） 灰绿灰绿有氧有氧无氧无氧7 7、实验结果记录、实验结果记录酵母菌有氧呼吸产生酵母菌有氧呼吸产生大量大量CO2CO2；酵母菌无氧呼吸产生酵母

6、菌无氧呼吸产生少量少量CO2CO2和和酒精酒精。8 8、实验结论、实验结论生产上酿酒生产上酿酒应先大量通空气应先大量通空气让酵母菌让酵母菌大大量繁殖量繁殖在在隔绝空气产生酒精隔绝空气产生酒精。三、有氧呼吸三、有氧呼吸细胞在细胞在氧气氧气的参与下，通过的参与下，通过多种酶的催化多种酶的催化作用，作用，把葡萄糖等把葡萄糖等有机物彻底氧化分解产生有机物彻底氧化分解产生COCO2 2和和H H2 2O O，并并释放能量生成大量释放能量生成大量ATPATP的过程。的过程。( (一）定义一）定义（二）过程（二）过程C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2

7、ATP2ATP热热能能2ATP2ATP热热酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能能34ATP34ATP热热线粒体线粒体HH是还原型辅酶是还原型辅酶（NADHNADH）的简写）的简写葡萄糖葡萄糖酶酶少量能量少量能量酶酶2 2丙酮酸丙酮酸2020HH6 6O O2 26 6COCO2 21212H H2 2O O 少量能量少量能量大量能量大量能量酶酶4 4HH6 6H H2 2O O 2ATP2ATP热能热能2ATP2ATP热能热能34ATP34ATP热能热能总结：总结：第一步：第一步：2 2丙酮酸（丙酮酸（C C3 3H H4 4O O3 3）+4H+4

8、H+能量（能量（2ATP2ATP）场所：细胞质基质场所：细胞质基质第二步：第二步：场所：线粒体基质场所：线粒体基质2 2丙酮酸（丙酮酸（C C3 3H H4 4O O3 3）+6H+6H2 2O O6 6C CO O2 2+20H+20H+能量（能量（2 2）酶酶1 1C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2第三步：第三步： 场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜24H+24H+6O6O2 21212H H2 2O O+ +大量能量（大量能量（34ATP34ATP）酶酶3 3大部分以热能形式散失，大部分以热能形式散失，1161KJ1161KJ储存在储存在ATPATP（3838个）个）转化效率

9、：转化效率：1161/28701161/2870100%=40.45%100%=40.45%2 2、反应式：、反应式：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 26CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量（能量（2870KJ2870KJ）酶酶 C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶酶6 CO2 + 12H2O +能量能量 元素去向元素去向四、无氧呼吸四、无氧呼吸（一）定义：（一）定义：在在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催化，把葡萄糖等有机的催化，把葡萄糖等有机物分解成物分解成不彻底的氧化产物不彻底的氧化产物，同时，同时释放少量释放少量能量

10、，能量，生成生成少量少量ATPATP的过程的过程的过程。的过程。（二）过程：（二）过程：酶酶C6H12O64H第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段（细胞质基质）（细胞质基质）酶酶1酶酶2（三）反应式：（三）反应式：C C6 6H H1212O O6 62C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ +少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+ +少量能量少量能量酶酶酶酶一种细胞不能同时进行两种形式的无氧呼吸一种细胞不能同时进行两种形式的无氧呼吸例：动物、马铃薯块茎、甜菜根例：动物、马铃薯块茎、甜菜根例：

11、烂苹果、烂根例：烂苹果、烂根植物细胞产生植物细胞产生CO2CO2的场所：的场所：动物细胞产生动物细胞产生CO2CO2的场所：的场所：细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体线粒体线粒体第二阶段第二阶段不再产生能量不再产生能量无氧呼吸的意义：无氧呼吸的意义：不利：不利： 产生酒精毒害原生质或乳酸中毒产生酒精毒害原生质或乳酸中毒有利：有利：释放少量能量暂时满足生命活动的需要释放少量能量暂时满足生命活动的需要有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸区区别别条件条件场所场所产物产物释放释放能量能量需需O O2 2 ，需酶需酶细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质

12、基质细胞质基质COCO2 2、 H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或或乳酸乳酸较多较多(38molATP)(38molATP)较少较少(2molATP)(2molATP)第一阶段是相同的）第一阶段是相同的）分解有机物、释放能量的过程分解有机物、释放能量的过程相同点相同点过程过程实质实质不需不需O O2 2，需酶需酶只有有氧呼吸只有有氧呼吸耗耗O2O2量量=CO2=CO2释放量释放量有氧呼吸与产生酒精的无氧呼吸并有氧呼吸与产生酒精的无氧呼吸并存多出的存多出的CO2CO2来自无氧呼吸来自无氧呼吸五、呼吸类型的快速确认方法五、呼吸类型的快速确认方法1 1、消耗氧气：、消耗氧气： 耗耗O2O

13、2量量CO2CO2释放量释放量无氧呼吸与有氧呼吸消耗等量的葡萄糖；无氧呼吸与有氧呼吸消耗等量的葡萄糖；有氧呼吸占优势；有氧呼吸占优势；无氧呼吸占优势无氧呼吸占优势注意：判断呼吸强度应该看葡萄糖的分解量，注意：判断呼吸强度应该看葡萄糖的分解量，而不是而不是CO2的产生量。的产生量。若若VCO2 / VO2=4 /3,若若VCO2 /VO24 / 3,3 3、有酒精生成：、有酒精生成：酒精生成量酒精生成量=CO2=CO2释放量：释放量：只进行产生酒精的无氧呼吸只进行产生酒精的无氧呼吸酒精生成量酒精生成量CO2CO2释放量：释放量：有氧呼吸与产生酒精的无氧呼吸并存有氧呼吸与产生酒精的无氧呼吸并存2

14、2、有、有H2OH2O生成一定是有氧呼吸；生成一定是有氧呼吸；双成双成P131 5P131 5双成双成P56P56变式变式五、影响呼吸速率的因素五、影响呼吸速率的因素（一）内因：（一）内因：(1)(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，植物小于水生植物，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细胞呼吸）同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同。如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，速率不同。如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。成熟期细胞呼吸速率较低。（3 3）同一植物的不同

15、器官细胞呼吸速率不同，）同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。如生殖器官大于营养器官。（二）外因（二）外因主要通过影响主要通过影响酶的活性酶的活性来实现来实现应用：应用：低温储存蔬菜水果、种子（低温储存蔬菜水果、种子（零上低温零上低温）大棚蔬菜夜间适当降温，大棚蔬菜夜间适当降温，降低呼吸作用降低呼吸作用，减少减少有机物消耗有机物消耗，提高产量，提高产量1.1.温度：温度：主要外界因素：主要外界因素：温度温度另外：另外：O2O2浓度、浓度、CO2CO2浓度、水含量浓度、水含量2.CO2.CO2 2应用：应用：水果保鲜等，增加水果保鲜等，增加COCO2 2浓度浓度COCO2

16、2是细胞呼吸的产物，是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸有对细胞呼吸有抑制抑制作用作用含水量含水量呼吸速率呼吸速率3.3.水水一定范围内一定范围内细胞呼吸速率细胞呼吸速率随含水量的增加而加快随含水量的增加而加快应用：应用：种子种子晒干后贮藏晒干后贮藏降低含水降低含水量，减弱呼吸消耗量，减弱呼吸消耗（抑制酶的活性）（抑制酶的活性）只产生只产生COCO2 2，不，不耗耗O O2 2，只进行无，只进行无氧呼吸氧呼吸产生产生COCO2 2量多于吸量多于吸收收O O2 2量，两种呼吸并量，两种呼吸并存存产产生生COCO2 2量等于吸量等于吸收收O O2 2量，只量，只进行有氧呼吸进行有氧呼吸O O2 2% %C

17、OCO2 2释放量释放量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸A AB BC CD DCOCO2 2的总量的总量 5 10 15 20 25A A点点ACAC段段C C点以后点以后B B点点COCO2 2释放量相等释放量相等D D点点 无氧呼吸消失点无氧呼吸消失点4.O4.O2 2浓度浓度 （酵母菌）（酵母菌）图示苹果果实在一段时间内，随着环境中图示苹果果实在一段时间内，随着环境中O O2 2浓度的浓度的提高，其吸收提高，其吸收O O2 2量和释放量和释放COCO2 2量的曲线。结合此图，量的曲线。结合此图，正确的表述是正确的表述是A.OA.O2 2浓度为浓度为a a时，果实的无氧呼吸水平最低时，果

18、实的无氧呼吸水平最低B.OB.O2 2浓度为浓度为b b时无氧呼吸与有氧呼吸释放的时无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2CO2相等相等C.O2浓度为浓度为a时，若时，若cd=ca，则有氧呼吸消耗的，则有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸相等葡萄糖与无氧呼吸相等D.O2浓度达到浓度达到b以后，果实基本上靠有氧呼吸以后，果实基本上靠有氧呼吸提供能量提供能量D D下图为大气中氧的浓度对植物组织内下图为大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响，为了有利于贮藏蔬菜和水果，产生的影响，为了有利于贮藏蔬菜和水果，贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度对应的浓度?CO2CO2

19、释放量最低点对应的释放量最低点对应的O2O2浓度浓度六、细胞呼吸原理的应用六、细胞呼吸原理的应用1、选用、选用松软松软创可贴、创可贴、透气透气的消毒纱布的消毒纱布包扎伤口，包扎伤口，为伤口创造透气的环境，避为伤口创造透气的环境，避免厌氧病原菌的繁殖，利于伤口愈合免厌氧病原菌的繁殖，利于伤口愈合。2、伤口过深或被锈铁钉扎伤后，如、伤口过深或被锈铁钉扎伤后，如不及时治疗，会导致破伤风杆菌进行不及时治疗，会导致破伤风杆菌进行无氧呼吸无氧呼吸而大量繁殖，引发破伤风。而大量繁殖，引发破伤风。六、细胞呼吸原理的应用六、细胞呼吸原理的应用3、作物栽培时，要、作物栽培时，要及时松土透气，利于根及时松土透气，利于根的有氧呼吸的有氧呼吸，促进无机