细胞呼吸的原理与应用课件高一上学期生物人教版必修1

新教材•人教版•必修一5.3细胞呼吸的原理与应用-1细胞呼吸的方式和有氧呼吸“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。一.细胞呼吸“呼吸作用”是指细胞内有机物氧化分解，释放能量的过程。事例1：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，

二.细胞呼吸的方式酵母菌细胞呼吸产生了CO2

，CO2受热膨胀。事例2：酿酒过程中，酵母菌进行细胞呼吸产生了二.细胞呼吸的方式酒精提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸吗？）（酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸）设计方案预期结果实验思路？分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳细胞呼吸的产物细胞呼吸的条件有氧无氧影响实验结果的可变因素如温度、酵母菌活性酒精、CO2无关变量:自变量:因变量:二.细胞呼吸的方式探究•实践：酵母菌细胞呼吸的方式1.实验设计（1）实验材料：2.进行试验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

；有氧呼吸无氧呼吸酵母菌是兼性厌氧型生物二.细胞呼吸的方式酵母菌电镜图①CO2的检测：A.澄清的石灰水：B.溴麝香草酚蓝水溶液：②酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应：澄清→浑浊蓝→绿→黄橙色→灰绿色（2）实验原理2.进行试验二.细胞呼吸的方式(3)实验步骤：①配置酵母菌培养液：(+

)②检测CO2的产生，装置组装：酵母菌

葡萄糖溶液2.进行试验二.细胞呼吸的方式Ⅰ

有氧呼吸：A.有氧呼吸装置由

组成。溶液的作用是

。C.加入瓶中的葡萄糖溶液需加热并冷却的目的分别是：a.加热目的是

。b.冷却目的是

。e→c→d吸收空气中CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰加热以杀死其他微生物防止高温杀死酵母菌(3)实验步骤：2.进行试验二.细胞呼吸的方式

无氧呼吸：A.无氧呼吸装置由

组成。B.加入瓶中的葡萄糖溶液需加热并冷却的目的分别是：a.加热目的是

。b.冷却目的是

。C.f瓶放置一段时间再连接澄清的石灰水的目的是：

。f→d加热以杀死其他微生物及除去溶解氧防止高温杀死酵母菌将原有O2耗完，确保通入澄清的石灰水中的CO2只来自无氧呼吸(3)实验步骤：2.进行试验二.细胞呼吸的方式Ⅱ①配置酵母菌培养液②检测CO2的产生，装置组装③检测酒精的产生：自c、f中各取2mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g

的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。

重铬酸钾二.细胞呼吸的方式(3)实验步骤：澄清的石灰水变浑浊程度大/快有氧呼吸装置组：无氧呼吸装置组：澄清的石灰水变浑浊程度小/慢二氧化碳产生情况(4)实验现象：2.进行试验二.细胞呼吸的方式检测酒精的产生无颜色变化变成灰绿色有氧呼吸装置组：无氧呼吸装置组：(4)实验现象：2.进行试验二.细胞呼吸的方式酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸(5)实验结论：2.进行试验二.细胞呼吸的方式1.酵母菌在有氧气条件下进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳，不产生酒精；2.酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生了少量二氧化碳，同时也产生了酒精。科学方法对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，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，也叫相互对照实验。在上述实验的探究活动中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。二.细胞呼吸的方式三有氧呼吸1.概念：2.反应的主要场所：线粒体细胞在氧的参与下，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。外膜内膜核糖体嵴基质内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。有氧呼吸C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸能量少量热能散失少量ATP能量少量热能散失少量ATPCO2H2O酶[H]O2H2O酶散失ATP能量大量有氧呼吸的全过程图解：细胞质基质线粒体基质线粒体内膜注意：细胞呼吸产生的[H]是还原型辅酶I(NADH)的简化表示方式场所：细胞质基质物质变化：产能情况：少量能量场所：线粒体基质物质变化：产能情况：少量能量酶2C3H4O3

+6H2O6CO2+20[H]

+4[H]

C6H12O62丙酮酸（C3H4O3）酶场所：线粒体内膜物质变化：产能情况：大量能量24[H]+6O212H2O酶有氧呼吸的全过程图解：课中必练【检测】对有氧呼吸过程中有关问题的理解(连线)⑥H2O的产生C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶总反应式:2870kJATP热能散失注意：①反应式中的能量不能写成ATP，因为葡萄糖中的能量只有一部分储存在ATP中。②反应式前后的H2O不能消去。反应过程中，在第二阶段消耗了水，而第三阶段生成了水。③反应式中间不能用等号，要用箭头。④反应条件“酶”不能省去。⑤不要认为细胞呼吸的底物只有葡萄糖，教材只是以葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解为例来介绍有氧呼吸过程。C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶总反应式:物质变化：有机物（葡萄糖）→

无机物（CO2+H2O）能量变化：2870kJATP热能散失有机物中稳定的化学能

→热能散失+ATP中活跃的化学能C6H12O6+6H2O+6

O2

6CO2+12H2O+能量酶

O

O

O【思考】1.水中的氧来自那种物质？2.二氧化碳中的氧来自那种物质？拓展知识3.没有线粒体可以进行有氧呼吸吗？可以。进行有氧呼吸的原核生物，例如硝化细菌、醋酸杆菌。但是如果没有线粒体的真核细胞，就只能进行无氧呼吸，例如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫细胞等。三无氧呼吸

指细胞在___________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过_______分解，释放_______能量,生成_______ATP的过程。没有氧气不完全少量少量2、过程C6H12O6

2丙酮酸+

4

[H]+2C2H5OH（酒精）+2CO2酶1酶22C3H6O3（乳酸）酶第一阶段：第二阶段：少能ATP热能与有氧呼吸第一阶段完全相同细胞质基质细胞质基质不释放能量1、概念3、总反应式C6H12O6

2C2H5OH+

2CO2+能量（少量）酶⑴

酒精发酵实例：酵母菌、大多数高等植物实例：①人和动物细胞

②乳酸菌③某些植物的特殊器官（马铃薯

块茎、甜菜块根、玉米胚）⑵

乳酸发酵C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）+能量（少量）酶4、有氧呼吸和无氧呼吸的比较

类型比较项目不同点相同点

有氧呼吸无氧呼吸场所条件产物释放能量分解程度过程实质意义第一阶段：细胞质基质；第二、三阶段：线粒体细胞质基质O2、酶、适宜温度无O2、酶、适宜温度CO2和H2OCO2、酒精或乳酸较多（三个阶段均合成ATP）较少(第一阶段合成ATP)彻底不彻底第一阶段反应完全相同分解有机物，释放能量，合成ATP为生物体的各项生命活动提供能量（1）为生物体提供能量（2）生物体代谢的枢纽

O

NH2

‖

▕CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH例：丙酮酸丙氨酸细胞呼吸能量热能散失能量转移ATPADPPi能量细胞分裂生长发育主动运输肌肉收缩神经冲动的传导C6H12O6CO2＋H2O5、细胞呼吸的意义四影响细胞呼吸的因素及其应用1、温度对细胞呼吸的影响①解读：温度通过影响

而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25℃～35℃之间。②应用①

储存食品（冰箱）②大棚栽培在夜间和阴天适当

以降低呼吸作用消耗的有机物③

水和面发得快零上低温降温酶的活性温CO2释放量释放CO2的总量有氧呼吸无氧呼吸AB最佳储存点2.氧气（1）曲线分析由曲线可知，O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸有抑制作用。①O2浓度＝0时，只进行

。②0＜O2浓度＜10%时，同时进行

。③O2浓度≥10%时，只进行

。④

点时，有机物消耗最少，利于储存粮食、水果。无氧呼吸消失点无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸A（2）应用①生产上常利用适当

氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间。②中耕松土增加根的有氧呼吸有利于矿质离子的吸收。还可以抑制无氧呼吸产生酒精，防止植物烂根。③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殖。2.氧气降低破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌是能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈铁钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖（遇到这种情况，需要及时到医院治疗）提倡慢跑等有氧运动的原因之一是：有氧运动能避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量的乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀无力。稻田需要定