高级细胞呼吸

关于高级细胞呼吸细胞呼吸第2页,共60页，2024年2月25日，星期天概念：有机物在活细胞内经过一系列的氧化分解生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。实质：有机物氧化分解，释放能量特征：1、温和条件下2、需酶的作用3、能量分段释放一、呼吸作用（细胞呼吸）场所产物细胞呼吸与呼吸，燃烧的比较：教材P91第3页,共60页，2024年2月25日，星期天二、细胞呼

吸的方式有氧呼吸无氧呼吸第4页,共60页，2024年2月25日，星期天三、探究酵母菌细胞呼吸的方式

酵母菌：单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存。探究实验第5页,共60页，2024年2月25日，星期天科学探究步骤提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果得出结论酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）CO2有氧产生无氧CO2和酒精产生第6页,共60页，2024年2月25日，星期天设计实验酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）提出问题进行实验验证假设、形成结论CO2有氧产生无氧CO2和酒精产生作出假设第7页,共60页，2024年2月25日，星期天3.设计实验实验思路？分析变量自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物有氧无氧影响实验结果的可变因素酒精、CO2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酵母菌的活性反应物的量pH、温度反应时间条件适宜（25～35℃

，pH3.0-7.5）(充足)第8页,共60页，2024年2月25日，星期天►CO2的检测：1.通入澄清的石灰水：澄清→浑浊2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→绿→黄►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：橙色→灰绿色思考:

有氧和无氧条件下CO2量的多少如何判断？思考:

酸性重铬酸钾溶液在日常生活中的用处？看变浑浊/变黄所用时间或相同时间内变浑浊/变黄的程度。检查酒驾第9页,共60页，2024年2月25日，星期天进行实验实验材料：酵母菌干粉、5%葡萄糖溶液锥形瓶若干（500mL）、橡胶塞若干、打孔器、玻璃管若干（有弯曲和直的）、橡胶管若干、小型气泵、10%NaOH溶液、大烧杯、温度计

澄清石灰水、溴麝香草酚蓝溶液、酸性重铬酸钾溶液第10页,共60页，2024年2月25日，星期天进行实验步骤一：配制酵母菌培养液10g新鲜酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液A组B组设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验对比实验教材P93第11页,共60页，2024年2月25日，星期天A组酵母菌培养液NaOH溶液澄清石灰水或（BTB）吸收空气中的CO2，排除它对实验的干扰验证酵母菌有氧呼吸是否产生CO2？该装置有没有需要改进的地方有氧气装置步骤二：创设有氧和无氧条件第12页,共60页，2024年2月25日，星期天酵母菌培养液NaOH溶液澄清石灰水或（BTB）澄清石灰水或（BTB）验证空气中的CO2是否完全被吸收改进装置10%第13页,共60页，2024年2月25日，星期天如何利用现有材料创设无氧条件？酵母菌溶液B组先封口放置一会澄清石灰水或（BTB）无氧气装置第14页,共60页，2024年2月25日，星期天酵母菌培养液10%NaOH澄清石灰水或（BTB）酵母菌溶液B组澄清石灰水或（BTB）A组控制好温度！步骤三：检测CO2的产生两组装置石灰水都变浑浊,说明都有CO2产生装置(A)浑浊快且程度高,说明有氧条件产生的CO2多如果用BTB检测，结果会怎样？观察并分析结果第15页,共60页，2024年2月25日，星期天步骤四：酒精的检测0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液12A组酵母菌培养液的滤液2mLB组酵母菌培养液滤液2mL得出结论：酵母菌无氧呼吸可产生酒精灰绿色橙色第16页,共60页，2024年2月25日，星期天得出结论酵母菌有氧条件产生大量CO2葡萄糖葡萄糖少量CO2+酒精无氧条件第17页,共60页，2024年2月25日，星期天再探究有人认为：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第18页,共60页，2024年2月25日，星期天线粒体的结构示意图外膜内膜基质嵴四、有氧呼吸1、场所：主要在线粒体2、有氧呼吸最常利用的物质----葡萄糖(C6H12O6)含酶第19页,共60页，2024年2月25日，星期天C6H12O6①6CO2少量能量ATP热量酶6H2O20[H]12H2O大量能量ATP热量线粒体③少量能量ATP热量4[H]6O2酶细胞质基质②2丙酮酸酶第20页,共60页，2024年2月25日，星期天有氧呼吸的三个阶段葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量(少量)

（丙酮酸）场所：细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶6CO2

+20[H]+能量(少量)场所：线粒体基质②2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+能量（大量）

场所：线粒体内膜③24[H]+6O2+6H2O第21页,共60页，2024年2月25日，星期天分析讨论：①C6H12O6分解在第几阶段？分解的场所在？线粒体中有无C6H12O6？②有氧呼吸的终产物有哪些？中间产物有哪些？三个阶段都有的产物是？三个阶段都产生的产物是那个阶段产生的最多？③有氧呼吸的终产物CO2产生于第几阶段？哪几个阶段有[H]产生？[H]其去向？④水既是有氧呼吸的____物，也是有氧呼吸的______物？其中消耗水在哪些阶段？产生水在哪些阶段？⑤有氧呼吸每个阶段都需要O2,吗？如果不是，哪些阶段需要O2参与？一细胞质基质CO2,H2O,ATP丙酮酸,[H]三ATP二一，二还原O2形成水底产二三不三第22页,共60页，2024年2月25日，星期天3下列有关有氧呼吸的叙述中，正确的是（）

A．此过程必须有氧分子参与，始终在线粒体中进行

B．此过程的第二阶段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，产生少量的ATPC．此过程的第三阶段是葡萄糖氧化成水和二氧化碳，产生大量的ATPD．此过程的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量［H］和ATP第23页,共60页，2024年2月25日，星期天1、需氧呼吸的反应总式？（在黑板上写出）。小结2、有氧呼吸的概念+

H2O+

O2酶CO2+

H2O（38ATP）C6H12O6+能量６６６12

细胞在有氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2Ｏ，同时释放出大量能量的过程。有氧彻底氧化产生CO2和H2Ｏ大量酶细胞第24页,共60页，2024年2月25日，星期天C、H、O的来龙去脉：C6H12O6→丙酮酸→CO2CO2C:O:C6H12O6→丙酮酸H2OCO2H2OH:H2O→[H]→H2O

丙酮酸→[H]→H2O[H]→H2OC6H12O6O2

→H2OO:C6H12O6+6H2O+6*O26CO2+12H2*O+能量酶第25页,共60页，2024年2月25日，星期天

1、让一只白鼠吸入有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现的含有18O的化合物是

A.二氧化碳B.水

C.丙酮酸D.乳酸第26页,共60页，2024年2月25日，星期天

已知：1mol葡萄糖在体外燃烧可以产生2870kJ能量，而经过细胞有氧呼吸则可以使1161kJ能量储存在ATP中；ADP转化为ATP需要吸收30.54kJ能量。试计算：1.有氧呼吸的能量转换效率是多少？2.1分子葡萄糖有氧呼吸产生的能量能合成多少分子ATP？3.细胞呼吸过程中，转变为热能的能量是一种浪费吗？教材P94小字第27页,共60页，2024年2月25日，星期天热能葡萄糖CO2+H2O能量ADP＋PiATP用于各项生命活动2870kJ约40％（体温的来源）

1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/mol的能量，其中一部分以热能形式散失(约60%)；另一部分转移到ATP中(1161kJ/mol，约40%)储存，约形成38个ATP。第28页,共60页，2024年2月25日，星期天当我们长时间举着东西，或运动量过大时，我们的身体往往会有酸软乏力的感觉，其实，这就是因为我们的肌肉得不到足够的氧气进行需氧呼吸，这时的肌肉细胞就不得不通过无氧呼吸来取得更多能量的结果……第29页,共60页，2024年2月25日，星期天五无氧呼吸过程细胞质基质C6H12O6

酶少量能量(2ATP)4[H]2丙酮酸(2C3H4O3)+第一阶段细胞质基质酶酶(2C2H5OH)酒精+2CO2(2C3H6O3)乳酸第二阶段细胞质基质注意：【H】，ATP,终产物有氧对无氧呼吸相关酶起抑制作用。有些生物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，因为它的有些细胞进行有氧呼吸，有些细胞进行无氧呼吸。第30页,共60页，2024年2月25日，星期天无氧呼吸总反应式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例：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、玉米胚细胞等）例：大多数植物、酵母菌同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？发酵酵母菌、乳酸菌微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中注：教材P94相关信息无氧呼吸：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。第31页,共60页，2024年2月25日，星期天1适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母，其中适于产生酒精的装置是（）训练迁移ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入水加入葡萄糖和水并不断搅拌A第32页,共60页，2024年2月25日，星期天无氧呼吸的危害及意义

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。危害见教材P95问题第33页,共60页，2024年2月25日，星期天买罐头食品时，发现罐头盖上印有“如发现盖子鼓起，请勿选购”的字样，引起盖子鼓起的最可能原因是（）。

A．好氧型细菌呼吸产生CO2和H2OB．微生物呼吸产生CO2和C2H5OHC．乳酸菌呼吸产生CO2和C3H6O3D．酵母菌呼吸产生CO2和H2OB第34页,共60页，2024年2月25日，星期天六、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点相同点场所条件产物能量变化联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸释放大量能量，合成38ATP释放少量能量，合成2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成ATP第35页,共60页，2024年2月25日，星期天3.下列6支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产生CO2的试管有（）①葡萄糖+已破裂的细胞②葡萄糖+含酵母菌细胞器的沉淀物③丙酮酸+含酵母菌细胞器的沉淀物④葡萄糖+只含酵母菌细胞质基质的上清液（隔绝空气）⑤葡萄糖+只含酵母菌细胞质基质的上清液⑥丙酮酸+只含酵母菌细胞质基质的上清液（隔绝空气）

A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④

D.②③④C第36页,共60页，2024年2月25日，星期天练习1：一运动员正在进行长跑锻炼,从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质,其浓度变化如下图,图中P、Q、R三曲线依次代表（）PQR化学物质浓度锻炼时间A，O2、CO2、乳酸B，乳酸、CO2、O2C，CO2、O2、乳酸D，CO2、乳酸、O2B第37页,共60页，2024年2月25日，星期天小结：细胞呼吸状况的判断1.无CO2释放：2.不消耗O2,但产生CO2：3.CO2的释放量等于O2的吸收量：4.CO2的释放量大于O2的吸收量：（1）.VCO2/VO2=4/3,有氧呼吸与无氧呼吸速率相等。（2）.VCO2/VO2〉4/3，有氧呼吸小于无氧呼吸。（3）.VCO2/VO2<4/3，有氧呼吸大于无氧呼吸。思考:若CO2释放量小于O2的吸收量?则细胞呼吸状况?细胞呼吸底物不是糖类,可能是脂肪。细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸或细胞死亡细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。细胞只进行有氧呼吸。

细胞同时进行有氧和无氧呼吸。何种呼吸占优势？分以下三种情况：（呼吸底物为葡萄糖）第38页,共60页，2024年2月25日，星期天向一密闭容器中加人葡萄糖溶液和酵母菌，1h后测得该容器中O2减少24ml.,CO2增加48mL，则在1h内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的（）。

A.1/3B.1/2C.2倍D.3倍2.现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2

和吸收的O2之比是()A.3:1B.1:2C.4:3D.2:3CD第39页,共60页，2024年2月25日，星期天细胞呼吸方式定性分析A、若装置1液滴______,装置2液滴______,

则呼吸方式为_______________________。只有有氧呼吸左移不移动B、若装置1液滴______,装置2液滴______,

则呼吸方式为_______________________。只有无氧呼吸不移动右移C、若装置1液滴______,装置2液滴______,

则呼吸方式为_______________________。既有有氧呼吸又有无氧呼吸左移右移消耗氧的体积消耗氧气和释放二氧化碳的体积之差吸收CO2第40页,共60页，2024年2月25日，星期天在科学研究中常用呼吸商（RQ=CO2/O2）表示生物用于需氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图：关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的红色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：（蒸馏水中气体溶解量忽略不计）

细胞呼吸强度定量分析第41页,共60页，2024年2月25日，星期天（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是

。（2）x代表

值，y代表

值。（3）若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼吸商是

。（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？

。（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入

。设对照的目的是

。吸收呼吸产生的二氧化碳消耗氧气的体积消耗氧气和释放二氧化碳的体积之差0.85第42页,共60页，2024年2月25日，星期天（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是

。（2）x代表

值，y代表

值。（3）若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼吸商是

。（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于

条件下进行，为什么？

。（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入

。设对照的目的是

。吸收呼吸产生的二氧化碳消耗氧的体积消耗氧和释放二氧化碳的体积之差0.85黑暗避免幼苗进行光合作用对气体量变化的干扰死的发芽种子和蒸馏水校正因物理因素引起的气体体积变化第43页,共60页，2024年2月25日，星期天1内部因素——遗传因素（决定酶的数量和种类）

1、不同种类植物呼吸速率不同，一般情况下，水生植物>旱生植物，阳生植物>阴生植物

2、同一植物不同器官呼吸速率不同

生殖器官>营养器官3、同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降七.影响细胞呼吸的因素第44页,共60页，2024年2月25日，星期天BAC影响细胞呼吸的外界因素：氧气浓度A点：A点到B点：B点到C点：只进行厌氧呼吸，释放较多CO2。CO2释放急剧减少-----氧气增多，厌氧呼吸受抑制，需氧呼吸还很弱CO2释放量不断上升-----氧气增多，促进需氧呼吸第45页,共60页，2024年2月25日，星期天细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）1、若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸（如A点）。2、若产生的CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存（图中AC段）。3、若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸（图中C点以后）。4、B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示），此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值（10%）以上时。无氧呼吸消失，说明有O2存在时，无氧呼吸受到抑制。O2%CO2释放量有氧呼吸无氧呼吸ABCDCO2的总量

510152025第46页,共60页，2024年2月25日，星期天水稻种子如何保存？苹果又该如何保存？第47页,共60页，2024年2月25日，星期天干燥低温低氧低温低氧第48页,共60页，2024年2月25日，星期天温度呼吸速率应用：低温保鲜；增大昼夜温差（2）温度（4）水细胞含水量呼吸速率酶数量的限制环境中水含量呼吸速率长时间无氧呼吸供能不足应用：种子晒干保存（3）CO2过高CO2抑制细胞呼吸应用：增加CO2的浓度保鲜第49页,共60页，2024年2月25日，星期天(1)、温度：应用：贮存水果等时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间

2影响呼吸作用的外界因素(2)、CO2过高CO2抑制细胞呼吸应用：增加CO2的浓度保鲜影响酶的活性温度呼吸速率第50页,共60页，2024年2月25日，星期天O2：贮藏水果时下降到____最有利贮藏。CO2：增加CO2浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果。CO2释放O2吸收O2浓度气体交换相对值abcd0a点有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2思考：虚线代表什么含义？(3)、氧气：右图表示植物非绿器官在不同O2浓度下,CO2释放量和O2吸收量的变化曲线无氧呼吸产生的CO2量第51页,共60页，2024年2月25日，星期天(4)、水分自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。应用：粮油种子贮藏前风干、晾晒：减少水分，

呼吸作用干种子萌发前浸泡：含水量增高，

呼吸作用

降低细胞提高细胞1，亚麻；2，玉米；3，小麦。第52页,共60页，2024年2月25日，星期天

4.右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响，试分析：释放的相对值CO2（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的释放量急剧减小，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_________________________；到C点以后CO2的释放量不再增加，其主要原因是____________________________。随O2的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强无氧呼吸受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加