浙科版生物必修1细胞呼吸课件

1、第四节 细胞呼吸,复 习 提 问,1.生物体生命活动的主要能源物质、直接来源、根本来源各是什么？,2.把光能转化为高等动物肌肉收缩的机械能需要经历那些过程？,光能,葡萄糖等有机物,ATP,肌肉收缩,（1）,（2）,（3）,光能,葡萄糖,ATP,单细胞动物的呼吸现象和呼吸作用,+ 糖 类,+ 水 +,呼吸作用（本质）,呼吸（现象）,+ 糖 类,+ 水,细胞呼吸（呼吸作用）,呼吸和细胞呼吸,呼吸（现象）,气体运输,+,“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别？,“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。,思考,“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础

2、，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼吸作用”是“呼吸”的继续。,材料： 早在18世纪法国化学家拉瓦锡（Aavoisier） 就发现木头燃烧也需要氧，发生的也是类似的反应，并且把细胞呼吸比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”。你认为拉瓦锡的这一说法有道理吗？细胞呼吸与木头燃烧有什么区别和联系呢？,1、需氧呼吸,体外燃烧：,需氧呼吸：,高温、剧烈、瞬间释放光能与热能,常温、温和、酶参与、缓慢逐步释放能量？,？,1、概念： 细胞呼吸也称呼吸作用，是细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或小分子有机物，并且释放出能量的过程。,一、细胞呼吸的概念,2、实质： 分解有机物，释放能量,二、细胞呼吸的类

3、型,需氧呼吸,厌氧呼吸,线粒体的结构示意图,外膜,内膜,基质,嵴,需氧呼吸,1、场所：,主要在线粒体,2、需氧呼吸最常利用的物质,-葡萄糖(C6H12O6),外膜,内膜,嵴,基质,主要场所,含有 需氧呼吸有关的酶,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸 （2C3H4O3）,H,酶,1）、糖酵解,1、需氧呼吸,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸 （ 2C3H4O3 ）,H,能量（少量）,H,6CO2,6H2O,酶,酶,2）、柠檬酸循环,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸 （2C3H4O3 ）,H,能量（少量）,H,6O2,12H2O+能量（大量）,6CO2,6H2O,酶,酶,酶,3）电子

4、传递链,总反应式：,C6H12O6,能量（少）,I + 能量(多),酶,酶,能量（少）,酶,热能散失,热能散失,热能散失,26ATP,A,B,H少,2丙酮酸,C,2ATP,D,E,6CO2,6H2O,F,H 多,G,2ATP,H,6O2,12H2O,细胞质基质,线粒体,下列字母分别表示什么？,主要场所：,线粒体,能量去向：,一部分以热能形式散失(约70%)； 另一部分转移到ATP中(约30%)。,总反应式：,概念：,细胞在O2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，产生出CO2和H2O，同时释放出大量能量的过程。,细胞溶胶,主要是葡萄糖,丙酮酸、H ATP,少量2ATP,线粒体

5、（基质）嵴,丙酮酸、H2O,CO2、H ATP,少量2ATP,线粒体（内膜）,大量26ATP,H2O ATP,H、O2,需氧呼吸全过程的比较,糖酵解,柠檬酸循环,电子传递链,请分析，在需氧呼吸的过程中：,生成物CO2和H2O分别产生于需氧呼吸的第几阶段？ 生成物CO2中的C和O分别来自哪里？生成物H2O中的O从何而来？ 哪几个阶段有H产生？其去向？ 哪几个阶段有ATP产生？最多的是哪一个阶段？ 哪些物质是由细胞质基质转运到线粒体的？,C-,C-,C-,C-,C-,C,糖酵解,C-C-C,C-C,柠檬酸循环,H,电子 传递链,O2,H2O,二碳化合物,CO2,少量ATP,大量ATP,葡萄糖,少量

6、ATP,丙酮酸,巩固练习：,.在整个有氧呼吸过程中，O2 是第阶段 参与反应的；CO2是第_阶段生成；O2中 的O最后进入,2.有氧呼吸中需O2和产生能量最多的阶段是 场所是 第一、二阶段的共同产物是： 三个阶段均有的产物是：,三,二,HO,三,线粒体,，,ATP,ATP,2. 厌氧呼吸,乳酸菌、酵母菌等微生物的厌氧呼吸也叫做发酵,概念: 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尚未彻底氧化的产物,同时释放出少量能量的过程。,2) 过程 ：,1) 场所：细胞溶胶,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸 （2C3H4O3）,H,2C2H5OH（酒精）+2CO2,酶,酶

7、,2C3H6O3（乳酸）,酶,第二个阶段：,第一个阶段：,3) 总反应式：,高等动物和人体剧烈运动时，骨骼肌组织 马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜和玉米胚等 乳酸菌,例：大多数植物、酵母菌,例：,进行需氧呼吸的动植物保留厌氧呼吸的能力。如细胞内失去线粒体，则只能进行厌氧呼吸。 厌氧型微生物 厌氧生活环境的部分动物。 兼性厌氧型生物,哺乳动物成熟的红细胞,蛔虫,酵母菌,乳酸菌、破伤风杆菌,进行厌氧呼吸的生物与细胞,呼吸作用的类型、需氧与厌氧呼吸的过程,C6H12O6,O2,C6H12O6,1mol葡萄糖彻底氧化释放能量2870KJ，有916.2KJ转移至ATP中（合成30molATP）大部分以热能散

8、失,1mol葡萄糖厌氧呼吸释放能量196.65KJ或222 kJ ，有61.08KJ 转移至ATP中（合成2molATP）,其余大部分以热能散失,三、需氧呼吸与厌氧呼吸的区别,主要在线粒体内,需氧分子参加,CO2 H2O,较多能量,细胞溶胶内,不需氧分子参加,C3H603,较少能量,CO2,C2H5OH,需氧呼吸和厌氧呼吸的相同之处： 1都在细胞质内,先由葡萄糖分解成丙酮酸 2都是在酶的催化下进行的 3都有能量释放,呼吸作用的概念,呼吸作用类型,需氧呼吸,厌氧呼吸,呼 吸 作 用,糖酵解： （葡萄糖的初步分解）,柠檬酸循环： （丙酮酸彻底分解）,电子传递链： （H的氧化）,丙酮酸不彻底分解,乳

9、酸发酵,酒精发酵,小结:,糖酵解：葡萄糖的初步分解,1右图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题： (1)曲线AB段酵母菌细胞呼吸发生的场所是 ；曲线BC段酵母菌呼吸的方式为 。 (2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有 、 。 (3)在T1T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有 、 。,1.(1)细胞溶胶和线粒体 需氧呼吸和厌氧呼吸 (2)乙醇含量过高 培养液的pH下降 (3)酵母菌进行厌氧呼吸，产生的能量少 酵母菌种群数量增多,(2011山东卷)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下

10、列分析错误的是( )。 A滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果 B试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降 D被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中,d,（2012安徽理综29）为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A-F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验（见下表）注：“+”表示加入了适量的相关物质，“-”表示未加入相关物质 （1）会产生CO2和H2O的试管有 ，会产生酒精的试管有 ，根据试管 的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。（均填试管编号） （2）有氧呼吸产生的

11、H，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2，4-二硝基苯酚（DNP）对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在 的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解 （填“能”或“不能”）继续进行。,【答案】(1)C、E B、F B、D、F （2）线粒体内膜 能,1.有H2O生成一定是需氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。 2.厌氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的H将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。 3.原核生物无线粒体,有些仍可进行需氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等。 4.厌氧呼吸只释放少量能量,其余的能量储存在不彻底的氧化产物酒精或乳

12、酸中。 5.一个葡萄糖分子，通过需氧呼吸生成30个ATP分子,其中糖酵解中直接产生2分子,柠檬酸循环中直接产生2分子,其余26个在电子传递链中产生。,误区警示,四、影响呼吸作用的因素,内部因素： 线粒体数目多，呼吸强度大。 代谢旺盛，呼吸强度大。 生长旺盛的、幼嫩的器官的呼吸较生长缓慢的、年老器官的呼吸为强,外部因素： 温度 氧气 水 二氧化碳含量,温度对豌豆呼吸作用的影响,5,10,15,10,15,20,25,30,呼吸作用相对速率,分析：虚线表示的是？消失点表示的是？,种子含水量对呼吸速率的影响,含水量 (%),CO2mg 100g干重-1 24 h-1,亚麻,玉米,小麦,呼吸速率,五、

13、细胞呼吸原理的应用,细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。 1.发酵技术 2.农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜,呼吸作用知识在生产实践及生活中的应用小结,贮存干种子需三低: 低温、低氧、低水。 水果、蔬菜、花的保鲜: 低温、低氧、高CO2或N2 、中湿。 酿酒应先通气后密封；腌制泡菜应密封；酿醋应通气。 作物栽培措施的许多措施，要考虑保证根的正常细胞呼吸，有利于有机物的保存和积累。,秋季硕果累累，农民将收获的玉米晒干后放入粮仓贮存。但是通风不良时可能会发生“自热”现象，为什么？ 水淹时高等植物能否进行厌氧呼吸？如果能，那么为什么水退后有些不能存活？

14、 还有高等动物呢？ 本地有家庭制作甜酒酿的传统，请你应用所学知识探究酒酿的制作过程和所用原理！,下面是家庭酿酒的具体操作过程：,将大米煮熟,米饭中加一定量的酒药，并拌匀,加盖后在适当温度下保温12小时即成,2、在中间挖一个洞的目的是什么？既然是酒为什么会甜？酿制甜酒酿时，总是先来“水”，后来“酒”，为什么？,3、可用大豆制甜酒酿吗？,细胞呼吸原理的应用,选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上 了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、 避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的 痊愈。,酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜 的通气、温度和pH等条件下，进行有氧 呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行

15、酒精发酵。,醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足 和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大 量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。,谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状 杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为 谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。,对于板结的土壤及时进行松土透气， 可以使根细胞进行充分的有氧呼吸， 从而有利于根系的生长和对无机盐 的吸收。此外，松土透气还有利于 土壤中好氧微生物的生长繁殖，这 能够促使这些微生物对土壤中有机 物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。,水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻 的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过

16、气 腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比， 水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水 稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以 稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不 足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时 间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用 ，使根系变黑、腐烂。,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽 孢杆菌适合在这种环境中生存并大 量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉 扎伤后，患者应及时请医生处理。,有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情 况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过 有氧呼吸可以获得较多的能量。相反， 百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。 无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳 酸发酵来获

17、取能量。因为乳酸能够刺激 肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌 肉酸胀乏力的感觉。,人与鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是细胞呼吸。在这些生物的细胞呼吸过程中，葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来：除一部分储存在ATP中外，其余的则转化成热能，可以直接用于提升体温；ATP水解释放出的能量，除了维持各项生命活动外，有一部分也能转化成热能，用于提升体温。而维持体温的相对稳定，还需复杂的调节机制。,巩 固 练 习,右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响, 试据图回答: (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的释放量急剧减少,其原因是 。 (3)由

18、B到C,CO2的释放量又不断 增加,其主要原因是 。 (4)为了有利于贮藏蔬菜或水果, 贮藏室内的氧气应调节到图中的 哪一点所对应的浓度? 采取这一措施的理由是_ _。,A,厌氧呼吸,氧气增加，厌氧呼吸受抑制,氧气充足时，需氧呼吸加强，释放CO2量增多,B点所对应的浓度。这时需氧呼吸明显降低，同时又抑制厌氧呼吸，糖类等有机物分解得最慢。,(4)当外界氧浓度为45时，该器官CO2释放量的相对值为0.6，而O2吸收量的相对值为0.4。此时，厌氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于需氧呼吸的 倍；形成ATP的数量约相当于需氧呼吸的 倍。,1.5,0.1,.甲酵母菌进行需氧呼吸，乙 酵母菌进行厌氧呼吸，消耗

19、等 量的葡萄糖，则它们产生的ATP 的量之比是（ ） A 119 B 101 C 110 D 191 产生的CO2的量是( ) A 23 B 32 31 D 13,C,D,【例2】现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓 度的氧气时，其产生的酒精和二氧化碳的量如图所示（两种呼吸作用速率相等），在氧浓度为a时：（ ） A酵母菌只进行发酵 B67%的酵母菌进行发酵 C33%的酵母菌进行发酵 D酵母菌停止发酵,B,9、把小白鼠和青蛙从25的室温中移至5的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？ A、两种动物的耗氧量都减少 B、两种动物的耗氧量都增加 C、青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加 D、

20、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少,C,六. 细胞呼吸是细胞代谢的中心,单糖和甘油进入糖酵解 脂肪酸和氨基酸主要进入柠檬酸循环 细胞内有机物的分解以细胞呼吸为中心 细胞内有机物的合成以细胞呼吸为中心,七. 人体内的三大供能系统,ATP-磷酸肌酸（CP）供能系统、无氧呼吸供能系统和有氧呼吸供能系统 （1） ATP在肌肉中的含量低，当肌肉进行剧烈运动时，供能时间仅能维持约13秒。 （2） 之后的能量供应就要依靠ATP的再生。这时，细胞内的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸键水解将能量转移至ADP，生成ATP。磷酸肌酸在体内的含量也很少，只能维持几秒的能量供应。人在剧烈运动时，首先是ATP-磷酸肌酸供能系统

21、供能，通过这个系统供能大约维持68秒左右的时间。 （3） 这两项之后的供能，主要依靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放的能量合成ATP。无氧酵解约能维持23分钟时间。 （4） 由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳，所以长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释放的能量来合成ATP。,综上所述，短时间大强度的运动，如100米短跑，主要依靠ATP-磷酸肌酸供能；长时间低强度的运动，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之间的较短时间的中强度运动，如400米跑，则主要由无氧呼吸提供能量,一运动员正在进行长跑锻练，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 ( ) A、 O2、CO

22、2、乳酸 B、乳酸、CO2、O2 C、 CO2、O2、乳酸 D、CO2、乳酸、O2,课内巩固,B,巩固练习： 3、右图是一种可测定呼吸速度的密闭 系统装置。请据图回答下列问题： （1）关闭活塞，在适宜温度下，30min 后，读取有色液滴向 （填“左” 或“右”）移动的距离。 （2）为了使测得的有色液滴移动数值更 准确，必须进行校正。校正装置的容器和 小瓶中应分别放入 、 。,左,与实验组等量消毒的无活力的樱桃,与实验组等量的浓度为20%NaOH溶液,巩固练习： 3、右图是一种可测定呼吸速度的密闭 系统装置。请据图回答下列问题： （3）生活中发现，受到机械损伤后的 樱桃易烂。有人推测樱桃易烂与机

23、械 损伤引起樱桃呼吸速度升高有关。请结 合测定呼吸速率实验装置，设计实验探 究机械损伤能否引起樱桃呼吸速率升高。 实验变量： 。 实验假设： 。 操作步骤： 第一步：按装置图中所示进行操作，30min后，记录有色液滴移动距离为a。 第二步： 。,机械损伤,机械损伤能引起樱桃呼吸速度升高,取走容器内的樱桃，向容器内加入与对照组等量消毒的受到机械损伤后的樱桃，其他处理及装置与对照组完全相同，记录相同时间内有色液滴移动距离为b,巩固练习： 3、右图是一种可测定呼吸速度的密闭 系统装置。请据图回答下列问题： 操作步骤： 第三步 。 预期结果及结论：,比较a、b数值的大小,如果ab，则说明机械损伤能引起

24、樱桃呼吸速率升高； 如果ab，则说明机械损伤对樱桃呼吸速率没有影响； 如果ab，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速度降低。,5.蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件应为 A低温、干燥、低氧 B低温、湿度适中、低氧 C高温、干燥、高氧 D高温、湿度适中、高氧,答案：B,6.下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌细胞制备物。经一定时间的保温后,会产生CO2的试管有 A.葡萄糖+细胞膜已破裂的细胞 B.葡萄糖+线粒体 C.丙酮酸+线粒体 D.丙酮酸+内质网,答案：AC,7.在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如右表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是,A

25、a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 Db条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 Cc条件下，无氧呼吸最弱 Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体,答案：D,如图表示某植物的非绿色器官在不同氧气浓度下进行细胞呼吸过程中O2的吸收量与CO2释放量的关系，其中说法正确的是,答案：C,8.按下表设计进行实验。分组后，在相同的适宜条件下培养810小时，并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是,A. 甲组不产生C02而乙组产生 B. 甲组的酒精产量与丙组相同 C. 丁组能量转换率与丙组相同 D. 丁组的氧气消耗量大于乙组,答案：D,丁组进行有氧呼吸,并大量繁殖,要消耗大量氧气,而乙组虽进行有氧呼吸,但不进行繁殖,消耗的氧气要少得多,因此D项正确.,【变式3】（09宁波模拟）水稻根尖细胞呼吸过程中，若单位时间内CO2的释放量与O2吸收量的比值大于1，其原因是 A.分解了脂肪 B.