细胞呼吸的过程

1、细胞呼吸,复 习 提 问,生物体生命活动的主要能源物质是什么？,生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？,葡萄糖,ATP,那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATP的呢？,概念：,有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解为一些不彻底的氧化产物，并且伴随着能量释放的过程。,实质：,生物氧化,特征：,1、温和条件下逐步进行,2、需酶的作用,3、能量逐步释放,一、细胞呼吸,“呼吸”和“细胞呼吸”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“细胞呼吸”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。,思考,“呼吸”是“细胞呼吸”的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧

2、气，就不能进行呼吸作用；而“细胞呼吸”是“呼吸”的继续。,+ 糖 类,+ 水,呼吸作用（本质）,高等动物的呼吸现象和细胞呼吸（呼吸作用）,呼吸（现象）,气体运输,+,细胞呼吸和燃烧的区别？,呼吸速率？,二、细胞呼吸的类型,（一）有氧呼吸,1、概念：细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。,自主构建,有氧呼吸的场所是什么,有氧呼吸分为哪几个阶段,哪个阶段会产生H H的去向如何,每个阶段都释放能量吗 各阶段释放能量的量大小有何不同,有机物中储存的能量去向如何,各个阶段发生了什么化学反应,C6H12O6,2、有氧呼吸的过程,6CO2

3、,12H2O,线粒体,细胞质基质,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸H2O,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,3、有氧呼吸的总反应式：,C6H12O6+6H2O+6O2,6CO2+12H2O+,酶,能量,1mol葡萄糖释放2870KJ，有1161KJ转移至ATP（合成38molATP）,体温调节等,吸收、分泌,肌肉收缩,生物合成,神经传导,例1.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：,C6H12O6,1,2,3,O2,酶,酶,酶,H H,(1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称： 、 _、 。 (2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的

4、多少 、 _、 。 (3)有氧呼吸的主要场所是 _，进入该场所的呼吸底物是_。 (4)用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是_,葡萄糖丙酮酸二氧化碳,H2O,丙酮酸,CO2,少,少,大量,线粒体,丙酮酸,运动员在训练时常会在第二天早上肌肉发酸,为什么?,指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。,1.概念：,（二）、无氧呼吸,自主构建,无氧呼吸的场所是什么,无氧呼吸分为哪几个阶段,各阶段发生了什么样的反应,每个阶段都释放能量吗 各阶段释放能量是大量还是少量,无氧呼吸产生的产物有哪些,2无氧呼吸的过程,葡萄糖

5、的初步分解,C6H12O6,酶,+2ATP（少量）,场所：细胞质基质,2丙酮酸+4H,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,A.乳酸发酵,酶,2C3H6O3(乳酸),B.酒精发酵,酶,2C2H5OH(酒精),+2CO2,2丙酮酸+4H,2丙酮酸+4H,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）,例：大多数植物、酵母菌,总反应式：,C6H12O6,酶,2C3H6O3(乳酸),+ 能量(2ATP),C6H12O6,酶,2C2H5OH(酒精),+2CO2+能量(2ATP),能量去向,1mol葡萄糖分解为乳酸后，共放出196.65kJ的能量，其中有61.08KJ的能量储存在ATP

6、中，其余的能量以热能的形式散失,未释放的能量储存在何处？,问：为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？ 无氧呼吸和有氧呼吸有何异同？,不同生物体内无氧呼吸酶不同,细胞质基质、线粒体（主要）,细胞质基质,需氧、酶等,不需氧、需酶,较 多,较 少,两者第一阶段相同,都分解有机物、释放能量,（3）有氧呼吸与无氧呼吸的比较,二氧化碳和水,酒精和二氧化碳或乳酸,三、细胞呼吸意义,1.为生命活动提供能量,2.为体内其他化合物的合成提供原料,涉及细胞呼吸的知识扩展,1、无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，有机物释放出来的能量大部分都以热能形式散失，小部分能量转移至ATP中 2、恒温动物在低温时耗氧增大；变温动物（冷血动物

7、）在低温时耗氧较少。 3、原核生物无线粒体，但很多原核生物可以进行有氧呼吸，是因为其细胞膜上和细胞内含有有氧呼吸的酶。 4，蛔虫和哺乳动物的成熟红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸。 5，1mol葡萄糖有氧呼吸可以产生38molATP,而1mol葡萄糖无氧呼吸只能产生2molATP. 6，有氧呼吸三个阶段都可以产生ATP,而无氧呼吸只是第一阶段产生2molATP.,四，细胞呼吸原理的应用：,1，包扎伤口时，要用透气的消毒纱布或创可贴的原因是破伤风芽孢杆菌适合在无氧环境下生存，这样可以抑制破伤风芽孢杆菌的生存。,2，花盆里土壤板结，需要及时松土，可以增加土壤中空气含量，从而促进根系的有氧呼吸。,3

8、，稻田要及时排水，可以避免水稻根系因为缺氧进行无氧呼吸产生酒精，从而造成烂根现象。,4，利用酵母菌及醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌，在控制通气的条件下，利用它们进行无氧呼吸，可以生产酒精、醋酸或味精。,六，影响细胞呼吸的外部因素,1.温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸强度。,呼吸强度,温度,应用：贮存水果时，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。大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当降温，从而可以降低呼吸作用，减少有机物的消耗，从而提高产量。,2. O2浓度,1）对有氧呼吸：O2是有氧呼吸的原料之一，在一定范围内，随着O2浓度增加，有氧呼吸强度也增加，但O2浓度达到一定值时有氧呼吸强

9、度将不再随O2浓度增加而增加。,（2）对无氧呼吸：随O2浓度增加而受抑 制，O2浓度过高时会抑制无氧呼吸。,问：中耕松土有何作用？ 水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？,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,无氧呼吸,氧气增加，无氧呼吸受抑制,有氧呼吸很微弱,氧气充足时

10、，有氧呼吸加强，释放CO2量增多,B点。因为这时有氧呼吸很微弱，无氧 呼吸又受到抑制，糖类等有机物分解得最慢。,3.CO2浓度： CO2是有氧呼吸产物，当CO2浓度过高会抑制细胞呼吸。,4.水分：水为细胞呼吸提供反应环境，一定范围 内随自由水含量的增加细胞呼吸强。,应用：蔬菜水果密封，可以增加二氧化碳的浓度，从而抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。,稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。,3、水 细胞含水量高，代谢增强。所以，稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。,4、CO2浓度 从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼吸强度下降。,应用：蔬菜水果密封，

11、可以增加二氧化碳的浓度，从而抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。,保存：低温，低氧，干燥,保存：低温，低氧，适宜湿度,提高呼吸作用：供水，升温，高O2，低CO2,降低呼吸作用：干燥，低温，低O2，高CO2,酵母菌：单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存(兼性厌氧型)。,探究酵母菌细胞呼吸的方式,（二）作出假设：,有氧呼吸产生的CO2的量要多,思考：1，怎样控制有氧和无氧的条件？,A组通气，B组密封。,无氧呼吸产生酒精,问题1： 到底是有氧呼吸产生的CO2多呢,还是无氧呼吸产生的CO2 多呢？,问题2：到底是有氧呼吸产生酒精还是无氧呼吸产生酒精？,(一）提出问题：,2怎样防止空气中的二氧化碳对实验的

12、干扰？,通入的空气让它先通过一个装有氢氧化钠的锥形瓶，让氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳。,3，如何保证酵母菌在实验中能正常生活？,在酵母菌培养液中加入葡萄糖溶液。,（二）作出假设：,有氧呼吸产生的CO2的量要多,思考：1，怎样控制有氧和无氧的条件？,A组通气，B组密封。,无氧呼吸产生酒精,问题1： 到底是有氧呼吸产生的CO2多呢,还是无氧呼吸产生的CO2 多呢？,问题2：到底是有氧呼吸产生酒精还是无氧呼吸产生酒精？,(一）提出问题：,2怎样防止空气中的二氧化碳对实验的干扰？,通入的空气让它先通过一个装有氢氧化钠的锥形瓶，让氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳。,3，如何保证酵母菌在实验中能正常生活？,在

13、酵母菌培养液中加入葡萄糖溶液。,二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。,4，怎样鉴定有无二氧化碳的产生？,橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色,5 ,怎样鉴定有无酒精的产生？,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,（三）实验设计思路： 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,(四） 进行实验，描述实验现象,有氧呼吸组,无氧呼吸组,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色, 酵母菌在有氧和无氧条件

14、下均能进行细胞 呼吸，均能产生二氧化碳 在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产 生大量的二氧化碳。 在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产 生酒精和少量的二氧化碳。,（五） 分析实验现象，得出结论,图甲测定氧气的吸收量 液柱 左移 或 不动 图乙测定二氧化碳的释放量与氧气的吸收量的差值 右移或不动,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，来探究某种因素和实验对象的关系，这样的实验叫对比实验。 在以上探究实验中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧条件下的细胞呼吸方式。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。,下列转变需经哪些生理过程才能实现？,光能,糖类等有机