有氧呼吸和无氧呼吸及细胞呼吸原理的应用课件.ppt

1、第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第3 3节节 ATP ATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸人教版必修人教版必修1 1本节重点本节重点1.1.细胞呼吸的概念及其与细胞呼吸的概念及其与ATPATP形成的关系形成的关系2.2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点3.3.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用细胞呼吸的概念细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成A

2、TPATP的的过程。过程。细胞呼细胞呼 吸的方式吸的方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸的过程图解有氧呼吸的过程图解 一、有氧呼吸一、有氧呼吸有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程第一阶段：第一阶段：C6H12O6（丙酮酸）（丙酮酸）第二阶段：第二阶段：2CH3COCOOH+6H2O酶酶第三阶段：第三阶段：24H+6O2C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量能量酶酶总反应式：总反应式：2CH3COCOOH+4H+能量能量6CO2+20H+能量能量酶酶12H2O+能量能量酶酶（大量）（大量）有有氧氧呼呼吸吸三三个个阶阶段段的的比比较较（1）C6H12O6酶酶2CH3COCOO

3、H+4H+能量能量（2）2CH3COCOOH+6H2O6CO2+20H+能量能量酶酶（3）24H+6O212H2O+能量能量酶酶1.能量：都有能量的释放，但以第三阶段释能量：都有能量的释放，但以第三阶段释 放的能量最多放的能量最多 2.场所：第一阶段在细胞质基质中，第二阶场所：第一阶段在细胞质基质中，第二阶 段发生在线粒体基质中，第三阶段段发生在线粒体基质中，第三阶段 发生在线粒体内膜上。发生在线粒体内膜上。3.氧气：只有第三阶段才需要氧气，作用是氧气：只有第三阶段才需要氧气，作用是 氧化氧化H,生成水生成水 有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念 细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作细胞在氧气的参与

4、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，生成许多和水，释放能量，生成许多ATPATP的过程。的过程。计算：计算：1mol1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj2870kj的能量，的能量，其中有其中有1161kj1161kj的能量被转移贮存到的能量被转移贮存到ATPATP中。那么，中。那么，1mol1mol葡葡萄糖通过有氧呼吸可形成萄糖通过有氧呼吸可形成_mol_mol的的ATPATP，其能量转换效其能量转换效率是率是_。383840.5%40.5%问题探讨问题探讨1.1.呼吸

5、作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？2.2.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗？呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗？物质分解的过程、产物都想同，并且都能释放物质分解的过程、产物都想同，并且都能释放等量的能量等量的能量有。有。细胞呼吸是在温和的条件下进行的；细胞呼吸是在温和的条件下进行的；能量的释放是在一系列的反应过程中逐能量的释放是在一系列的反应过程中逐 步释放的；步释放的；释放的能量部分的以热能的形式散失，释放的能量部分的以热能的形式散失，部分的转移贮存到部分的转移贮存到ATPATP中。中。呼吸：呼吸：机体与环境之间机体与环境之间O O2 2和和COCO2 2

6、交换的过程交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用细胞呼吸也称呼吸作用 是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成生成COCO2 2或其他物质，释放出能量并生成或其他物质，释放出能量并生成ATPATP的过程。的过程。呼吸和呼吸作用的区别呼吸和呼吸作用的区别场所：场所：A A细胞质基质细胞质基质 b b线粒体基质线粒体基质 c c线粒体内膜线粒体内膜能量去向：能量去向：一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中总反应式：总反应式：有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：细胞在细胞在_的参与下，通过的参与下，通过_的催化作用，把的催

7、化作用，把_等有机物等有机物_，产生，产生_和和_，释放释放_,_,生成生成_的过程。的过程。C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO 6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量能量酶酶(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)氧氧多种酶多种酶葡萄糖葡萄糖COCO2 2H H2 2O O能量能量彻底氧化分解彻底氧化分解许多许多ATPATP3838个个ATPATP有氧呼吸小结有氧呼吸小结无氧呼吸的过程无氧呼吸的过程葡葡 萄萄 糖糖丙丙 酮酮 酸酸H H 少量能量少量能量 乙醇乙醇

8、脱氢酶脱氢酶 乳酸乳酸脱氢酶脱氢酶酒精酒精+CO+CO2 2乳酸乳酸酶酶1 1、酒精发酵：、酒精发酵：C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2、乳酸发酵：、乳酸发酵：C C6 6H H1212O O6 6 二、无二、无 氧氧 呼呼 吸吸2 2CHCH3 3CHCH2 2OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+能量能量酶酶酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的

9、无氧呼吸属于此种类型在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念 细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解，产生酒精或把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解，产生酒精或乳酸等中间产物，释放少量能量，生成乳酸等中间产物，释放少量能量，生成ATPATP的过程。的过程。无氧呼吸的特点无氧呼吸的特点氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行 三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较共共同同点点实质：实质：过程：

10、过程：葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸有氧有氧无氧无氧COCO2 2+H+H2 2O+O+能量（大量）能量（大量）C C2 2H H3 3OH+COOH+CO2 2+能量（少量）能量（少量）C C3 3H H6 6O O3 3+能量（少量）能量（少量）氧化分解有机物，释放能量氧化分解有机物，释放能量都有丙酮酸（中间产物）的生成都有丙酮酸（中间产物）的生成 有氧呼吸和无氧呼吸的区别有氧呼吸和无氧呼吸的区别比较项比较项目目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼吸场呼吸场所所是否需是否需氧氧物质代物质代谢谢主要在线粒体内主要在线粒体内细胞质基质细胞质基质必需有氧的参与必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸氧能抑制无氧呼

11、吸将有机物彻底分解将有机物彻底分解成成COCO2 2和和H H2 2O O有机物分解不彻底有机物分解不彻底,形形成中间产物成中间产物(酒精或乳酒精或乳酸）酸）1mol1mol28702870 (kj)(kj)11611161ATPATP热能热能(38mol)(38mol)葡萄葡萄糖糖1mol1mol葡萄葡萄糖糖196.65196.65（kjkj）61.0861.08ATPATP(2mol)(2mol)热能热能同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？四、影响呼吸作用的外界因素四、影响呼吸作用的外界因素 1.1.温度温度：温度通过影响酶的活性

12、来影响呼吸速率。：温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。2.O2.O2 2的浓度：的浓度：在一定范围内，随在一定范围内，随O O2 2浓度的增大，有氧呼吸增强，浓度的增大，有氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受线粒体的限制，呼吸作用强度达到一定浓度以后，由于受线粒体的限制，呼吸作用强度不再增大。不再增大。O O2 2的的存在抑存在抑制了无氧呼吸的进行。制了无氧呼吸的进行。COCO2 2浓度过大浓度过大抑制呼吸作用的进行抑制呼吸作用的进行 五、细胞呼吸原理的应用五、细胞呼吸原理的应用1.1.在酿酒业上的应用：在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有先通气，让酵母菌进行有 氧呼吸，使其数量增加；然后

13、隔绝空气，使其氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其 发酵，产生酒精。发酵，产生酒精。2.2.在农业生产上：在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼中耕松土，促进根系的有氧呼 吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收3.3.在医学上：在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧 型细菌的繁殖型细菌的繁殖4.4.在物质的储存时：在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼控制氧气的浓度，抑制其呼 吸作用，减少有机物的消耗。吸作用，减少有机物的消耗。课课 堂堂 练练 习习 1.1.有氧呼吸分三个阶段有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点是

14、都有能三个阶段的共同特点是都有能量的释放量的释放,但释放能量最多的是但释放能量最多的是_;_;在线粒体中进行在线粒体中进行的是第的是第_阶段阶段;第第_阶段需要阶段需要O O2,2,氧的作用是氧的作用是_;_;第第_阶段产生阶段产生HH最多；丙酮酸是第最多；丙酮酸是第_阶段阶段的产物。的产物。第三阶段第三阶段二、三二、三一一三三氧化氧化HH二二 2.2.右图表示在储存蔬菜、右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中水果时，大气中O O2 2的浓度对的浓度对植物组织内植物组织内COCO2 2产生的影响，产生的影响，试分析：试分析：释放的相对释放的相对值值COCO2 2 （1 1）A A点表示植物组织点表

15、示植物组织释放释放COCO2 2较多，这些较多，这些COCO2 2是是_的产物。的产物。（2 2）由）由A A到到B B，CO CO2 2的释放量急剧减小，其原因是的释放量急剧减小，其原因是 _。（3 3）由）由B B到到C C，CO CO2 2的释放量又不断增加，其主要原因的释放量又不断增加，其主要原因是是_；到到C C点以后点以后COCO2 2的释放的释放量不再增加，其主要原因是量不再增加，其主要原因是_。随随O O2 2的增加，无氧呼吸受到抑制的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强强无氧呼吸无氧呼吸 受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强受线粒体数

16、量限制，有氧呼吸不再加强3.3.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为 产生的酒精对细胞有毒害产生的酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对产生的乳酸对 细胞有毒害细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少产生的能量太少 （）A.A.B.B.C.C.D.D.D D4.4.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ()()A.A.不产生不产生COCO2 2 B.B.一定产生一定产生COCO2 2 C.C.不形成不形成ATP D.ATP D.物质氧化分解不彻底物质氧化分解不彻底D D5.5.一运动员正在进行长跑训练，一运

17、动员正在进行长跑训练，从他的大腿肌肉细胞中检测到从他的大腿肌肉细胞中检测到 3 3种化学物质种化学物质 ，其浓度变化如，其浓度变化如 右图所示，图中右图所示，图中 P P、Q Q、R R三曲三曲 线依次代表线依次代表 （）B B锻炼时间（分）A.O A.O2 2、COCO2 2、乳酸、乳酸 B.B.乳酸、乳酸、COCO2 2、O O2 2 C.CO C.CO2 2、O O2 2、乳酸、乳酸 D.CO D.CO2 2、乳酸、乳酸、O O2 2 6.6.右图表示北方的一个贮右图表示北方的一个贮存白菜的地窖，随着存白菜的地窖，随着O O2 2的消耗，的消耗，COCO2 2浓度变化的情况。请据图回浓度

18、变化的情况。请据图回答：答：（1 1）ABAB段段O O2 2的消耗量很大，的消耗量很大，CO CO2 2浓度上升也很快，浓度上升也很快，白菜在进行白菜在进行_呼吸。呼吸。（2 2）段段O O2 2浓度接近，而浓度接近，而COCO2 2浓度仍在上升，白浓度仍在上升，白菜在进行菜在进行_呼吸。呼吸。（3 3）段段O O2 2浓度已很低，浓度已很低，CO CO2 2浓度几乎不上升，浓度几乎不上升，原因是原因是_有氧有氧无氧无氧 氧气浓度很低，有氧呼吸十分微弱，而无氧呼吸氧气浓度很低，有氧呼吸十分微弱，而无氧呼吸仍处于抑制状态仍处于抑制状态 （4 4）从哪点开始，）从哪点开始，O O2 2浓度的高低成为限制有氧呼吸的浓度的高低成为限制有氧呼吸的因素？因素？_ （5 5）为了有利于较长时间地贮存大白菜，应把地窖的）为了有利于较长时间地贮存大白菜，应把地窖的氧气控制在氧气控制在_段范围内。段范围内。B B点点 B C B C