1、 1.1.说出线粒体的结构和功能。说出线粒体的结构和功能。 2.2.说出有氧呼吸与无氧呼吸的异同说出有氧呼吸与无氧呼吸的异同 点。点。 3.3.说出细胞呼吸原理，在生产和生说出细胞呼吸原理，在生产和生 活中有哪些应用活中有哪些应用? ? 4.4.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。 学习目标：学习目标： 一、导入新课一、导入新课 生物体生物体生命活动的生命活动的主要能源主要能源物物 质、质、直接直接来源、来源、根本根本来源各来源各 是什么？是什么？ 把光能转化为高等动物肌肉收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？缩的机械能需要经历那些过程？ 光能 糖类
2、 有机 物 ATP 肌肉收 缩 （1） （2） （3） 二、细胞呼吸的概念二、细胞呼吸的概念 生物体内糖类、脂类和蛋白质等生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机有机 物物在在活细胞内活细胞内经过一系列的经过一系列的氧化分解氧化分解，最，最 终终生成二氧化碳或其他产物生成二氧化碳或其他产物，并且，并且释放能释放能 量量，生成生成ATP的总过程，叫做细胞呼吸。的总过程，叫做细胞呼吸。 （又叫生物氧化）（又叫生物氧化） 拉瓦锡拉瓦锡(ALLavoisier)的研究的研究 体外：体外： 物质物质 热能热能 + O2 燃烧燃烧 有机物有机物 能量能量 + O2 分解分解 体内：体内： CO2 +H2O+ 细胞
3、呼吸细胞呼吸 问题探论：问题探论： I呼吸作用与物质的燃烧有什么异同点呼吸作用与物质的燃烧有什么异同点? 不同点：不同点：物质的体外燃烧物质的体外燃烧高温、反应剧烈、高温、反应剧烈、能量能量 迅速全部释放。迅速全部释放。物质的体内分解物质的体内分解 ？ 相同点：都能分解物质，释放能量。相同点：都能分解物质，释放能量。 无机物无机物+ 2.2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？ 不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻 底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来， 细胞的基本结构
4、也就会遭到彻底的破坏。细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。 问题探讨问题探讨 3.3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放 能量吗？能量吗？ 4. 4. 呼吸作用和呼吸有什么不同？呼吸作用和呼吸有什么不同？ 细胞呼吸细胞呼吸 VS 呼吸呼吸 细胞内细胞内 + + 糖糖 类类 + + 水水 能能 量量 O2 O2 肺通气肺通气 （呼吸的现象）（呼吸的现象） 呼吸器官呼吸器官 血液循环血液循环 血液循环血液循环 呼吸器官呼吸器官 COCO2 2 气体运输气体运输 + + COCO2 2 细胞呼吸细胞呼吸 （呼吸的本质）（呼吸的本质） （一）探究酵母菌呼吸
5、的方式（一）探究酵母菌呼吸的方式 酵母菌是一种酵母菌是一种单细胞真菌单细胞真菌，属真核生物。，属真核生物。 在有氧气和无氧气的条件下都能生存，属于在有氧气和无氧气的条件下都能生存，属于 兼性厌氧型生物兼性厌氧型生物。通过定性测定酵母菌在有。通过定性测定酵母菌在有 氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物，可以确氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物，可以确 定酵母菌细胞呼吸的方式。定酵母菌细胞呼吸的方式。 三、细胞呼吸的方式三、细胞呼吸的方式 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验材料实验材料 酵母菌： 酵母菌： 酵母菌是酵母菌是异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型生生 物，物，培养时必须提
6、供有机物培养时必须提供有机物。 酵母菌培养液酵母菌培养液 配制成配制成 葡萄糖溶液葡萄糖溶液 单细胞真菌单细胞真菌 属真核生物属真核生物 细胞壁细胞壁 细胞膜细胞膜 细胞核细胞核 细胞质细胞质 酵母菌酵母菌 实验原理实验原理 酵母菌通过细胞呼吸可酵母菌通过细胞呼吸可产生产生酒精酒精。 酵母菌通过细胞呼吸可产生酵母菌通过细胞呼吸可产生二氧化碳二氧化碳。 澄清石灰水和或溴麝香草酚蓝水溶液可用澄清石灰水和或溴麝香草酚蓝水溶液可用 于检测于检测COCO2 2。 重铬酸钾在酸性条件下，重铬酸钾在酸性条件下，可用于检测酒精可用于检测酒精。 实验假设：实验假设： 提出问题：提出问题： 实验方案设计：实验方案
7、设计： 酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精? 酵母菌在不同条件下产生的酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多是否一样多? 酵母菌在酵母菌在无氧无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精条件下使葡萄糖发酵产生酒精 酵母菌在酵母菌在有氧有氧条件下产生的条件下产生的CO2比无氧条件多比无氧条件多 探究实验步骤：探究实验步骤： 实验方案设计：实验方案设计： 控制有氧和无氧的条件控制有氧和无氧的条件 是否有酒精产生的是否有酒精产生的? 是否有是否有CO2产生？产生？ 比较比较CO2多少的方法多少的方法 保证酵母菌在整个实验过程中正常生活的方法保证酵母菌在整个实验过程中正常
8、生活的方法 通气或密封瓶口放置一段时间通气或密封瓶口放置一段时间 酸性条件下酒精与重铬酸钾溶液进行反应酸性条件下酒精与重铬酸钾溶液进行反应 通入石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液通入石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液 石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液 颜色变化时间颜色变化时间 葡萄糖溶液培养、适宜的温度、葡萄糖溶液培养、适宜的温度、pH、空气、空气 自变量自变量 因因 变变 量量 无关变量无关变量 第一步：第一步：配制酵母菌培养液。配制酵母菌培养液。 第二步：第二步：用用A A、B B两个锥形瓶装入配制好的等量酵母两个锥形瓶装入配制好的等量酵母 菌培养液。菌培养液。 第三步
9、：第三步：按图装置连接。按图装置连接。 进行实验：进行实验： 实验：探究实验：探究酵母菌酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式 实验现象：实验现象： 实验结论：实验结论： 有氧装置有氧装置中，第三个锥形瓶：中，第三个锥形瓶： 石灰水混浊程度石灰水混浊程度高高 溴麝香草酚蓝变色时间溴麝香草酚蓝变色时间短短 无氧装置无氧装置中，第二个锥形瓶：中，第二个锥形瓶： 酵母菌滤液：酵母菌滤液： 加入重铬酸钾，颜色仍为加入重铬酸钾，颜色仍为橙色橙色 石灰水混浊程度石灰水混浊程度低低 溴麝香草酚蓝变色时间溴麝香草酚蓝变色时间长长 酵母菌滤液：酵母菌滤液： 加入重铬酸钾，颜色变为加入重铬酸钾，颜色变为灰绿色灰绿色
10、在在无氧无氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生条件下酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量酒精和少量CO2 酵母菌在酵母菌在有氧和无氧有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。条件下都能进行细胞呼吸。 在在有氧有氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生条件下酵母菌通过细胞呼吸产生大量大量CO2 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量能量 酶酶 有氧呼吸是细胞在有氧呼吸是细胞在有氧有氧的条件下，通过的条件下，通过多种酶多种酶 的催化作用，把葡萄糖等的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解有机物彻底氧化分解，产，产 生生二氧化碳和水二氧化碳和水，释放能量释放能量，生成许多，生成许多ATPA
11、TP的过程。的过程。 （二）、细胞呼吸的方式：（二）、细胞呼吸的方式： 有氧呼吸、无氧呼吸有氧呼吸、无氧呼吸 （2 2）有氧呼吸全过程：）有氧呼吸全过程： （3 3）反应式：）反应式： （4 4）、概念：）、概念： （1 1）主要场所：主要场所： 线粒体线粒体 1 1、有氧呼吸、有氧呼吸 线粒体的结构示意图线粒体的结构示意图 外膜外膜 内膜内膜 基质基质 嵴嵴 葡萄糖葡萄糖 C6H12O6 C3H4O3 C3H4O3 丙酮酸丙酮酸 H H2O O2 O2 CO2 H O2 H2O 少量少量ATP 少量少量ATP 大量大量ATP 细胞质基质细胞质基质 酶酶 O2 线线 粒粒 体体 酶酶 H 酶酶
12、 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段 场所场所 反应物反应物 生成物生成物 产生产生ATP数量数量 是否需氧是否需氧 细胞质基质细胞质基质 线粒体基质线粒体基质 线粒体内膜线粒体内膜 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸和丙酮酸和H 少量少量 否否 有氧呼吸的三个阶段有氧呼吸的三个阶段 丙酮酸和水丙酮酸和水 CO2和和H 少量少量 否否 H和和 O2 H2O 大量大量 是是 特点：反应条件温和，多步反应，逐步放能特点：反应条件温和，多步反应，逐步放能。 请计算有氧呼吸的能量转换效率：请计算有氧呼吸的能量转换效率： 1mol的葡萄糖彻底氧化分的葡萄糖彻底氧化分 解，共释放解，共释放2870kJ
13、 1161kJ储存在储存在ATP 40.5 1709kJ以热量以热量散失散失 59.5 能使多少个能使多少个ADP转转 化为化为ATP？ 38mol 2、无氧呼吸、无氧呼吸 （1）过程：）过程： （3）反应式：）反应式： （4）概念：）概念： 细胞在细胞在缺氧的缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，条件下，通过多种酶的催化作用， 把糖类等有机物分解成把糖类等有机物分解成尚未彻底氧化尚未彻底氧化的产物，同时的产物，同时 释放出释放出少量能量，少量能量，生成生成少量少量ATP的过程。的过程。 思考：苹果储存久了，会有什么气味散发出来？思考：苹果储存久了，会有什么气味散发出来？ 思考：剧烈运动后上肢和
14、下肢骨骼肌会产生什思考：剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌会产生什 么感觉？么感觉？ （2 2）场所：场所： 细胞质基质细胞质基质 葡萄糖葡萄糖 C6H12O6 C3H4O3 C3H4O3 丙酮酸丙酮酸 H ATP O2 酒精酒精 C2H5OH 酶酶1 C3H6O3 乳酸乳酸 酶酶2 CO2 酶酶 细胞质基质细胞质基质 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 场所场所 反应物反应物 生成物生成物 产生产生ATP数量数量 是否需氧是否需氧 细胞质基质细胞质基质 细胞质基质细胞质基质 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸和丙酮酸和H 少量少量 否否 无氧呼吸的两个阶段无氧呼吸的两个阶段 丙酮酸丙酮酸 酒精酒精+CO2 无无
15、否否 特点：反应条件温和，分步反应，逐步放能。特点：反应条件温和，分步反应，逐步放能。 请计算无氧呼吸的能量转换效率：请计算无氧呼吸的能量转换效率： 1mol葡萄糖不彻底氧化分解葡萄糖不彻底氧化分解 生成乳酸，共释放生成乳酸，共释放196.65kJ 61.08kJ储存在储存在ATP 31.1 135.57kJ以以热量热量散失散失 68.9 乳酸乳酸 能使多少个能使多少个ADP 转化为转化为ATP？ 2mol 无氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式 C C6 6H H12 12O O6 6 酶酶 2 C2 C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) ) + + 少量能量少量能量 C C6 6H
16、H12 12O O6 6 2 C2 C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) ) + 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能量少量能量 酶酶 例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯例：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）块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等） 例：大多数植物、酵母菌例：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？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？ 发酵发酵 微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸 （酒精发酵、乳酸发酵）（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无氧呼吸中葡萄糖分
17、子中的大部分能量存留在酒 精或乳酸中。精或乳酸中。 3 3、有氧呼吸与无氧呼吸的比较、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 不 同 点 不 同 点 相 同 点 相 同 点 场所场所 条件条件 产物产物 能量能量 变化变化 联系联系 实质实质 细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体 细胞质基质细胞质基质 需氧气、多种酶需氧气、多种酶 不需氧气、需多种酶不需氧气、需多种酶 COCO2 2、HH2 2OO 酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸 释放大量能量，合释放大量能量，合 成成38ATP38ATP 释放少量能量，合成释放少量能量，合成 2ATP2ATP 从葡萄糖分解为丙酮
18、酸阶段相同，以后阶段不同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，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP 1、为生物体的生命活动、为生物体的生命活动提供能量提供能量。 2、为体内其他化合物的合成、为体内其他化合物的合成提供原料提供原料。 四、细胞呼吸的意义与应四、细胞呼吸的意义与应 用用 意意 义义 应应 用用 阅读“教材”阅读“教材” P95讨论并回答讨论并回答 谷氨酸丙酮酸谷氨酸丙酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸 丙氨酸丙氨酸 GPT 光能光能 叶绿体叶绿体 6CO2+ 12H2O C6H12O6+ 6O2 6H2O+ 细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间细胞呼吸的中间产
19、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转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践 中有广泛的应用。中有广泛的应用。 1.发酵技术发酵技术 2.农业生产农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜 4.运动与损伤护理运动与损伤护理 应应 用用 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 缺氧的情况下，植物缺氧的情况下，植物 组织进行无氧呼吸，产生组织进行无氧呼吸，产生 酒精，不利其生长。酒精，不利其生长。 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下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
20、有氧呼吸可以所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以 获得较多的能量。获得较多的能量。 无氧运动中，肌细无氧运动中，肌细 胞因氧不足，要靠乳胞因氧不足，要靠乳 酸发酵来获取能量，酸发酵来获取能量， 会引起人有肌肉酸胀会引起人有肌肉酸胀 乏力的感觉。乏力的感觉。 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 缺氧的情况下，缺氧的情况下， 厌氧病菌大量繁殖，厌氧病菌大量繁殖， 不利于伤口痊愈。不利于伤口痊愈。 细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积 累减少。因此，对累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜来来 说，要设法减少细胞呼吸，尽可能减少有说，要设法减少细胞呼
21、吸，尽可能减少有 机物的消耗机物的消耗。 粮食储存：低温、低氧、干燥粮食储存：低温、低氧、干燥 水果蔬菜保鲜：低温、低氧、中等湿度水果蔬菜保鲜：低温、低氧、中等湿度 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 拓展拓展:通过本节学习，你能否总结出哪些通过本节学习，你能否总结出哪些 条件会影响细胞呼吸的速率？条件会影响细胞呼吸的速率？ 五、影响呼吸作用的因素及应五、影响呼吸作用的因素及应 用用 1 1、温度、温度（影响呼吸酶的活性）（影响呼吸酶的活性） 2 2、水、水（在一定的范围内，含水量越多，代谢（在一定的范围内，含水量越多，代谢 越旺盛，细胞呼吸越强）越旺盛，细胞呼吸越强） 3 3、氧气、氧气（
22、O O2 2直接影响呼吸速率和呼吸的性直接影响呼吸速率和呼吸的性 质。）质。） 4 4、二氧化碳含量、二氧化碳含量（COCO2 2是呼吸作用的产物，是呼吸作用的产物， 对细胞呼吸有抑制作用。）对细胞呼吸有抑制作用。） 课堂总结课堂总结 一、细胞呼吸的概念一、细胞呼吸的概念 二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式 （一）探究酵母菌呼吸的方式（一）探究酵母菌呼吸的方式 （二）、细胞呼吸的方式：（二）、细胞呼吸的方式： 有氧呼吸、无氧呼吸有氧呼吸、无氧呼吸 三、细胞呼吸的意义与应用三、细胞呼吸的意义与应用 四、影响呼吸作用的因素及应用四、影响呼吸作用的因素及应用 1、人体内代谢终产物、人体内代谢终产物
23、CO2形成的主要场所是形成的主要场所是 （ ）。）。 A、血浆内、血浆内 B、线粒体、线粒体 C、肺泡、肺泡 D、细胞质基质、细胞质基质 B 2、蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件、蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件 为（为（ ） A低温、干燥、低氧低温、干燥、低氧 B低温、湿度适中、低温、湿度适中、 低氧低氧 C高温、干燥、高氧高温、干燥、高氧 D高温、湿度适高温、湿度适 中、高氧中、高氧 A 课堂练习课堂练习 3 3、一运动员正在进行长跑锻练一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿从他的大腿 肌细胞中检测到肌细胞中检测到3 3种化学物质种化学物质，其浓度变化如其浓度变化如 下图下图。图中图中P P、Q Q、R R三曲线依次代表三曲线依次代表 A A、 O O2 2、COCO2 2、乳酸乳酸 B B、乳酸乳酸、COCO2 2、O O2 2 C C、 COCO2 2、O O2 2、乳酸乳酸 D D、 COCO2 2、乳酸乳酸、O O2 2 谢谢大家！谢谢大家！ 谢谢大家！
