1、 细胞呼吸的原理和应用5.3 第二课时3.过程:2丙酮酸(C3H4O3)细胞质基质线粒体基质线粒体内膜C6H12O6 主动运输C6H12O6 酶少量能量4H 2丙酮酸 6H2O酶20H 6CO2 少量能量6O2 H与O2结合 12H2O大量能量C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+O+6O2 6O2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶 总反应式中的总反应式中的H H2 2O O可以前后化简消掉吗?可以前后化简消掉吗?不可以;不可以;反应反应物中的水参与第二阶段,是第二阶段的反应物物中的水参与第二阶段,是第二阶段的反应物;生成物生成物中的水是第三阶
2、段的生成物,因此两者不能中的水是第三阶段的生成物,因此两者不能抵消;抵消;能力锻炼能力锻炼1 1:有氧呼吸回顾复习C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶思考一下有思考一下有氧呼吸过程中氧呼吸过程中氧原子氧原子的转移途径:的转移途径:葡萄糖和水中的氧都进入葡萄糖和水中的氧都进入COCO2 2,O O2 2中的氧进入生成物中的氧进入生成物 H H2 2O O能力锻炼能力锻炼2 2:有氧呼吸回顾复习图中的数字表示的图中的数字表示的含义分别是:含义分别是:1_1_;2_2_;3_3_;4_4_;5_5
3、_;6_6_;丙酮酸丙酮酸H H2 2O OCOCO2 2少量能量少量能量少量能量少量能量大量能量大量能量能力锻炼能力锻炼3 3:有氧呼吸回顾复习能力锻炼能力锻炼4 4:有氧呼吸回顾复习思考:有氧呼吸过程中能进入线粒体的物质有哪些?思考:有氧呼吸过程中能进入线粒体的物质有哪些?丙酮酸、丙酮酸、HH、水、氧气、水、氧气注意注意:葡萄糖不能进入线粒体!:葡萄糖不能进入线粒体!练习练习3 3:下列下列3 3支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细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。在适宜温度且氧气充足的条件下,会产生胞制备物。在适宜温度且氧气充足的条件下,会产生COCO2 2的试的
4、试管有管有 ()葡萄糖葡萄糖+已破裂的细胞已破裂的细胞 葡萄糖葡萄糖+线粒体线粒体 丙酮酸丙酮酸+线粒体线粒体 A.A.B.B.C.C.D.D.C有氧呼吸回顾复习1.在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发,而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生,为什么会产生这种差异?请分析其中的原因。提示苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2,马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同,导致反应途径不同,产物也不同。2.剧烈运动后的肌肉酸疼是怎样造成的?提示剧烈运动,氧气供应不足,肌肉细胞进行无氧呼吸,产生了乳酸,造成肌肉酸疼,但还是以有氧呼吸为主。3.病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸?提示病毒不能进行
5、细胞呼吸。它是特殊的生物体,其所需要的ATP等全部从宿主细胞中获得。无氧呼吸回顾复习4.对于厌氧生物来说,无氧呼吸只在第一阶段产生ATP,为什么还要进行第二阶段?由于细胞中的NAD的含量不多,伴随着NADH的积累,NAD逐渐会被消耗。当NAD的含量很低的时候,细胞呼吸的第一阶段的过程就会停止,ATP的合成也会停止。因此为了保障通过细胞呼吸第一阶段的进行从而持续获得A TP,_来实现循环利用。NADH就要转化成NAD5.请从竞争的角度思考,乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸的意义是什么?提示乳酸菌产生的乳酸排到外界环境中,会导致环境中pH降低,使得一些不耐酸的微生物死亡,有利于乳酸菌在竞争中占据优势。6
6、有氧呼吸和无氧呼吸的比较不同点相相同同点点 有氧呼吸无氧呼吸场所条件产物释放能量分解程度过程实质意义第一阶段:细胞质基质;第二、三阶段:线粒体细胞质基质O2、酶无O2、缺氧、酶CO2和H2OCO2、酒精或乳酸较多(三个阶段均合成ATP)较少(第一阶段合成ATP)彻底不彻底第一阶段反应完全相同分解有机物,释放能量,合成ATP 为生物体的各项生命活动提供能量细胞呼吸过程中细胞呼吸过程中HH的来源与去路的来源与去路来源来源去路去路HH无氧呼吸:C6H12O6有氧呼吸:C6H12O6和H2O有氧呼吸:与02结合生成水 无氧呼吸:还原丙酮酸(1)无氧呼吸过程中没有氧气参与,所以有H的积累()(2)水稻根
7、、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳()(3)人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸()(4)和有氧呼吸相比,无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少()(5)在有氧和无氧的条件下,葡萄糖中能量的去向都是大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中()1.1.判断正误2.下图是细胞代谢过程中某些物质的变化过程示意图,下列叙述正确的是()A.在乳酸菌细胞中,能进行过程B.过程都需要O2的参与才能正常进行C.真核细胞中催化过程酶均位于细胞质基质中D.植物细胞中均不会发生C3.如如图表示萌发的小麦种子细胞中发生的相关生理过程,图表示萌发的小麦种子细胞中发生的相关生理过
8、程,AE表示物质,表示物质,表示过程。表示过程。葡萄糖葡萄糖酶酶能量能量酶酶酶酶能量能量能量能量H H2 2O O酶酶H H2 2O OA AB BC CC CB+EB+ED D(3)人体中不可以进行的生理过程为)人体中不可以进行的生理过程为_(填序号(填序号),),原因原因是是 。(1)催化)催化进行的酶存在于进行的酶存在于 ,E表示的物质为表示的物质为 。(2)当小麦种子的)当小麦种子的CO2的释放量大于的释放量大于O2的吸收量时,说明进行的吸收量时,说明进行_。细胞质基质细胞质基质酒精酒精有氧和无氧呼吸有氧和无氧呼吸细胞中不存在相应的酶细胞中不存在相应的酶概念细胞呼吸能量热能散失能量转移
9、ATPADPPi能量细胞分裂生长发育主动运输肌肉收缩神经冲动的传导C6H12O6CO2H2O意义丙酮酸葡萄糖氨基酸甘油四、细胞呼吸的概念和意义(一)内因遗传物质不同决定酶的种类和数量不同(1)不同种类的植物呼吸速率不同:旱生植物水生植物 阴生植物阳生植物(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同:幼苗、开花期成熟期(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同 生殖器官营养器官五、影响细胞呼吸速率的因素及应用(二)外因:条件 6CO2+12H2O+能量 C6H12O6+6H2O+6O2反应物产物酶温度(酶)、O2浓度、CO2浓度、水等五、影响细胞呼吸速率的因素及应用1温度原理:温度通过影响原理:温度
10、通过影响 而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在最适温度一般在25 35 之间。之间。应用应用 温温储存食品(冰箱)储存食品(冰箱)大棚栽培在夜间和阴天适当大棚栽培在夜间和阴天适当 温温以降低呼吸作用消耗的以降低呼吸作用消耗的有机物有机物 水和面发得快水和面发得快零上低零上低降降酶的活性酶的活性温温笔记:笔记:氧气浓度有氧呼吸速率O氧气浓度无氧呼吸速率O2O2浓度对细胞呼吸的影响(1)机理:)机理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。BRACO2浓度CO2的释放量O无氧呼吸消失P有氧呼吸无氧呼吸产生的CO2量无氧呼吸和有氧呼吸释放的CO2
11、量相等此处开始只进行有氧呼吸AB=BCCO2产生量最少D无氧呼吸CO2释放总量笔记:笔记:QR点:点:此时细胞呼吸最弱,有机物消耗此时细胞呼吸最弱,有机物消耗最少,最适合储藏食物最少,最适合储藏食物(3)应用:(课本)应用:(课本P95)中耕松土原因:促进根有氧呼吸释放更多的能量,有利于根部吸收无机盐离子。稻田及时排水原因:避免根部因缺氧进行无氧呼吸产生的酒精毒害细胞,导致烂根低氧储存粮食、蔬菜、水果。.农业生产:农业生产:.生活中:生活中:包扎伤口时,选用_的消毒纱布或“创可贴”等敷料。抑制厌氧菌(如破伤风芽孢杆菌)的繁殖。提倡慢跑,避免肌细胞无氧呼吸产生乳酸。透气笔记:笔记:.微生物发酵:
12、微生物发酵:酒精发酵(酵母菌)前期通气提供有氧环境,有利于酵母菌的大量繁殖后期密封制造无氧环境有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精乳酸发酵(乳酸菌)厌氧菌,全程严格控制无氧环境(3)应用:(课本)应用:(课本P95)笔记:笔记:2O2浓度对细胞呼吸的影响(1)机理:)机理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。(2)呼吸方式的判断:)呼吸方式的判断:O2浓度0时,只进行无氧呼吸。0O2浓度10%时,同时进行有氧呼吸 和无氧呼吸。O2浓度10%时,只进行有氧呼吸。(3)应用:)应用:中耕松土促进根呼吸。无氧发酵控制无氧环境。低氧储存粮食、蔬菜、水果。学科网原创3CO2浓度原理:原理:C
13、O2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会_ (填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。应用应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加增加CO2CO2浓度可抑制细胞呼浓度可抑制细胞呼 吸,减少有机物的消耗。吸,减少有机物的消耗。抑制4水原理原理:一定范围内,细胞中自由水含量越多,代谢自由水含量越多,代谢越越 ,细胞呼吸越强,细胞呼吸越强。应用:粮食储存应用:粮食储存前要进行晒干晒干处理,目的是降低粮食中的 含量,降低细胞呼吸强度,减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。旺盛自由水笔记:笔记:水果、蔬菜储存条件:水果、蔬菜储存条件:零上低温、低氧、保持一定的湿度。零上低温、低氧、保持一定的湿度。种子
14、储存条件:种子储存条件:零上低温、低氧、干燥零上低温、低氧、干燥笔记:笔记:解读细胞呼吸曲线示意图解读细胞呼吸曲线示意图1.包扎伤口时,需要选用_的消毒纱布或“创可贴”等敷料。2.酿酒时要先通气后密封,通气的目的是_,密封的目的是_。3.对花盆里的土壤经常进行_。4.粮食储藏需要的条件是_;蔬菜、水果储藏的条件是_和适宜的_。透气让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵松土透气(零上)低温、低氧和干燥(零上)低温、低氧湿度夯实基础夯实基础5.储存谷粒时将谷粒晒干,既能减少细胞内_含量,又能降低_;还可以通过控制_、_等条件来降低有氧呼吸速率。储藏新鲜蔬菜、水果与储藏谷粒相
15、比,不能放在_的环境下,要有一定的_。自由水有氧呼吸的速率低温低氧干燥湿度(1)用透气的消毒纱布包扎伤口,目的是保证伤口处细胞的有氧呼吸()(2)无氧和零下低温的环境有利于水果保鲜()(3)及时排涝,能防止水稻根细胞受酒精毒害()判断正误判断正误1.如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述不正确的是A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛 的温度为B点所对应的温度B.图甲曲线变化的主要原因是 温度影响与细胞呼吸有关的 酶的活性C.图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱,EF段有氧呼吸逐渐增强D.和D、F点相比,图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏水果和蔬菜CC2.下图表示氧浓度和温度对洋葱根
16、尖细胞有氧呼吸速率的影响。下列有关叙述错误的是()A.氧气浓度为0时,细胞中能够产生H的场所是细胞质基质B.氧气浓度低于20%时,30、35两温度对有氧呼吸速率影响不大C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30和35之间D.与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有氧浓度和温度C3(2022沈阳模拟)图1所示是某同学为测定大豆种子呼吸速率所组装的实验装置。请回答下列问题:(1)设置乙装置的目的是排除设置乙装置的目的是排除_对实验的干扰。对实验的干扰。(2)实验过程中有色液滴不断向左移动时,实验过程中有色液滴不断向左移动时,_(填填“能能”或或“不能不能”)说明有氧呼吸速率不断增强。说明有氧呼吸
17、速率不断增强。(3)图图1所示装置只能测出有氧呼吸速率,若要测出发芽的大豆种子的无氧呼吸,还需设置对照组实验,所示装置只能测出有氧呼吸速率,若要测出发芽的大豆种子的无氧呼吸,还需设置对照组实验,对照组实验装置中以等量的蒸馏水代替浓对照组实验装置中以等量的蒸馏水代替浓NaOH溶液。图溶液。图2是根据两组装置的测量结果绘制的大豆种子萌发是根据两组装置的测量结果绘制的大豆种子萌发过程中过程中CO2释放和释放和O2吸收速率的变化趋势。吸收速率的变化趋势。对照组有色液滴的移动距离表示对照组有色液滴的移动距离表示_。图图2显示,在显示,在1224 h期间,萌发种子的呼吸方式是期间,萌发种子的呼吸方式是_,
18、第,第48 h后,萌发的种子后,萌发的种子O2吸收速率吸收速率超过超过CO2释放速率,其原因是细胞呼吸的底物中可能还有释放速率,其原因是细胞呼吸的底物中可能还有_等物质。等物质。微生物及环境因素微生物及环境因素不能不能大豆种子呼吸消耗的大豆种子呼吸消耗的O2与释放的与释放的CO2的差的差有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸脂肪脂肪二、拓展应用二、拓展应用1 1、试分析农田松土给农作物生长、当地水土保持、以及全球气候变暖等方、试分析农田松土给农作物生长、当地水土保持、以及全球气候变暖等方面可能带来的影响。面可能带来的影响。松土透气可以使根细胞进行松土透气可以使根细胞进行充分的有氧呼吸充分的有氧呼
19、吸,从而,从而有利于根系的生长有利于根系的生长和对无机盐的吸收和对无机盐的吸收,促进作物生长,吸收更多的,促进作物生长,吸收更多的COCO2 2,缓解全球气候变暖现缓解全球气候变暖现象象;增强根系的水土保持能力增强根系的水土保持能力;避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系;避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。造成的伤害。此外,松土透气还此外,松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,促使这些微生物促使这些微生物对土壤有机物的分解,对土壤有机物的分解,为植物生长提供更多的为植物生长提供更多的COCO2 2,也有可能导致局部大气也有可能导致局部大气CO
20、CO2 2浓度上升。浓度上升。松土不当,可能伤害植物根系,造成水土流失。要根据不同松土不当,可能伤害植物根系,造成水土流失。要根据不同植物、植物不同的生长阶段等,采取不同的松土方法。植物、植物不同的生长阶段等,采取不同的松土方法。课后练习课后练习P96P96二、拓展应用二、拓展应用2 2、有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同,都不需要氧气,都与线粒体无有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同,都不需要氧气,都与线粒体无关。关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构,可以大胆作出这样的推测:在生物进化联想到地球的早期以及原核细胞的结构,可以大胆作出这样的推测:在生物进化史上先出现无氧呼吸,而
21、后才出现有氧呼吸。继而推测,史上先出现无氧呼吸,而后才出现有氧呼吸。继而推测,地球早期的单细胞生物只进地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸。行无氧呼吸。体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力,体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力,可以理解为漫长的生物进化可以理解为漫长的生物进化史在人类身上留下的印记史在人类身上留下的印记,同时,同时也可以理解为也可以理解为人体在进行长跑等剧烈运动时,在人体在进行长跑等剧烈运动时,在供氧供氧不足的情况下不足的情况下,骨骼肌细胞保留一定的无氧呼吸来供能,有一定的适应意义骨骼肌细胞保留一定的无氧呼吸来供能,有一定的适应意义。呼吸作用的方式判断呼吸作用的方式判断35一看生
22、物一看生物二看气体二看气体三看比例三看比例“三看法三看法”判断细胞呼吸类型判断细胞呼吸类型呼吸作用的方式判断呼吸作用的方式判断一看生物一看生物大多数植物、酵母菌有氧呼吸+酒精代谢动物、人类有氧呼吸+乳酸代谢特例:马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根无氧呼吸产生乳酸 某人在运动时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖是相等,求此人消耗的氧气和产生的二氧化碳的比例。1:1“三看法三看法”判断细胞呼吸类型判断细胞呼吸类型呼吸作用的方式判断呼吸作用的方式判断二看气体二看气体没有氧气没有氧气只有无氧呼吸只有无氧呼吸 有二氧化碳有二氧化碳乳酸代谢乳酸代谢无二氧化碳无二氧化碳酒精代谢酒精代谢 有氧气有氧气存在有氧呼吸存在有
23、氧呼吸“三看法三看法”判断细胞呼吸类型判断细胞呼吸类型呼吸作用的方式判断呼吸作用的方式判断三看比例三看比例O2CO234=a若VCO2/VO24/3,有氧呼吸无氧呼吸;b若VCO2/VO24/3,有氧呼吸无氧呼吸;c若VCO2/VO2无氧呼吸。O2CO2=11a.若VCO2/VO21,只存在有氧呼吸;b.若VCO2VO21,底物有脂肪;当堂检测条件abcdCO2释放量10867O2吸收量03471 1在在a a、b b、c c、d d条件下,测得某植物种子萌发时条件下,测得某植物种子萌发时COCO2 2和和O O2 2体积变化的相对体积变化的相对值如表所示。若底物是葡萄糖,则下列叙述中正确的是
24、值如表所示。若底物是葡萄糖,则下列叙述中正确的是()Aa条件下,呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸Bb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D D当堂检测2 2在酵母菌和葡萄糖的混合液中通入不同浓度的在酵母菌和葡萄糖的混合液中通入不同浓度的O2O2,产生的酒精和二氧,产生的酒精和二氧化碳量如图所示。当氧气浓度为化碳量如图所示。当氧气浓度为a a时,下列叙述正确的是(时,下列叙述正确的是()A酵母菌厌氧呼吸释放9mol CO2B酵母菌需氧呼吸消耗15mol O2C用于厌氧呼吸的葡萄糖占总量的D需氧呼吸与厌氧呼吸释放能量的 比是11D
25、D呼吸作用的方式判断呼吸作用的方式判断甲组乙组1.若甲组液滴_,乙组液滴_,则种子只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。2.若甲组液滴_,乙组液滴_,则种子只进行无氧呼吸。左移不动不动右移液滴移动法探究细胞呼吸的方式液滴移动法探究细胞呼吸的方式3.若甲组液滴_,乙组液滴_,则种子中既存在有氧呼吸又存在无氧呼吸左移右移呼吸作用的方式判断呼吸作用的方式判断甲组测定_,记为x,可表示有氧呼吸速率乙组测定_,记为y,可表示无氧呼吸速率O2吸收量与CO2释放量的差O2吸收量液滴移动法探究细胞呼吸的方式液滴移动法探究细胞呼吸的方式甲组乙组排除干扰因素:微生物消毒设置对照组,用等量的经过消毒的种子/生长状况相同的植株物理因素如温度、气压等设置对照组,用等量的煮熟的种子/灭活的植株细胞呼吸呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸酶 C6H12O6 6H2O 6O26CO212H2O 能量 C6H12O62CO22C2H5OH少量能量酶葡萄糖酶2丙酮酸少量能量4H+6O212H2O酶大量能量24H+C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量酶细胞质基质一:细胞质基质三:线粒体内膜二:线粒体基质6CO26H2O酶2丙酮酸少量能量20H+影响因素温度水分CO2浓度O2浓度课堂总结