1、3.4细胞呼吸为生命活动提供能量食品发酵与那一生理过程有关？细胞呼吸细胞呼吸醋泡菜酸奶酒发酵食品呼吸：呼吸：呼吸是指人体从周围环境中吸入呼吸是指人体从周围环境中吸入空气，利用其中的氧气，呼出二氧空气，利用其中的氧气，呼出二氧化碳的气体交换过程。化碳的气体交换过程。是指在是指在细胞内进行细胞内进行的将糖类等的将糖类等有机物有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程释放出能量的过程(P(P8989)。根据细胞呼吸根据细胞呼吸过程中是否有氧参与过程中是否有氧参与,我们把细胞呼吸我们把细胞呼吸分为分为需氧呼吸需氧呼吸和和厌氧呼吸厌氧呼吸。需氧呼吸是需氧呼
2、吸是细胞呼吸的主要方式细胞呼吸的主要方式(P(P9191)。细胞呼吸：细胞呼吸：葡萄葡萄葡萄酒葡萄酒酵母酵母是什么让葡萄能变成葡萄酒？是什么让葡萄能变成葡萄酒？葡萄为何能够变成葡萄酒？在酵母菌厌氧呼吸过程中，葡萄中葡萄糖在各种酶的催化作在酵母菌厌氧呼吸过程中，葡萄中葡萄糖在各种酶的催化作用下被氧化分解为酒精和二氧化碳。用下被氧化分解为酒精和二氧化碳。葡萄糖酒精酶（厌氧呼吸）（厌氧呼吸）酵母菌是一种酵母菌是一种单细胞真菌单细胞真菌，在有氧或无氧的条件下都能生，在有氧或无氧的条件下都能生存。酵母菌存。酵母菌在有氧时进行需氧呼吸在有氧时进行需氧呼吸,产生产生COCO2 2和和H H2 20 0;在无
3、氧时进在无氧时进行厌氧呼吸行厌氧呼吸,产生酒精和产生酒精和COCO2 2。酵母菌酵母菌我们如何设计实验验证：我们如何设计实验验证：酵母菌的呼吸方式呢酵母菌的呼吸方式呢？实验目的：实验目的：验证验证酵母菌酵母菌在有氧时进行需氧呼吸在有氧时进行需氧呼吸,产生产生COCO2 2和和H H2 20 0;在无氧在无氧时进行厌氧呼吸时进行厌氧呼吸,产生酒精和产生酒精和COCO2 2。思路：思路：取取相同浓度，相同体积相同浓度，相同体积的酵母菌溶液于两个锥形瓶中，加入的酵母菌溶液于两个锥形瓶中，加入相同浓度且等量相同浓度且等量的葡萄糖溶液，分别为其营造的葡萄糖溶液，分别为其营造有氧有氧和和无氧无氧而而其他其
4、他条件均适宜条件均适宜的环境当中，一段时间后，检测产物的环境当中，一段时间后，检测产物！如何营造有氧与无氧环境？如何营造有氧与无氧环境？如何检测产物？如何检测产物？酵酵母母菌菌思路：思路：如何营造有氧与无氧环境？如何营造有氧与无氧环境？如何营造无氧环境？如何营造无氧环境？在密封条件下，有氧呼吸一段时间消耗点里面的氧气在密封条件下，有氧呼吸一段时间消耗点里面的氧气用植物油对葡萄糖用植物油对葡萄糖-酵母混合液进行液封！等酵母混合液进行液封！等如何营造有氧环境？如何营造有氧环境？向葡萄糖向葡萄糖-酵母混合液通入氧气；酵母混合液通入氧气；向葡萄糖向葡萄糖-酵母混合液通入酵母混合液通入不含不含COCO2
5、 2的空气！等的空气！等思路：思路：COCO2 2的检测方法：的检测方法：检测试剂：检测试剂：0.1%0.1%的溴麝香草酚蓝的溴麝香草酚蓝COCO2 2可以使溴麝香草酚蓝由可以使溴麝香草酚蓝由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄（变黄时间长短）（变黄时间长短）酒精检测方法：酒精检测方法：检测试剂：检测试剂：5%5%酸性重铬酸钾溶液酸性重铬酸钾溶液重铬酸钾在酸性条件下呈重铬酸钾在酸性条件下呈橙色橙色，遇到酒精后变成，遇到酒精后变成灰绿色灰绿色COCO2 2可以使澄清石灰水变浑浊（浑浊程度）可以使澄清石灰水变浑浊（浑浊程度）澄清石灰水澄清石灰水请根据以上实验思路，设计一个请根据以上实验思路，设计一个“验证酵母
6、菌呼吸方式实验记录表验证酵母菌呼吸方式实验记录表”组别组别无氧组无氧组有氧有氧组组COCO2 2COCO2 2酒精酒精酒精酒精检测物质检测物质检测试剂检测试剂现象现象请参照课本请参照课本P P8989-P-P9191设计设计实验装置实验装置进行实验进行实验实验用具：实验用具：锥形瓶，烧杯，橡胶塞（与锥形瓶配套、可插玻璃管），试管，锥形瓶，烧杯，橡胶塞（与锥形瓶配套、可插玻璃管），试管，玻璃管（直管、弯管），橡胶管，气泵，夹子，注射器等玻璃管（直管、弯管），橡胶管，气泵，夹子，注射器等试剂与材料：试剂与材料：新鲜酵母，酵母菌培养液，新鲜酵母，酵母菌培养液，5%5%的葡萄糖溶液，的葡萄糖溶液，0.
7、1%0.1%的溴麝香草的溴麝香草酚蓝溶液，澄清石灰水，酚蓝溶液，澄清石灰水，5%5%的酸性重铬酸钾溶液，的酸性重铬酸钾溶液，10%10%的氢氧化的氢氧化钠溶液，植物油钠溶液，植物油请画出你设计的实验装置请画出你设计的实验装置澄清石灰水澄清石灰水或或溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝酵母菌培养液酵母菌培养液+5%5%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液组：无氧组组：无氧组（一）（一）取取2ml2ml酸性重酸性重铬酸钾铬酸钾请画出你设计的实验装置请画出你设计的实验装置酵母菌培养液酵母菌培养液+5%5%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液植物油植物油澄清石灰水澄清石灰水或或溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝组：无氧组组：无氧组（二）（二）取取
8、2ml2ml酸性重酸性重铬酸钾铬酸钾请画出你设计的实验装置请画出你设计的实验装置酵母菌培养液酵母菌培养液+5%5%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液澄清石灰水澄清石灰水或或溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝氧气氧气取取2ml2ml酸性重酸性重铬酸钾铬酸钾组：有氧组组：有氧组（一）（一）请画出你设计的实验装置请画出你设计的实验装置酵母菌培养液酵母菌培养液+5%5%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液澄清石灰水澄清石灰水或或溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝不含不含COCO2 2的空的空气气组：有氧组组：有氧组（二）（二）请画出你设计的实验装置请画出你设计的实验装置酵母菌培养液酵母菌培养液+5%5%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液澄清石灰水澄清石
9、灰水或或溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝空气空气怎么知道通入的空气怎么知道通入的空气CO2CO2是否除尽了呢是否除尽了呢？组：有氧组组：有氧组（二）（二）（改进）（改进）请画出你设计的实验装置请画出你设计的实验装置酵母菌培养液酵母菌培养液+5%5%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液澄清石灰水溶液澄清石灰水溶液检验检验COCO2 2是否除尽是否除尽并进一步除去未除并进一步除去未除尽的尽的COCO2 2澄清澄清石灰石灰水水或或溴麝溴麝香草香草酚蓝酚蓝空气空气组：有氧组组：有氧组（二）（二）（再改进）（再改进）酸性酸性重铬重铬酸钾酸钾取取2ml2ml验证酵母菌呼吸方式实验记录表验证酵母菌呼吸方式实验记录表组别组别有氧
10、组有氧组无氧组无氧组COCO2 2COCO2 2酒精酒精酒精酒精检测物质检测物质检测试剂检测试剂现象现象澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝酸性重铬酸钾酸性重铬酸钾酸性重铬酸钾酸性重铬酸钾澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊由蓝变绿再变黄由蓝变绿再变黄由蓝变绿再变黄由蓝变绿再变黄无变化无变化由橙色变灰绿色由橙色变灰绿色酵母菌在有氧或无氧的条件下都能生存。酵母菌酵母菌在有氧或无氧的条件下都能生存。酵母菌在有氧时进行需氧呼吸在有氧时进行需氧呼吸,产生产生COCO2 2和和H H2 20 0;在无氧时进行在无氧时进行厌氧
11、呼吸厌氧呼吸,产生酒精和产生酒精和COCO2 2。结论：结论：讨论：讨论：该实验的自变量是什么？因变量是什么？该实验的自变量是什么？因变量是什么？该实验是否存在实验对照，如果存在，又是如何设置的？该实验是否存在实验对照，如果存在，又是如何设置的？需氧呼吸和厌氧呼吸的具体过程是怎需氧呼吸和厌氧呼吸的具体过程是怎样的呢？样的呢？需氧呼吸（需氧呼吸（P P9191）：）：需氧呼吸需氧呼吸主要主要在线粒体中进行。在线粒体中进行。ATPATP绝大部分绝大部分是在线粒体中是在线粒体中产生的，线粒体被称为细胞的产生的，线粒体被称为细胞的“动力车间动力车间”。需氧呼吸第一阶段需氧呼吸第一阶段发生在细胞溶胶发生
12、在细胞溶胶需氧呼吸第一阶段在需氧呼吸第一阶段在细胞溶胶中也会产生细胞溶胶中也会产生ATPATP光合作用也会产生光合作用也会产生ATPATP回顾：线粒体回顾：线粒体线粒体由内、线粒体由内、外外两层膜两层膜构成构成外膜平整外膜平整内膜向内凹陷形成内膜向内凹陷形成嵴嵴有助于增大内膜的表面积。有助于增大内膜的表面积。嵴的周围充满了液态的基质。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体内膜上线粒体内膜上和和基质中基质中含有许多种与含有许多种与有氧呼吸有关的酶有氧呼吸有关的酶需氧呼吸需氧呼吸（P P9191）需氧呼吸是由一系列化学反应组成的一个需氧呼吸是由一系列化学反应组成的一个连续完整连续完整的代谢过的代谢过程，
13、程，每一步化学反应每一步化学反应都需要特定的酶参与都需要特定的酶参与才能完成。在这个过才能完成。在这个过程中，程中，某一步反应的产物将是下一步反应的底物某一步反应的产物将是下一步反应的底物。根据产物的。根据产物的性质和反应在细胞中发生的部位，将这个连续的过程划分为性质和反应在细胞中发生的部位，将这个连续的过程划分为3 3个个阶段。阶段。说明每一阶段的反应涉及说明每一阶段的反应涉及到的酶的种类是不同的到的酶的种类是不同的细胞呼吸细胞呼吸定义定义是指在细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物是指在细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程或者小分子有机物，并且释放出
14、能量的过程呼吸类型呼吸类型需氧呼吸需氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵阶段反应式：阶段反应式：场所场所+反应式反应式+放能情况放能情况总反应式总反应式(元素转移元素转移)（比值）（比值）葡萄糖中的能量葡萄糖中的能量去向去向大部分：大部分：少部分：少部分：大部分：大部分：少部分：少部分：大部分：大部分：少部分：少部分：需氧呼吸需氧呼吸酶酶葡萄糖葡萄糖大部分能量大部分能量大部分大部分热能的形式散失热能的形式散失需氧呼吸需氧呼吸大部分大部分热能的形式散失热能的形式散失酶酶需氧呼吸需氧呼吸酶酶大部分大部分热能的形式散失热能的形式散失对于对于1 1个葡萄糖分子来说，从糖酵解开始，个葡
15、萄糖分子来说，从糖酵解开始，一般可以产生一般可以产生3232个个ATPATP分子，而其中的分子，而其中的2828个个ATPATP分子是在电子传递链中产生的（分子是在电子传递链中产生的（P P9292）。）。（线粒体内膜上存在电子传（线粒体内膜上存在电子传递链，该阶段的反应线粒体递链，该阶段的反应线粒体内膜的电子传递链上进行）内膜的电子传递链上进行）需氧呼吸需氧呼吸酶酶酶酶酶酶酶酶请写出需氧呼吸的总反应式？请写出需氧呼吸的总反应式？反应式中葡萄糖：氧气：二氧反应式中葡萄糖：氧气：二氧化碳的比值是？化碳的比值是？酶酶请结合需氧呼吸总反应式分析，影响需氧呼吸的主要因素有哪些？请结合需氧呼吸总反应式分
16、析，影响需氧呼吸的主要因素有哪些？氧气浓度氧气浓度含水量含水量温度温度二氧化碳浓度二氧化碳浓度需氧呼吸需氧呼吸酶酶酶酶酶酶怎么转移过去的？怎么转移过去的？细胞呼吸第一阶段细胞呼吸第一阶段（糖酵解）（糖酵解）细胞呼吸细胞呼吸第二阶段第二阶段细胞呼吸第三阶段细胞呼吸第三阶段电子传递链电子传递链厌氧呼吸厌氧呼吸厌氧呼吸厌氧呼吸只有只有2 2个阶段个阶段第一阶段与需氧呼吸第一阶段相同第一阶段与需氧呼吸第一阶段相同第二阶段因生物种类、细胞种类的不同而不同；在不同酶的催化第二阶段因生物种类、细胞种类的不同而不同；在不同酶的催化作用下，形成不同的产物，如乳酸或乙醇；作用下，形成不同的产物，如乳酸或乙醇；乳酸
17、发酵乳酸发酵乙醇发酵乙醇发酵酶酶大部分大部分热能的形式散失热能的形式散失厌氧呼吸（乳酸发酵）厌氧呼吸（乳酸发酵）厌氧呼吸（乳酸发酵）厌氧呼吸（乳酸发酵）酶酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶所以，所以，葡萄糖分子中的葡萄糖分子中的大部分能量大部分能量储存在储存在乳酸乳酸当中当中 不合成不合成ATPATP酶酶大部分大部分热能的形式散失热能的形式散失厌氧呼吸（酒精发酵）厌氧呼吸（酒精发酵）厌氧呼吸（酒精发酵）厌氧呼吸（酒精发酵）酶酶酶酶丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶 不合成不合成ATPATP 所以，所以，葡萄糖分子中的葡萄糖分子中的大部分能量大部分能量储存在储存在酒精酒精当中当中厌氧呼吸：厌氧呼吸：常见的进行乳酸发酵
18、的生物：人和动物骨骼肌细胞、玉米胚常见的进行乳酸发酵的生物：人和动物骨骼肌细胞、玉米胚乳、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜的根等乳、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜的根等酶酶酶酶常见的进行酒精发酵的生物：酵母菌、苹果常见的进行酒精发酵的生物：酵母菌、苹果影响厌氧呼吸速率的主要因素：影响厌氧呼吸速率的主要因素：氧气浓度氧气浓度温度温度如何判断呼吸方式如何判断呼吸方式（疑难破（疑难破P P185185）？酶酶酶酶酶酶在需氧呼吸中在需氧呼吸中，葡萄糖被彻底氧化分解，产生二氧化碳，储存，葡萄糖被彻底氧化分解，产生二氧化碳，储存在有机物中的能量在有机物中的能量全部全部被释放出来。被释放出来。在厌氧呼吸中在厌氧呼吸中，葡
19、萄糖分解产生的乳酸或乙醇，葡萄糖分解产生的乳酸或乙醇，都含有可利用都含有可利用的能量的能量。因此，厌氧呼吸产生的。因此，厌氧呼吸产生的ATPATP比需氧呼吸产生的比需氧呼吸产生的ATPATP少得少得多。多。但是，在无氧或缺氧条件下，细胞通过厌氧呼吸的方式可但是，在无氧或缺氧条件下，细胞通过厌氧呼吸的方式可以快速地利用葡萄糖产生以快速地利用葡萄糖产生ATP,ATP,以维持生命以维持生命(P(P9494)。例如：人体肌肉细胞靠厌氧呼吸维持短时间的活例如：人体肌肉细胞靠厌氧呼吸维持短时间的活动所产生的乳酸会被运至肝脏再生成葡萄糖。酵动所产生的乳酸会被运至肝脏再生成葡萄糖。酵母菌乙醇发酵时产生的乙醇，
20、在有氧条件下可以母菌乙醇发酵时产生的乙醇，在有氧条件下可以继续被利用，但是浓度过高会对酵母菌产生毒性继续被利用，但是浓度过高会对酵母菌产生毒性细胞呼吸的应用细胞呼吸的应用 请结合细胞呼吸相关内容对该现象进行解释！请结合细胞呼吸相关内容对该现象进行解释！情景一：被生锈的铁钉扎伤后要及时去情景一：被生锈的铁钉扎伤后要及时去医院清理伤口，并注射破伤风疫苗；在医院清理伤口，并注射破伤风疫苗；在对伤口进行包扎时要选用透气性好的纱对伤口进行包扎时要选用透气性好的纱布！布！情景二：农作物生长过程中需要适时松情景二：农作物生长过程中需要适时松土；在储藏粮食时，往往通过降低温度，土；在储藏粮食时，往往通过降低温
21、度，减少氧气含量等措施以延长保存时间！减少氧气含量等措施以延长保存时间！为什么说：糖类是生命活动的为什么说：糖类是生命活动的主要主要能源物质？能源物质？人和动物的细胞也可以利用人和动物的细胞也可以利用脂肪和蛋白质作为能源！脂肪和蛋白质作为能源！糖类糖类、脂肪脂肪和和蛋白质蛋白质这三类物质的水解产物这三类物质的水解产物单糖单糖、甘油甘油和脂肪酸和脂肪酸以及以及氨基酸氨基酸等通过多种途径进入细胞呼吸过程被氧化分等通过多种途径进入细胞呼吸过程被氧化分解，释放出所储存的能量解，释放出所储存的能量(P P9595)。细胞呼吸第一阶段细胞呼吸第一阶段（糖酵解）（糖酵解）细胞呼吸细胞呼吸第二阶段第二阶段细胞
22、呼吸第三阶段细胞呼吸第三阶段电子传递链电子传递链单糖单糖脂肪酸脂肪酸甘油甘油氨基酸氨基酸有机酸有机酸氨基氨基多糖多糖脂肪脂肪蛋白质蛋白质食物食物细细胞胞呼呼吸吸与与分分解解代代谢谢ATPATP细胞呼吸第一阶细胞呼吸第一阶段段（糖酵解）（糖酵解）细胞呼吸细胞呼吸第二阶段第二阶段细胞呼吸第三阶段细胞呼吸第三阶段电子传递链电子传递链细胞呼吸与细胞呼吸与合成代谢合成代谢葡萄糖糖葡萄糖糖合成反应合成反应多糖多糖单糖单糖脂肪酸脂肪酸甘油甘油脂肪脂肪氨基酸氨基酸氨基氨基蛋白质蛋白质细胞、组织、器官、生物体细胞、组织、器官、生物体细胞呼吸细胞呼吸产生产生ATPATP呼吸速率呼吸速率单位数量的活体组织，在单位时
23、间内消耗的氧气量或释放单位数量的活体组织，在单位时间内消耗的氧气量或释放的二氧化碳量的二氧化碳量(P P9393)/()/(P P9696)。温度温度氧气浓度氧气浓度呼吸作用的相对速率呼吸作用的相对速率呼吸作用的相对速率呼吸作用的相对速率曲线曲线 I I曲线曲线IIIIA AB BC CD DE EF F课后小练课后小练P P9797大气中氧气浓度大气中氧气浓度COCO2 2释放的相对值释放的相对值厌氧呼吸厌氧呼吸需氧呼吸需氧呼吸大气中氧气浓度大气中氧气浓度COCO2 2释放的相对值释放的相对值A AB BC CA.A.酵母菌只进行厌氧呼吸酵母菌只进行厌氧呼吸B.2/3B.2/3的葡萄糖用于厌
24、氧呼吸的葡萄糖用于厌氧呼吸C.C.产生产生ATPATP的场所只有线粒体基质的场所只有线粒体基质和线粒体内膜和线粒体内膜D.D.消耗消耗HH的场所只有线粒体内膜的场所只有线粒体内膜有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的当通入不同浓度的O O2 2时时,其产生的酒精和其产生的酒精和COCO2 2的量如图所示的量如图所示,在氧浓度为在氧浓度为a a时时()五三五三-能力提升能力提升T4T4A.A.该器官有可能来自油料作物该器官有可能来自油料作物B.MB.M点是储藏该器官的最适点是储藏该器官的最适O2O2浓度浓度,此时厌氧呼吸的强度最低此时厌氧呼吸的强度最低C.NC.N点时点时,该器官该器官O2O2的吸收量和的吸收量和CO2CO2的的释放量相等释放量相等,说明其只进行需氧呼吸说明其只进行需氧呼吸D.LD.L点时点时,该器官产生该器官产生CO2CO2的场所是细的场所是细胞中的线粒体基质胞中的线粒体基质如图表示某植物非绿色器官在不同如图表示某植物非绿色器官在不同O O2 2浓度下浓度下,O,O2 2的吸收量和的吸收量和CO2CO2的释放量的变化情况的释放量的变化情况,根据所提供的信息根据所提供的信息,以下说法正确以下说法正确的是的是()五三五三-能力提升能力提升T8T8
