资源简介

(共32张PPT)
第10讲 细胞呼吸的原理和应用
1、细胞呼吸概念
指有机物在细胞内经过一系列的__________，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成________的过程。
氧化分解
ATP
一、细胞呼吸的类型及过程
细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 ，同时释放能量，生成 的过程，叫做有氧呼吸。
1.进行有氧呼吸的主要场所是？
2.进行有氧呼吸需要什么条件？
思考：
O2
酶
CO2和水
大量ATP
2、细胞的有氧呼吸（概念、过程、反应式，能量的释放与去向）
线粒体
外膜
内膜
基质
嵴
膜的层数：
结构：
功能：
分布：
含少量DNA和RNA，称为半自主性细胞器
外膜、内膜（折叠成嵴）、基质
有氧呼吸的主要场所、细胞的“动力车间”（与能量转换有关）
动植物细胞
双层，外膜和内膜
？
线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，使内膜表面积大大增加，增大有氧呼吸酶的附着面积，为能量的释放提供了足够的空间。
葡萄糖
[H]
酶
丙酮酸
H2O
[H]
CO2
O2
H2O
酶
酶
少量能量
少量能量
大量能量
细胞质基质
线粒体
C6H12O6
2C3H4O3 +4[H]+少量能量
酶
2C3H4O3 +6H2O
6CO2+20[H]+少量能量
酶
6O2+24[H]
12H2O +大量能量
酶
第一阶段：细胞质基质
第二阶段：线粒体基质
第三阶段：线粒体内膜
丙酮酸
[H]
[H]
2、细胞的有氧呼吸（概念、过程、反应式，能量的释放与去向）
写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量
酶
有氧呼吸:
a.物质变化:
b.能量变化:
有机物→无机物(CO2和H2O)
有机物中稳定的化学能→热能+ATP中活跃的化学能
氧气的消耗量=二氧化碳的释放量
注意：
（1）细胞呼吸中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不一定是有氧呼吸。动物和人体呢？
（2）线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。
无线粒体的真核细胞（或生物）只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但可进行有氧呼吸。
①原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。
②真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
（3）葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。　
（4）有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧气分别在哪些阶段利用？产物中的二氧化碳和水分别在哪些阶段形成？
有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段利用；产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。
（5）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构上有哪些特点与功能相适应？
(1)线粒体具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积。
(2)线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。
H2O
[H]
CO2
O2
H2O
酶
酶
少量能量
线粒体
葡萄糖
[H]
酶
丙酮酸
少量能量
细胞质基质
C6H12O6
2C3H4O3 +4[H]+少量能量
酶
第一阶段：细胞质基质
乳酸
（C3H6O3）
CO2
酒精
酶
2丙酮酸+4[H]
2C3H6O3 （乳酸）
第二阶段：细胞质基质
酶
2丙酮酸+4[H]
2C2H5OH+2CO2
酶1
酶2
3、细胞的无氧呼吸（概念、过程、反应式、能量的释放与去向）
概念：细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物________地氧化分解，产生__________________，释放出少量能量，生成少量__________的过程。
不彻底
酒精和CO2或乳酸
ATP
少部分用于合成ATP
大部分以热能形式散失
无氧呼吸总反应式：
乳酸
酒精
基因
深度思考：
（1）无氧呼吸中葡萄糖中能量去向及释放能量去向？
（2）人在剧烈运动和静息状态下CO2产生量与O2吸收量大小关系是否相同？CO2产生场所有无变化？为什么？
无氧呼吸中葡萄糖中的能量大部分储存在酒精和乳酸中，少部分释放，而释放的能量大部分以热能形式散失，少部分生成ATP。
相同。无变化。因为人在无氧呼吸时不产生CO2，只有有氧呼吸时在线粒体基质中产生CO2。
(1)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解( )
(2)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP( )
(3)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水( )
(4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中( )
(5)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供( )
(6)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累( )
(7)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖( )
(8)过保质期的酸奶常出现涨袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的( )
×
×
×
×
×
×
√
×
1．下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)
A．与有氧呼吸有关的酶只分布在细胞质基质和线粒体基质
B．有氧呼吸只在第一阶段产生[H]，用于第三阶段
C．细胞中有机物的氧化放能是人体热量的主要来源
D．某污染物抑制浮游植物有氧呼吸的各个阶段，但对无氧呼吸无影响
C
1、实验材料——酵母菌
异养兼性厌氧
酒精
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
2、实验步骤
耗尽B中氧气
清除空气中的CO2　
3、产物检测
试剂 现象（颜色变化）
CO2 澄清的石灰水 ____________
________________水溶液 _____________
酒精 在酸性条件下，橙色的________ ____________
变混浊
溴麝香草酚蓝
蓝色→绿色→黄色
重铬酸钾
灰绿色
（1）实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？
此实验为对比实验，对比实验不另设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。
（2）实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸？
煮沸的目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
NaOH
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示（以发芽种子为例）：
实验结果和结论:
4.“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式
（1）有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝
（2）无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝
或 葡萄糖∶乳酸＝
（3）消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为　　
呼吸作用中各物质之间的比例关系（以葡萄糖为底物的细胞呼吸）
1∶6∶6
1∶2∶2
1∶2
1∶3
比较有氧呼吸和无氧呼吸大小
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量
酶
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2+能量
酶
2、在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如右表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是（ ）
A．a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C．c条件下，无氧呼吸最弱
D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体
D
3．如图所示三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，有关分析错误的是(　　)
A．甲装置可用于探究呼吸作用是否释放热量
B．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸
C．丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生二氧化碳
D．三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验
B
1、内部因素
①遗传特性：不同种类的植物呼吸速率不同。
实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
②生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。
实例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。
③器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。
实例：生殖器官大于营养器官。
三、影响细胞呼吸的因素
2、外界因素
①温度
a.原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响 进而影响细胞呼吸速率。
b.应用：储存水果、蔬菜时应选取
(填“高温”“零上低温”或“零下低温”)。
酶的活性
零上低温
②O2浓度
a.原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有 作用。
b.解读：
I.O2浓度低时， 呼吸占优势。
II.随着O2浓度增大， 呼吸逐渐被抑制，______呼吸不断加强。
抑制
无氧
无氧
有氧
III.当O2浓度达到一定值后，随着O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。
c.应用
I.选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制
破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
II.作物栽培中及时松土，保证根的正常
细胞呼吸。
III.提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生 。
IV.稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生 ，防止 中毒，烂根死亡。
乳酸
酒精
酒精
A点：____________________________
B点：___________________________________
C点：_______________________________________________
D点：________________________________________________
F点：_______________________________________________
只进行无氧呼吸且无氧呼吸强度最大
无氧呼吸终止点，氧气浓度再增大，只进行有氧呼吸
该点再向右的CE段产生的CO2全部为有氧呼吸产生
无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2量相同，但葡萄糖消耗速率不同
细胞呼吸产生的CO2总量最小，该点的氧气浓度一般作为储存水果、蔬菜的最佳氧气浓度
③CO2浓度
a.原理：CO2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。
b.应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
抑制
④含水量
a.解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越 ，细胞呼吸越强。
b.应用：粮食储存前要进行晒干处理，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
(1)严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少( )
(2)粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏( )
(3)皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清( )
(4)剧烈运动时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸( )
(5)种子萌发过程中氧气不足时可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸( )
(6)提倡有氧运动，原因之一是避免肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸( )
×
×
√
×
√
√
4．研究小组通过实验探究适宜温度条件下某绿色植物呼吸速率受氧气浓度的影响，结果如图所示。据图分析正确的是(　　)
A．A点时细胞呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体的基质
B．P点无氧呼吸速率和有氧呼吸速率相等，CO2生成量等于O2吸收量
C．欲测定该绿色植物呼吸作用受氧气浓度的影响应遮光处理
D．贮存蔬菜最好选择无氧条件，以降低有氧呼吸消耗有机物
C
5．下列有关细胞呼吸原理的应用分析错误的是(　　)
A．种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是根细胞有氧呼吸受阻
B．植物不能长期忍受无氧呼吸，其主要原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用
C．人体成熟红细胞只能以无氧呼吸的方式分解葡萄糖，产生乳酸，而获取能量
D．人剧烈运动后，会感到肌肉酸痛，是由肌细胞无氧呼吸产生的乳酸积累导致的
B

展开更多......

收起↑