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(共19张PPT)
第五单元 细胞的能量供应
和利用
5.3细胞呼吸的原理和应用（第三课时）
学习目标
能用物质和能量观理解无氧呼吸的过程变化中的物质变化和能量变化。（生命观念）
说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活和农业生产中的广泛应用，体会生命科学在生活和生产实践中的价值。（科学思维）
运用归纳和比较等科学思维方法，说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。（科学探究）
3
2
1
1、上述反应中的反应物是什么？需要的反应条件是什么？
2、尝试写出葡萄糖分解产生酒精的反应式和产生乳酸的反应式
无氧呼吸
资料1：金鱼别号“金鳞仙子”，它有一种独特的生存本领：能在严重缺氧的恶劣环境中生存几天，这是因为金鱼在长期适应环境的过程中，逐渐形成了“分解葡萄糖，产生乙醇”的奇异代谢过程，而这些乙醇对于金鱼机体没有什么害处，反而能加速循环．右图表示金鱼缺氧状态下，肌细胞和其他组织细胞中部分中代谢途径。
资料2：1mol葡萄糖彻底氧化分解可释放出2870KJ能量，但在分解成酒精后，只放出196.65KJ的能量，其中只有61.08KJ的能量存在ATP中，近69%的能量都以热能的形式散失了。
1、尝试用恰当的文字表达出无氧呼吸的概念。（条件、物质变化、能量情况）
2、为什么无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸少的多？
无氧呼吸
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2 + 少量能量
酶
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
酶
反应式
无氧呼吸
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
概念
葡萄糖中大部分能量主要储存到乳酸或酒精中没有释放出来。
任务1：尝试写出无氧呼吸两个阶段的反应式
第一阶段(与有氧呼吸第一阶段相同) ___________________________________________ 第二阶段 产生 酒精 ________________________________________________ 大多数植物、酵母菌等
产生 乳酸 ______________________________________ 高等动物、乳酸菌和少数植物器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等)
C6H12O6―→2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量
2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]―→
2C2H5OH(酒精)＋2CO2
2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]―→
2C3H6O3(乳酸)
无氧呼吸
无氧呼吸
思考·讨论
1、为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但要进行第二阶段的反应呢？(提示信息：已知细胞中的NAD＋的含量不多；丙酮酸不能运出细胞。)
无氧呼吸
思考·讨论
2、不同细胞无氧呼吸产物不同的直接原因是什么？
3、骨骼肌中的丙酮酸被还原成乳酸，大部分从活跃的肌细胞中扩散到血液，然后又通过血液带回肝，在肝中重新转化成葡萄糖。从物质和能量角度分析，乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义是什么？
4、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？
　不同细胞所具有的酶的种类不同，导致反应途径不同，产物也不同。
减少机体内物质和能量的浪费，有机物和能量再次被利用。
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。
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不 同 点 场所
条件
产物
能量
相 同 点 联系 实质 意义 细胞质基质和线粒体（主）
细胞质基质
需氧、酶
不需氧、需酶
CO2、H2O
酒精+CO2 / 乳酸
热能（主）+大量（32ATP）
热能+乳酸或酒精中的化学能（主）
+少量（2ATP）
第一阶段完全相同
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
有氧呼吸与无氧呼吸
任务2：列表比较有氧呼吸和无氧呼吸
深度思考
有氧呼吸与无氧呼吸
1、细胞呼吸过程中产生NADH的过程有哪些？消耗NADH的过程有哪些？
2、李明同学根据酵母菌进行细胞呼吸产生了水这一现象判断，酵母菌一定进行了有氧呼吸，他的判断是否正确？
3、从生成物的角度思考，为什么有氧呼吸放出大量能量，无氧呼吸放出能量很少？
比较酿酒过程中有氧呼吸和无氧呼吸的反应场所，各阶段的物质变化和能量变化以及反应的本质，回答下列问题：
探究细胞呼吸的影响因素
气调冷藏库
气调贮藏是指通过调整和控制食品储藏环境的气体成分和比例以及环境的温度和湿度来延长食品的储藏寿命和货架期的一种技术。在一定的封闭体系内，通过各种调节方式得到不同于正常大气组成的调节气体，以此来抑制食品本身引起食品劣变的生理生化过程或抑制作用于食品的微生物活动过程。
探究细胞呼吸的影响因素
酶
C6H12O6
+6H2O
+6O2
6CO2+12H2O
+能量
有氧呼吸
无氧呼吸
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2 + 少量能量
酶
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
酶
任务3：结合反应式思考影响细胞呼吸的因素，并讨论分析这些因素是如何影响细胞呼吸的。
探究细胞呼吸的影响因素
因素1：氧气浓度
1、分析三条曲线所代表的的含义
2、分析Q点、R点、P点的含义
3、O2浓度在2.5%-10%之间时、在10%以上时，该器官的细胞呼吸方式有什么不同？
4、在储存蔬菜、水果时，应选择哪一点对应的O2浓度？为什么？
细胞呼吸原理的应用
思考·讨论
1、为什么农业生产中要通过中耕松土来提高作物产量？
2、在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。
①都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？
②为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
松土透气可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长。
通气可以给酵母菌有氧呼吸提供所需要的氧气，有利于酵母菌进行大量繁殖。密封是为了避免空气进入，便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。
在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放出的能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。
细胞呼吸原理的应用
思考·讨论
3、为什么包扎伤口应选用透气的纱布敷料？
4、提倡慢跑等有氧运动的原因。（提示：肌细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸大量堆积会造成肌肉酸胀）
5、为什么皮肤伤口较深要到医院及时注射破伤风抗毒血清？
包扎伤口应选用透气(消毒纱布)或松软(创可贴)的敷料。既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。
避免破伤风杆菌无氧呼吸大量繁殖，引发破伤风。
抑制厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈
有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力
1、癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖厌氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（ ）
A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
D
考点剖析
2、《齐民要术》中记载了利用荫坑储存葡萄的方法(如图所示)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)，延长了果蔬保鲜时间，增加了农民收益。下列叙述错误的是(　　)
A．荫坑和气调冷藏库的低温和低氧条件减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解B．荫坑中储存的果蔬，其线粒体内膜上的[H]与O2反应产生H2O，并释放能量
C．气调冷藏库中的低温条件可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性，降低呼吸速率D．储存水果时，荫坑和气调冷藏库中的CO2浓度增大，CO2全部来源于水果的细胞质基质
D
考点剖析
3、如图表示酵母菌在不同氧浓度下，单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是（ ）
A.阴影部分的面积表示无氧呼吸释放的二氧化碳的速率
B.若OaQ＝QN，则有氧呼吸消耗的氧气与无氧呼吸释放的二氧化碳一样多
C.保存水果、蔬菜应选择O2浓度为0的时候
D.B点时只进行有氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质
考点剖析
B
4、“有氧运动”近年来成为一个很流行的词汇,得到很多学者和专家的推崇,它是指人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法正确的是（ ）
A．AB段为有氧呼吸，BC段为有氧呼吸和无氧呼吸，CD段为无氧呼吸
B．C点以后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量
C．人体运动时，无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中
D．若运动强度长时间超过C点，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力
D
考点剖析

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