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(共24张PPT)
第5章第3节细胞呼吸的原理和应用
学习目标
1 什么是无氧呼吸
2 细胞呼吸方式的比较
3 影响细胞呼吸的因素
4 细胞呼吸原理的应用
任务
高中生物学
高中生物学
图片摘自网络
1952年，二战后驻扎在东京的一位美国士兵虽然滴酒不沾，但也
会进入醉酒的状态，难以解释的醉酒现象时常发生。
25年后， 一个内科医生终于诊断出了其中的病因。原来在他的肠
道里，生活着一种突变的酵母菌，这些突变酵母细胞利用摄入到人体 内的糖类作为原料，通过糖酵解和乙醇发酵，制造出乙醇(酒精)。
高中生物学
分析资料， 了解酵母菌无氧呼吸的产物
1 酵母菌的无氧呼吸实验
葡萄糖→酒 精+ 二氧化碳 (CO )
A:有氧条件下酵母菌培养液 B:无氧条件下酵母菌培养液
刚加入重铬酸钾 一段时间以后
回顾所学
高中生物学
B
酵母菌 培养液
澄清的 石灰水
酒精
酶
乙醛
2CO
图片摘自《生命动力》
一 、无氧呼吸
(一)无氧呼吸的过程—— 酒精发酵
葡萄糖
糖
解
解
丙酮酸
NAD+
NADH
酶
酵母菌的电镜照片(放大4750倍)
高中生物学
酒精发酵
ADP
葡萄糖→酒 精+二氧化碳 (CO )
高中生物学
一 、无氧呼吸
水淹烂根
密封有酒味
定期排水
图片摘自网络
糖
ADP
NAD+
酵
NADH
解
酶
丙酮酸
一 、无氧呼吸
(二)无氧呼吸过程——乳酸发酵
乳酸菌
高中生物学
乳酸发酵
葡萄糖
图片摘自《生命动力》
乳酸
C H O
酶
H] 能量(热能，2ATP)
2丙酮酸2C;HIO )-酶一2乳酸(C,HO )
一、无氧呼吸
(三)细胞中画出无氧呼吸的过程
细胞质基质
2酒精(C;H,O+2CO,酶
高中生物学
一、无氧呼吸
(四)无氧呼吸的概念
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。
高中生物学
思考：
为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP,
0-
=0
H- -OH
CH
2 乳 酸
高中生物学
但要进行第二阶
一、无氧呼吸
2 ADP+2 Pi
葡 萄 糖
段反应呢
0
-
c=0
C= =0
CH
2丙酮酸
H
H 一 -OH
CH
2酒精
9
c=0
C=0
CH
2 丙酮酸
图片摘自《生物科学》
H
=O
CH
2乙醛
2 NAD+ 2 NADH
2 ADP+2 Pi 2ATP
葡萄糖
2 NAD+ 2
NADH
2ATP
2
细胞质基质
2酒精(2C H O)+2CO
6O
线粒体基质
线粒体内膜
高中生物学
二、有氧呼吸和无氧呼吸的比较
结合下图思考有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系
+6H O
酶 少量能量(热能+2ATP
6CO
[H]+6O2 酶 12H O+ 大量能量(热能+28ATP
-2丙酮酸(2C H O ) 2乳酸(2C H O )
C H O
C H O
少量能量(热能+2ATP)
2C H O
[H]
[H] ·
酶
酶
有氧呼吸
无氧呼吸
不同 点 场所 细胞质基质和线粒体
始终在细胞质基质
条件 需氧、酶
不需氧、需酶
产物 6CO 、12H O
酒精和CO 或乳酸
能量 大量(32ATP)
少量(2ATP)
相同 点 联系 从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同 实质 分解有机物，释放能量，合成ATP 意义 为生物体的各项生命活动提供能量
二、有氧呼吸和无氧呼吸的比较
(一)列表比较有氧呼吸和无氧呼吸。
高中生物学
二、 有氧呼吸和无氧呼吸的比较
思考：
生物在进行有氧呼吸或无氧呼吸时，均需要在细胞质基质中完 成葡萄糖分解成丙酮酸的过程。请从进化的角度推测其原因。
1. 原始地球上方原始大气的成分
2. 地球上最早的生物进行什么呼吸
3.35亿年前蓝细菌的出现，使细胞呼吸方式发生了怎样的 进化
4. 为何需氧型生物存在细胞呼吸第一阶段。
高中生物学
有氧呼吸的生物，如植物根在水淹的情况下能进行短暂的
无氧呼吸，人在剧烈运动时，骨骼肌细胞也能进行无氧呼吸。
试从生物进化的角度说明原因和意义。
二、 有氧呼吸和无氧呼吸的比较
(二)解释生命现象
高中生物学
细胞呼吸是指有 机 物在细胞内经过一系列的氧 化 分 解，
生成二氧化碳或其他产物，释放能 量并生成ATP 的过程。
二、 有氧呼吸和无氧呼吸的比较
(三)细胞呼吸的概念
高中生物学
二、 有氧呼吸和无氧呼吸的比较
(四)其他能源物质的细胞呼吸
多糖
(来自淀粉等)
葡萄糖
葡萄糖
甘油醛磷酸
丙酮酸
图片摘自《基础生命科学》
一 草 酰 乙 酸 → 延胡索酸→
一琥珀酰CoA→ α - 酮戊二酸
蛋白质
(来自肉、奶等)
氨基酸
脂肪
(来自肉、如奶等
甘油 脂肪酸
糖酵解
酮酸
高中生物学
电子传递链
H O
分解代谢 化合物
分解代谢 化合物
乙酰辅酶 A ←
最终产物
构件分子
Krebs循环
营养物
β-氧化
第 二 阶 段
第 一 阶 段
第 三 阶 段
废物
CO
NH
>随氧气浓度的升高 无氧呼吸逐渐减弱 >在一 定浓度范围内， 随氧气浓度的升高 有氧呼吸逐渐增强。
三、 影响细胞呼吸的外界因素
( 一 )氧气浓度
高中生物学
C o 、 释 放 量
三、 影响细胞呼吸的外界因素
(二)二氧化碳、温度
高中生物学
图2
图1
思考：
为什么被锈钉扎伤或伤口很深时，需要注射破伤风疫苗， 且用透气的创可贴或纱布包扎伤口
四、 细胞呼吸原理的应用
高中生物学
四、 细胞呼吸原理的应用
思考：为什么农业生产中要通过中耕松土，提高农作产量
根吸收无机盐
高中生物学
葡萄糖 →二氧化碳+水+释放能量( ATP )
图片摘自网络
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
3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化 为酒精对它自身有什么意义
高中生物学
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
四、 细胞乎吸原理的应用
问题探讨：
过程 葡萄糖 >丙 酮酸 丙酮酸 → 酒 量 √ 意义 为各项生命活动提供能量
环境因素
氧气浓度 二氧化碳浓度
温度
水
分解有机物释放能量
本质
工业生产：酿酒、饲料
农业生产：中耕松土
健康生活：包扎伤口
应用
小 结
高中生物学
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