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(共31张PPT)
有氧呼吸、无氧呼吸及应用
细胞呼吸的原理和应用
第二课时
2.主要场所
线粒体
1.原料
最常利用的是 ，还可以利用脂肪和蛋白质等。
葡萄糖
一、有氧呼吸
线粒体增大膜面积的方式：
线粒体增大膜面积的意义：
线粒体的功能：
内膜向内折叠成嵴
增大有氧呼吸酶的附着位点
进行有氧呼吸的主要场所
思考：在真核细胞中，有氧呼吸的过程全部发生在线粒体中吗？
A组 B组 C组
细胞质基质 线粒体 细胞匀浆
加入等量葡萄糖
结论：A组葡萄糖可以在细胞质基质中分解；B组葡萄糖不能在线粒体中直接分解；C组线粒体促进了葡萄糖的分解。
一、有氧呼吸
学生活动1：请同学们分析三组图像，发现现象，得出结论。
资料1: 分离酵母菌的不同结构，分别加入相同浓度葡萄糖溶液，在其他条件均适宜的条件下，结果如下表。
有氧呼吸的场所还有细胞质基质。
请同学们自主阅读课本P92和P93，找出以下问题答案，完成表格。
1.以葡萄糖为例，有氧呼吸过程总共分为几个阶段？
2.每个阶段的反应物和产物是什么？发生场所在哪里？能量的产生情况如何？
3.CO2在哪个阶段产生？
4.O2在哪个阶段被消耗？
有氧呼吸、无氧呼吸
2
有氧呼吸 场所 反应物 产物 释放能量
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸、[H]
少量
丙酮酸
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
线粒体基质
线粒体内膜
有氧呼吸、无氧呼吸
2
学生活动2：尝试与课本P93图5-9结合，写出有氧呼吸三个阶段的反应式。
丙酮酸：C3H4O3，书写过程中注意原子数守恒。
学生活动2：写出有氧呼吸三个阶段的反应式。
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所：
物质变化：
产能情况：
场所：
物质变化：
产能情况：
场所：
物质变化：
产能情况：
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
葡萄糖
酶1
2丙酮酸+4[H]
少量
酶2
6CO2 +20[H]
2丙酮酸
+6H2O
少量
酶3
12H2O
24[H]+6O2
大量
C3H4O3
一、有氧呼吸
C6H12O6
6CO2
能量
酶2
20[H]
12H2O
酶3
大量
能量
2丙酮酸
6H2O
能量
6O2
6O2
线粒体基质
4[H]
2丙酮酸
酶1
细胞质基质
线粒体内膜
一、有氧呼吸
丙酮酸：C3H4O3
第一阶段
第三阶段
第二阶段
4.总反应式
第一阶段
细胞质基质
第二阶段
线粒体基质
线粒体内膜
4
20
2
C6H12O6
酶1
+ [H] +少量能量
C3H4O3
第三阶段
6
6
+ H2O
酶2
2C3H4O3
CO2 + [H] +少量能量
12
6
酶3
H2O +大量能量
24[H] + O2
总反应式
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
[H]=NADH(还原型辅酶I)
一、有氧呼吸
思考：分析产物CO2中“O”的来源，以及反应物O2中“O”的去向。
C6H12O6 →丙酮酸（2C3H4O3）→6CO2
2C3H4O3→8[H] →H2O
4[H] →H2O
①C6H12O6
②6H2O →12[H] →H2O
思考：三个阶段都释放了能量，能量去哪里了？
5.有氧呼吸中的元素转移
一、有氧呼吸
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
（2）H的来源与去路：
（1）C的来源与去路：
线粒体
细胞质基质
细胞质基质、线粒体
葡萄糖不变
无荧光
葡萄糖减少
有少量荧光
葡萄糖减少
有大量荧光
等量的葡萄糖、氧气、荧光素和荧光素酶
结论：释放的能量可用于生成ATP
一、有氧呼吸
资料2:能量可使荧光素发光，发光的强弱与能量的多少有关。在资料1实验装置中加入荧光素等物质，结果如下所示。
学生活动3：请同学们分析以上实验现象，得出结论。
6.能量转化
1mol的葡萄糖
2870KJ
储存于ATP中
以热能形式散失
（维持体温）
释放能量
977.28KJ
1892.72KJ
一、有氧呼吸
【资料】在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870kJ的能量，可以使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能形式散失掉了。
有氧呼吸、无氧呼吸
2
一、有氧呼吸
7.概念
指细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生 ，释放 ，生成 的过程。
氧
酶
彻底氧化分解
二氧化碳和水
大量能量
大量ATP
有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，线粒体是有氧呼吸的主要场所。
线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
8.特点：与有机物在生物体外的燃烧相比
①有氧呼吸过程温和。
②有氧呼吸进行时有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放。
③有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在ATP中。
9.对生物体的意义
有利于维持细胞的相对稳定。
保证有机物中的能量得到充分的利用。
一、有氧呼吸
面粉加了酵母和水后，先和面，然后用保鲜膜覆盖。一段时间后，发现面团里面有很多小孔，保鲜膜上有水珠，并且面团早期没有酒味，而后期会有酒味。
发面后期，酵母菌主要进行 呼吸。
无氧
苹果储藏久了会有酒味
剧烈运动导致肌肉酸痛
情景再现——一种既可以酿酒又可以发面的神奇生物
请同学们自主阅读课本P94，找出以下问题答案，完成表格。
1.以葡萄糖为例，无氧呼吸过程总共分为几个阶段？
2.每个阶段的反应物和产物是什么？发生场所在哪里？能量的产生情况如何？
有氧呼吸、无氧呼吸
2
无氧呼吸 场所 反应物 产物 释放能量
第一阶段
第二阶段
细胞质基质
细胞质基质
C6H12O6
2C3H4O3
[H]
2C3H4O3
[H]
2C3H6O3
或2C2H5OH和CO2
二、无氧呼吸
学生活动：尝试写出无氧呼吸两个阶段的反应式。
少量
无
第一阶段
细胞质基质
第二阶段
细胞质基质
4
2
2
+ [H] +少量能量
C6H12O6
酶1
C3H4O3
2
2
C3H6O3(乳酸)
+ 4 [H]
CO2 + C2H5OH(酒精)
①2C3H4O3
酶2
酶3
1.过程
只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。
二、无氧呼吸
②2C3H4O3
+ 4 [H]
与有氧呼吸第一阶段相同
有氧呼吸、无氧呼吸
2
二、无氧呼吸
葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
2.场所
细胞质基质
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)
+ 少量能量
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)
+ 2CO2 + 少量能量
酶
3.总反应式
例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、 玉米胚细胞等
例：大多数植物、酵母菌
微生物的无氧呼吸也叫发酵
乳酸发酵
酒精发酵
有氧呼吸、无氧呼吸
2
二、无氧呼吸
4.概念
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 ，产生 ，释放 ，生成少量ATP的过程。
不完全分解
少量能量
葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
CO2和酒精或乳酸
葡萄糖无氧呼吸都只在 释放少量的能量，其中一部分储存在 ，一部分以热能形式散失，葡萄糖中大部分能量存留在 中。
第一阶段
ATP
酒精或乳酸
5.能量转化
6.特点：与有氧呼吸相比
①缺氧条件。
②有机物氧化分解不彻底。
③释放少量能量。
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量
特点
相同点 过程 实质 意义 细胞质基质、线粒体
细胞质基质
需O2、多种酶
CO2、H2O
酒精和CO2或乳酸
大量（2870KJ/mol）
少量(196.65或225.94KJ/mol)
有机物彻底分解，
能量完全释放
有机物没有彻底分解，能量没完全释放
第一阶段(葡萄糖 丙酮酸)相同
氧化分解有机物，释放能量，产生ATP
为生物体生命活动提供能量
不需O2、多种酶
有氧呼吸和无氧呼吸的比较
(多选)不同种类的生物在不同的条件下呼吸方式不同。下列对呼吸底物为葡萄糖的生物细胞呼吸方式的判断，正确的是(　　)
A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸
B．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞可能只进行有氧呼吸
D．若既不吸收O2也不释放CO2，则该细胞可能已经死亡
2．有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如表所示。
下列说法不正确的是(　　)
A．氧浓度为a时，只进行有氧呼吸
B．b值对应的氧浓度为零
C．氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为6 mol
D．氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于酒精发酵
氧浓度 a b c d
产生CO2的量(mol) 30 9 12.5 15
产生酒精的量(mol) 0 9 6.5 6
细胞呼吸的意义
①为生物体的生命活动提供能量。
释放的能量可用于合成ATP
②生物体代谢的枢纽。
有氧呼吸、无氧呼吸
2
学生活动：请同学们阅读课本P94，完成以下问题。
【资料】在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。P94
在医学上：
包扎伤口时，用透气的创可贴：抑制厌氧型病原体的繁殖；
破伤风——注射破伤风抗毒血清。破伤风由破伤风杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深，病菌就容易大量繁殖。
6.细胞呼吸原理的应用
在农业生产上：
中耕松土，促进根系的__________，有利于根系的生长及对__________的吸收。
稻田需定期排水，原因是幼根因______而进行__________，产生______，导致变黑、腐烂。
有氧呼吸
矿质离子
缺氧
无氧呼吸
酒精
6.细胞呼吸原理的应用
在储藏果实、蔬菜上：
采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，减少有机物的消耗。
馒头、面包、味精等的制作
8.影响呼吸作用的因素
外部因素——O2浓度
5
O2(%)
1.0
0.5
P
R
10
15
20
D
Q
T
O
CO2释放量
O2浓度=0时，只进行无氧呼吸。
0＜O2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。随O2浓度的增大，有氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受温度等外部因素和酶等内部因素的限制，呼吸作用强度不再增大。
O2浓度=5%时，有机物消耗最少。
O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。
B
气体交换的相对值
1
0.5
氧气浓度%
R
5
0
10
15
20
25
Q
P
CO2释放量
O2吸收量
1.在保存蔬菜、水果时，应选择______对应的O2浓度，原因_________________，同时宜保持_________________ 。
2.贮藏作物种子时，将种子_______，以减弱细胞呼吸，__________________。
Q点
此时细胞呼吸最弱
低湿和零上低温
晒干
减少有机物的消耗
下图都表示某植物的非绿色器官(富含丰富的淀粉)CO2释放量和O2吸收量的变化。分析回答以下问题：
6.细胞呼吸原理的应用习题
课堂练习
1.下图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下，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.氧气浓度为零时，该器官不进行呼吸作用
B.氧气浓度在10%以下时，该器官只进行无氧呼吸
C.氧气浓度在10%以上时，该器官只进行有氧呼吸
D.保存该器官时，氧气浓度越低越好
C
酵母菌
好氧型生物(有氧环境)：
厌氧型生物(无氧环境)：
绝大多数生物
乳酸菌、蛔虫
兼性厌氧型生物：
无线粒体，进行无氧呼吸的真核细胞：
哺乳动物成熟红细胞、成熟的筛管细胞
醋酸杆菌、谷氨酸杆菌、硝化细菌、根瘤菌(豆科共生)、蓝细菌
7.根据生物在代谢过程中对氧气的需求情况

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