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1、第三节第三节 的主要来源的主要来源细胞呼吸呼吸作用与物质的燃呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点?烧有什么共同点?呼吸作用能够像燃料呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那样剧烈吗?在体外燃烧那样剧烈吗?在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗?举例说明。释放能量吗?举例说明。都是氧化分解过程;都释放都是氧化分解过程;都释放能量并产生能量并产生CO2。不能不能能通过无氧呼吸释放能量,如蛔虫等能通过无氧呼吸释放能量,如蛔虫等.细胞呼吸的概念细胞呼吸的概念:细胞呼吸是指有机物在细细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的胞内经过一系列的氧化分解氧化分解,生成生成二氧化碳或其
2、他产物二氧化碳或其他产物,释,释放出放出能量能量并生成并生成的过程。的过程。.探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式w酵母菌:酵母菌:探究探究一种一种单细胞的真菌(真核生物),单细胞的真菌(真核生物),在在有氧和无氧条件有氧和无氧条件下都能生存,属下都能生存,属于兼性厌氧菌于兼性厌氧菌实际上人们几乎天天都在享受着酵母菌酵母菌的好处。你能举例吗?我们每天吃的我们每天吃的面包和馒头面包和馒头就是有酵母就是有酵母菌的参与制成的;我们喝的菌的参与制成的;我们喝的啤酒啤酒,也离不,也离不开酵母菌的贡献开酵母菌的贡献 提出问题提出问题:w讨论:如何制作面包或馒头,如何酿酒的?讨论:如何制作面包或
3、馒头,如何酿酒的?酵母菌通过呼吸作用产生了酒精和酵母菌通过呼吸作用产生了酒精和CO2;酒酒精和精和CO2是酵母菌在无氧条件产生的,还是酵母菌在无氧条件产生的,还是在有氧条件下产生的?是在有氧条件下产生的?作出假设作出假设:w我们需为酵母菌提供呼吸作用的原料主要是我们需为酵母菌提供呼吸作用的原料主要是什么?什么?w对比实验:自变量是什么?如何控制有氧和对比实验:自变量是什么?如何控制有氧和无氧的条件?无氧的条件?w怎样鉴定有无怎样鉴定有无CO2产生?如何比较产生?如何比较CO2产生产生的多少?的多少?w怎样鉴定有无酒精产生?怎样鉴定有无酒精产生?(橙色的重铬酸钾溶橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下
4、与乙醇(酒精)发生化学反应,液,在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,变成灰绿色)变成灰绿色)设计实验设计实验:(葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源(葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被形容为物质,常被形容为“生命的燃料生命的燃料”。)。)(观察哪个装置浑浊快且浑浊程度高)(观察哪个装置浑浊快且浑浊程度高)材料用具:材料用具:酵母菌、酵母菌、5%的葡萄糖溶液、的葡萄糖溶液、10%的的NaOH溶液、澄清石灰水、溶有重铬溶液、澄清石灰水、溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液、酸钾的浓硫酸溶液、橡皮球、锥形瓶、弯头玻璃管、试橡皮球、锥形瓶、弯头玻璃管、试管、滴管。管、滴管。创设反创设反应条件应条件
5、装置装置序号序号AB检测检测CO2结果结果检测酒精检测酒精澄清石澄清石灰水灰水结果结果灰绿色灰绿色5%葡萄葡萄糖溶液糖溶液240ml240ml有氧有氧无氧无氧新鲜酵新鲜酵母菌母菌10g10g较混浊较混浊稍混浊稍混浊酸性重铬酸性重铬酸钾溶液酸钾溶液(橙色橙色)不变色不变色瓶应封瓶应封口放置一口放置一段时间,段时间,再连通盛再连通盛有澄清石有澄清石灰水的锥灰水的锥形瓶形瓶结论结论橡皮球橡皮球或气泵或气泵质量分数为质量分数为10%的的NaOH溶液溶液酵母菌有氧呼吸产生大量酵母菌有氧呼吸产生大量CO2,无氧呼吸产生少量的无氧呼吸产生少量的CO2。结论、交流和应用结论、交流和应用:酵母菌无氧呼吸产生了酒
6、精。酵母菌无氧呼吸产生了酒精。返回 做馒头时,酵母菌的细胞呼吸的方做馒头时,酵母菌的细胞呼吸的方式主要是什么?酿酒时,酵母菌的细胞式主要是什么?酿酒时,酵母菌的细胞呼吸方式又是什么呢?呼吸方式又是什么呢?w做馒头时,酵母菌主要进行有氧呼吸。做馒头时,酵母菌主要进行有氧呼吸。w酿酒时,酵母菌主要进行无氧呼吸。酿酒时,酵母菌主要进行无氧呼吸。有氧呼吸:有氧呼吸:无氧呼吸:无氧呼吸:葡萄糖葡萄糖O2 CO2+H2O+能量能量葡萄糖葡萄糖 CO2+酒精酒精+能量能量酵酵母母菌菌细细胞胞呼呼吸吸的的方方式式酶酶酶酶思考:思考:重铬酸钾可以检测有无酒精存重铬酸钾可以检测有无酒精存在。想一想,这一原理在日常
7、生活中在。想一想,这一原理在日常生活中可以有什么用处?可以有什么用处?这一原理可以用来检测汽车司机是否喝这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒了酒具体做法:让司机呼出的气体直接接触具体做法:让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾,如果到载有用硫酸处理过的重铬酸钾,如果呼出的气体中含有酒精,重铬酸钾会变呼出的气体中含有酒精,重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬成灰绿色的硫酸铬一、有氧呼吸一、有氧呼吸C C6 6H H1212O O6 61.有氧呼吸的过程:丙酮酸丙酮酸酶酶 COCO2 2HH能能酶酶 H H2 2O O O O2 2 H H2 2O O酶酶能能第二阶段第二阶段第一阶段第一阶
8、段第三阶段第三阶段细细胞胞质质基基质质线线粒粒体体基基质质 线线粒粒体体内内膜膜酶酶 H H2 2O O能能 HH有有氧氧呼呼吸吸的的过过程程图图解解有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程第一阶段(细胞质基质):第一阶段(细胞质基质):C C6 6H H1212O O6 6第二阶段(线粒体基质):第二阶段(线粒体基质):2 2丙酮酸丙酮酸 +6H+6H2 2O O酶酶第三阶段(线粒体内膜):第三阶段(线粒体内膜):2424H H+6O+6O2 2C C6 6H H1212O O6 6+6+6O O2 2 +6H+6H2 2O O 6C 6CO O2 2+12H+12H2 2O O+能量能量酶酶总反应式:
9、总反应式:2 2丙酮酸丙酮酸 +4+4HH+能量能量6CO6CO2 2+20+20 HH+能量能量酶酶12H12H2 2O+O+能量能量酶酶(大量)(大量)+H2O+C6H12O6+H2O+O2 酶酶CO2 能量能量 2.2.有氧呼吸中元素和能量的去向有氧呼吸中元素和能量的去向1mol1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放葡萄糖通过有氧呼吸可释放葡萄糖通过有氧呼吸可释放葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kJ2870kJ的能量,其中的能量,其中的能量,其中的能量,其中1161kJ1161kJ的能量被转移贮存到的能量被转移贮存到的能量被转移贮存到的能量被转移贮存到ATPATP中中中中,其余的都以热能形式散
10、失了。其余的都以热能形式散失了。那么,那么,那么,那么,1mol1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成葡萄糖通过有氧呼吸可形成葡萄糖通过有氧呼吸可形成葡萄糖通过有氧呼吸可形成_mol_mol的的的的ATPATP,其其其其能量转换效率是能量转换效率是能量转换效率是能量转换效率是_。666123.有有氧氧呼吸各个阶段的比较呼吸各个阶段的比较:项目项目阶段阶段场所场所反应物反应物生成物生成物能量能量细胞质细胞质基质基质线粒体线粒体基质基质线粒体线粒体内膜内膜葡萄糖葡萄糖H、O2CO2、HH2O少量少量能量能量少量少量能量能量大量大量能量能量第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段丙酮酸、丙酮酸、H
11、2O丙酮酸、丙酮酸、H?原核生物有氧呼吸的场所是?原核生物有氧呼吸的场所是?4.有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念 细胞在氧气的参与下,通过多种酶的细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量大量ATPATP的过程。的过程。同有机物在生物体外的燃烧相比有何特点?同有机物在生物体外的燃烧相比有何特点?1、条件温和、条件温和 2、能量逐步释放、能量逐步释放 3、相当一部分能量储存在、相当一部分能量储存在ATP中中有氧呼吸与物质的燃烧有什么共同点?有氧呼吸与物质的燃烧有什
12、么共同点?二、无二、无 氧氧 呼呼 吸吸、无氧呼吸的过程(两个阶段、无氧呼吸的过程(两个阶段细胞质基质中)细胞质基质中)第一阶段第一阶段(细胞质基质,释放少量能量)细胞质基质,释放少量能量)葡萄糖(葡萄糖(C6H12O6)酶酶2丙酮酸丙酮酸+4H+能量(少量)能量(少量)第二阶段:第二阶段:丙酮酸丙酮酸酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳酶酶(细胞质基质,不释放能量)细胞质基质,不释放能量)或或 乳酸乳酸酶酶酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌和和和和植物的果实、种子、根等植物器官的无植物的果实、种子、根等植物器官的无植物的果实、种子、根等植物器官的无植物的果实、种子、根等植物器官的无氧呼吸属于此种类型氧呼吸属于
13、此种类型氧呼吸属于此种类型氧呼吸属于此种类型乳酸菌和动物骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的乳酸菌和动物骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的乳酸菌和动物骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的乳酸菌和动物骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞红细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞红细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞红细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型、酒精发酵:、酒精发酵:C C6 6H H1212O O6 6酶酶、乳酸发酵乳酸发酵:C C6 6H H1212O O6 6
14、2 2C C2 2H H5 5OHOH(酒精)(酒精)+2CO+2CO2 2+能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3(乳酸)(乳酸)+能量能量酶酶问题思考问题思考:无氧呼吸有何意义和危害?:无氧呼吸有何意义和危害?2 2、发酵:、发酵:习惯上把习惯上把微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸称发酵。称发酵。(酵母菌等)(酵母菌等)(乳酸菌)(乳酸菌)3、无氧呼吸的概念、无氧呼吸的概念 细胞在细胞在缺氧缺氧的条件下,通过多种酶的催的条件下,通过多种酶的催化作用,化作用,把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解,化分解,产生产生酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳或或乳酸乳酸
15、,释放,释放能量,生成能量,生成少量少量ATPATP的过程。的过程。4、无氧呼吸的特点、无氧呼吸的特点氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸区区别别条件条件场所场所产物产物释放释放能量能量需需O O2 2,需酶需酶细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质COCO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或或乳酸乳酸较多较多(38ATP)(38ATP)较少较少(2ATP)(2ATP)第一阶段是相同的(葡萄糖生成丙酮酸,第一阶段是相同的(葡萄糖生成丙酮酸,产生少量能量和产
16、生少量能量和HH)分解有机物、释放能量的过程分解有机物、释放能量的过程相相同同点点过程过程实质实质不需不需O O2 2,需酶需酶 三、三、影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素1 1、温度:、温度:温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。温度温度呼吸呼吸速率速率应用:贮存蔬菜、水果时,适当降低温度能延长保应用:贮存蔬菜、水果时,适当降低温度能延长保存时间、大棚种植夜间适当降温存时间、大棚种植夜间适当降温 2 2、O O2 2浓度浓度:贮藏水果时下降到贮藏水果时下降到a a点最有利贮藏。点最有利
17、贮藏。COCO2 2释放释放O O2 2吸收吸收O O2 2浓度浓度气体气体交换交换相对相对值值a a3 3、COCO2 2浓度浓度:浓度:浓度增加增加呼吸速率下降呼吸速率下降4 4、H H2 2O O含量:自由水含量越高,呼吸作用越旺盛含量:自由水含量越高,呼吸作用越旺盛农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜,也是农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜,也是农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜,也是农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜,也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。利用水果自身产生的二氧化碳抑
18、制细胞呼吸的原理。种子晒干储存种子晒干储存在酿酒业上的应用:在酿酒业上的应用:先通气,让酵母菌进行有先通气,让酵母菌进行有 氧呼吸,使其数量增加;然后隔绝空气,使其氧呼吸,使其数量增加;然后隔绝空气,使其 发酵,产生酒精。发酵,产生酒精。生产乳酸类饮料(乳酸菌)生产乳酸类饮料(乳酸菌)生产味精、食醋(谷氨酸棒状杆菌、醋酸杆菌)生产味精、食醋(谷氨酸棒状杆菌、醋酸杆菌)1.发酵技术上发酵技术上四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用2.在农业生产上:在农业生产上:中耕松土,促进根系的有氧呼吸,有利于根中耕松土,促进根系的有氧呼吸,有利于根系的生长及对矿质离子的吸收系的生长及对矿质离子的吸收水
19、稻生产中定期排水,适时露田和晒田,水稻生产中定期排水,适时露田和晒田,实质就是为了改善土壤通气条件以增强根实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的有氧呼吸。否则水稻的根细胞会进行系的有氧呼吸。否则水稻的根细胞会进行酒精发酵,酒精会对根细胞产生毒害作用,酒精发酵,酒精会对根细胞产生毒害作用,使根系变黑、腐烂。使根系变黑、腐烂。3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜(设法降低细胞的呼吸强度,尽可能减(设法降低细胞的呼吸强度,尽可能减少有机物的消耗)少有机物的消耗)粮食储藏:低温、低氧(充二氧化碳或抽取空气)粮食储藏:低温、低氧(充二氧化碳或抽取空气)、干燥、干燥果蔬保鲜果蔬保鲜:低温、低氧低温、
20、低氧4.在医学上:在医学上:利用氧气驱蛔、抑制破伤风杆菌等厌氧利用氧气驱蛔、抑制破伤风杆菌等厌氧 型细菌的型细菌的繁殖繁殖如:用创可贴、透气纱布包扎伤口。伤口较深或被如:用创可贴、透气纱布包扎伤口。伤口较深或被锈钉扎伤应及时就医。锈钉扎伤应及时就医。5.有氧运动、胖人运动减肥有氧运动、胖人运动减肥 适宜的温度条件下,在下列装置适宜的温度条件下,在下列装置中都加入酵母(内有活酵母菌),中都加入酵母(内有活酵母菌),其中适于产生酒精的装置是()其中适于产生酒精的装置是()A课堂练习课堂练习1.1.在有氧呼吸过程中,在有氧呼吸过程中,COCO2 2的产生的产生 和氧气的参与分别发生在(和氧气的参与分
21、别发生在()A.A.第一阶段和第二阶段第一阶段和第二阶段 B.B.第二阶段和第三阶段第二阶段和第三阶段 C.C.第一阶段和第三阶段第一阶段和第三阶段 D.D.都在第三阶段。都在第三阶段。B 2.2.苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸 的产物分别是(的产物分别是()A.A.乳酸、酒精和二氧化碳乳酸、酒精和二氧化碳 B.B.都是酒精和二氧化碳都是酒精和二氧化碳 C.C.都是乳酸都是乳酸 D.D.酒精和二氧化碳、乳酸酒精和二氧化碳、乳酸D3.3.给某动物呼吸含放射性同位给某动物呼吸含放射性同位素素1818O O的的O O2 2,则该动物体内首则该动物体内首先出现先出现1818O
22、 O的物质是的物质是()()A.A.葡萄糖葡萄糖 B.B.二氧化碳二氧化碳 C.C.水水 D.D.丙酮酸丙酮酸C4.4.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 ()()都在线粒体中进行都在线粒体中进行 都需要酶都需要酶都需要氧都需要氧 都产生都产生ATP ATP 都产生丙酮酸都产生丙酮酸A.B.A.B.C.D.C.D.D5.5.种在湖边的玉米,长期被水淹种在湖边的玉米,长期被水淹 生长不好,其原因是(生长不好,其原因是()A.A.根细胞吸收水分过多根细胞吸收水分过多 B.B.营养缺乏营养缺乏C.C.光合作用的强度不够光合作用的强度不够 D.D.细胞有氧呼吸受阻细胞有氧呼吸受阻
23、D6.6.种子在浸水和不浸水的条件下种子在浸水和不浸水的条件下,进行呼吸作用的过程中都产生过进行呼吸作用的过程中都产生过的中间产物是的中间产物是()()A.A.酒精酒精 B.B.乳酸乳酸 B.B.C.COC.CO2 2和和H H2 2O D.O D.丙酮酸丙酮酸DC6H12O6(葡萄糖葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸丙酮酸)6CO2+6H2O+能量能量2C2H5OH+2CO2+能量能量(酒精酒精)2C3H6O3(乳酸乳酸)+能量能量氧 酶的不同有氧呼吸无氧呼吸7.7.根据下图回答问题根据下图回答问题(1)(1)图中图中和和所示的过程是所示的过程是 。(2)(2)图中图中和和所示的过程是所示的过程
24、是 。(3)(3)丙酮酸之所以会发生丙酮酸之所以会发生或或不同的变化,不同的变化,一方面是由于是否有一方面是由于是否有 参与,另一参与,另一方面是由于方面是由于 所造成的。所造成的。(4)(4)产生对细胞有害作用的物质是图中产生对细胞有害作用的物质是图中 过程。过程。8、右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响,试据图回答:(1)A点表示植物组织释放CO2较多,这些CO2是 的产物。(2)由A到B,CO2的释放量急剧减少,其原因是 。(3)由B到C,CO2的释放量又不断增加,其主要原因是 。(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果,贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度?采取这一措施的理由是_ _。A A 无氧无氧呼吸呼吸氧气增加,无氧呼吸受抑制氧气增加,无氧呼吸受抑制氧气充足时,有氧呼吸加强,释放氧气充足时,有氧呼吸加强,释放COCO2 2量增多量增多B B点所对应的浓度。这时有氧呼吸强度不高,同时点所对应的浓度。这时有氧呼吸强度不高,同时又抑制无氧呼吸,糖类等有机物分解得最慢。又抑制无氧呼吸,糖类等有机物分解得最慢。