2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1-5.3.2细胞呼吸的原理与应用课件（28张ppt）

(共28张PPT)
第三节 细胞呼吸的原理与应用（二）
细胞呼吸
有氧呼吸（主要）
无氧呼吸
细胞呼吸的实质是细胞内有机物的氧化分解，并释放能量的过程
有氧呼吸的反应物和产物：
O2
CO2
C6H12O6
H2O
+
→
+
+
能量
酶
有氧呼吸的场所
细胞质基质
线粒体
研究发现，线粒体不能直接分解葡萄糖，细胞质基质可以分解葡萄糖
大量科学研究表明：
有氧呼吸场所包括细胞质基质和线粒体。先由细胞质基质完成葡萄糖的初步水解，之后由线粒体完成剩下的部分。
有氧呼吸第一阶段分析
科学家发现酵母汁液（主要是细胞质基质）能够分解葡萄糖，但将酵母汁液加热到50℃以上，便会失效。酵母汁液经过透析（除去小分子物质）以后，也失去了分解能力。
阅读下列资料，想一想细胞质基质为葡萄糖的分解提供了什么物质？
提供了酶和小分子物质
NAD+（氧化型辅酶I）
与细胞氧化生成的H+结合形成NADH（还原型辅酶I，简化成[H],读作还原氢）
有氧呼吸第一阶段
细 胞 质 基 质
葡萄糖（C6H12O6）
2×丙酮酸（C3H4O3）
NAD+（氧化型辅酶I）
NADH（[H]/还原氢）
ADP+Pi
ATP（少量）
多 种 酶
C6H12O6 2C3H4O3 + 4[H]+少量能量
反应式：
酶
有氧呼吸第二、三阶段
外膜
内膜
嵴
线粒体基质
思考：线粒体哪些结构适于进行呼吸作用？
含有与呼吸作用相关的酶
有氧呼吸第二阶段
线粒体基质
2×丙酮酸（C3H4O3 ）
H2O
CO2
[H]
少量ATP
2 C3H4O3 + H2O 20[H] + CO2 + 少量能量
反应式：
酶
有氧呼吸第三阶段
根据以上反应式，你能推测出有氧呼吸第三阶段的反应式吗？
场所：线粒体内膜
24[H]+ 6O2 12H20 + 大量能量
酶
CO2
H2O
O2
有氧呼吸总反应式：C6H12O6
+
→
+
能量
+
酶
2 C3H4O3 + H2O 20[H] + CO2 +少量能量
①反应式：
酶
C6H12O6 2 C3H4O3 + 4[H] + 少量能量
②反应式：
酶
有氧呼吸过程
2 C3H4O3 + H2O 20[H] + CO2 + 少量能量
有氧呼吸第二阶段反应式： （线粒体基质）
酶
24[H]+ 6O2 12H20 + 大量能量
有氧呼吸第三阶段反应式： （线粒体内膜）
酶
6CO2
12H2O
6O2
有氧呼吸总反应式：C6H12O6
+
+
能量
+
酶
能否用ATP代替？
有氧呼吸第一阶段反应式： （细胞质基质）
C6H12O6 2 C3H4O3 + 4[H] + 少量能量
酶
随堂检测
1、产生[H]的阶段是？消耗[H]的阶段是？
2、需要氧气的阶段是？
3、产生能量最多的阶段是？
4、产生水的阶段是？消耗水的阶段是？
一、二
三
三
三
三
二
有氧呼吸
细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
思考：葡萄糖体外燃烧和有氧呼吸的区别？
葡萄糖体外燃烧和有氧呼吸的区别？
有氧呼吸反应过程温和；有机物中的能量逐级释放；
部分能量储存在ATP中，大量能量以热能形式散失。
有氧呼吸的过程图解无氧呼吸过程
场 所：细 胞 质 基 质
葡萄糖（C6H12O6）
2×丙酮酸 + 4[H]+ 少量能量
酶
第一阶段:
酶
酶
2×酒精（C2H5OH）+ 2CO2
2×乳酸（C3H6O3）
第二阶段:
（与有氧呼吸第一阶段相同）
只在第一阶段产生
2C2H5OH
2CO2
无氧呼吸总反应式：C6H12O6
+
少量能量
+
酶
C6H12O6
酶
2C3H6O3
少量能量
+
能否用ATP代替？
无氧呼吸
酵母菌和乳酸菌等等微生物的无氧呼吸也叫发酵。产生酒精的叫酒精发酵，产生乳酸的叫乳酸发酵。
在没有氧的参与下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程称为无氧呼吸。
2C2H5OH
2CO2
无氧呼吸总反应式：C6H12O6
+
少量能量
+
酶
C6H12O6
酶
2C3H6O3
少量能量
+
酵母菌和某些植物无氧呼吸产生酒精。
乳酸菌、高等动物、马铃薯块茎、甜菜根、玉米胚等无氧呼吸产生乳酸。
有氧呼吸与无氧呼吸的异同
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量释放
相同点 过程 实质 细胞质基质、线粒体
线粒体
氧气、酶、适宜的温度
酶、适宜的温度
CO2、H2O
CO2、酒精或乳酸
大量
少量
第一阶段完全相同
分解有机物，释放能量，合成ATP
细胞呼吸
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。
（1）为生物体提供能量
意义：
细胞呼吸
能
量
热能
散失
能量
转移
ATP
ADP
Pi
能
量
细胞分裂
生长发育
主动运输
肌肉收缩
神经冲动的传导
C6H12O6
CO2＋H2O
（2）生物体代谢的枢纽
影响细胞呼吸的因素
1．温度
温度通过影响呼吸作用相关酶的活性来影响呼吸作用
植物呼吸作用最适温度在25-30℃
应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间。
O2浓度
CO2释放量
②无氧呼吸：
O2浓度
CO2释放量
在一定范围内，有氧呼吸随O2浓度增加而增加，当O2浓度达到一定值时，由于酶和底物浓度的抑制，将不再增加。
2．氧气
影响细胞呼吸的因素
以酒精发酵为例，无氧呼吸随O2浓度增加而受抑制，O2浓度越高，抑制作用越强， O2浓度达到一定值时，被完全抑制。
①有氧呼吸：
O2浓度
CO2释放总量
A
B
C
A~B:_____________________________________________________________________
A：_____________________________；
生物呼吸作用受O2浓度的影响图像分析
有氧呼吸
无氧呼吸
两种呼吸共同
在O2浓度为零时只进行无氧呼吸
随O2浓度的升高，无氧呼吸逐渐受到抑制，而有氧呼吸还很弱，使得CO2释放总量减少;
B：_________________________________；
此时，CO2释放总量最少,有机物消耗最少
B~C：______________________________；
主要与有氧呼吸加强有关
C：_________________________________；
无氧呼吸停止，只进行有氧呼吸。
哪个点对应的O2浓度适宜储存粮食
影响细胞呼吸的因素
4．CO2
在一定范围内，自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。但水含量过多的时候，导致无氧呼吸。
3．水
CO2为呼吸作用产物，会抑制呼吸作用。
应用：增加CO2浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果。
应用：适当灌溉；促进呼吸作用，又要防止无氧呼吸产生酒精导致根腐烂。
选用“创可贴”等敷料包扎伤口，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。
酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。
对于板结的土壤及时松土透气，可以促进根细胞有氧呼吸，有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。
细胞呼吸原理的应用
物质的储存：
（1）储存粮食：适宜的低温，低氧，干燥（水分很少）；
（2）储存水果、蔬菜：适宜的低温，低氧，适宜的湿度。
较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。
有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。
细胞呼吸原理的应用
细胞呼吸原理的应用
生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的实例？试再举一两例加以说明。
（1）清晨给鱼塘增氧
（2）提倡晚跑、慢跑
经过一晚上水生生物呼吸作用，消耗水体溶解氧；清晨增氧供鱼有氧呼吸。
经过白天植物光合作用，制造氧气，傍晚氧气含量最高，慢跑进行有氧呼吸
（3）酸奶泡菜制作
乳酸菌进行无氧呼吸，产生乳酸。
1、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），其中适于产生酒精的装置是（　 ）
A
课堂检测
2、有氧呼吸中产生能量最多的是（ ）
A.形成二氧化碳时 B.形成［H］时 C.形成水时 D.形成丙酮酸时
C
课堂检测
4、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，可适当延长保鲜时间的原因是（ ）
A.呼吸作用减弱 B.呼吸作用加强
C.光合作用减弱 D.促进了物质的分解
A
3、在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（ ）
①与还原氢结合生成水 ②与碳结合生成二氧化碳
③在线粒体中被消耗 ④在线粒体和细胞质基质中被消耗
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
A
课堂检测
5．买罐头食品时，发现罐头盖上印有“如发现盖子鼓起，请勿选购”，引起盖子鼓起的最可能原因是（ ）
A．好氧型细菌呼吸，产生CO2和H2O
B．微生物呼吸，产生CO2和C2H5OH
C．乳酸菌呼吸，产生CO2和C3H6O
D．酵母菌呼吸，产生CO2和H2O
B