5.3.2无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用课件（28张PPT)2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

(共28张PPT)
第2课时
无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节细胞呼吸的原理和应用
比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同,阐明细胞呼吸的实质。
01
探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。
02
课程标准
核心素养
分析有氧呼吸与无氧呼吸的过程,区别两者的异同。(生命观念)
01
依据细胞呼吸原理指导农业生产,解决实际问题。(社会责任)
02
1、为什么人在剧烈运动后，肌肉会发酸呢
2、苹果储藏久了为什么会有酒味呢？
思考与讨论
1
无氧呼吸？
场所：细胞质基质
无氧呼吸
细胞在没有O2参与的条件下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。产生酒精的叫作酒精发酵，产生乳酸的叫作乳酸发酵。
1分子C6H12O6
2分子丙酮酸（C3H4O3）
酶
ATP
4[H]
细胞质基质
酶2
2C2H5OH（酒精）+ 2CO2
酶1
2C3H6O3（乳酸）
无O2
少量能量
（一）
（二）
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)
+ 少量能量
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)
+ 2CO2
酶
+ 少量能量
总反应式：
1
无氧呼吸
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)
+ 少量能量
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)
+ 2CO2
酶
+ 少量能量
总反应式：
1
无氧呼吸
1mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存在（2mol）ATP中，近69％的能量都以热能的形式散失了。
人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
1、葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
+ 4[H] + 能量
场所：细胞质基质
与有氧呼吸第一阶段相同
（少量）
2C3H4O3
（丙酮酸）
1
无氧呼吸
酶
+ 2CO2
2C3H4O3
（1） 酒精发酵
2C2H5OH
（酒精）
例：大多数植物、酵母菌
细胞质基质
2、丙酮酸不彻底分解
（2）乳酸发酵
细胞质基质
2C3H4O3
酶
2C3H6O3
（乳酸）
例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚乳等）
1
无氧呼吸
+4[H]
+4[H]
产生乳酸的无氧呼吸
葡萄糖
丙酮酸
［H］
酶
2C3H6O3
酶
葡萄糖
丙酮酸
［H］
酶
2C2H5OH＋2CO2
酶
产生酒精的无氧呼吸
1
无氧呼吸
少量
能量
少量
能量
1
无氧呼吸
大部分储存在乳酸或酒精中
一部分以热能形式散失
一部分转移到ATP中
葡萄糖
能量去向
1
有氧呼吸与无氧呼吸对比
有氧呼吸 无氧呼吸
不同 进行场所
是否需氧
分解产物
释放能量
相同 细胞质基质、线粒体
细胞质基质
需要氧
不需要氧
CO2和H2O
酒精和CO2；乳酸
释放大量能量，生成大量ATP
释放少量能量，生成少量ATP
第一阶段完全相同
有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是产生乳酸的无氧呼吸。
2
影响细胞呼吸的因素及应用
(1)分析
温度通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。
①最适温度时，细胞呼吸最强。
②超过最适温度，呼吸酶活性降低，甚至变性失活,细胞呼吸受抑制。
③低于最适温度，呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制。
1. 温度
(2)应用
①储存蔬菜、水果应在零上低温条件下。
②大棚蔬菜夜间应适当降低温度以降低呼吸消耗,提高产量。
2
影响细胞呼吸的因素及应用
2. O2浓度
(1)分析
①O2浓度低时，无氧呼吸占优势。
②随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。
③当O2浓度达到一定值后，随O2浓度的增大，有氧呼吸不再增强。
(2)应用
保持较低O2浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗,延长蔬菜、水果保鲜时间。
2
影响细胞呼吸的因素及应用
3. CO2浓度
(2)应用
在地窖储存果蔬的过程中，随储存时间的延长， CO2浓度增加，细胞呼吸减弱
(1)分析
CO2是细胞呼吸的产物，随着CO2浓度的增加，对细胞呼吸抑制作用增强。
2
影响细胞呼吸的因素
4. 水
(1)分析
在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。当含水量过高时，细胞呼吸速率减慢，甚至死亡。
(2)应用
①作物栽培，合理灌溉。
②将种子晒干，以减弱细胞呼吸(有机物消耗)，有利于储藏。
细胞呼吸类型的判断方法
2
(1)
2
细胞呼吸类型的判断方法
(2)细胞呼吸过程中各物质之间的数量比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸):
有氧呼吸:
葡萄糖∶O2∶CO2
=1∶6∶6。
无氧呼吸:葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。
消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2之比为1∶3。
消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸消耗的O2/有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=3/4。
产生等量的CO2时消耗的葡萄糖无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。
3
细胞呼吸原理的应用
1.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料，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。
2.利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的条件下，可以生产各种酒。
酵母菌是兼性厌氧菌。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。
3
细胞呼吸原理的应用
3.对于板结的土壤及时进行松土透气，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。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促这些微生物将土壤中的有机物分解成无机物。
3
细胞呼吸原理的应用
4.储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。
5.破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖（遇到这种情况，需要及时到医院治疗）。
3
细胞呼吸原理的应用
6.有氧运动是指在人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。提倡慢跑等有氧运动的原因之一是，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。
C6H12O6
细胞质基质
2C2H5OH+2CO2+能量
有氧呼吸与无氧呼吸的联系和区别
6CO2+12H2O+能量
2C3H6O3+能量
2丙酮酸
有氧
线粒体
无氧
细胞质基质
共同进行
分别进行
4
课堂总结
1.　下图为植物细胞中的某种代谢过程示意图，以下有关该代谢过程的说法，不准确的是 (　　)
A.代谢在细胞质基质中进行
B.后面ATP中的能量来自前面的ATP
C.代谢产物可进入线粒体中
D.该代谢过程也存在于乳酸菌细胞中
5
B
课堂练习
2.　下图表示人体细胞中的两类呼吸作用。下列有关叙述中，错误的是(　　)
A.③过程既产生[H]，也消耗[H]
B.②过程中需要①过程提供[H]
C.③过程需要大量O2参与
D.②③过程进行的场所相同
D
3. 在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时单位时间内CO2和O2体积变化的相对值如下表，若底物是葡萄糖，下列叙述中正确的是 (　　)
A.a条件下，呼吸产物CO2全部来自细胞质基质
B.b条件下，有1/5的葡萄糖进行有氧呼吸
C.c条件下，有2/5的葡萄糖进行无氧呼吸
D.d条件下，产生的ATP全部来自线粒体
A
CO2释放量 O2吸收量
a 10 0
b 8 3
c 6 4
d 7 7
4.　将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是（ ）
A.甲 B.丙 C.甲和乙 D.丙和乙
B
5.　将广柑贮藏于密闭的土窑中,贮藏时间可以达到4~5个月；利用大窑套小窑的办法，可使黄瓜贮存期达到3个月，这种方法在生物学上称为“自体保藏法”。下列有关“自体保藏法”的叙述错误的是 (　　)
A.自体保藏法是一种简便的果蔬贮藏法，但其易受外界环境的影响
B.自体保藏法的原理是依靠果蔬呼吸释放的CO2抑制自身的呼吸作用
C.在密闭环境中，O2浓度越低，CO2浓度越高，贮藏效果越好
D.在自体保藏法中，如能使温度保持在1~5 ℃，贮藏时间会更长
C