生物人教版（2019）必修1 5.3细胞呼吸的原理和应用课件（共43张ppt）

(共43张PPT)
5.3 细胞呼吸的原理和应用
合成酶
ADP + Pi +
ATP
呼吸作用
光合作用
呼吸作用
绿色植物
动物和人等
能量
知识回顾
ATP的来源：
光合作用和呼吸作用
什么是呼吸作用？实质是什么？
呼吸作用的实质是细胞内有机物的氧化分解，并释放出能量
细胞呼吸
实质：
分解有机物，释放能量
(合成ATP)
你所知道的细胞呼吸方式有哪些呢？
方式：
有氧呼吸、无氧呼吸
一、探究：酵母菌细胞呼吸的方式
1.细胞类型：
单细胞真菌
2.代谢类型：
兼性厌氧型
有氧装置
无氧装置
20g酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液
怎样鉴定有无酒精产生？
橙色重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液在酸性(浓硫酸）下与酒精发生反应，变成灰绿色
1.通入澄清的石灰水：
澄清→浑浊（看浑浊程度）
蓝→绿→黄（看变黄所需要的时间）
2.溴麝香草酚蓝溶液：
怎样鉴定有无二氧化碳产生？比较CO2产生的多少？
检测CO2的产生
排除空气中CO2，排除干扰
鉴定二氧化碳的产生：
一段时间后，再连通上盛有澄清石灰水的锥形瓶
实验现象：
条件 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液 酸性重铬酸钾
有氧 浑浊（+++） 黄（迅速） 无明显现象
无氧 浑浊（+） 黄（较慢） 灰绿色
实验结论：
酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生CO2
在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2
在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2
有氧呼吸
无氧呼吸
指细胞在_ __的参与下，通过多种酶的催化作用，把_______等有机物彻底氧化分解，产生_________和水，释放_____，生成大量____ 的过程。
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。
氧
二氧化碳
实质：
分解有机物，释放能量
葡萄糖
能量
ATP
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫相互对照实验。
实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。
习题巩固
1.下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是　　
A．装置甲中NaOH溶液的作用是吸收B处的CO2
B．装置乙在E处可检测到有酒精生成
C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率
D．若C瓶和E瓶中溶液都变混浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式
C
下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置图，请分析：
（1）A瓶加入的试剂是 ，目的是 __________
（2）C瓶和E瓶加入的试剂是 ，其作用是
（3）图中装置有无错误之处，如果有请在图中加以改正。
（4）D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶,其原因是
NaOH溶液
澄清石灰水
检测CO2的产生
放置一段时间让酵母菌将瓶中的氧气消耗完，确保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的
酶
排除空气中CO2对实验结果的干扰
细胞呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
二、有氧呼吸
线粒体具有怎样的结构特点？这与它的功能有什么关系？
？
嵴增大了内膜面积
线粒体内膜和线粒体基质充满了与有氧呼吸有关的酶
外膜
内膜
线粒体基质
嵴
1、有氧呼吸过程分几个阶段？
2、各阶段的反应场所分别是哪里？
3、有氧呼吸各个阶段，反应物和产物分别是什么？
一、有氧呼吸
线粒体
有氧呼吸的三个场所：
细胞膜
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
NAD+(氧化型辅酶Ⅰ),是电子和H+的载体
NADH(还原型辅酶Ⅰ)；通常将NADH简化为[H]，读作还原氢
相关信息
1、水的参与在第几阶段？
2、水的产生在第几阶段？
3、CO2的产生在第几阶段？
4、O2的参与在第几阶段？
5、释放大量能量的是第几阶段？
注
意
2
3
2
3
3
2、总反应式：
C6H12O6＋6H2O＋6O2
6CO2＋12H2O＋能量
细胞质基质、线粒体
1mol葡萄糖释放2870KJ，有977.28KJ左右的能量储存在ATP中
（32molATP）
场所：
指细胞在氧的参与下，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。
有氧呼吸时，大部分能量以热能散失
比较有氧呼吸的三个阶段
第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所
条件
反应产物
反应式
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
不需要O2
不需要O2
需要O2
丙酮酸,[H]
H2O
二氧化碳,[H]
少量能量
少量能量
大量能量
C6H12O6
2丙酮酸+4[H]+少量能量
酶
6H2O +2丙酮酸
酶
6CO2+20[H]+少量能量
6O2+24[H]
酶
12H2O+大量能量
对下列有关有氧呼吸的说法进行判断
1、生成物H2O中的O全部来自于O2，H全部来自于葡萄糖
3、水既可以作为反应物又可作为生成物
2、生成物CO2中的O来自于葡萄糖和水
4、CO2在线粒体基质中产生，O2在线粒体内膜中产生
6、第三阶段中生成的能量大部分用于合成ATP
葡萄糖和水
5、线粒体中可发生
参加反应
细胞质基质和线粒体
大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP
为什么你在跑完步后第二天早上肌肉发酸
为什么泡菜、酸菜制作的时候要密封
为什么面包发酵时间过长会有一股酒味
细胞质基质
线粒体
三、无氧呼吸
场所：只在细胞质基质
注意：
C6H12O6
能量（少）
2丙酮酸
（2C3H4O3）
[H]
2C2H5OH（酒精）+2CO2
酶
酶
2C3H6O3（乳酸）
酶
1、过程：
第一个阶段
第二个阶段
场所：
酒精式无氧呼吸
乳酸式无氧呼吸
细胞质基质
三、无氧呼吸
大部分能量储存在乳酸或酒精中
2、总反应式：
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)
+少量能量
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)
+ 2CO2 +少量能量
酶
例：人、动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根
例：大多数植物、酵母菌
指细胞在 的情况下，把 等有机物经过 ，释放 ，生成 的过程。
没有氧气
葡萄糖
不完全分解
少量能量
少量ATP
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量
ATP产生阶段
相同点
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
二、细胞有氧呼吸和无氧呼吸的比较
O2、多种酶
无O2参与、多种酶
彻底分解为12H2O+6CO2
不彻底分解为2酒精和2CO2或2乳酸
大量能量（32ATP），大部分的能量以热能散失
少量能量（2ATP），大部分能量储存在乳酸或酒精中
三个阶段均产生ATP
仅在第一阶段产生ATP
第一阶段反应完全相同，且都在细胞质基质中进行
两种呼吸作用的实质相同，都能分解有机物，释放能量
1、呼吸作用过程中有CO2放出时，则可判断此过程（ ）
A.一定是无氧呼吸 B.一定是有氧呼吸
C.一定不是乳酸发酵 D.一定不是酒精发酵
C
2、下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相同点，正确的是（ ）
A.都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程
B.都有有机物的氧化分解
C.都有能量释放,并有ATP的生成
D.分解产物中都有CO2
ABC
兴趣小组利用装置一（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。
序号 装置中红色液滴的移动现象 结论
装置一 装置二
1 只进行有氧呼吸
2 只进行无氧呼吸
3 既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
不移动
左移
不移动
右移
左移
右移
装置二除了用等量清水代替10%NaOH溶液外，其他设计与装置一相同
思考与讨论
1、为什么不同的生物无氧呼吸的产物不同？
2、蓝藻（原核生物）没有线粒体，为什么可以进行有氧呼吸？
3、只进行无氧呼吸的真核生物（例如蛔虫），细胞内有线粒体吗？
细胞质基质中有与有氧呼吸有关的酶
细胞质基质中所含呼吸酶的种类不同
没有线粒体
影响细胞呼吸的因素
四
影响细胞呼吸的因素
C6H12O6 +6H2O +6O2
酶
6CO2 +12H2O+能量
温度
温度（酶）、O2浓度、水分、CO2浓度等
①温度：
υ/mmol. s -1
o
T /
酶活性受温度影响示意图
a
b
c
温度
五、影响细胞呼吸速率的因素
呼吸酶的活性
呼吸速率
O2浓度
五、影响细胞呼吸速率的因素
① O2浓度：
一定范围内，随O2浓度的增大，有氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受线粒体的限制，呼吸作用强度不再增大。
呼
吸
增
强
O2浓度
例：种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是
A、根细胞吸收水分过多
B、营养缺乏
C、光合作用强度不够
D、细胞有氧呼吸受阻
植物根细胞要吸收水分和无机盐，无机盐离子是通过主动运输进入植物细胞的，需要能量和载体！！
③CO2浓度：
作为呼吸产物，根据化学平衡，
CO2浓度高会抑制细胞呼吸的进行
五、影响细胞呼吸速率的因素
④含水量：
作为呼吸原料，含水量增加，会促进呼吸反应的进行
① 在储存农产品时，可以在密闭的仓库里充CO2、N2
② 降低温度
③ 降低水分含量
☆食物的保存或保鲜有哪些常见的方法？
目的：降低呼吸作用，减少有机物的消耗
呼
吸
增
强
O2浓度
细胞呼吸原理的应用
细胞呼吸原理的应用
透气性好的创可贴
植物松土
水稻露、晒田
水果保鲜
发酵生产
破伤风疫苗
提倡慢跑
零上低温、低氧、一定湿度
种子储藏
低温、低氧、干燥
关于细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A.水稻根部细胞主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境
B.荔枝在无O2、保持干燥、零下低温环境中，可延长保鲜时间
C.快速登山时人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量
D.玉米经酵母菌发酵可产生酒精，这是通过酵母菌的无氧呼吸实现的
D
例：新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是
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
低温下，酶的活性受到抑制，从而降低了呼吸作用的强度，减少了有机物的消耗
曲线解读
①O2浓度＝0时， 。
②0③O2浓度≥10%时， 。
④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
只进行无氧呼吸
同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
只进行有氧呼吸
曲线解读
　D
C