生物人教版(2019)必修1 5.3细胞呼吸的原理及应用(共84张ppt)

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名称 生物人教版(2019)必修1 5.3细胞呼吸的原理及应用(共84张ppt)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-05-31 19:52:12

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文档简介

(共84张PPT)
复 习 提 问
1.生物体生命活动的主要能源物质是什么?
2.生物体生命活动所需的直接能源物质是什么?
糖类
ATP
那么,糖类中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATP的呢?
第五章细胞的能量供应和利用
细胞呼吸的原理和应用
第三节
问题探讨
酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时,需要给培养装置通气或进行振荡,以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,却需要密封发酵。
讨 论
1、都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?
通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气,有利于酵母菌进行繁殖;
密封则是避免空气进入,便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。
讨 论
2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?
在有氧条件下,酵母菌分解营养物质释放的能量多,这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和繁殖提供充足的动力。
讨 论
3、在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精,对他自身有什么意义?
在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精的同时,能为自己的生命活动提供少量能量。
呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量,因此也叫细胞呼吸。
细胞呼吸是否一定需要氧呢?
细胞呼吸的方式有哪些?
一、呼吸作用的实质:
【注意】呼吸≠呼吸作用
氧化分解有机物,释放能量
关键:
酵母菌是一类单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,是一种兼性厌氧菌。
因此,酵母菌适合用来研究细胞呼吸的不同方式。
实验材料:
酵母菌
探究 实践:探究酵母菌细胞呼吸的方式
事例1:馒头和面包里面都有一个个的小孔,都很松软,是因为发面时加入酵母菌,酵母菌细胞呼吸产生了CO2 , CO2受热膨胀。
事例2:酿酒过程中,酵母菌进行细胞呼吸产生了酒精。
思考:酵母菌有什么用处呢?
做馒头、面包,酿酒等,都是利用了酵母菌的呼吸作用。
探究过程
提出问题
1、酵母菌在有氧条件下生成什么?
2、酵母菌在无氧条件下生成什么?
作出假设
酵母菌在无氧条件下会产生酒精,在有氧条件下会产生CO2
设计实验
材料:酵母菌
用具:
方法步骤:
设计实验的思路
自变量:
有氧/无氧条件
培养液的浓度、温度、pH、营养条件、酵母菌的活性、CO2等,
无关变量遵循相同且适宜的原则
无关变量
变量分析
因变量:
细胞呼吸的产物
酒精、CO2
通气/密封
用澄清石灰水、
重铬酸钾溶液检测
1、配置酵母菌培养液
均分成两份
锥形瓶A(500ml)
锥形瓶B(500ml)
分别注入
240ml质量分数为5%的葡萄糖溶液
煮沸、冷却
除O2、灭菌
必须先将煮沸的葡萄糖溶液冷却至常温,才可加入酵母菌,为什么?
煮沸葡萄糖溶液为了灭菌,防止其他微生物的干扰;放至室温,防止高温杀死酵母菌;
20g新鲜食用酵母菌
方法步骤
2.检测CO2的产生
CO2:①可使澄清石灰水变浑浊(浑浊程度)
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3
②可使溴麝香草酚蓝溶液(BTB)由蓝变绿再变黄(变成黄色的时间)
③CO2传感器
橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下可与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
3.检测酒精的产生
4、实验设计--有氧呼吸装置
10%NaOH溶液
(吸收通入空气中的CO2,避免对实验结果产生影响)
葡萄糖溶液+酵母菌
(培养酵母菌)
第一个锥形瓶:
第二个锥形瓶:
第三个锥形瓶:
澄清的石灰水或者溴麝香草酚蓝水溶液
(根据混浊程度进行比较CO2的产生量或者根据溶液颜色的变化时间长短比较)
接入橡皮球或气泵
(保持通入空气)
有氧呼吸装置改进
质量分数为10%的NaOH溶液
酵母菌培养液
澄清的石灰水
接橡皮泵
澄清的石灰水
以检测进入酵母菌培养液中的气体CO2是否除尽。
4、实验设计--无氧呼吸装置
葡萄糖溶液+酵母菌
B瓶封口放置一段时间后,再与第二个锥形瓶连接
(使酵母菌消耗瓶内的氧气,造成无氧环境,确保产物是无氧呼吸的产生的)
第一个 锥形瓶:
第二个 锥形瓶:
澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液
根据混浊程度、颜色的变化时间进行比较CO2的产生量
④葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,所以应将酵母菌的培养时间适当_____以_____________________;
延长
耗尽溶液中的葡萄糖
5、实验现象
无氧装置
有氧装置
从A、B中各取2ml酵母菌培养滤液分别注入编号1、2的两支试管
分别滴加0.5ml溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液
振荡并观察溶液颜色变化
条件 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝(蓝色) 重铬酸钾--浓硫酸溶液(橙色)
有氧
无氧
浑浊(+++)
浑浊(+)
黄(迅速)
黄(较慢)
无明显现象
橙色变灰绿色
有氧装置
无氧装置
初 始
相同时间后
溶有重铬酸钾的浓硫酸
+A装置的酵母菌滤液
+B装置的酵母菌滤液
不变灰绿色
灰绿色
检测CO2
检测酒精
1、酵母菌在 条件下都能进行细胞呼吸。
6、实验结论
有氧和无氧
2、产物:有氧条件:大量的 和 。
无氧条件:产生 ,还产生少量的 。
二氧化碳(CO2)
水(H2O)
酒精(C2H5OH)
二氧化碳(CO2)
3、反应式:

C6H12O6

6H2O
+ 6O2
6CO2
+ 12H2O
+ 能量
C6H12O6
2CO2
+ 2C2H5OH
+ 能量

实验组
实验组
对比实验是指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。对比实验不设对照组,均为实验组,是对照实验的一种特殊形式。
对比实验和对照实验
科学方法:对比实验
图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。正确的是( )
A.两个装置均需要在黑暗条件下同时进行
B.在装置乙Ⅲ处取液体检测是否有酒精生成
C.装置甲中NaOH的作用是吸收Ⅰ处的CO2
D.应让装置乙中Ⅱ先放置一会儿再与Ⅲ连接

图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。正确的是()
A.实验自变量为温度
B.实验因变量为CO2的多少
C.空气泵泵入的气体应先除去O2
D.乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO2

结论
(1)、有氧条件下,酵母菌细胞的呼吸作用产生大量CO2。
(2)、无氧条件下,酵母菌细胞的呼吸作用产生少量CO2和酒精。
C6H12O6+O2 CO2
C6H12O6 CO2+酒精
有氧呼吸
无氧呼吸
细胞呼吸的方式
有氧呼吸
无氧呼吸
细胞呼吸的主要形式
细胞质基质:进行有氧呼吸第一阶段
线粒体(主要):进行有氧呼吸第二、三阶段
有氧呼吸
1.概念:
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CO2和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
2.场所:
有氧呼吸最常用物质
线粒体结构
外膜
内膜

基质
(液态)
线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加。
Q:进行有氧呼吸的生物,都必须有线粒体吗?
不是,原核生物没有线粒体,但在细胞质基质中有多种有氧呼吸相关的酶,也能继续有氧呼吸。无线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸。
(1)有线粒体的真核细胞(生物)一定能进行有氧呼吸,无氧条件下也可进行无氧呼吸。
线粒体和细胞呼吸的关系
(2)无线粒体的真核细胞(生物)只能进行无氧呼吸,如哺乳动物成熟的红细胞和蛔虫等。
(3)无线粒体的原核生物,有些也能进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等,原核生物的有氧呼吸发生在细胞质和细胞膜上。
3.有氧呼吸总反应式:
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 6CO2 + 12H2O + 能量

有氧呼吸的过程是怎样的呢?
第一阶段
第二阶段
第三阶段
有几个阶段?
C6H12O6
2丙酮酸

4[H]

2ATP

线粒体
细胞质基质

第一阶段:葡萄糖的初步分解
C6H12O6

+4[H] +能量
场所:细胞质基质
2C3H4O3
(少量)
4.过程:
不需要氧的参与
思考:葡萄糖为什么必须分解成丙酮酸后,才能进行有氧呼吸的第二、三阶段
线粒体膜上不含运输葡萄糖的载体蛋白,葡萄糖不能进入线粒体。
(或:线粒体中没有催化葡萄糖分解的酶)
切记:葡萄糖不能进线粒体,在细胞质基质分解为丙酮酸和[H]才能进线粒体反应.
进线粒体的是丙酮酸
C6H12O6
2丙酮酸

6CO2
4[H]

2ATP


2ATP


6H2O
20[H]
线粒体
细胞质基质


丙酮酸彻底分解

6CO2 +20[H]+ 能量
线粒体基质
第二阶段:
2C3H4O3
+6H2O
(少量)
4.过程:
不需要氧的参与,产co2
C6H12O6
2丙酮酸

6CO2
4[H]

2ATP


2ATP


6H2O
20[H]
12H2O
6O2


28ATP

线粒体
细胞质基质



[H]的氧化

12H2O + 能量
场所:线粒体内膜
第三阶段:
24[H] + 6O2
(大量)
有氧呼吸总反应式
C6H12O6+6H2O+6O2→ 6CO2+ 12H2O+能量

4.过程:
需要氧的参与
2丙酮酸
(C3H4O3)
细胞质基质
线粒体
基 质
线粒体内膜
C6H12O6
主动
运输
C6H12O6

少量
能量
4[H]
2丙酮酸
6H2O

20[H]
6CO2
少量
能量
6O2
[H]与O2结合
12H2O
大量
能量
4.过程:
有氧呼吸的三个阶段
葡萄糖的初步分解
C6H12O6

2C3H4O3 +4 [H] +能量(少量)
(丙酮酸)
场所:细胞质基质

丙酮酸彻底分解

6CO2 +20 [H] +能量(少量)
场所:线粒体基质

2C3H4O3
(丙酮酸)
[H]的氧化

12H2O +能量(大量)
场所:线粒体内膜

24[H] + 6O2
+6H2O
产生[H]的过程是指氧化型辅酶 I(NAD+)转化成还原型辅酶 I(NADH)
有氧呼吸的三个阶段
葡萄糖的初步分解
C6H12O6

2C3H4O3 +4 [H] +能量(少量)
(丙酮酸)
场所:细胞质基质

丙酮酸彻底分解

6CO2 +20 [H] +能量(少量)
场所:线粒体基质

2C3H4O3
(丙酮酸)
[H]的氧化

12H2O +能量(大量)
场所:线粒体内膜

24[H] + 6O2
+6H2O
热能+2molATP
热能+2molATP
热能+28molATP
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量

抢答题,看谁最快
1、哪个阶段产生CO2?
2、哪个阶段有氧气参与反应?
3、哪个阶段产生能量最多?
在有氧呼吸过程中
5、哪个阶段产生水?
4、哪个阶段有水参与?
6、哪个阶段产生[H]最多
第二阶段
第三阶段
第三阶段
第二阶段
第三阶段
第二阶段
有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能
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、H2O
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
线粒体基质
线粒体内膜
①场所:
细胞质基质、线粒体(主要)
②能量去向:
一部分以热能形式散失
另一部分转移到ATP中 
(1892.72kJ/mol,约65.9%)
(977.28kJ/mol,约34.1%)
讨论完成讨论完成
用途?
恒温动物:用于保持体温
①有氧呼吸过程温和;
②有机物中的能量,经过一系列的化学反应,逐步释放;
③这些能量,有相当一部分储存在ATP中。
与有机物在体外燃烧相比,有氧呼吸具有不
同的特点:
有氧呼吸和有机物体外燃烧的本质是一致的,都是有机物氧化分解释放能量的过程。

有氧呼吸
保证有机物中的能量得到最充分的利用,主要表现在两个方面:
1.可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中;2.能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态。
与生物体外的迅速燃烧释放能量相比,有氧呼吸是逐级释放能量的,这对于生物体来说具有什么意义?
定义
细胞在____的参与下,通过_______的催化作用,把_______等有机物_______________,产生_____和_____,释放______,生成_________的过程。

多种酶
葡萄糖
CO2
H2O
能量
彻底氧化分解
大量ATP
有氧呼吸
☆同有机物体外燃烧相比,有氧呼吸的特点?
反应条件温和,多步反应,逐步放能
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量

总反应式:
思考:以上反应式中的能量能否写成ATP ?
大部分以热能的形式散失
少量储存在ATP中。
不能
反应式中两边的水能否抵消?
不能
C、H、O的来龙去脉:
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量

总反应式:
大部分以热能的形式散失
少量储存在ATP中。
物质变化:
有机物(葡萄糖)→ 无机物(CO2+H2O)
能量变化:
有机物中稳定的化学能 → 热能散失+ATP中活跃的化学能
思考:用18O2培养酵母菌,最先在哪个物质中检测到18O?
一段时间后,在CO2中检测到了用18O,18O是怎样从18O2到CO2的?
H2O
H218O
有氧Ⅲ
有氧Ⅱ
18O2
C18O2
常见考点
(1)有氧呼吸的场所:
细胞质基质和线粒体
(2)线粒体能分解葡萄糖吗?
不能
线粒体
葡萄糖
+
无反应
丙酮酸
+
线粒体
CO2+ H2O+能量
(3)无线粒体一定不能进行有氧呼吸吗?
不一定
真核细胞:
不能,如哺成红、蛔虫
原核细胞:
能,如好氧细菌利用细胞质和细胞膜完成有氧呼吸
(4)元素转移
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量

4、下图是有氧呼吸的过程图解,请依图回答:
C6H12O
1
2
3
O2


4
5
6

[H] [H]
(1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称: 、 _____、 。
(2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少 、 ____、 。
(3)有氧呼吸的主要场所是 ______,进入该场所的呼吸底物是_ ____。
(4)用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,18O转移的途径是_______________
葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
H2O
丙酮酸
CO2


大量
线粒体
丙酮酸
练习
请思考
尝试运用所学知识,解释以下现象:
现象1:长久较封闭放置的苹果,有时会有酒香味。
现象2:洪灾容易导致农田被淹,引发农作物死亡。
无氧呼吸
现象3:剧烈运动后,容易产生肌肉酸痛的现象。
细胞进行了无氧呼吸
无氧呼吸
1、无氧呼吸的全过程可以分为几个阶段?这些阶段进行的场所分别在哪儿?
2、无氧呼吸各个阶段都产生ATP吗?
3、无氧呼吸为什么只产生少量的ATP?
①场所:
细胞质基质
②过程:分两个阶段
细胞质基质
无氧呼吸
1.概念:
细胞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。
2.场所:
无氧呼吸最常用物质
2ATP

细胞质基质
第一阶段:葡萄糖的初步分解
场所:细胞质基质
C6H12O6

+ 4[H] + 能量(少量)
2C3H4O3
2丙酮酸

葡萄糖
4[H]
能量

线粒体
缺氧
第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同
2ATP

线粒体
第二阶段:丙酮酸不彻底分解
场所:细胞质基质
2丙酮酸

葡萄糖
4[H]
能量

2酒精 +2CO2
2乳酸
1mol葡萄糖分解为乳酸/酒精,释能197kJ/226kJ,合成2molATP,其余以热能散失。
细胞质基质
缺氧

2C3H4O3+4[H]
2C2H5OH(酒精)+ 2CO2

2C3H6O3(乳酸)
3.无氧呼吸过程:
第一阶段:
细胞质基质
第二阶段:
细胞质基质
C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少量能量

2C3H4O3+4[H]→2C2H5OH+2CO2

2C3H4O3+4[H]→2C3H6O3(乳酸)

酶的不同,决定了丙酮酸被还原的产物不同。
4.无氧呼吸总反应式
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、玉米胚细胞,形象记忆:马吃甜玉米)
例:高等植物被水淹、水果、酵母菌
C6H12O6

2C3H6O3(乳酸)
+ 少量能量
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)
+ 2CO2 + 少量能量

乳酸发酵
酒精发酵
学生思考:同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?
无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中
无氧呼吸类型:酒精发酵、乳酸发酵 场所 反应物 生成物 释能
第一阶段
第二阶段
总反应式 能量去向 大部分以热能形式散失,小部分转移到ATP中。 概念 项目
阶段
无氧呼吸是指细胞在 参与下,通过 的催化作用,把 等有机物 ,产生
,释放 的过程。
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸
丙酮酸、[H]
少量
无氧
多种酶
葡萄糖
不彻底氧化分解
少量能量
CO2、酒精或乳酸
细胞质基质
CO2、酒精或乳酸

C6H12O6

2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
C6H12O6

2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
相同点
场所
条件
产物
能量变化
联系
实质
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
需氧、酶、适宜温度
不需氧、需酶、适宜温度
CO2、H2O
酒精和CO2 或 乳酸
释放大量能量
释放少量能量
分解有机物,释放能量,合成ATP
反应的第一阶段完全相同
大部分能量储存在乳酸或酒精中
小组讨论,比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同
酒精发酵:酵母菌
发酵:微生物的无氧呼吸也叫做发酵。
乳酸发酵
引申
发酵不一定是无氧呼吸,
如:好氧微生物醋酸杆菌 是在有氧条件下发酵产生醋酸。
无氧呼吸的意义
高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧环境条件。
人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量,满足人体的需要。
酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用,且释放的能量太少,不足维持生命活动的需求。
大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命!
生物体或部分组织器官在缺氧条件下,无氧呼吸作为有氧呼吸的补充,是生物的适应性的表现!
无氧呼吸的利弊
用细胞呼吸原理解释生活中的现象:
有助于有氧呼吸,为矿质元素的吸收提供能量
避免水稻无氧呼吸产生酒精,酒精对植物有毒害作用


抑制破伤风杆菌等厌氧菌的繁殖,
控制氧气,无氧发酵产生酒精、乳酸,有氧发酵产生醋酸等


提倡慢跑
有氧运动,减少无氧呼吸产生乳酸
降低酶活性,呼吸强度减弱,减少有机物消耗


低温、低氧保鲜
贮存种子: 零上低温、低氧、干燥
水果、蔬菜、花的保鲜:零上低温、低氧、 一定的湿度
1.为生命活动提供能量
2.为体内其他化合物的合成提供原料
补充:细胞呼吸意义
细胞呼吸


热能
散失
能量
转移
ATP
ADP
Pi


细胞分裂
生长发育
矿质元素吸收
肌肉收缩
神经冲动的传导
C6H12O6
CO2+H2O
O         NH2
   ‖         ▕
CH3—C—COOH → CH3—CH—COOH
丙酮酸
丙氨酸
转氨基
3.维持恒温动物体温的相对稳定
☆判断呼吸类型的方法
1.根据反应物和产物
消耗氧气,产生水:一定存在有氧呼吸
无CO2产生:一定是产乳酸的无氧呼吸
2.根据物质量的关系:
消耗O2 =释放CO2:只进行有氧呼吸
消耗O2 < 释放CO2:两类呼吸并存,差值为无氧呼吸
3.根据场所:
只在细胞质基质:无氧呼吸
有线粒体参与:有氧呼吸
O2吸收 = 0
O2吸收 = CO2释放
O2吸收 < CO2释放
酒精量 = CO2释放
酒精量 < CO2释放
底物为葡萄糖
仅有氧呼吸或同时进行产乳酸的无氧呼吸
仅无氧呼吸
有氧+产酒精无氧呼吸
仅进行产酒精的无氧呼吸
有氧+产酒精的无氧呼吸
无CO2释放
只进行产乳酸的无氧呼吸
4
注意:若细胞CO2释放量小于O2消耗量,说明细胞呼吸的底物不是糖类,可能是 。
脂肪
有关计算:
无氧呼吸:
C6H12O6+6H2O+6O2→ 6CO2+ 12H2O+能量(38ATP)
1mol 2mol 2mol
有氧呼吸:
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量

1mol 6mol 6mol
1. 消耗等量葡萄糖的情况下,有氧呼吸和无氧呼吸产CO2的量的比
3:1
2. 产生等量CO2的情况下,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比
1:3
关于酵母菌:
酵母菌为兼性厌氧型生物,氧气充足时进行有氧呼吸,大量繁殖。没有氧气时,可进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
(1)若不消耗O2,但产生CO2,
(3)若产生CO2的物质的量比消耗O2的物质的量多,
(2)若产生CO2的物质的量与消耗O2的物质的量相等,
6mol
6mol
2mol
1mol
1mol
则只进行无氧呼吸。
则只进行有氧呼吸。
例如:酵母菌吸收了6mol的O2,但产生了8mol的CO2,则有2molCO2无氧呼吸产生的。
汉水丑生侯伟作品
则两种呼吸同时存在。
如酵母菌产生2mol酒精的同时却产生了5mol的CO2,怎么解释?
2mol
2mol
3mol
0.5mol
1mol
影响细胞呼吸的因素
指单位时间内呼吸作用消耗的反应物的量或生成物的产生量。
呼吸速率:
常用单位时间内葡萄糖的消耗量、O2的消耗量、CO2的生成量来表示呼吸速率的大小。
呼吸速率的表示方式:
影响因素
内因
遗传因素
外因
环境因素
不同植物呼吸速率不同
(阳生植物>阴生植物);
同一植物不同发育时期不同
(幼苗期>成熟期)
同一植物不同器官呼吸速率不同
(生殖器官>营养器官);
如:蛔虫、乳酸菌只有与无氧呼吸有关的酶
是否有线粒体;
酶的种类、数量和活性。
影响细胞呼吸的因素
外界环境因素的影响:
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量

温度

氧气
二氧化碳
影响因素
内因
遗传因素
外因
环境因素
不同植物呼吸速率不同
(阳生植物>阴生植物);
同一植物不同发育时期不同
(幼苗期>成熟期)
同一植物不同器官呼吸速率不同
(生殖器官>营养器官);
如:蛔虫、乳酸菌只有与无氧呼吸有关的酶
O2浓度
温度
CO2浓度

是否有线粒体;
酶的种类、数量和活性。
①最适温度: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。
③低于最适温度:呼吸酶活性下降。
温度
呼吸速率
1、温度:温度通过影响酶的活性来影响呼吸强度。
外部因素的影响:
①零上低温储存蔬菜和水果
温度影响细胞呼吸的应用
②大棚夜间或阴雨天适当降低温度。为了降低呼吸作用消耗有机物的量,而增加农作物产量。
③温水和面发酵快。
在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快;
当含水过多时,呼吸速率减慢,甚至死亡。
应用:①粮食在收仓前要进行晾晒处理; ②干种子萌发前进行浸泡处理。
2、H2O含量:水作为有氧呼吸的原料和环境影响
细胞呼吸的速率。
粮食储存:
零上低温,低氧,干燥
水果蔬菜储存:
零上低温,低氧,一定湿度
长期水淹,出现烂根现象,需要及时排水。
CO2浓度作为呼吸抑制剂,抑制细胞呼吸,CO2 浓度越高,抑制作用越明显。
应用:适当增加CO2浓度,有利于水果和蔬菜的保鲜,抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
3、CO2含量:CO2是细胞呼吸的产物,对细胞呼
吸具有抑制作用。
4、O2的含量:直接影响呼吸速率和呼吸性质,对无氧呼吸有抑制作用。
O2浓度
CO2的释放量
无氧呼吸
P
CO2的释放量
O2浓度
有氧呼吸
O
P
有氧呼吸饱和点(约为20%)
无氧呼吸消失点(约为10%)
B
R
A
C
O2浓度
CO2的释放量
O
无氧呼吸消失点
P
有氧呼吸
无氧呼吸产生的CO2量
无氧呼吸和有氧呼吸释放的CO2量相等
只进行有氧呼吸的点
AB=BC
CO2产生量最少
CO2释放总量
Q
D
无氧呼吸
无氧呼吸生成的CO2总量。
①氧气浓度为0时
只进行无氧呼吸速率最大
②氧气浓度0~10%时
有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,
有氧呼吸速率增大,
无氧呼吸速率减小。
③氧气浓度大于10%
细胞只进行有氧呼吸
无氧呼吸生成的CO2总量。
④ 氧气浓度为5%时
无氧呼吸减弱,有氧呼吸较弱,
细胞呼吸最弱,储存蔬菜、水果、粮食等,应控制氧气浓为5%
⑤ 氧气浓度为10%时
无氧呼吸被完全抑制,细胞只进行有氧呼吸,细胞呼吸即为有氧呼吸。
⑥氧气浓度为c时
有氧呼吸速率达到最大,
限制因素可能是呼吸底物的量
或酶的量与酶的活性等。
实验现象 结 论
装置一液滴 装置二液滴 只进行产乳酸的无氧呼吸或已死亡
只进行产生酒精的无氧呼吸
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
只进行有氧或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
不动
不动
不动
不动
右移
左移
左移
右移
装置一
装置二
实验:判断细胞的呼吸方式
不动:不消耗O2
左移:消耗O2
不动:①不耗O2且不产CO2
②耗O2量=产CO2量
右移:产CO2量>耗O2量
8、根据右图不完整的呼吸作用示意图,解答下列问题:
(1)图中方格内的物质名称是_______________。
(2)从图中选择有关的字母填在题的括号内:
①有氧呼吸的途径是___________。②其中产能最多的
是___________阶段。③产[H]的阶段是___________。
(3)图中A发生的场所是 ,E表示的物质是 。
丙酮酸
A、C、D
D
A、C
细胞质基质
C2H5OH和CO2
例题:有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO2的量如图所示,在氧浓度为a时(   )
A.酵母菌只进行无氧呼吸
B.2/3的葡萄糖用于无氧呼吸
C.1/3的葡萄糖用于无氧呼吸
D.酵母菌停止发酵
6mol
6mol
9mol
1.5mol
3mol
B
右图下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化(呼吸底物均为葡萄糖)。
下列相关叙述正确的是
A.氧浓度为a时,最适于贮
藏该植物器官
B.氧浓度为b时,无氧呼吸消
耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时,无氧呼吸
最弱
D.氧浓度为d时,有氧呼吸
和无氧呼吸强度相等
B