(共20张PPT)
第二课时 细胞呼吸的原理
附着有有氧呼吸有关的酶
线粒体内膜
使内膜的表面积大大增加
嵴 —___
有有氧呼吸有关的酶 线粒体基质
有氧呼吸最常用的物质是什么？
主要场所适于进行有氧呼吸的特点有哪些？
有氧呼吸
将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得①上清液和②沉淀物两
部分，与③未离心且处理过的酵母菌培养液分别加入等量的葡萄 糖、荧光素和荧光素酶， 一段时间后，检测各试管的变化情况
细胞质基质
和线粒体
③
葡萄糖量减少
有丙酮酸产生
细胞质
基质
①
葡萄糖量减少 有丙酮酸产生
线粒体
②
葡萄糖量不变
探究葡萄糖的分解场所
有氧呼吸
有氧呼吸
实验结果分析：
1、葡萄糖能不能被线粒体分解？
不能
2、葡萄糖在什么位置首先被分解？产物是什么？
有氧呼吸第一阶段
场所：细胞质基质
C6 H12O6酶→ 2丙酮酸 +少量[H]+少量能量
量
葡萄糖在细胞质基质分解，产生了丙酮酸，并释放能
[H]指的是还原型
辅酶I（NADH)
使用超声波将线粒体破碎，分离线粒体膜状结构和线粒体基质，
加入等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶， 一段时间后，检测各试 管变化情况。
八____线粒体膜 下 强光 状结构和 基质
探究丙酮酸的分解场所
丙酮酸减少 有CO2生成
丙酮酸减少 有CO2生成
线粒体 膜状结 构
丙酮酸量不变
有氧呼吸
线粒体 基质
③
①
②
有氧呼吸
实验结果分析：
1、丙酮酸分解发生在什么部位，生成了什么？
丙酮酸在线粒体基质中分解，产生CO2释放少量能量
2、 ③号试管为什么有较强荧光出现
线粒体基质分解丙酮酸后，在线粒体膜状结构继续发 生反应释放大量能量
有氧呼吸第二阶段
场所：线粒体基质
丙酮酸+H2O酶→ CO2 +大量[H]+少量能
量
超声波震碎线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡，这
些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用胰蛋白酶处理后，这些小囊泡 不再具有氧化[H]的功能；当把这些小颗粒装上去之后，小囊泡重 新具有了氧化[H]的功能。这些小颗粒被证实是一系列线粒体内膜
上的酶。
[H]被谁氧化
在 线 粒 体 内 膜 上 ， [ H ]与 O 2 发 生 反 应
通过分析以上资料，推测线粒体内膜上发生了怎样的反应？
有氧呼吸
资 料
有氧呼吸第三阶段
场所：线粒体内膜
[H]+O酶2→ H2O+大量能量
有氧呼吸
思考 ·讨论
1.化学式前后的水分子能否抵消？如若不能，请说明理由？
不能 反应物的水是第二阶段在线粒体基质中参与反应的，而产物中 的水是第三阶段在线粒体内膜中产生；
2.水中的氧来自那种物质？
3.二氧化碳中的氧来自那种物质？
有氧呼吸
总反应式
C6 H12O6+6H2O+6O2
热能散失
储存在ATP
6CO2+12H2O+能量
酶
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CO2 的过程。
_________
特点？
过程温和
逐步释放
部分能量储存在ATP中
同有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸具有哪些不同的
有氧呼吸
定义
能量 大量ATP
热
ATP
-大量- -能量-
细 胞 质 基 质 线 粒 体 基 质
酶
C6 H12O6
2丙酮酸
12H2O
能量
能量
线粒体内膜
6CO2
20[H]
有氧呼吸
6H2O
2丙酮酸
6O2
一 ATP
4[H]
酶
酶
ATP
热
热
金鱼别号“金鳞仙子” ，它有一种独特的生
存本领：能在严重缺氧的恶劣环境中生存几 天，这是因为金鱼在长期适应环境的过程中， 逐渐形成了“分解葡萄糖，产生乙醇”的奇 异代谢过程，而这些乙醇对于金鱼机体没有 什么害处，反而能加速循环．下图表示金鱼 缺氧状态下，肌细胞和其他组织细胞中部分
中代谢途径。
1
材料一：
无氧呼吸
反应式
C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精） +2CO2 + 少量能量
实例：酵母菌、大多数高等植物
C6H12O6 酶 2C3H6O3 （乳酸） + 少量能量
实例 ①人和动物细胞③乳酸菌 ②某些植物的特殊器官
如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、
细胞质基质 细胞质基质
2丙酮酸 + 4 [H]+
酶 酶
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精） +2CO2 2C3H6O3 （乳酸）
不释放
能量
与有氧呼吸第一阶 段完全相同
第二阶段：
第一阶段：
热
2ATP
能
细胞呼吸的原理与应用
细胞呼吸的原理与应用
1mol葡萄糖彻底氧化分解可释放出2870KJ能量，但在分
解成酒精后，只放出196.65KJ的能量，其中只有61.08KJ 的能量存在ATP中，近69%的能量都以热能的形式散失了。
材料二：
能量情况)
指细胞在 无氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物
氧化不分彻解底，产生 乳酸，或释酒放精和二能氧量化，碳生成 少 TP的过
程。 少量
化学能未被完
全释放，产物
中存在能量
无氧呼吸
定义
细胞呼吸的原理与应用
两种细胞呼吸的联系
有O2 6CO2+12H2O+能量 线粒体
细 {
2丙酮酸
C6H12O6
细胞质基质 无O2 2C2H5OH+2CO2+能量
胞质基质 2C3H6O3+能量
分别进行
共同进行
细胞呼吸的原理与应用
跟踪检测
1、如图表示细胞内部分物质代谢的过程，图中数字表示生理过程，字 母表示代谢物质，下列相关叙述中正确的是（A）
A ．过程②④都可以在细胞质基质中进行B ．能够产生ATP的生理过程 是①②③④C ．A为丙酮酸， ①必须在有氧条件下进行D . ①②③④过程 消耗的物质一定是糖类
导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖B ．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作
用产生的NADH比正常细胞少C ．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在
细胞质基质中被利用D ．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量
ATP
这种现象称为“ 瓦堡效应” 。下列说法错误的是（ D）A ．“ 瓦堡效应”
2、癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖厌氧呼吸产生ATP，
3 、“有氧运动”近年来成为一个很流行的词汇,得到很多学者和专家的推崇, 它是指人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。下图所示为
人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,
分析下列说法正确的是（D）
A ．AB段为有氧呼吸， BC段为有氧呼吸和无氧呼吸， CD段为无氧呼吸B . C点以后,肌肉细胞CO2 的产生量将大于O2消耗量C ．人体运动时，无氧呼
吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中D ．若运 动强度长时间超过C点，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力(共18张PPT)
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细胞呼吸的原理 和应用 /
第三课时 细胞呼吸原理的应用
酒酿的制作原理是什么
制作时在米饭中间挖一个洞的目的是什么？
酿制甜酒酿时，为什么总是先来 "水" ，后来 "酒" ？
加酒曲前为什么先要使米饭冷却？而后为什么还要保温？
影响细胞呼吸的因素有哪些？
与生活联系
酒酿，又叫醪糟、酒娘、米酒、甜酒、甜 米酒、糯米酒、江米酒、酒糟。酒酿甘辛 温，含糖、有机酸、维生素B1、 B2等，
可益气、生津、活血、散结、消肿。
思考
应用： 1.贮存水果时， 适当降低温度（零上低温，）可降低与细胞呼吸_ 有关酶的活，性而延长保存时间.
2.在农业大棚种植上， 白天适当升温，夜晚适当降低温度，昼夜保
持温差， 可以减少呼吸作用对有机物的消耗。
在一定温度范围内，呼吸强度随着温度的升高
而增强（AB段），
超过一定温度，呼吸强度随着温度的升高而下
降甚至停止（BC段）。
1、温度： 植物最适40-50℃，动物35-40℃
主要是影响呼吸作用有关酶的活性。
B
呼
吸
强
度
细胞呼吸的影响因素
C A
温度
C
E
只进行有氧呼吸
无氧呼吸和有氧呼吸
应用：贮存粮食、水果等适宜的氧气
浓度为：
◆
只无氧呼吸，释放较多CO2。
原因：较低的氧浓度有氧呼吸也
比较弱，而无氧呼吸逐渐被抑制
D点以后：
A点到D点：
无氧呼吸消失点
A
B
有氧
呼吸
CO2 的总量
E点对应的氧浓度
2、氧气浓度：
无氧呼吸
D
CO2释放量
A点：
0 5
O2%
25
20
10
15
应用：在密闭的地窖中 ，氧气浓度低 ， CO2浓度较高 ，抑制细胞
的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。
CO2是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析 CO2浓度增加 ，呼
吸速率下降。
3、二氧化碳浓度：
.胞3细胞呼吸的原理与应用呼吸的原理与应用
4、水：
呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的 ，自由水含量增加
代谢加强。
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。
.胞3细胞呼吸的原理与应用呼吸的原理与应用
影响有氧呼吸的外界因素：
C6H12O6+ 6H2O + 6O2* 酶 6CO2 + 12H2O* +能量
适当升高温度
产物
产物影响反应
反应物
条件
提高氧气浓度
增加自由水
利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以
及发酵罐等，在控制通气的情况下 可以产生各种酒。
利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的
原理。
酵母菌是兼性厌氧微生物。 酵母菌在通气、温度和pH等适宜条件下，
进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。
细胞呼吸原理的应用
1、发酵技术
利用牛奶、糖和乳酸菌以及发酵罐
等，在无氧的情况下可以产生香醇 的酸奶。
利用了乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的
原理。
乳酸菌是厌氧微生物。 乳酸菌在
无氧、温度和pH等适宜的条件 下，进行乳酸发酵并大量繁殖。
细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。
因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，就要设法降低细胞的呼吸强度，
尽可能减少有机物的消耗等。
果蔬保鲜： 采用降低氧浓
度和降低温度等方法， 抑
制细胞呼吸
粮食储藏： 降低温度和保
持干燥， 抑制细胞呼吸 延长保存期限。
2、粮食储藏和蔬果保鲜
根部是植物吸收水分和各种无机盐离子的重要部位，离子进入细胞
的主要方式是主动运输，需要呼吸作用提供能量，因此根部呼吸作 用的强弱将影响植物对无机盐的吸收情况。
土壤板结后，空气不足，会影响根
系生长，需要及时松土透气。
有利于根系的有氧呼吸，土壤中好
氧微生物的生长繁殖。都有利于根 吸收无机盐
3、农业生产
包扎伤口时，需选用透气的消毒纱布
或”创口贴“等辅料。
主要是抑制破伤风杆菌等厌氧菌的生
存，防止伤口感染
4、医学与健康
破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种
病菌是能进行无氧呼吸。皮肤破损较 深或被锈铁钉扎伤后，病菌就容易大 量繁殖（遇到这种情况，需要及时到 医院治疗）
提倡慢跑等有氧运动的原因之一是：
有氧运动能避免肌肉细胞因供氧不足
进行无氧呼吸产生大量的乳酸。乳酸 的大量积累会使肌肉酸胀无力。
A ．分析曲线图可知， O2浓度低时，无氧呼吸占优势B ．随O2浓度增大， 无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强C ．当O2浓度达到一定值后，
随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强D ．冰箱因能减少环境中O2含量，减 缓呼吸作用而延长水果、蔬菜的保存时间
跟踪检测
1 ．下列有关细胞呼吸曲线的说 法，错误的是（D）
2 ．将刚采摘的新鲜蓝莓均分为两份，放在1℃的冷库内贮藏，其中一份 用高浓度的CO2处理48h，另一份则不做处理。从采摘后算起每10d取样 一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2 吸收量，计算二者的比值得到 如图所示曲线。下列结论不正确的是（C）
A ．比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸， 又讲行无氧呼吸B ．第20d对 照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组C ．第40d对照组蓝莓有氧呼吸比 无氧呼吸消耗的葡萄糖多D ．贮藏蓝莓前用高浓度的CO2短时处理，能抑 制其在贮藏时的无氧呼吸
A ．丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸共有的中间产物B ．丙酮酸通过③④ 过程分解时，分解需要的酶是不同的C ．葡萄糖通过①→② 、①→③、
①→④过程分解后，释放出的能量大多数以热能形式散失D . ②过程产 生的CO2 中的氧完全来自丙酮酸
3 ．细胞内葡萄糖分解代谢过程如图，下列相关叙述中不合理的是（D）
4 ．把土豆依次放在空气、 N2和空气中各储藏一周。在实验室中测定CO2 的释放量，得到如图所示的实验结果。下列叙述正确的是（ A ）
A ．土豆的无氧呼吸不产生CO2B ．在第一周只进行了无氧呼吸C ．在第 二周暂时没有进行细胞呼吸D ．第三周的无氧呼吸先强后弱(共14张PPT)
细胞呼吸的原理和应用
第一课时 细胞呼吸的方式
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
是，要给培养装置通气或进行震荡，以
利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌产
生葡萄酒时，却需要密封发酵。
1、都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？
2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
3、在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义
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。
蒸馒头之前，我们要先发面。若用30℃的温水把买来的干酵母粉
化开，用它发面，几个小时后面团会逐渐膨大，用手抠开里面， 会发现面团里面变成蜂窝一样，有许多孔隙。 你知道这些孔隙是 怎么形成的吗？
工业生产中，利用麦芽、葡萄糖、粮食和酵母菌以及发酵罐等酿
制啤酒。在酿制的早期需要向发酵罐中通入氧气，而后期必须隔 绝氧气，以产生酒精，同时发酵装置需要定期排放气体。 综合上 述对氧气条件的控制，你能得到什么启发吗？
根据两则资料 ，你能提出什么
问题？
作出假设 请据此提出一个有关酵母菌细胞呼吸方式和产物的假设。
酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，细胞呼吸的产物
可能有CO2和酒精
探究酵母菌细胞呼吸的方式
提出问题
酵母菌在有氧和无氧的环境下均能进行细胞呼
吸吗？其细胞呼吸产物有什么？
分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件， 一段时间后检测其 产物是否含酒精或二氧化碳
怎么鉴定有无酒精产生？怎么鉴定有无CO2产
设计实验
实验思路
无氧呼吸
有氧呼吸
对比实验
实验组
实验组
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，这样的实验叫对比实
验，也叫相互对照实验。
科学方法
根据石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成 > CO2 的检测： 黄色的时间长短
1.通入澄清的石灰水： 澄清→浑浊
2.使溴麝香草酚蓝水溶液：
蓝→绿→黄
橙色的重铬酸钾溶液在酸性下
与酒精发生反应：
橙色→灰绿色
> 酒精的检测：
酒 精
条件 澄清石灰水/出现的时间
重铬酸钾--浓硫酸溶液
有氧 变混浊／快
不变灰绿色
无氧 变混浊／慢
出现灰绿色
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2和水
无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的CO2
实验现象
实验结论
跟踪检测
1 ．新交规于2013年1月1日起生效，很多违章直接一次性扣12分，
其中就有“酒驾” 。在“酒驾”检测时，交警可让司机对填充了吸附
有硅胶颗粒的装置吹气，若发现硅胶变色达到一定程度，即可证
中含有重铬酸钾；硅胶最后的颜色为橙黄色B ．硅胶颗粒中含有
重铬酸钾；硅胶最后的颜色为灰绿色C ．硅胶颗粒中含有溴麝香 草酚蓝；硅胶最后的颜色为黄色D ．硅胶颗粒中含有溴麝香草酚
蓝；硅胶最后的颜色为灰绿色
明司机是酒后驾车。以下相关叙述正确的是（B） A ．硅胶颗粒
A ．为了实验结果更加精确，两个装置均需要置于黑暗条件下进行B ．装
置甲中NaOH的作用是吸收I处的CO2C ．装置乙中应让Ⅱ密闭放置一段时 间后，再与Ⅲ连接D ．取Ⅲ中的液体与溴麝香草酚蓝溶液反应检测酒精 的含量
2 ．下图是在相同条件下放置的探究酵母菌细胞呼吸方式的两组实验装置。
以下叙述正确的是（C）
A ．甲装置探究酵母菌进行无氧呼吸
B ．10%的NaOH用于吸收空气中的CO2C ．两个装置的澄清石灰水用于
检测CO2
D ．实验结束时，可检测到乙装置产生酒精
3 ．某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型，实验装置如下图所 示，下列相关叙述错误的是（D）
