5.3细胞呼吸（共46张ppt）生物人教版（2019）必修1

(共46张PPT)
复 习 提 问
生物体生命活动的主要能源物质
直接能源物质？
动、植物体内ATP的能量来源分别是
5.3 细胞呼吸的原理和应用
本节重点
1.细胞呼吸的实质及方式
2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点
3.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用
呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放出能量，因此也叫做细胞呼吸。
酵母菌：
兼性厌氧生物
单细胞真菌
不同细胞呼吸的产物？
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
酵母菌什么条件下产生CO2,什么条件下产生酒精？
有氧条件下产生CO2，无氧条件下产生酒精
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
自变量
有氧/无氧条件
通气/密封
其它量保持一致
因变量
是否产生CO2/酒精
用澄清石灰水、重铬酸钾溶液检测
得出结论、
交流讨论
1.通入澄清的石灰水：
2.溴麝香草酚蓝水溶液：
澄清→浑浊
蓝→绿→黄
CO2的检测：
酒精的检测：
重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应：
橙色→灰绿色
酵母菌什么条件下产生CO2,什么条件下产生酒精？
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论、
交流讨论
有氧装置
无氧装置
将培养液煮沸冷却的目的：
去除培养液中的O2，杀死培养液中的杂菌
通过含NaOH溶液的目的：
去除空气中的CO2，保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
B瓶应封口放置一段时间的目的：
消耗掉B瓶中的氧气，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。
提出问题
作出假设
设计实验
进行试验
实验结果、
得出结论
检测酒精的产生
刚加入重铬酸钾 一段时间以后
A: 有氧条件下酵母菌培养液；B: 无氧条件下酵母菌培养液
A B
提示：
葡萄糖能和酸性重铬酸钾反应，故检测时需要等培养液中葡萄糖耗尽再进行。
提出问题
作出假设
设计实验
实验步骤
实验结果、
得出结论
条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾--浓硫酸溶液
有氧
无氧
变混浊／快
不变灰绿色
变混浊／慢
出现灰绿色
酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸。
在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2
在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2
科学方法:对比实验
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，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。
在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，需要设置有氧和无氧两种条件来探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个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。
对比实验也是科学探究中常用的方法之一。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
本实验的两组都是实验组
科学探究的一般过程
小结
细胞呼吸可分为 呼吸和 呼吸两种类型。
有氧
无氧
【典型例题】
下图是某研究小组在探究酵母菌的细胞呼吸方式时的两套实验装置图，下列分析合理的是(　　)
A.为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶完全吸收，可在B瓶前加一个盛有澄清石
灰水的锥形瓶
B.实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了，说明实验不成功
C.实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测E瓶中物质会出现灰绿色
D.D瓶封口后应立即接通E瓶，防止D瓶中的培养液被分解完
A
线粒体的结构示意图
外膜
内膜
基质
嵴
二、有氧呼吸
1、场所：
主要在线粒体
2、有氧呼吸最常利用的底物：
葡萄糖(C6H12O6)
C6H12O6
2丙酮酸
酶
6CO2
4[H]
少量能量
少量能量
酶
6H2O
12H2O
酶
大量能量
线粒体基质
细胞质基质
3、有氧呼吸的过程
自主探究一、观察有氧呼吸过程图，结合课本P92--93面的内容，思考：
第一阶段
第二阶段
第三阶段
6O2
20[H]
线粒体内膜
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
有氧呼吸三个阶段的比较
细胞质基质
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
对比
有氧呼吸的过程图解
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
4、总反应式：
5、场所：细胞质基质、线粒体（主要）
注意：线粒体不能直接利用葡萄糖
6、有氧呼吸概念：
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。
氧
多种酶
葡萄糖
CO2
H2O
能量
彻底氧化分解
大量ATP
①在温和的条件下进行的
②能量逐步释放
③能量有约40%储存在ATP中
7.有氧呼吸的能量利用特点
同有机物在生物体外的燃烧相比：
8、能量去向：
结论：全部释放
大部分以热能形式散失(约60%)；
少部分以活跃化学能形式储存到ATP中(约40%)。
1mol葡萄糖彻底氧化分解释放2870kj能量：
储存在ATP中的是977.28kj（40%），
剩余的1892.72kj（60%）以热能散失
9、[H]------93页
1molATP水解释放的能量高达30.54kJ
巩固：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：
①产生CO2的阶段（　　）
②产生H2O的阶段（　　），H2O参与的阶段（ ）
③氧气参与的阶段（　　）
④产生ATP的阶段（ 　 　　　）
⑤产生ATP最多的阶段（　　）
⑥产生[H]的阶段（ ），消耗[H]的阶段（ ）
分解1摩尔的葡萄糖需多少摩尔O2和产生多少摩尔CO2？
二
三
三
一、二、三
三
暂时缺氧状态下的活细胞，还能进行细胞呼吸吗？
二
都是6摩尔
一、二
三
⑦
三：无氧呼吸
酵母菌的无氧呼吸：
酒精（C2H5OH）
CO2
如果体育课上跑了800米，第二天早上腿有什么感觉？ 为什么？
肌细胞需要通过无氧呼吸获取能量，同时产生了乳酸
葡 萄 糖
丙 酮 酸
[H]
少量能量
酶
酶
酒精 + CO2
乳酸
（C3H6O3）
酶
注意：
无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量
细胞质基质
第二阶段没有能量生成
1、无氧呼吸最常用底物：葡萄糖
2、无氧呼吸的过程、场所：
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
酶
（2）乳酸菌、高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、
玉米胚等的无氧呼吸：
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量
酶
（1）高等植物（水稻、苹果等）、酵母菌的无氧呼吸：
2.总反应式
3.特点：有氧气时，无氧呼吸受到抑制
注意：
酒精和乳酸对细胞有毒害作用
5、无氧呼吸的概念
细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解，产生酒精或乳酸等中间产物，释放少量能量，生成少量ATP的过程。
5、能量去向：
1mol葡萄糖分解成乳酸，共释放196.65kJ能量，
其中61.08KJ（约31%）储存在ATP中，
其余(约69%)以热能形式散失掉。
结论：
（1）、未释放的
（2）、释放的
大部分以热能形式散失
少部分储存到ATP中。
----储存在乳酸或酒精中
不同的生物无氧呼吸的方式不同，请将下面生物进行分类：
①甜菜块根　②玉米的根毛细胞　③马铃薯块茎　④人体剧烈运动时的部分肌肉细胞　⑤酵母菌　⑥乳酸菌 ⑦玉米的胚　⑧苹果　
产酒精、二氧化碳的_________；产乳酸的是__________。
填一填：
②⑤⑧
①③④⑥⑦
像酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸叫做发酵，根据发酵产物不同，
产生酒精的叫作酒精发酵，
产生乳酸的叫作乳酸发酵。
比较 有氧呼吸 无氧呼吸
场所
是否需氧
分解产物
释放能量多少及去向
实质 联系 主要是线粒体
细胞质基质
需氧
不需氧
CO2,H2O
酒精和CO2 、乳酸
较多,ATP多
(2个去向)
较少,ATP少
(3个去向)
分解有机物，释放能量，供生命活动
第一阶段完全相同
为生命活动提供能量和中间产物
意义
(1)产生CO2的阶段＿＿＿＿＿＿＿＿
(2)产生H2O的阶段＿＿＿＿＿＿＿＿
(3)氧气参与的阶段＿＿＿＿＿＿＿＿
(4)产生ATP的阶段 ＿＿＿＿＿＿＿＿
(5)产生ATP最多阶段＿＿＿＿＿＿
(6)产生[H]的阶段 ＿＿＿＿＿
(7)消耗[H]的阶段 _______
思考总结：
第二阶段
第三阶段
第三阶段
每个阶段
第三阶
第一、二阶段
第三阶段
有氧呼吸
无氧呼吸
产生ATP的阶段 ＿＿＿＿＿＿＿＿
产生[H]的阶段＿＿＿＿＿
消耗[H]的阶段_______
第二阶段
第一阶段
第一阶段
（1）为生物体提供能量
（2）生物体代谢的枢纽
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
四：细胞呼吸的意义
丙酮酸
葡萄糖
氨基酸
甘油
(1)温度
(2)O2浓度
(3)CO2浓度
(4)H2O含量
五：影响细胞呼吸的因素
1、内部遗传因素
因植物种类而异: 水生植物>旱生植物 阳生>阴生。
因植物器官而异: 幼嫩器官>衰老器官 生殖器官>营养器官
因植物不同时期: 幼苗期、花期>成熟期
2、外部环境因素
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
(1)温度
生产上的应用
1、在零上低温下储藏水果、蔬菜。
①最适温度: 细胞呼吸最强。
②超过最适温度:
呼吸酶空间结构破坏，甚至失活，细胞呼吸下降。
③低于最适温度:
呼吸酶活性受抑制，细胞呼吸下降。
2、在大棚蔬菜的栽培过程中，
夜间适当降低温度，减弱呼吸作用，减少有机物的消耗。
3、温水和面发酵快
只进行 呼吸。
产生CO2的量比吸收O2的量多，则 。
产生CO2的量与吸收O2的量相等，则只进行 呼吸
无氧
有氧
有氧呼吸和无氧呼吸
O2%
气体交换相对值
A点
AC段
C点以后
5 10 15 20 25
O2吸收量
A
C
CO2释放量
(2)O2浓度
有氧呼吸的强度随O2增加而增大。O2对无氧呼吸有抑制作用
酵母菌或某植物的非绿色器官在不同O2浓度下，
O2吸收量和CO2释放量的变化，如图：
0
（有氧呼吸CO2释放量）
5 10 15 20 25
O2%
气体交换相对值
O2吸收量
无氧呼吸
A
B
C
D
CO2释放量
B点
表示无氧呼吸与有氧呼吸CO2释放量 。
E
E点
CO2释放量最少，有机物消耗 。
相等
最少
无氧呼吸消失点
_____点对应的O2浓度，细胞呼吸强度最弱，适应储藏水果和蔬菜
E
O
(3)H2O的含量
原理：在一定范围内细胞呼吸
强度随含水量的增加而加强。
应用：
植物栽培要合理灌溉
将种子晒干，以减弱呼吸作用，利于储藏
(4)CO2浓度
原理：增加CO2的浓度对细胞呼吸
强度有明显的抑制作用。
应用:
储藏粮食时适当增大CO2浓度,可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗
六：细胞呼吸的应用
酒---
(兼性厌氧)
酵母菌
抑制厌氧微生物的滋生
利于主动运输吸收 _____________
无机盐离子
先通氧--酵母菌繁殖
再密封--无氧产酒精
促进根有氧呼吸
能量供应增加
细胞呼吸的应用
破伤风杆菌
（厌氧）
促进有氧呼吸(减少乳酸产生)
种子、粮食:
蔬菜、水果:
低温、低氧、高CO2、干燥
低温、低氧、高CO2、一定湿度
注射破伤风抗毒血清（抗体）
细胞呼吸
概念
方式
应用
有氧呼吸
氧气：透气或低氧充氮
温度：低温窖藏
水分：干燥贮粮
生物体内的有机物(糖类,脂类,蛋白质等)在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放能量的总过程。
课堂总结
无氧呼吸
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
葡萄糖
酶
2丙酮酸
少量能量
4〔H〕
+
+
1：
6CO2
6H2O
酶
2丙酮酸
少量能量
20〔H〕
+
+
+
2：
6O2
12H2O
酶
大量能量
24〔H〕
+
+
3：
总式：
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
酶
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量
酶
结果预测和结论：
a.若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，则说明种子只进行有氧呼吸；
b.若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，则说明种子只进行无氧呼吸；
c.若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，则说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
左移
不动
不动
右移
左移
右移
经典题型：液滴移动问题
2、如果用绿色叶片作实验材料，则必须进行怎样的操作？
实验拓展：测定呼吸作用速率
煮熟的种子
20%NaOH5mL
设置对照组（校正装置)
遮光处理
呼吸速率以单位时间的O2消耗量为指标。
1、若要消除物理因素引起的气体体积变化，应该怎么办？
1、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
D
2、如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的CO2 那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（　　）
A、1：2　B、1：3　C、1：4　D、1：6
B
课堂练习
2. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发
酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2
和吸收的O2之比是 ( )
A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3
C
3. 下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性
酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产
生CO2的试管有 （ ）
①葡萄糖+已破裂的细胞 ②葡萄糖+线粒体
③丙酮酸+线粒体 ④葡萄糖+细胞质基质（隔
绝空气） ⑤丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气）
A.①③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④ D.②③④
C
4.右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响，试分析：
释放的相对值
CO2
（1）A点表示植物组织
释放CO2较多，这些CO2是_________的产物。
（2）由A到B， CO2的释放量急剧减小，其原因是________________________。
（3）由B到C， CO2的释放量又不断增加，其主要原因是_________________________； 到C点以后CO2的释放量不再增加，其主要原因是_____
_______________________。
随O2的增加，无氧呼吸受到抑制
随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强
无氧呼吸
受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强
5.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为
①产生的酒精对细胞有毒害 ②产生的乳酸对
细胞有毒害 ③没有专门的无氧呼吸结构 ④
产生的能量太少 （ ）
A.①② B.②③ C. ③④ D.④①
D
6.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ( )
A.不产生CO2 B.一定产生CO2
C.不形成ATP D.物质氧化分解不彻底
D
7.一运动员正在进行长跑训练，
从他的大腿肌肉细胞中检测到
3种化学物质 ，其浓度变化如
右图所示，图中 P、Q、R三曲
线依次代表 （ ）
B
锻炼时间（分）
A. O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2
C. CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O2
8.右图表示北方的一个贮存白菜的地窖，随着O2的消耗，CO2浓度变化的情况。请据图回答：
（1）A~B段O2的消耗量很大， CO2浓度上升也很快，白菜在进行_____呼吸。
　 （2）Ｃ~Ｄ段O2浓度接近０，而CO2浓度仍在上升，白菜在进行_____呼吸。
（3）Ｂ~Ｃ段O2浓度已很低， CO2浓度几乎不上升，原因是_______________________________
________________________________．
有氧
无氧
氧气浓度很低，有氧呼吸十分微弱，而无氧呼吸仍处于抑制状态
（4）从哪点开始，O2浓度的高低成为限制有氧呼吸的因素？_____
　 （5）为了有利于较长时间地贮存大白菜，应把地窖的氧气控制在_______段范围内。
B点
B—C