高中生物浙科版（2019））3.4 细胞呼吸为细胞生活提供能量（课件共38张PPT)

(共38张PPT)
1.生物体生命活动的最重要的能源物质是什么
葡萄糖
2. 生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么
ATP
那么:葡萄糖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
复 习 提問
细胞呼吸
细胞呼吸是细胞内进行的将糖类 等有机物分解成无机物或小分子有机 物，释放出能量并生成ATP的过程。
实质：分解有机物，释放能量。
需氧呼吸 (主要)
细胞呼吸
厌氧呼吸
注意呼吸、细胞呼吸的区别
高等动物的呼吸现象和细胞呼吸
细胞内
CO C02十水+ 能 量
呼吸(现象) 气体运输 细胞呼吸(本质)
呼吸器官 血液循环
呼吸器官 血 液 循 环
十 糖 类
二、需氧呼吸
总反应式：
C H O +60 +6H O鹰>6CO +12H O+能量 (30%)ATP 热能
1、原料： 葡萄糖等有机物
细胞溶胶
2、场所：
线粒体(主要)
3、过程：
2NADH和2H+
C H 206
细胞溶胶
6H O
20[H} 一
需氧呼吸怎样进行
12H O 6CO 线粒体
热
能
26ATP
4[H] 一
60
热
→2ATP
热
2ATP
2丙酮酸
2丙酮酸+6H O- 酶 →6CO +20 [H]+能量(少)
3.过程
① 葡萄糖的初步分解 (糖酵解)
24[H]+60 酶。12H O+ 能量(大量)
②|丙酮酸彻底分解 (柠檬酸循环)
③ [H]的氧化
(电子传递链)
丙酮酸+4 [H]+ 能 量 ( 少 )
场所：线粒体内膜
场所：细胞溶胶
场所：线粒体基质
西 位
C6H1206—→2
需氧呼吸 场所 反应物 产物
释能
第一阶段 细胞溶胶 葡萄糖 丙酮酸 [H]
少量(合
成2ATP)
第二阶段 线粒体 (线粒体基质) 丙酮酸 H O CO 、[H]
少量(合
成2ATP)
第三阶段 线粒体 (线粒体内膜) [H]、0 H O
大量(合
成26ATP)
注：只有场所和反应物都具备，每一阶段
才能得到相应的产物
需氧呼吸三个阶段的比较
6CO +12H O+ 能量
ATP 热能
(30%)
各元素的来龙去脉：
6CO +6H *O+能量
丙酮酸 或[H]
C H 2O +6H O+60
总反应式：
丙酮酸
(计算)
H
611206
酶
酶
4、概念：
指细胞在氧参与的情况下，通过酶的催化
作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二 氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。
需氧呼吸是高等动物和植物细胞呼吸 的主要形式。也是通常所指的细胞呼吸形 式。
·探究酵母菌厌氧呼吸产物的实验
·材料：酵母干粉
·仪器和试剂：铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、热水、 大试管1支、橡皮塞(带有与大试管配套的弯玻璃导 管1只)、玻璃棒、小试管5支、500 ml大烧杯1只，
5%葡萄糖溶液、石蜡油、清水、澄清石灰水
澄清石灰水
1
石蜡油
酵母菌
葡萄糖液 水
思考：
1、试管中加入少量石蜡油的目的是什么
2、试管1出现浑浊，说明了什么
3、烧杯中水温上升，说明了什么
4、若把橡皮塞打开，可闻到酒味，说明了什么
澄清石灰水
1
石蜡油
酵母菌
葡萄糖液 水
三、厌氧呼吸
1.厌氧呼吸概念：
厌氧呼吸是指细胞无氧的参与下，
通过酶的催化作用，把糖类等有机物分 解成为不彻底的氧化产物，同时释放出 少量能量的过程。
2.过程
C H 2O 酶 2CH COcOOH+4 [H]+ 能量
(丙酮酸) (少量)
☆与需氧呼吸第 一 阶段相同
—
—
葡萄糖的初步分解 ① (糖酵解)
场所：细胞溶胶
A 以乳酸为呼吸产物的厌氧呼吸：
乳酸脱氢酶
CH COCOOH+NADH+H+—→C H O +NAD+ (丙酮酸) (乳酸)
乳酸发酵总反应式：
C H O +2ADP+2Pi酶>2C H O +2ATP (乳酸)
乳酸发酵产生的能量仅为需氧呼吸的1/15
例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯 块茎、甜菜块根等);
高等动物和人在剧烈运动时骨胳肌细胞会进行厌氧呼吸，产 生乳酸
丙酮酸不彻底分解 场所：细胞溶胶
B 以酒精和二氧化碳为呼吸产物的厌氧呼吸：
乙醇发酵总反应式：
C H O +2ADP+2Pi 酶 > 2 C H OH+2CO +2ATP
具体过程：
CH COcOOH 酶 →CH CHO+CO
(丙酮酸) (乙醛)
CH CHO+NADH+H+ —→ C H OH (乙醇)+NAD+
②常见例子：
苹果、水稻等绝大多数高等植 物在缺氧时可进行这样的反应；
酵母菌在缺氧时也可进行这样 的反应。
(乙醇)
酒精发酵 酵母菌
i
乳酸发酵 乳酸菌
(2)厌氧呼吸特点：在氧存在时，厌氧呼吸会受到抑 制。
酵母菌、乳酸菌 等微生物的无氧 呼吸也叫发酵
①C H O
②C H 2O
(1)厌氧呼吸反应式：
→2C H O + 能量
C H OH+2CO +能量
酶
→2
酶
需氧呼吸与厌氧呼吸的区别与联系
葡 萄 糖
细 包 质
丙百同西酸
无 O 2
或酒孚L
线 粒 体
四、需氧呼吸与厌氧呼吸之间的联系：
相同阶段 不同阶段
12H O+6CO + 能量 在有氧时 酶 (需氧呼吸)
葡萄糖 — → 丙酮酸
在无氧时 酶
2C H OH+2CO + 能 量
或
2C H O +能量
(厌氧呼吸)
需氧呼吸
厌氧呼吸
不 同点 相 场所 细胞溶胶、线粒体
细胞溶胶
条件 需氧气、需酶
不需氧气、需酶
产物 CO 、H O
酒精和CO 或乳酸
能量 大量，合成30ATP
少量，合成2ATP
同 点 联系 从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同
实质 分解有机物，释放能量，合成ATP
需氧呼吸与厌氧呼吸的区别与联系：
植物松土
理
破伤风疫苗
发酵生产
水稻露、晒田
创可贴
提倡慢跑
五、细胞呼吸的意义
1.为生物体生命活动提供能量( ATP)。
2.为体内其他化合物的合成提供原料。
六、影响呼吸作用的因素
·1.内部因素：
·不同植物呼吸速率不同，如阳生大于阴生 植物
·同一植物在生长发育不同时期呼吸速率不 同，如生长期高于成熟期
·同一植物不同器官呼吸速率不同，如生殖 器官大于营养器官
·2.外部因素：
·(1)、温度
温度影响酶的活性图像 (植物最适25-30℃).
·应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存 时间
影响细胞呼吸的外界因素：
①在一定温度范围内，随温度的升高，细胞呼吸增 强；
②在最适温度( a点所对应的温度),细胞呼吸最强；
③温度高于最适温度，酶的活性下降(甚至变性失 活),细胞呼吸受抑制。
呼吸速率
温度
(2)、O
缺氧导致厌氧呼吸，产生的酒精对生物有 毒害(使蛋白质变性)
应用：中耕松土、水稻晒田
A 点： 只进行厌氧呼吸，释放较多CO 。
A点到B点： CO 释放急剧减少-----氧气增多，厌氧呼吸受抑制， 需氧呼吸还很弱
B 点到C 点： CO 释放量不断上升-----氧气增多，促进需氧呼吸
影响细胞呼吸的外界因素：
氧 气 浓 度
CO 释放
a
O 浓度
贮藏水果时下降到a点最有利贮藏。
应用：储藏蔬菜，水果和粮食(条件)
气体 交换 相对
值
0 吸收
思考：
1、 酒 药是什么 为什么 要待米饭冷却以后再加 酒药
2、 在中间挖一个洞的目的 是什么 既然是酒为什么会 甜 酿制甜酒酿时，总是先 来“水”,后来“酒”,为 什么
3、 可用大 豆制甜酒酿吗
将大米煮熟
待冷却至 35℃左右
米饭中加一定量的酒
药，并拌匀
加盖后在适当温度下保温 12小时即成
下面是家庭酿酒的具体操作过程：
练习1、呼吸作用过程中有CO 放出时，则可判断此
过程( C )
A. 一定是厌氧呼吸 B. 一定是需氧呼吸
C. 一定不是乳酸发酵 D. 一定不是乙醇发酵
练习2、呼吸作用过程中有H O产生时，则可判断此过
程：
一定是 需氧呼吸 (需氧呼吸/厌氧呼吸/乙醇发酵
/乳酸发酵)。
3、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中 检测到3种化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R 三曲线依次代表
A 、0 、CO 、乳酸 B、乳酸、CO 、0
C 、CO 、0 、乳酸 D、CO 、乳酸、0
R
锻练时间
化学物质浓度
P
4.消耗等量的C H120 厌氧呼吸与需氧
呼吸产生的CO 之比为( 1:3 )
5.产生等量ATP厌氧呼吸与需氧呼吸
消耗C H120 之比为(15:1 )
A. 低温、干燥、低氧
B. 低温、湿度适中、低氧
C. 高温、干燥、高氧
D. 高温、湿度适中、高氧
如果是贮
存蔬菜、
水果
6、在生产实践中，贮存种子的最佳组合条件是
总之：保存果实、种子、蔬菜等，降低呼吸作用
( A )
(1)向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物 是 ： 甲 丙 酮 酸 乙 无反应 丙 C O 和H O
(2)向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物
是：甲 无反应 乙CO,和H, O 丙 CO,和H, O
(3)在隔绝空气的情况下，重复实验(1),各试管的最终产物 是：甲 酒精和CO 乙 无 反 应 丙 酒 精 和 C O
简答题
1、将酵母菌研磨、离心后，得到上清液
含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。
把等量的上清液、沉淀物和未曾离心
的均浆分别放入甲、乙、丙3个试管中， 进行四项独立实验(见右图)
丙
乙
甲
O 浓度
(1)A-B 段O 的消耗量很大，CO 浓度上升也很快，白菜在进行 需 氧呼吸.
(2)C-D 段O 浓度接近于0,而CO 浓度仍在上升，白菜在进行
厌 氧 呼吸.
(3)B-C段O 浓度已很低，CO 浓度几乎不上升，原因是
需氧呼吸进行的很慢而厌氧呼吸尚被氧气抑制
(4)为了有益较长时间地贮藏大白菜，应把地窖的O 浓度控制在
B-C 范围内.
2:如图所示曲线，表示的是一个贮藏白菜的地窖，随氧气的消耗，二
氧化碳浓度变化的情况.据图回答：
CO 浓度
必须同时设计另一个实验，请在方框中绘出另一个实验装置。
有色液滴
橡皮塞
容器 刻度管
NaOH5mL
装置1
为了探究种子萌发时所进行的呼吸作用的类型，请据所给材料用具设计实验。
(一)实验原理：种子萌发过程中如果只进行有氧呼吸，则吸收的O 和呼出的 CO 量相等；如果只进行无氧呼吸，则只放出CO 。 如果既进行有氧呼吸又进 行无氧呼吸，则释放的CO 的量大于O 的吸收量。
(二)实验材料和用具：萌发的豌豆种子；带橡皮塞玻璃瓶两只； 100 mL烧杯
4个；两根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管；NaOH 溶液；凡士林。
(三)实验方法：将实验材料和用具按图示配好实验装置，如想得到实验结论
注：忽略温度升高等对容器气体体积的影响
萌发的种子
萌发的种子
有色液滴
2
置 装
橡皮塞
刻度管
容器
实验结果： 结论：
装置1中液滴左移，2中不移，说明萌发的种子只进行需氧呼吸
装置1中液滴不移，2中右移，说明萌发的种子只进行厌氧呼吸
装置1中液滴左移，2中右移， 说明萌发的种子既进行需氧呼吸 又进行厌氧呼吸
(一)实验原理：种子萌发过程中
如果只进行有氧呼吸，则吸收的O 和呼出的CO 量相等；
如果只进行无氧呼吸，则只放出CO 。
如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则释放的CO 的量大于O 的吸收量。
2
置 装
萌发的种子
橡皮塞
容器 刻度管
NaOH5mL
(四)实验结果和结论：
萌发的种子
有色液滴
有色液滴
橡皮塞
刻度管
装置1
容器
内膜
基质
线粒体
膜间腔
外膜
嵴