浙科版（2019）必修一 3.4 细胞呼吸为细胞生活提供能量 课件（28张）

(共28张PPT)
第四节 细胞呼吸为细胞生活提供能量
第三课时
普通高中教科书 生物学 必修1 分子与细胞
第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所
条件
产物
C6H12O6
酶
2丙酮酸+4[H]+少量能量
反应式
为什么第二、三阶段必须在线粒体中进行？
需氧呼吸三个阶段的相同点？
都有酶参与，都有能量释放
相关酶决定
2丙酮酸+6H2O
酶
6CO2+20[H]+少量能量
24[H]+6O2
酶
12H2O+大量能量
细胞溶胶
线粒体(基质)
线粒体(内膜)
葡萄糖
丙酮酸、H2O
丙酮酸.[H].少量能量
CO2 .[H].少量能量
[H]、O2
H2O.大量能量
不需O2、需酶
不需O2、需酶
需O2、需酶
反应物
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
旧知回顾
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）
（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 乙 丙 ____________
（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__________ 乙__________ 丙 ____________
（3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终是：
甲__________ 乙 丙_____________
丙酮酸
无反应
CO2和H2O
无反应
CO2和H2O
CO2和H2O
酒精和CO2
无反应
酒精和CO2
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。
需氧呼吸概念:
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。
需氧呼吸的应用
中耕松土
夜间降温
剪去发黄叶片
有机物减少
创口贴
有氧慢跑
延迟符
厌氧呼吸
延迟符
厌氧呼吸
1.过程
☆与需氧呼吸第一阶段相同
糖酵解
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH +4 [H] + 能量
（丙酮酸） （少量）
场所：细胞溶胶
①
丙酮酸不彻底分解
场所：细胞溶胶
②
A. 以酒精和二氧化碳为呼吸产物的厌氧呼吸：
①C6H12O6
2 C2H5OH＋2CO2＋能量
酶
例：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。
B. 以乳酸为呼吸产物的厌氧呼吸：
2C3H6O3 (乳酸) ＋能量
② C6H12O6
酶
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
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。
厌氧呼吸特点：在氧存在时，厌氧呼吸会受到抑制。
需氧呼吸与厌氧呼吸的区别与联系：
不同点
相同点
场所
条件
产物
能量
联系
实质
需氧呼吸
厌氧呼吸
细胞溶胶、线粒体
细胞溶胶
需氧气、需酶
不需氧、需酶
CO2、H2O
酒精和CO2 或乳酸
大量，合成 32ATP
少量，合成 2ATP
从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同
分解有机物，释放能量，合成ATP
影响呼吸速率的因素及应用
（一）内部因素——遗传因素
1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同，
2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异
3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同
（二）外部因素——温度、氧气、CO2、水
①温度：温度能影响呼吸作用，实质是影
响呼吸酶的活性。
应用：低温贮存蔬菜、水果和种子，大棚蔬菜栽培过程中夜间适当降温。
在一定温度范围内，随温度的升高，细胞呼吸增 强；
在最适温度（a点所对应的温度），细胞呼吸最强；
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℃
a
影响细胞呼吸的外界因素：
温度
B
A
C
②影响细胞呼吸的外界因素：
氧气浓度
A点：
A点到B点：
B点到C点：
只进行厌氧呼吸，释放较多CO2。
CO2释放急剧减少-----氧气增多，厌氧呼吸受抑制，需氧呼吸还很弱
CO2释放量不断上升-----氧气增多，促进需氧呼吸
贮藏水果时下降到a点最有利贮藏。
CO2释放
O2吸收
O2浓度
气体交换相对值
a
应用：储藏蔬菜,水果和粮食(条件)
③CO2：从化学平衡的角度分析， CO2浓度增加，呼吸速率下降。
应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。
在一定范围内，呼吸速率随组织含水量的增加而加强。随着含水量的减少而减弱。　　
应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗。
●思考： 储存水果和储存粮食如何区别？
④水分：
▲答案：二者都需要在低温低氧（高CO2）中储存，但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜，减少水分散失。
1.呼吸作用过程中有H2O产生时，可判断此过程是___(需氧呼吸/厌氧
呼吸/酒精发酵/乳酸发酵)。
3.葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在——————
2.呼吸作用过程中有CO2产生时，可确定此过程是　　 。(需氧呼吸/厌
氧呼吸/酒精发酵/乳酸发酵)
4.同样是分解葡萄糖，为何厌氧呼吸释放出的能量比需氧呼吸要少得多？
6.细胞死亡与否能不能通过是否进行细胞呼吸来判断？
5.为什么酵母菌由厌氧呼吸转为需氧呼吸后，其葡萄糖消耗量会大大降低？
旧知回顾
细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来
细胞呼吸是细胞代谢的核心
核酸
蛋白质
多糖
脂肪
核苷酸
氨基酸
丙酮酸
单糖
脂肪酸
糖酵解
β氧化
脱氨基
乙酰辅酶A
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O2和呼出的
CO2量相等；如果只进行无氧呼吸，则只放出CO2 。如果既进行有氧呼吸又进
行无氧呼吸，则释放的CO2的量大于O2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；100mL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
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。
注：忽略温度升高等对容器气体体积的影响
2
装置1中液滴左移，2中不移，
装置1中液滴不移，2中右移，
装置1中液滴左移，2中右移，
说明萌发的种子只进行需氧呼吸
说明萌发的种子只进行厌氧呼吸
说明萌发的种子既进行需氧呼吸
又进行厌氧呼吸
（四）实验结果和结论：
结论：
实验结果：
2
再增加一个装置,排除气温变化对实验的影响
2
死亡的种子
【变式】在科学研究中常用呼吸商（RQ= )
表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：
同等质量花生种子比小麦种子的呼吸熵低
（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是
（2）x代表 值，y代表 值
（3）若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼吸商
是 。
（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于
何种条件下进行，为什么？
（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照
装置的容器和小瓶中应分别放入 。
设对照的目的是
吸收呼吸产生的二氧化碳
消耗氧的体积
消耗氧和释放二氧化
碳的体积之差
0.85
黑暗。避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化
死的发芽种子和蒸馏水
用于校正装置1和2内因物理因素（或非生物因素）引起的
容积变化
C6H12O6
酶1
2丙酮酸+4[H]+少量能量
2丙酮酸+6H2O
酶2
6CO2+20[H]+少量能量
24[H]+6O2
酶3
12H2O+大量能量
2丙酮酸+4[H]
酶4
2乳酸+少量能量
2丙酮酸+4[H]
酶5
2乙醇+2CO2+少量能量
乳酸脱氢酶
细胞呼吸各反应式
糖酵解
第二阶段
第三阶段
乳酸发酵第二阶段
酒精发酵第二阶段
【变式】将刚萌发的且用消毒剂清洗过（不影响种子的生命活力）的小麦种子（以淀粉为主）放入下列装置，在温度不变，压力为一个大气压的情况下进行实验：
请根据图示回答下列问题：
（1）请简要解释形成该实验结果的原因。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
萌发的种子有氧呼吸吸收氧气，放出的二氧化碳被CO2吸
收剂吸收，导致锥形瓶内气体体积减少，压力降低，有色
液滴左移