山东省济宁市学而优教育咨询有限公司高中生物《5.3 细胞呼吸》课件 新人教版必修1.ppt

能量代谢过程光能ATP等化合物中的化学能有机物中的化学能热能（散失）ATP中的化学能机械能（肌肉收缩）电能（生物电、神经传导）光能主动运输所需能量物质合成所需能量光合作用 呼吸作用ATP的利用（细胞呼吸）（细胞呼吸）第五章ATP的主要来源细胞呼吸本节重点1.细胞呼吸的概念及其与ATP形成的关系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一、细胞呼吸的概念二、细胞呼吸的方式有氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。学.科.网 地窖取大姜 夫妻吃大亏 近日，胶州胶莱镇王坛村的一对夫妇，下地窖取大姜时因缺氧发生昏迷，经治疗这对夫妇已经脱险。医生告诉记者，张先生夫妇是因为地窖中氧气不足，吸入过多的二氧化碳大脑缺氧造成的。探究1方法建议：提醒农民朋友进入储存白菜、萝卜、生姜等食物的地窖之前，将点燃的蜡烛送入窑内，如果蜡烛熄灭了，应待充分通风以后再下去。事故原因：地窖中的生物在细胞呼吸过程中，吸收O2，产生CO2。为什么把手插进堆放一段时间的新鲜谷堆，会有潮湿和发烫的感觉？呼吸作用过程中：产生H2O，释放热量探究2学.科.网 为什么甜玉米放时间长了甜味会变淡，萝卜放久了会空心？呼吸作用过程中：消耗糖类等有机物。探究3问题回顾：1.呼吸作用的场所是？主要是线粒体，还有细胞质基质2.线粒体的结构怎样？双膜结构，内膜向内折叠成嵴（增大了内膜的面积），嵴的周围充满了液态的基质，内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。有氧呼吸的过程图解四、有氧呼吸C6H12O62丙酮酸酶4H能2ATP热线粒体细胞质基质第一阶段：葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4H+能量场所：细胞质基质2C3HO（少量）C6H12O62丙酮酸酶6CO24H能2ATP热能2ATP热酶6H2O20H线粒体细胞质基质丙酮酸彻底分解酶6CO2+20H+能量场所：线粒体基质第二阶段：2C3HO+6H2O（少量）C6H12O62丙酮酸酶6CO24H能2ATP热能2ATP热酶6H2O20H12H2O6O2酶能34ATP热线粒体细胞质基质氧的参与酶12H2O+能量场所：线粒体内膜 第三阶段：24H+6O2（大量）有氧呼吸的过程第一阶段：C6H12O6（丙酮酸）第二阶段：2CH3COCOOH+6H2O酶第三阶段：24H+6O2C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量酶总反应式：2CH3COCOOH+4H+能量6CO2+20H+能量酶12H2O+能量酶（大量）1 1 2 23 3 2 2 3 3 123 123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比较有氧呼吸的三个阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸H少量丙酮酸、H2OCO2、H 少量H、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜有氧呼吸的概念计算：1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj的能量，其中有1161kj的能量被转移贮存到ATP中。那么，1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成_mol的ATP，其能量转换效率是_。3840.5%指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，释放出能量，生成许多ATP的过程。问题探讨呼吸作用与物质在体外燃烧有什么异同？共同点：都是物质的氧化分解；都能产生二氧化碳；都能释放出能量。不同点：体外燃烧是在高温条件下剧烈进行的，有机物中的能量全部以光或热的形式一次性迅速释放出来。呼吸作用是在温和的条件下进行的，有机物中的能量是经过一系列的化学反应逐步释放的，且释放出的能量除了一部分以热的形式散失外，还有相当一部分转移到ATP中用于生命活动。呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用 是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。呼吸和呼吸作用的区别场所：A细胞质基质 b线粒体基质 c线粒体内膜能量去向：一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中总反应式：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。(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约40%)氧多种酶葡萄糖 CO2H2O能量彻底氧化分解许多ATP38个ATP有氧呼吸小结C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量酶水稻被水淹没如何进行细胞呼吸？苹果贮藏久了，为什么会有酒味？刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉发酸,为什么?乳酸菌酿酒、制作酸奶的生物学原理？：酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸酒精发酵乳酸发酵酵母菌无氧呼吸的过程葡萄糖丙酮酸H少量能量 少量能量乙醇乙醇脱氢酶脱氢酶乳酸乳酸脱氢酶脱氢酶酒精+CO2乳酸酶C6H12O62丙酮酸酶4H能线粒体细胞质基质第一阶段：葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4H+能量场所：细胞质基质2C3HO（少量）C6H12O62丙酮酸酶4H能线粒体细胞质基质第二阶段：丙酮酸不彻底分解C3HO酶C3H6O3(乳酸)C3HO C2H5OH(酒精)+CO2 酶酶C3H6O3（乳酸）C2H5OH（酒精）+CO2酶场所：细胞质基质1、酒精发酵：C6H12O6酶2、乳酸发酵：C6H12O6五、无氧呼吸2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+能量酶酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？无氧呼吸的概念无氧呼吸的特点氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行活细胞在无氧或缺氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解成为乙醇或乳酸等，同时释放较少能量的过程。六、有氧呼吸与无氧呼吸的比较共同点实质：过程：葡萄糖丙酮酸有氧无氧CO2+H2O+能量（大量）C2H5OH+CO2+能量（少量）C3H6O3+能量（少量）氧化分解有机物，释放能量都有丙酮酸（中间产物）的生成有氧呼吸和无氧呼吸的区别比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸呼吸场所是否需氧物质代谢能量代谢主要在线粒体内 细胞质基质必需有氧的参与 氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分解成CO2和H2O有机物分解不彻底,形成中间产物(酒精或乳酸）1mol2870(kj)1161ATP热能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)热能同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？三、探究酵母菌 细胞呼吸的方式（一）提出问题（二）做出假设（三）设计实验特别关注的问题1.怎样控制有氧和无氧条件？2.怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较CO2产生的多少？3.怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？实验操作见教材92页“设计实验”中的有关“参考资料”注意事项该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的呼吸作用，因此该实验是互为对照实验。作为对照实验，在实验设计时的注意事项是什么？控制实验变量。该实验的变量是有无氧气。根据“参考资料”中的图可知，图A应为有氧条件，图B为无氧条件。有氧呼吸无氧呼吸（四）实验结果1.CO2的放出情况：A、B两组都有CO2的产生，但A组产生的 CO2更多2.酒精产生的情况：A组没有酒精的产生，B组产生了酒精。（四）实验结果所说明的问题1.A、B组都有CO2的产生说明了酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活2.从CO2 产生的多少及有无酒精产生的情况，说明了 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是种兼性厌氧型微生物。3.从A、B组的产物来看，说明了 酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2（还有水）；无氧呼吸的产物有CO2和酒精。1、温度温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。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2、O2缺氧导致无氧呼吸，产生的酒精对生物有毒害（使蛋白质变性）应用：中耕松土、水稻晒田用营养液无土栽培时，不断泵入空气七、影响呼吸作用的外界因素CO2释放O2吸收O2浓度气体交换相对值a3、CO2CO2浓度上升抑制呼吸作用4、H2O代谢强度与自由水含量有关应用：储藏蔬菜,水果和粮食(条件)八、细胞呼吸原理的应用1.在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。2.在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收3.在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖4.在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼吸作用，减少有机物的消耗。1、贮藏粮食为什么要低温、干燥？2、粮食蔬菜、水果为什么要低温、低氧？3、水稻的露、晒田，农作物的中耕松土有什么道理？课 堂 练 习 1.有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点是都有能量的释放,但释放能量最多的是_;在线粒体中进行的是第_阶段;第_阶段需要O2,氧的作用是_;第_阶段产生H最多；丙酮酸是第_阶段的产物。第三阶段二、三一三氧化H二学.科.网2、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在3、人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为4、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是 5、生物的呼吸作用可分为 和 两种类型，一般情况 下供给肌肉活动的能量是通过 呼吸 提供，其能源物质主要是 线粒体乳酸与氢结合生成水有氧呼吸无氧呼吸有氧葡萄糖1、生物的生命活动所需要的能量主要来自：、糖类的氧化分解、脂类的氧化分解、蛋白质的氧化分解、核酸的氧化分解、人体进行有氧呼吸的主要场所是肺细胞 内环境 线粒体 细胞质基质、有氧呼吸最常用的物质是淀粉 糖原 葡萄糖 ATP4、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是、分解有机物、释放能量、需要酶催化、有机物分解不彻底AACCCCDD5、葡萄糖在细胞内分解至丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是（）A.在线粒体中进行B.在有氧条件下进行C.不产生CO2D.反应速度不受温度影响6、同样消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的()20倍 19倍 倍多 12.7个百分点CCBB7.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.2:3C8.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（）葡萄糖+已破裂的细胞 葡萄糖+线粒体 丙酮酸+线粒体 葡萄糖+细胞质基质（隔 绝空气）丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气）A.B.C.D.A9.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为 产生的酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对 细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少（）A.B.C.D.D10.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D11.一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）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 右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响,试据图回答:(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的释放量急剧减少,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。(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果,贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度?采取这一措施的理由是_ _。A 无氧呼吸氧气增加，无氧呼吸受抑制氧气增加，有氧呼吸加强，释放CO2量增多B点所对应的浓度。这时有氧呼吸强度很低，同时又抑制无氧呼吸，糖类等有机物分解得最慢。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）AB段O2的消耗量很大，CO2浓度上升也很快，白菜在进行_呼吸。（2）段O2浓度接近，而CO2浓度仍在上升，白菜在进行_呼吸。（3）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学.科.网