生物 5.3 细胞呼吸（必修1）.ppt
生物体生命活动的生物体生命活动的主要能源物质主要能源物质是什么？是什么？生物体新陈代谢所需能量的生物体新陈代谢所需能量的直接来源直接来源是什么？是什么？糖类（葡萄糖）糖类（葡萄糖）ATPATP那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所那么：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需要的直接能量ATPATP的呢？的呢？呼吸作用呼吸作用 第三节：细胞呼吸第三节：细胞呼吸共同点：共同点：不同点：不同点：有机物的燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和细有机物的燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和细胞呼吸有何异同？胞呼吸有何异同？阅读课本阅读课本P81P81页页找出其异同找出其异同点点燃烧：燃烧：细胞呼吸：细胞呼吸：l温和条件下逐步进温和条件下逐步进行行l需酶的作需酶的作用用l能量逐步释能量逐步释放放都是物质的氧化分解；都是物质的氧化分解；都能都能消耗氧气消耗氧气产生二氧化碳；产生二氧化碳；都能释放出能量。都能释放出能量。往往伴有剧烈的发光发热现象。往往伴有剧烈的发光发热现象。一、细胞呼吸的概念：一、细胞呼吸的概念：二、细胞呼吸的类型：二、细胞呼吸的类型：有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸是指是指糖类、脂质、蛋白质等有机物糖类、脂质、蛋白质等有机物在在活细胞活细胞内经过一内经过一系列的系列的氧化分解氧化分解，生成，生成二氧化碳或其他产物二氧化碳或其他产物，释放出，释放出能量能量并生成并生成ATPATP的过程。的过程。（主要形式主要形式）有氧呼吸的主要场所：有氧呼吸的主要场所：线粒体线粒体阅读课本阅读课本P82P82页图页图4-164-16线粒体结构示意图线粒体结构示意图完成学案活动一：线粒体结构示意图相关内容完成学案活动一：线粒体结构示意图相关内容通读课本通读课本P82P82页内容页内容完成学案活动二：问题讨论完成学案活动二：问题讨论1 1、2 2、3 3、4 4细读课本细读课本P82P82页第页第2-42-4段：有氧呼吸三个阶段相关内容段：有氧呼吸三个阶段相关内容和图和图4-174-17有氧呼吸过程示意图有氧呼吸过程示意图完成学案活动二：合作探究完成学案活动二：合作探究项目项目 第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段场所场所反应物反应物生成物生成物产生能量产生能量需氧与否需氧与否细胞质基细胞质基质质线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜葡萄糖葡萄糖丙酮酸和水丙酮酸和水HH、O O2 2丙酮酸丙酮酸 HHCOCO2 2、HHH H2 2O O少少量量少少量量大大量量否否否否是是有氧呼吸各阶段比较有氧呼吸各阶段比较项目项目 第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段场所场所反应物反应物生成物生成物产生能量产生能量需氧与否需氧与否细胞质基细胞质基质质线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜葡萄糖葡萄糖丙酮酸和水丙酮酸和水HH、O O2 2丙酮酸丙酮酸 HHCOCO2 2、HHH H2 2O O少少量量少少量量大大量量否否否否是是C C6 6H H1212O O6 6能量能量 2 2丙酮酸丙酮酸 （2C2C3 3H H4 4O O3 3）HH 酶酶有氧呼吸的过程：有氧呼吸的过程：第一阶段第一阶段（少量）（少量）场所：场所：细胞质基细胞质基质质2ATP2ATP热能散失热能散失热能散失热能散失C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H4 4O O3 34 4【H H】能量能量(少量少量)C C6 6H H1212O O6 6能量能量（少量）（少量）2 2丙酮酸丙酮酸 （2C2C3 3H H4 4O O3 3 ）HH能量能量HH6CO6CO2 26H6H2 2O O酶酶酶酶第二阶段第二阶段（少量）（少量）2ATP2ATP热能散失热能散失热能散失热能散失场所：场所：线粒体基质线粒体基质2C2C3 3H H4 4O O3 3+6H+6H2 2O 6COO 6CO2 22020【H H】能量能量（少量）（少量）酶酶C C6 6H H1212O O6 6能量能量（少量）（少量）2 2丙酮酸丙酮酸 （2C2C3 3H H4 4O O3 3 ）HH能量能量（少量）（少量）HHO O2 212H12H2 2O+O+能量能量6CO6CO2 26H6H2 2O O酶酶酶酶酶酶第三阶段第三阶段（大量）（大量）场所：场所：线粒体内膜线粒体内膜34ATP34ATP热能散失热能散失 24 24【H H】+6O+6O2 2 12H12H2 2O+O+能量能量（大量）（大量）酶酶2 2 2 2、场所：、场所：、场所：、场所：细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体(主要主要)3 3 3 3、反应物：、反应物：、反应物：、反应物：葡萄糖、水、氧气葡萄糖、水、氧气5 5 5 5、总反应式：、总反应式：、总反应式：、总反应式：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结1 1 1 1、概念：、概念：、概念：、概念：细胞在细胞在氧气氧气的参与下，通过的参与下，通过多种酶多种酶催化作用，催化作用，彻底氧化分解彻底氧化分解有机物，产生有机物，产生二氧化碳和水二氧化碳和水，同时释放同时释放大量能量大量能量的过程。的过程。4 4 4 4、生成物：、生成物：、生成物：、生成物：二氧化碳和水二氧化碳和水一小部分的能量一小部分的能量储存到储存到ATPATP中中其余以其余以热能热能形式散失形式散失6 6 6 6、能量去向：、能量去向：、能量去向：、能量去向：项目项目 第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段场所场所反应物反应物生成物生成物产生能量产生能量需氧与否需氧与否细胞质基细胞质基质质线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜葡萄糖葡萄糖丙酮酸和水丙酮酸和水HH、O O2 2丙酮酸丙酮酸 HHCOCO2 2、HHH H2 2O O少少量量少少量量大大量量否否否否是是C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶COCO2 2葡萄糖（葡萄糖（C C6 6H H1212O O6 6）丙酮酸（丙酮酸（C C3 3H H4 4O O3 3）6H6H2 2O O下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：产生产生COCO2 2的阶段（的阶段（）产生产生H H2 2O O的阶段（的阶段（）H H2 2O O作为反应物的阶段（作为反应物的阶段（）氧气参与的阶段（氧气参与的阶段（）产生产生ATPATP的阶段（的阶段（）,产生产生ATPATP最多的阶段（最多的阶段（）产生产生HH的阶段（的阶段（）,HH作为反应物的阶段（作为反应物的阶段（）第二第二第三第三第三第三第三第三第一、二、三第一、二、三第二第二第一、二、第一、二、第三第三 第三节：细胞呼吸第三节：细胞呼吸学习目标：学习目标：1 1、知道哪些物质进入线粒体、知道哪些物质进入线粒体2 2、明确有氧呼吸能量的去向。、明确有氧呼吸能量的去向。3 3、掌握有氧呼吸中、掌握有氧呼吸中C C、H H、O O元素的去向元素的去向C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶C C6 6H H1212O O6 6能量（少量）能量（少量）丙酮酸丙酮酸 HH能量（少量）能量（少量）HHO O2 212H12H2 2O+O+能量能量6CO6CO2 26H6H2 2O O酶酶酶酶酶酶（大量）（大量）细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体细胞细胞1 1、丙酮酸丙酮酸、H H2 2O O、HH、O O2 22 2、否、否、葡萄糖首先要在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进葡萄糖首先要在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进 入线粒体进一步氧化入线粒体进一步氧化4 4、不能、不能、发生的场所和阶段不同。发生的场所和阶段不同。5 5、大部分大部分以以热能热能的形式散失，的形式散失，少部分储存在少部分储存在ATPATP中。中。COCO2 2葡萄糖（葡萄糖（C C6 6H H1212O O6 6）丙酮酸（丙酮酸（C C3 3H H4 4O O3 3）6H6H2 2O OC C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶H H2 2O O O O2 2葡萄糖葡萄糖丙酮丙酮酸酸C CO O2 2元素转移元素转移O O元素元素:C C元素元素:H H元素元素:HHC C6 6H H1212O O6 6 C CO O2 2C C6 6H H1212O O6 6+H H2 2O O H H2 2O O丙酮丙酮酸酸H H2 2O O C CO O2 22 2 2 2、场所：、场所：、场所：、场所：细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体(主要主要)3 3 3 3、反应物：、反应物：、反应物：、反应物：葡萄糖、水、氧气葡萄糖、水、氧气5 5 5 5、总反应式：、总反应式：、总反应式：、总反应式：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结1 1 1 1、概念：、概念：、概念：、概念：细胞在细胞在氧气氧气的参与下，通过的参与下，通过多种酶多种酶催化作用，催化作用，彻底氧化分解彻底氧化分解有机物，产生有机物，产生二氧化碳和水二氧化碳和水，同时释放同时释放大量能量大量能量的过程。的过程。4 4 4 4、生成物：、生成物：、生成物：、生成物：二氧化碳和水二氧化碳和水小部分的能量小部分的能量储存到储存到ATPATP中中大部分以大部分以热能热能形式散失形式散失6 6 6 6、能量去向：、能量去向：、能量去向：、能量去向：四、无氧呼吸四、无氧呼吸1葡葡萄萄糖糖2丙丙酮酮酸酸C2H5OH(C2H5OH(酒精）酒精）CO2CO2能量（少量）能量（少量）C3H6O3C3H6O3（乳酸）能量（少量）（乳酸）能量（少量）无氧无氧细胞质基质细胞质基质第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段2、过程过程1、场所、细胞质基质、场所、细胞质基质酶酶酶酶 细胞在细胞在无氧无氧条件下，通过酶的催化作用，把条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为葡萄糖等有机物分解为不彻底不彻底的氧化产物（的氧化产物（酒精或酒精或乳酸乳酸），同时释放出），同时释放出少量少量能量的过程。能量的过程。酶酶（2）产生乳酸：）产生乳酸：C6H12O6（1）产生酒精：）产生酒精：C6H12O6酶酶 C2H5OH+CO2+能量能量C3H6O3+能量能量人的骨骼肌、乳酸菌人的骨骼肌、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚等马铃薯块茎、玉米胚等酵母菌（发酵）、苹果、高等植物根系酵母菌（发酵）、苹果、高等植物根系四、无氧呼吸四、无氧呼吸3、反应式、反应式22(2ATP)2(2ATP)4、概念：、概念：1 1 场所场所:2 2 条件条件:3 3 物质变化物质变化:4 4 能量变化能量变化:细胞质基质细胞质基质酶、酶、缺氧或无氧缺氧或无氧有机物有机物不彻底氧化产物不彻底氧化产物196.65196.65能量：能量：61.08kj61.08kj能量存能量存于于ATPATP中，其余以热能散失。中，其余以热能散失。无氧呼吸无氧呼吸产生酒精的无氧呼吸产生酒精的无氧呼吸微生物的无氧呼吸又称微生物的无氧呼吸又称发酵发酵刘翔在训练时常会刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉在第二天早上肌肉酸痛酸痛,为什么为什么?马马 铃铃 薯薯 块块 茎茎产生乳酸的产生乳酸的无氧呼吸无氧呼吸五五.细胞有氧呼吸和无氧呼吸的比较细胞有氧呼吸和无氧呼吸的比较细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质O O2 2、酶、酶缺氧或无氧、酶缺氧或无氧、酶有机物彻底氧化分解有机物彻底氧化分解生成生成H H2 2O O、COCO2 2有机物不彻底氧化分解生成有机物不彻底氧化分解生成C C2 2H H5 5OHOH、COCO2 2或或C C3 3H H6 6O O3 3释放释放大量大量能量，形成能量，形成大量大量ATPATP释放释放少量少量能量，形成能量，形成少量少量ATPATPC C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2酶酶12H12H2 2O+6COO+6CO2 2+大量能量大量能量C6H12O6酶酶 2C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+少量能量少量能量C6H12O62C2C3 3H H6 6O O3 3+少量能量少量能量第一阶段完全相同第一阶段完全相同;都分解有机物，释放能量都分解有机物，释放能量酶酶说明：说明：1 1、无氧呼吸的能量主要在第一阶段产生、无氧呼吸的能量主要在第一阶段产生2 2、动物、乳酸菌、马铃薯、玉米胚无氧呼吸产、动物、乳酸菌、马铃薯、玉米胚无氧呼吸产生乳酸，一般植物的根、水果、酵母菌无氧呼生乳酸，一般植物的根、水果、酵母菌无氧呼吸产生酒精。吸产生酒精。3 3、呼吸作用只要产生水就一定是有氧呼吸，只、呼吸作用只要产生水就一定是有氧呼吸，只要产生要产生COCO2 2就一定不是乳酸发酵就一定不是乳酸发酵4 4、若吸收的、若吸收的O O2 2量和放出量和放出COCO2 2的量相等则是有氧呼的量相等则是有氧呼吸，若不吸收吸，若不吸收O O2 2，但放出，但放出COCO2 2，则是酒精发酵，若，则是酒精发酵，若吸收的吸收的O O2 2比放出的比放出的COCO2 2少，则该生物既进行无氧呼少，则该生物既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸吸又进行有氧呼吸六、六、细胞呼吸的意义细胞呼吸的意义能为生物体的生命活动提供能量。能为生物体的生命活动提供能量。能为体内其他化合物的合成提供原料。能为体内其他化合物的合成提供原料。1.1.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，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分解葡萄糖产生等量的COCO2 2 那么这两种细胞呼那么这两种细胞呼吸所消耗葡萄糖的摩尔数之比是：吸所消耗葡萄糖的摩尔数之比是：（）A、1：2 B、1：3 C、3：1 D、1：6B2、种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞、种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生（呼吸都能产生（）A.A.葡萄糖葡萄糖 B.B.丙酮酸丙酮酸 C.C.乳酸乳酸 D.D.酒精酒精B3、右图为大气中氧浓度对酵母菌产生二氧化碳的影响。、右图为大气中氧浓度对酵母菌产生二氧化碳的影响。（1）A点产生点产生CO2较多是由于较多是由于 结果，这一变化结果，这一变化的反应式为的反应式为 。（2）AB段产生段产生CO2越来越少是由于越来越少是由于 浓度的增大，浓度的增大，使得酵母菌的使得酵母菌的 的生理过程受抑制。的生理过程受抑制。（3）BC段的释放段的释放CO2出现新的高峰是由于此出现新的高峰是由于此时酵母菌的呼吸作用时酵母菌的呼吸作用类型是类型是 。COCO2 2生生成成的的相相对对量量5101520ABC大气中氧的大气中氧的浓度浓度无氧呼吸无氧呼吸酶酶 C6H12O6C2H5OH+2CO2+能量能量O2无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸七、七、细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用控制呼吸作用的反应条件控制呼吸作用的反应条件抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱有机物分解速度等有机物分解速度等七、七、细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 选用选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。的痊愈。酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和适宜的通气、温度和pHpH等条件下，进行有等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。味精。对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。物对无机盐的吸收。水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。，使根系变黑、腐烂。较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。生处理。有氧运动是指人体细胞充分获得氧有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。乏力的感觉。
