【课件】细胞呼吸的原理和应用（2）课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1.pptx

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1、嵴嵴外膜外膜线粒体基质线粒体基质内膜内膜有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所有氧呼吸有氧呼吸有关的酶有关的酶一、细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸（主要（主要）1 1、主要场所：、主要场所：线粒体线粒体2.2.概念概念：指细胞在：指细胞在氧氧的参与下，通过的参与下，通过多种酶多种酶的的催化作用，把葡萄糖等有机物催化作用，把葡萄糖等有机物彻底彻底氧化分解，氧化分解，产生二氧化碳和水，产生二氧化碳和水，释放能量，同时释放能量，同时生成大生成大量量ATPATP的过的过程。程。3.3.总反应式：总反应式：C C6 6H H1212O O6 6

2、+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶1mol葡萄葡萄糖共释放能糖共释放能量量2870kJ977.28977.28kJkJ其余其余ATPATP以以热能热能的形式散失的形式散失转移至转移至二、有氧呼吸二、有氧呼吸线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质葡萄糖葡萄糖2 2丙酮酸丙酮酸酶酶少量少量HH少量少量能量能量COCO2 2酶酶大量大量HH酶酶O O2 2大量能量大量能量少量少量能量能量H H2 2O OH H2 2O O2 2丙酮酸丙酮酸H指的是氧化型辅酶指的是氧化型辅酶（NAD+）转化成还原）转化成还原型辅酶型辅酶（NADH）4.4

3、.有氧呼吸的三个阶段有氧呼吸的三个阶段葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C6H12O6酶酶2丙酮酸丙酮酸 +少量少量H+少量能量少量能量 场所：细胞质基质场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解酶酶6CO2+少量少量 H+少量能量少量能量 场所：线粒体基质场所：线粒体基质2丙酮酸丙酮酸H的氧化的氧化酶酶12H2O +大量能量大量能量 场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜24H+6O2+6H2O（4个）个）（2 ATP）（20个）个）（2 ATP）（32 ATP）（C3H4O3）5.5.常见考点常见考点（1）有氧呼吸的场所：）有氧呼吸的场所：细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体（2）线粒体能分解葡

4、萄糖吗？）线粒体能分解葡萄糖吗？不能不能线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖+无反应无反应丙酮酸丙酮酸+线粒体线粒体COCO2 2 H HO O能量能量（3）无线粒体一定不能进行有氧呼吸吗？）无线粒体一定不能进行有氧呼吸吗？不一定不一定真核细胞：真核细胞：不能，如哺成红、蛔虫不能，如哺成红、蛔虫原核细胞：原核细胞：能，如好氧细菌利用细胞能，如好氧细菌利用细胞质和细胞膜完成有氧呼吸质和细胞膜完成有氧呼吸（4）元素转移）元素转移C C6 6H H1212O O6 6+6+6O O2 2 +6H+6H2 2O O 6C 6CO O2 2+12H+12H2 2O O+能量能量酶酶有氧呼吸 场所反应物产物释能第一阶

5、段第二阶段第三阶段6.有氧呼吸三个阶段的比较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三三.无氧呼吸：无氧呼吸：1.1.概念概念：在在在在没有氧气参与的情况没有氧气参与的情况没有氧气参与的情况没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机下，葡萄糖等有机下，葡萄糖等有机下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放物经过不完全分解，释放物经过不完全分解，释放物经过不完全分解，释放少量能量少量能量少量能量少量能量的过程。的过程。的过程。的过程。2.2.总反应式：总反应式：C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3(

6、乳酸乳酸)+少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2+少量能量少量能量酶酶例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等胚细胞等胚细胞等胚细胞等例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌C C6 6H H1212O O6 6酶+少量能量场所：细胞质基质第一阶段：第一阶段：2 2丙酮酸丙酮酸+4H+4H 第二阶段第

7、二阶段：酶酶2 2丙酮酸丙酮酸+4H+4H2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO23.3.无氧呼吸过程：无氧呼吸过程：酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)同有氧呼吸第一阶段同有氧呼吸第一阶段4.4.常见考点常见考点（2）无氧呼吸第二阶段有能量释放吗？）无氧呼吸第二阶段有能量释放吗？没有没有（3）产生乳酸的同时有）产生乳酸的同时有CO2产生吗？产生吗？没有没有全部全部人体产生的人体产生的CO2全部来自线粒体吗？全部来自线粒体吗？（4）为什么无氧呼吸分解葡萄糖释放的能量少？）为什么无氧呼吸分解葡萄糖释放的能量少？（1）细胞质基质能分解丙酮酸吗？）细胞质基质能分解

8、丙酮酸吗？不能，缺少不能，缺少HH 因为无氧呼吸的产物酒精或乳酸中仍含因为无氧呼吸的产物酒精或乳酸中仍含有大量能量未释放出来有大量能量未释放出来 类型类型项目项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸不不 同同 场场 所所 条条 件件 产产 物物 放放 能能 相相 同同细胞质基质、线细胞质基质、线粒体（主要）粒体（主要）细胞质基质细胞质基质需氧、酶等需氧、酶等不需氧、需酶不需氧、需酶较较 多多较较 少少两者第一阶段相同两者第一阶段相同实质都分解有机物、释放能量实质都分解有机物、释放能量二氧化碳和水二氧化碳和水酒精、二氧化碳酒精、二氧化碳或乳酸或乳酸有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较

9、（1 1）为生物体提供能量）为生物体提供能量（2 2）生物体代谢的枢纽。）生物体代谢的枢纽。四四.细胞呼吸意义细胞呼吸意义丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖氨基酸氨基酸甘油甘油细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽细胞呼吸与物质的燃烧有什么异同点细胞呼吸与物质的燃烧有什么异同点?相同点：相同点：都是物质的氧化分解，都释放能量。都是物质的氧化分解，都释放能量。不同点：不同点：物质的体外燃烧物质的体外燃烧高温、反应剧烈、能高温、反应剧烈、能 量迅速全部释放。量迅速全部释放。物质的体内分解物质的体内分解常温常压，需常温常压，需酶酶的催化，反应的催化，反应分步进行，能量逐步

10、释放。分步进行，能量逐步释放。酵母菌细胞富含蛋白质酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在利用可以用作饲料添加剂。在利用在培养酵母菌在培养酵母菌用作饲料添加剂时用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或要给培养装置通气或进行振荡进行振荡,以利于酵母菌大量繁殖。以利于酵母菌大量繁殖。酵母菌酵母菌生产葡萄酒生产葡萄酒时时,却需要密封发酵却需要密封发酵。问题探讨问题探讨 1.1.培养酵母菌培养酵母菌,为什么有的需要为什么有的需要通气通气,有的却需要密封有的却需要密封?2.2.为什么通气有利于酵母菌大量为什么通气有利于酵母菌大量繁殖繁殖?3.3.在密封发酵时在密封发酵时,酵母菌将有机酵母菌将有机物转化为

11、酒精对它自身有什么意物转化为酒精对它自身有什么意义义?1 1、包扎伤口，选用透气消毒纱布，其目的是、包扎伤口，选用透气消毒纱布，其目的是_创造透气环境，避免厌氧菌的繁殖创造透气环境，避免厌氧菌的繁殖2 2、酵母菌酿酒，先通气，后密封，其原理是先、酵母菌酿酒，先通气，后密封，其原理是先让酵母让酵母_，再，再_3 3、花盆经常松土，能促进根部的、花盆经常松土，能促进根部的_，有利于吸收有利于吸收_等。等。有氧呼吸，大量繁殖有氧呼吸，大量繁殖无氧呼吸，产生酒精无氧呼吸，产生酒精有氧呼吸有氧呼吸矿物质离子矿物质离子4 4、稻田定期排水，能抑制、稻田定期排水，能抑制_产生酒产生酒精，防止酒精中毒，烂根死

12、亡。精，防止酒精中毒，烂根死亡。无氧呼吸无氧呼吸5 5、破伤风杆菌（厌氧菌）感染伤口，须及时、破伤风杆菌（厌氧菌）感染伤口，须及时清洗伤口，以防清洗伤口，以防_呼吸呼吸6 6、提倡慢跑等有氧运动，防止剧烈运动，使肌、提倡慢跑等有氧运动，防止剧烈运动，使肌肉细胞无氧呼吸产生大量肉细胞无氧呼吸产生大量_，从而使肌，从而使肌肉酸胀乏力。肉酸胀乏力。无氧无氧乳酸乳酸7 7、延长种子、蔬菜、水果等储存时间的方法：、延长种子、蔬菜、水果等储存时间的方法：（1 1）低温（冰箱保存）：抑制）低温（冰箱保存）：抑制_的活性，从而降的活性，从而降低呼吸速率，减少有机物的消耗。低呼吸速率，减少有机物的消耗。（2 2

13、）低氧（真空包装，充）低氧（真空包装，充COCO2 2、地窖保存等）：抑制、地窖保存等）：抑制_呼吸。呼吸。（3 3）低水分（晒干）：水分含量低，细胞代谢速率减慢。）低水分（晒干）：水分含量低，细胞代谢速率减慢。酶酶有氧有氧但蔬菜、水果的含水量必须适中，否则不能保鲜。但蔬菜、水果的含水量必须适中，否则不能保鲜。低温贮存低温贮存利用利用N N2 2或或COCO2 2降降低低O O2 2的浓度的浓度降低降低细胞呼吸，延长细胞呼吸，延长保存期限。保存期限。降低湿度贮存降低湿度贮存细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用透气性好，细透气性好，细胞呼吸正常，胞呼吸正常，并能抑制破伤并能抑制破伤风杆菌等厌氧风

14、杆菌等厌氧病菌的繁殖病菌的繁殖花盆里的土壤板结花盆里的土壤板结后，空气不足，会后，空气不足，会影响根系生长，需影响根系生长，需要及时松土透气，要及时松土透气，以保证根系细胞呼以保证根系细胞呼吸对氧气的需要吸对氧气的需要影影响响因因素素内因内因遗传因素遗传因素外因外因环境因素环境因素不同植物呼吸速率不同不同植物呼吸速率不同（阳生阳生植物植物阴生阴生植物）；植物）；同一植物不同发育时期不同同一植物不同发育时期不同（幼苗期幼苗期成熟期成熟期）同一植物不同器官呼吸速率与不同同一植物不同器官呼吸速率与不同（生殖生殖器官器官营养营养器官）；器官）；是否有线粒体；酶的种类数量活性。是否有线粒体；酶的种类数量

15、活性。如：蛔虫、乳酸菌只有与无氧呼吸有关的酶如：蛔虫、乳酸菌只有与无氧呼吸有关的酶氧气氧气温度温度CO2H2O外因：外因：（1）温度：主要是影响酶的活性应用：应用：蔬菜和水果储存应降温；大棚栽培植物有昼夜温差蔬菜和水果储存应降温；大棚栽培植物有昼夜温差最适温度时，细胞呼吸最强。最适温度时，细胞呼吸最强。超过最适温度时，呼吸酶活性降低，超过最适温度时，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。低于最适温度时，呼吸酶活性下降，低于最适温度时，呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。细胞呼吸受抑制。(2)(2)氧气氧气：直接影响呼吸速率和呼吸性质。氧气存在对无氧呼吸有抑制作

16、用：直接影响呼吸速率和呼吸性质。氧气存在对无氧呼吸有抑制作用 O2 2浓度低时，无氧呼吸占优势。在浓度低时，无氧呼吸占优势。在一定范围内，随一定范围内，随O2 2浓度浓度的增大，有氧的增大，有氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受温度等外部因素和酶等内部因素的受温度等外部因素和酶等内部因素的限制，呼吸作用强度不再增大。限制，呼吸作用强度不再增大。O2 2的存在抑制了无氧呼吸的存在抑制了无氧呼吸的进行。的进行。应用：应用：贮藏蔬菜、水果和种子时，降低贮藏蔬菜、水果和种子时，降低O O2 2浓度，以减少有浓度，以减少有机物消耗，但不能无机物消耗，但不能无O O2 2，

17、否则产生酒精过多，会导致腐烂，否则产生酒精过多，会导致腐烂,故氧浓度控制在呼吸作用最低点。施肥后，中耕松土，提故氧浓度控制在呼吸作用最低点。施肥后，中耕松土，提高肥效。高肥效。（3 3）水水：在一定范围内含水越多，呼吸作用越强：在一定范围内含水越多，呼吸作用越强在一定范围内，细胞呼吸速率在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。当含水量水量的减少而减慢。当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。死亡。应用：应用：种子储存应晒干，降低呼吸作用；作物栽培种子储存应晒干，降低呼吸作用；作物栽培中，合理灌溉。中，合理灌溉。（

18、4 4）二氧化碳二氧化碳：COCO2 2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。应用：应用：北方地窖，蔬菜保鲜，保鲜袋中自体保鲜；北方地窖，蔬菜保鲜，保鲜袋中自体保鲜；在蔬菜、在蔬菜、水果保鲜中，增加水果保鲜中，增加COCO2 2浓度浓度(或充入或充入N N2 2)可抑制细胞呼吸，减可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。少有机物的消耗。结果预测和结论：结果预测和结论：a.若装置一中的液滴若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴，装置二中的液滴 ，则说明种子，则说明种子只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸；b.若装置一中的液滴若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴，装置二中

19、的液滴 ，则说明种子，则说明种子只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸；c.若装置一中的液滴若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴，装置二中的液滴 ，则说明种子，则说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。左移左移不动不动不动不动右移右移左移左移右移右移经典题型：液滴移动问题经典题型：液滴移动问题2、如果用、如果用绿色叶片绿色叶片作实验材料，则必须进行怎作实验材料，则必须进行怎样的操作？样的操作？实验拓展：测定呼吸作用速率实验拓展：测定呼吸作用速率煮熟煮熟的种的种子子20%NaOH5mL设置对照组（校正装置设置对照组（校正装置)遮光处理遮光处理呼吸速率以单位时间的呼吸速率以单位时间的

20、O2消耗量为指标。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、若要消除物理因素引起的气体体积变化，应该怎么办？该怎么办？1、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（）氧气参与的阶段（）氧气参与的阶段（）产生产生HH的阶段（的阶段（）产生能量最多的阶段（）产生能量最多的阶段（）二二三三三三一、二一、二三三2、有氧呼吸第一、二阶段的共同产物是、有氧呼吸第一、二阶段的共同产物是 ACO2、ATP BH、ATP、O2CH、ATP DH、ATP、CO2C 3、酵母菌进行有氧呼吸时

21、产生、酵母菌进行有氧呼吸时产生CO2的场所是的场所是 A A、细胞质基质、细胞质基质 B B、核糖体、核糖体 C C、线粒体、线粒体 D D、叶绿体、叶绿体C4、呼吸过程中能产生、呼吸过程中能产生ATP的场所有的场所有A A 细胞质基质细胞质基质 B B 线粒体基质线粒体基质 C C 线粒体内膜线粒体内膜 D D 核糖体核糖体ABC5 5、让一只小白鼠吸入、让一只小白鼠吸入1818O O2 2，该白鼠体内最先，该白鼠体内最先出现出现1818O O的化合物是的化合物是()()A、二氧化碳二氧化碳B B、水、水C C、丙酮酸、丙酮酸D D、ATPATPB 3.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：

22、下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：C6H12O123O2酶酶酶酶456酶酶H H (1)写出长方框内写出长方框内1、2、3所依所依次代表的物质名称：次代表的物质名称：、_、。(2)依次填出椭圆框内依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少所代表的能量的多少 、_、。(3)有氧呼吸的主要场所是有氧呼吸的主要场所是 _，进入该场所的呼吸，进入该场所的呼吸底物是底物是_。(4)用含用含18O的葡萄糖跟踪有氧的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，呼吸过程中的氧原子，18O转转移的途径是移的途径是_葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸二氧化碳二氧化碳H2O丙酮酸丙酮酸CO2少少少少大量大量线粒体线粒体丙酮酸丙酮酸6