细胞呼吸吕兴洲.ppt

1 1说明细胞呼吸的本质和过程说明细胞呼吸的本质和过程 2 2说出细胞无氧呼吸和有氧呼吸的区别说出细胞无氧呼吸和有氧呼吸的区别 3.3.说出细胞呼吸原理说出细胞呼吸原理,并探讨其在生产和并探讨其在生产和生活中应用生活中应用 4.4.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究进行酵母菌细胞呼吸方式的探究 学习目标学习目标 一、细胞呼吸 主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解为一些不彻底的氧化产物，且伴随能量释为一些不彻底的氧化产物，且伴随能量释放的过程。放的过程。思考：思考：细胞呼吸与有机物燃烧有什么区别？细胞呼吸与有机物燃烧有什么区别？（一）（一）有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程细胞呼吸细胞呼吸(Cellular Respiration)动画动画 葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解 C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 +4H4H+2ATP 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 6CO6CO2 2 +20H20H +2ATP 场所：线粒体场所：线粒体 2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH HH的氧化的氧化 酶酶 12H12H2 2O +34O +34ATP 场所：线粒体场所：线粒体 24H+6O24H+6O2 2 +6H6H2 2O O （大量）（大量）（少量）（少量）（少量）（少量）2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH 二、细胞呼吸的类型二、细胞呼吸的类型 幻灯片幻灯片7 细胞细胞 C6H12O6 能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H 酶酶 6H2O 能量（少量）能量（少量）20H 酶酶 6CO2 12H2O+能量（大量）能量（大量）酶酶 6O2 细胞溶胶细胞溶胶 第一阶段第一阶段 第三阶段第三阶段 第二阶段第二阶段 线粒体线粒体 （主要）（主要）细胞呼吸细胞呼吸(Cellular Respiration)视频视频 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 底物底物 产物产物 能量能量 有氧呼吸的三个阶段比较有氧呼吸的三个阶段比较 细胞质基质细胞质基质 线粒体线粒体基质基质 线粒体薄膜线粒体薄膜 C C3H H4O O3 H H2 2O O O O2 2 HH COCO2 2 HH H H2 2O O 34ATP34ATP 2ATP2ATP 2ATP2ATP C C3H H4O O3 H C C6H H12O O6 幻灯片幻灯片 5 特别提醒：有氧呼吸的三个阶段在细胞的不同部位进行，是由于酶的分布不同造成的。H2O的利用在第二阶段，H2O的产生在第三阶段。CO2产生于第二阶段。1mol葡萄糖释放葡萄糖释放2870KJ，有，有1161KJ转移至转移至ATP（合成（合成38molATP）+H2O+O2 酶酶 CO2+H2O（38ATP）C6H12O6+能量能量 12 1、苹果贮存久了，为什么会有酒味？、苹果贮存久了，为什么会有酒味？2、水淹时高等植物能否进行厌氧呼吸？如果能，、水淹时高等植物能否进行厌氧呼吸？如果能，那么为什么水退后有些不能存活？那么为什么水退后有些不能存活？3、剧烈运动后上肢和下肢往往会产生会么感觉、剧烈运动后上肢和下肢往往会产生会么感觉?为为什么？什么？探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 1、为什么选用酵母菌？、为什么选用酵母菌？2、此实验为对比实验，那么什么是对比实验？（见教材、此实验为对比实验，那么什么是对比实验？（见教材72页）页）此实验设置了几个实验组，分别是什么？此实验设置了几个实验组，分别是什么？探究的因素是谁？实验对象是谁？探究的因素是谁？实验对象是谁？3、探究过程分几步？每步又是怎样的？、探究过程分几步？每步又是怎样的？4、实验装置如何设置？每个设置的作用是怎样的？、实验装置如何设置？每个设置的作用是怎样的？5、注意：两个装置对比着来做。、注意：两个装置对比着来做。6、由此实验，你得到了什么结果？细胞呼吸的方式有哪些？、由此实验，你得到了什么结果？细胞呼吸的方式有哪些？探究酵母菌细胞呼吸在线视频_（1）只进行需氧呼吸；只进行需氧呼吸；（2）只进行厌氧呼吸；只进行厌氧呼吸；（3）需氧呼吸、厌氧呼吸都有。需氧呼吸、厌氧呼吸都有。酵母菌的细胞呼吸方式酵母菌的细胞呼吸方式 1左移，左移，2不动，不动，1不动，不动，2右移，右移，1左移，左移，2右移，右移，预测结果及结论：预测结果及结论：在上述这个装置中，在上述这个装置中，1、若把酵母菌改为乳酸菌，液滴移动有何变化？、若把酵母菌改为乳酸菌，液滴移动有何变化？2、若采用以上装置研究绿色植物的细胞呼吸，在、若采用以上装置研究绿色植物的细胞呼吸，在 外界条件上应特别注意什么？外界条件上应特别注意什么？CHCH3 3COCOOHCOCOOH C C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2 +能量能量 A.A.酒精发酵酒精发酵 例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌 酶酶 葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质场所：细胞质基质 C C6 6H H1212O O6 6 2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH 酶酶 +4H4H +能量能量 （少量）（少量）丙酮酸丙酮酸 （二）无氧呼吸（二）无氧呼吸 C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 2 C2 C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官例：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、玉米胚细胞等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）同样是分解葡萄糖，为何厌氧呼吸只能释放少同样是分解葡萄糖，为何厌氧呼吸只能释放少量能量？量能量？无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中存留在酒精或乳酸中 B.B.乳酸发酵乳酸发酵 1mol葡萄糖释放葡萄糖释放225.94KJ，有有61.08KJ转移至转移至ATP（合成（合成2molATP）+能量能量 实例实例 a.a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸时间的无氧呼吸 b.b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸。肌肉酸胀。细胞内就会出现无氧呼吸。肌肉酸胀。c.c.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。分解成酒精和二氧化碳。概念概念 细胞在细胞在无无O2的参与下，通过酶的催化作用，把葡的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出出少量能量少量能量的过程。的过程。特别提醒：特别提醒：无氧呼吸通常在无氧条件下进行，有些生物在有氧条件下也可进行无氧呼吸。一般来说，动物无氧呼吸产物为乳酸，植物无氧呼吸产物为酒精和CO2，但也有例外，如玉米的胚，马铃薯的块茎和甜菜的块根，它们无氧呼吸产物为乳酸。无氧呼吸没有H2O产生，乳酸发酵没有CO2产生。（三）、有氧呼吸和无氧呼吸的区别（三）、有氧呼吸和无氧呼吸的区别 比较项目比较项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 区区别别 条件条件 场所场所 能量能量 分解分解 程度程度 联系联系 氧、酶氧、酶 酶酶 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 大量大量 少量少量 彻底彻底 C C6 6H H1212O O6 6 H H2 2O+COO+CO2 2 不彻底不彻底 C C6 6H H1212O O6 6 C C2 2H H5 5OH+COOH+CO2 2 C C3 3H H6 6O O3 3 1、两者第一阶段相同，都是在细胞质基质两者第一阶段相同，都是在细胞质基质中将葡萄糖分解成丙酮酸，中将葡萄糖分解成丙酮酸，2 都是在酶的催都是在酶的催化下进行的；化下进行的；3 3 都有能量释放。都有能量释放。C C6 6H H1212O O6 6 丙酮酸丙酮酸 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+大量能量大量能量 C C2 2H H5 5OH+COOH+CO2 2+少量能量少量能量 C C3 3H H6 6O O3 3+少量能量少量能量 细胞质基质 细胞质基质 线粒体（四）、（四）、呼吸作用的意义呼吸作用的意义 1.1.为生物体的生命活动供能为生物体的生命活动供能 2.2.为体内其他化合物的合成提供原料为体内其他化合物的合成提供原料 呼吸作用和光合作用的比较呼吸作用和光合作用的比较 光合作用光合作用 呼吸作用呼吸作用 条件条件 场所场所 物质物质 变化变化 能量能量 变化变化 实质实质 在光下进行在光下进行 有光无光均进行有光无光均进行 叶绿体叶绿体 细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体 二氧化碳和水合成葡萄二氧化碳和水合成葡萄糖，并释放氧气等糖，并释放氧气等 分解葡萄糖等有机物，产分解葡萄糖等有机物，产生二氧化碳和水等生二氧化碳和水等 光能转变为葡萄糖有光能转变为葡萄糖有机物中稳定的化学能机物中稳定的化学能 葡萄糖等有机物中稳葡萄糖等有机物中稳定的化学能转化为热定的化学能转化为热能和能和ATPATP 合成有机物贮存能量合成有机物贮存能量 分解有机物释放能量分解有机物释放能量（一）、（一）、影响细胞呼吸的因素主要有温度、O2浓度、CO2浓度和水。1温度：温度能影响细胞呼吸，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增大，如图1曲线所示。四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用 2O2浓度：细胞呼吸速率与O2浓度的关系(如图2)：(1)若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸(图中A点)。(2)若产生CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存(图中AC段)。(3)若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸(图中C点以后)。(4)B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用CO2的释放量表示)，此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时，无氧呼吸消失，说明有O2存在时，无氧呼吸受到抑制。生产中常利用降低氧浓度抑制细胞呼吸，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间。3CO2浓度：增加CO2浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释。4水：水既是细胞呼吸的原料，也是细胞呼吸的产物，细胞呼吸的过程也必须在细胞内的水环境中才能完成。干燥的种子不能进行细胞呼吸或细胞呼吸极弱，原因是细胞内缺少自由水，如果种子中含水量高，种子就会因细胞呼吸而活动旺盛，从而影响种子的寿命。（二）、呼吸作用的调节和控制 说明：说明：1 1、缺乏氧时，无氧呼、缺乏氧时，无氧呼吸旺盛，释放较多吸旺盛，释放较多COCO2 2 2 2、氧气渐增时，无氧、氧气渐增时，无氧呼吸较慢，呼吸较慢，COCO2 2释放量释放量 减少减少 3 3、然而氧气过多时，、然而氧气过多时，有氧呼吸加强，组织有氧呼吸加强，组织 释放较多释放较多COCO2 2 A B C 应用：应用：人们利用这个效应，在贮藏苹果等时，调节外界人们利用这个效应，在贮藏苹果等时，调节外界氧氧 浓度到使有氧呼吸明显降低，但又不刺激无氧呼浓度到使有氧呼吸明显降低，但又不刺激无氧呼吸，果实中碳水化合物等分解得最慢，又利于贮吸，果实中碳水化合物等分解得最慢，又利于贮藏。藏。总总 结结 一、细胞呼吸产生能量一、细胞呼吸产生能量 二、细胞呼吸的过程二、细胞呼吸的过程 1.有氧呼吸有氧呼吸 2.无氧呼吸无氧呼吸 3.比较比较 4.呼吸作用的意义呼吸作用的意义 三、光合作用和呼吸作用比较三、光合作用和呼吸作用比较 四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用 1.影响因素影响因素 2.应用应用 当堂反馈当堂反馈 1.C1.C6 6H H1212O O6 6在细胞内分解到丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是：在细胞内分解到丙酮酸的过程中