第四节细胞呼吸.ppt

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1、第四节 细胞呼吸,温州七中 李建飞,“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。,问题1 细胞呼吸、呼吸有什么区别吗？ 细胞呼吸可分为哪两种类型?,细胞呼吸,“细胞呼吸”是指有机物(葡萄糖)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。,细胞呼吸的实质是分解有机物，释放能量。,外膜,内膜,嵴,外膜、嵴、内膜、基质,结构:,问题1 细胞呼吸的主要场所?,基质,（含与需氧呼吸有关的酶）,功能：,有氧呼吸的主要场所（细胞的动力车间）,细胞呼吸,需氧呼吸,厌氧呼吸,1葡萄糖（ C6H12O6 ）,酶,O2,H2O,6CO2,酶,酶,第一阶段（糖酵解）,

2、第二阶段（柠檬酸循环）,第三阶段（电子传递链）,H,H,H2O,（线粒体基质）,（线粒体内膜）,（细胞溶胶）,2丙酮酸,问题 你知道需氧呼吸三阶段的过程吗？,需氧呼吸总反应式：,思考 、O2是第几阶段参与反应的？ 、水是第几阶段参与反应的？生成水又是哪个阶段？ 、生成物H2O中的来自C6H12O6还是O2？ 、条件中的酶是一种酶还是多种酶？ 、mol葡萄糖有氧呼吸释放多少能量？能量的去向如何？,在第一阶段(细胞溶胶)产生4mol的ATP、在二三阶段（线粒体）产生34 mol ATP,2、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是,与氢结合生成水，释放能量。,1、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在,线粒体,课堂

3、练习,3、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,A,4、人体进行需氧呼吸的主要场所是( ) 、肺细胞 、内环境 、线粒体 、细胞质基质,C,5、需氧呼吸最常用的物质是( ) 、淀粉 、糖原 、葡萄糖 、ATP,C,8、在线粒体内进行的有氧呼吸的过程是( ) 、第一、二阶段 、第一、三阶段 、第二、三阶段 、第一、二、三阶段,C,酸奶或泡菜，啤酒或米酒，在制作过程中都要密闭处理-发酵后制成口感舒适、略带酸味或酒味的食品。,请问“密闭处理、酸味、酒味”是怎么回事？ 什么是发酵？ 你还知道哪些食品是用发酵原理生产出来的吗

4、？ 最常见的厌氧呼吸类型有哪些？,问题3,酵母菌,酵母菌属于真菌，单细胞生物。通常以出芽生殖的方式繁殖。生产上常用的有面包酵母、酿酒酵母、葡萄酒酵母。酵母菌在氧气浓度高的环境进行需氧呼吸，在在氧气浓度低的环境进行厌氧呼吸。,C6H12O6, H ,2C2H5OH + 2CO2,酶,酶,2C3H6O3,2丙酮酸,酶,少量能量,第一阶段,(细胞溶胶),第二阶段,(细胞溶胶),乳酸,酒精,问题4 你知道厌氧呼吸三阶段的过程吗？,1 为什么有的生物无氧呼吸产生C2H5OH 和CO2，而有的生物无氧呼吸产生C3H6O3呢？,2 为什么同样分解1mol C6H12O6，生成CO2 和H2O时释放的能量28

5、70KJ，而生成乳酸时释放的能量只有196.65KJ 呢？,问题5,2C2H5OH +2CO2+ +2ATP （酒精发酵）,2C3H6O3（乳酸） +2ATP （乳酸发酵）,C6H12O6+2ADP+2Pi,(1)该装置进行的实验是_。 (2)该实验中用煮沸又冷却的葡萄糖溶液的目的是_. (3)图中溶液A是 。 (4)酵母菌产生的气体是 。写出其反应式,下图为乙醇发酵实验，据图回答问题：,酵母菌能否厌氧呼吸?产物是否有CO2,杀灭葡萄糖液中的其它生物,除掉溶液中的氧气。,澄清石灰水,CO2,C6H12O6 2C2H5OH+2CO2,酶,场 所,线粒体 细胞溶胶,细胞溶胶,是否需氧,需,不需,分

6、解产物,C2H5OH 和 CO2 或 C3H6O3,释放能量,大量能量30ATP,少量能量2ATP,需氧呼吸,厌氧呼吸,需氧呼吸与厌氧呼吸的区别,CO2 和 H2O,(1)被锈铁钉扎伤后，为什么要及时就医？ (2)为什么现在提出“有氧运动”更适于减肥？ (3)用糯米饭酿甜酒时，为什么先“来水”后“来酒”？,问题2,细胞内有机物的分解以细胞呼吸为中心。,细胞呼吸是细胞代谢的中心,单糖和甘油进入糖酵解，脂肪酸和氨基酸主要进入 柠檬酸循环。,糖类单糖,脂肪甘油和脂肪酸,蛋白质氨基酸,有机物的分解,有机物的合成由细胞呼吸提供ATP和细胞骨架。,5 下列有关细胞呼吸的叙述中，正确的是（ ） A种子库中贮

7、存的风干种子不进行细胞呼吸 B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别 C高等植物只能进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸 D在真核细胞的细胞呼吸中，中间产物丙酮酸的彻底分解是在线粒体中进行的,D,6 在激烈的篮球比赛中，人体骨骼肌细胞 取能量的方式是( ) A只有厌氧呼吸 B主要是厌氧呼吸 C厌氧呼吸和需氧呼吸并重 D主要是需氧呼吸,D,6、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是( ) A、呼吸作用减弱 B、呼吸作用加强 C、光合作用减弱 D、促进了物质的分解,A,7、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是( ) A、根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏 C、光合作用强

8、度不够 D、细胞有氧呼吸受阻,D,8、与需氧呼吸相比，厌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,1 在适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母， 其中适于产生酒精的装置是（ ）,A,B,C,D,加入葡萄糖和水,加入葡萄糖,加入水,加入葡萄糖和水 并不断搅拌,A,(1)该装置进行的实验是_。 (2)该实验中用煮沸又冷却的葡萄糖溶液的目的是_. (3)图中溶液A是 。 (4)酵母菌产生的气体是 。写出其反应式,2 根据下图回答问题：,酵母菌能否厌氧呼吸?产物是否有CO2,杀灭葡萄糖液中的其它生物,除掉溶液中的氧气。,澄清石灰水,CO2,C6H12O6 2

9、C2H5OH+2CO2,酶,3 问题 为了探究酵母菌细胞的呼吸方式，实验室提供如图装置。锥形瓶装入如下物质，另有无菌注射器和5%的葡萄糖溶液备用。请问1 AB装置分别探究酵母菌的什么呼吸？2怎样保证酵母菌在整个实验的正常生活？3实验结果AB装置的石灰水变浑浊。但一同学认为 A装置有可能是通入的空气带来的。你觉得应该怎样改正？,4 一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学 物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表( ) A O2、CO2、乳酸 B乳酸、CO2、O2 C CO2、O2、乳酸 D CO2、乳酸、O2,B,【解析】 人和高等动物呼吸作用的方式有两种：有氧呼

10、吸和厌氧呼吸。有氧呼吸是呼吸作用的主要形式，根据反应方程式C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量，在有氧呼吸过程中，氧气的消耗量等于二氧化碳的释放量，因此这两种物质在细胞中浓度的变化分别为R、Q；在剧烈运动或缺氧等条件下，厌氧呼吸是一种辅助手段，机体通过厌氧呼吸产生乳酸，释放出少量能量。乳酸最后随血液循环到达肝脏，在肝脏内合成肝糖元。因此在剧烈运动过程中，乳酸的含量逐步升高，曲线P代表乳酸含量的变化。,7 酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸，在无氧的情况下进行无氧呼吸。如果它在这两种呼吸过程中产生了等量的CO2，那么它分别在有氧和无氧情况下所消耗的葡萄糖之比为（ ） A1：

11、2 B2：1 C3：1 D1：3,D,9、把小白鼠和青蛙从25的室温中移至5的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？( ) A、两种动物的耗氧量都减少 B、两种动物的耗氧量都增加 C、青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加 D、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少,C,10、与需氧呼吸相比，厌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,11、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是 A、呼吸作用减弱 B、呼吸作用加强 C、光合作用减弱 D、促进了物质的分解,D,A,下图表示某植物生理作用与环境因素之间的关系。请据图回答问题：,(1)甲图中，A点表

12、示植物只能进行 作用，B点表示 _与 _达到相等。,(2)上述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包括 _。 (3)甲图曲线E、F表示20和30的环境中所得到的曲线，其中表示20时光合作用效率的是 曲线。,将动物的肝细胞研磨并除去ATP后，分别放入三只标号为、的锥形瓶中。实验装置和处理如图a所示。将实验用的三只锥形瓶的瓶口密封后，放入20 水浴锅中，1小时后的结果如图b所示。,请根据实验结果回答： (1)实验中可以看到的明显变化是_。由此可以推断 _ 号锥形瓶中发生了_作用。 (2)该实验的全部结果说明 _。,【答案】 (1)号锥形瓶的酒精液滴在玻璃管中向左移动 呼吸(有氧呼吸) (2)肝细胞的呼

13、吸作用需要葡萄糖和ATP,【解析】 这是一道实验分析题。首先要求学生看懂图a所示的实验装置，然后通过比较图a和图b，找出实验结果的现象。可以看到号锥形瓶的酒精液滴在玻璃管中向左移动。接着就需要思考这个变化的原因。酒精液滴向左侧移动表明瓶内外的气压不等。首先应当想到三个锥形瓶中有CO2的吸收剂，CO2被吸收以后，瓶内外气压不等，但是空气中CO2含量仅有0033%，不足以引起瓶内外气压的明显变化。这时通过对三个锥形瓶的比较，只有号瓶的酒精液滴移动，即号瓶内气压发生了变化。这时就应当想到 活的肝细胞时刻进行着呼吸作用，号锥形瓶具备呼吸作用的一切必要条件。呼吸作用吸收氧气，呼出二氧化碳。瓶内由于大量的

14、CO2被吸收，因而使酒精液滴明显地向左移 动。其他两个瓶缺乏呼吸作用所需的全部条件，由此没有发生变化。实验结果表明呼吸作用 需要葡萄糖和ATP。,能力、思维、方法,【例6】 在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：经过灭菌的麦芽充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生泡沫，溶解氧渐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖迅速下降，糖度加速降低，酒精度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。 根据上述过程，回答以下问题： (1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是。 (2)初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是 。 (3)经

15、测定，酵母菌消耗的糖中，985%形成啤酒和其他发酵产物，其余15%则用于 。 (4)请写出麦芽糖葡萄糖酒精的反应方程式：。,能力、思维、方法,(5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖，其分子量为342)有985%(质量分数)形成酒精(分子量为46)和其他发酵产物。设有500吨麦芽汁，其中麦芽糖的质量分数为800%，发酵后最多 能产生酒精浓度为320%(质量分数)的啤酒多少吨?,【答案】 (1)兼性厌氧型，即既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸 (2)出芽生殖 (3)用于自身生长和繁殖等生命活动 (4)C12H22O11+H2O催化剂2C6H12O6 C6H12O6催化剂2C2H5OH+2CO2 (5

16、)662吨,能力、思维、方法,【解析】 酵母菌是兼性厌氧型生物，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼 吸。但在有氧的条件下，酵母菌新陈代谢强度高，当温度适宜、营养充足时大量繁殖，此时 繁殖的主要方式是出芽生殖。酵母菌消耗的糖中，除了形成酒精等发酵产物，其余的用于自 身的生长发育和繁殖。 根据反应方程式： C12H22O11+H2O催化剂2C6H12O6 C6H12O6催化剂2C2H5OH+2C2 可知，500吨麦芽汁可产生啤酒500800%985%460434200320=662吨。,延伸、拓展,用酵母菌发酵生产米酒的原理与生产啤酒的原理是相同的。家庭酿造米酒的具体操作过程为 ：先将米加热煮至七成

17、熟，待冷却至30，加少许水和酵母菌菌种，混匀后置于一坛中，在 米饭中央挖一小洞，加盖后放在适当的地方保温12小时即可。将米饭加热的目的是杀死其他 微生物，在米饭的中央挖一小洞，使酵母菌一开始生活在有氧的环境中，大量增殖，但此时 没有酒精生成。随着坛中氧的消耗，代谢产生的水将米饭浸没，这时形成无氧的环境，酵母 菌无氧呼吸产生酒精，米酒制作完成。,让司机呼出的气体直接接触到用硫酸 处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精， 重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬,线粒体的膜结构有什么特点？酶分布在什么地方？ 有氧呼吸最常利用的物质是什么？ 有氧呼吸分为几个阶段？每个阶段的原料、场所、条件、产物分别是什么？

18、释放的能量有哪些去向？ 请在图上划分出有氧呼吸的几个阶段,自主构建：,一、有氧呼吸（细胞呼吸的主要形式）,什么是细胞呼吸? 酵母菌在有氧条件下细胞呼吸的产物是什么?无氧条件下的产物呢? 细胞呼吸可分为哪两种类型?,复习回顾,下面是家庭酿甜酒的过程：先将米煮熟，待冷却到30OC时，加少许水和一定量的酒药与米饭混匀后置于一瓷坛内，在中间挖一个洞，加盖后于适当地方保温，12小时即可。 （1）酒药的主要成分是什么？ （2）在中间挖一个洞的目的是什么？ （3）发酵罐没有密封，但坛内无氧发酵的环境是怎样造成的？ （4）加酒药前为什么要把米饭冷却？加盖后为什么还要保温？,四、细胞呼吸原理的应用：,呼吸作用与

19、农业生产: 某地区蔬菜长势良好，一场洪水将蔬菜根部淹没，十多天后，洪水才慢慢退去。洪水退去后，蔬菜会出现什么后果？为什么？ 水生植物为什么能生活在水中？ 为什么要给花盆中板结的土壤松土？,水生植物的通气组织,影响呼吸作用速率的外界因素主要有：,O2浓度,温度,CO2浓度,细胞呼吸原理的应用,问题1 说出下列应用的呼吸原理 （1）创口贴 （2）花盆松土 （3）奄制酸菜 （4）面包、酿酒,1 为什么有的生物无氧呼吸产生C2H5OH 和CO2，而有的生物无氧呼吸产生C3H6O3呢？,2 为什么同样分解1mol C6H12O6，生成CO2 和H2O时释放的能量2870KJ，而生成乳酸时释放的能量只有196.65KJ 呢？,问题5,指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量,生成许多ATP的过程。,指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物，同时释放出少量能量的过程。,问题 请概括需氧呼吸、厌氧呼吸的概念,