細胞呼吸為生命活動提供能量課件 【知識精講+高效備課】 高一上學期生物浙科版必修1

3.4細胞呼吸為生命活動提供能量食品發(fā)酵與那一生理過程有關？細胞呼吸醋泡菜酸奶酒發(fā)酵食品呼吸：呼吸是指人體從周圍環(huán)境中吸入空氣，利用其中的氧氣，呼出二氧化碳的氣體交換過程。是指在細胞內進行的將糖類等有機物分解成無機物或者小分子有機物，并且釋放出能量的過程(P89)。根據細胞呼吸過程中是否有氧參與,我們把細胞呼吸分為需氧呼吸和厭氧呼吸。需氧呼吸是細胞呼吸的主要方式(P91)。細胞呼吸：葡萄葡萄酒酵母是什么讓葡萄能變成葡萄酒？葡萄為何能夠變成葡萄酒？在酵母菌厭氧呼吸過程中，葡萄中葡萄糖在各種酶的催化作用下被氧化分解為酒精和二氧化碳。葡萄糖酒精

酶（厭氧呼吸）酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧或無氧的條件下都能生存。酵母菌在有氧時進行需氧呼吸,產生CO2和H20;在無氧時進行厭氧呼吸,產生酒精和CO2。酵母菌酵母菌我們如何設計實驗驗證：酵母菌的呼吸方式呢？實驗目的：驗證酵母菌在有氧時進行需氧呼吸,產生CO2和H20;在無氧時進行厭氧呼吸,產生酒精和CO2。思路：取相同濃度，相同體積的酵母菌溶液于兩個錐形瓶中，加入相同濃度且等量的葡萄糖溶液，分別為其營造有氧和無氧而其他條件均適宜的環(huán)境當中，一段時間后，檢測產物！如何營造有氧與無氧環(huán)境？如何檢測產物？酵母菌思路：如何營造有氧與無氧環(huán)境？如何營造無氧環(huán)境？在密封條件下，有氧呼吸一段時間消耗點里面的氧氣用植物油對葡萄糖-酵母混合液進行液封！等……如何營造有氧環(huán)境？向葡萄糖-酵母混合液通入氧氣；向葡萄糖-酵母混合液通入不含CO2的空氣！等……思路：CO2的檢測方法：檢測試劑：0.1%的溴麝香草酚藍CO2可以使溴麝香草酚藍由藍變綠再變黃（變黃時間長短）酒精檢測方法：檢測試劑：5%酸性重鉻酸鉀溶液重鉻酸鉀在酸性條件下呈橙色，遇到酒精后變成灰綠色CO2可以使澄清石灰水變渾濁（渾濁程度）澄清石灰水請根據以上實驗思路，設計一個“驗證酵母菌呼吸方式實驗記錄表”組別無氧組有氧組CO2CO2酒精酒精檢測物質檢測試劑現象請參照課本P89-P91設計實驗裝置進行實驗實驗用具：錐形瓶，燒杯，橡膠塞（與錐形瓶配套、可插玻璃管），試管，玻璃管（直管、彎管），橡膠管，氣泵，夾子，注射器等試劑與材料：新鮮酵母，酵母菌培養(yǎng)液，5%的葡萄糖溶液，0.1%的溴麝香草酚藍溶液，澄清石灰水，5%的酸性重鉻酸鉀溶液，10%的氫氧化鈉溶液，植物油請畫出你設計的實驗裝置澄清石灰水或溴麝香草酚藍酵母菌培養(yǎng)液+5%的葡萄糖溶液①組：無氧組（一）取2ml酸性重鉻酸鉀請畫出你設計的實驗裝置酵母菌培養(yǎng)液+5%的葡萄糖溶液植物油澄清石灰水或溴麝香草酚藍①組：無氧組（二）取2ml酸性重鉻酸鉀請畫出你設計的實驗裝置酵母菌培養(yǎng)液+5%的葡萄糖溶液澄清石灰水或溴麝香草酚藍氧氣取2ml酸性重鉻酸鉀②組：有氧組（一）請畫出你設計的實驗裝置酵母菌培養(yǎng)液+5%的葡萄糖溶液澄清石灰水或溴麝香草酚藍不含CO2的空氣②組：有氧組（二）請畫出你設計的實驗裝置酵母菌培養(yǎng)液+5%的葡萄糖溶液澄清石灰水或溴麝香草酚藍

空氣怎么知道通入的空氣CO2是否除盡了呢？②組：有氧組（二）（改進）請畫出你設計的實驗裝置酵母菌培養(yǎng)液+5%的葡萄糖溶液

澄清石灰水溶液檢驗CO2是否除盡并進一步除去未除盡的CO2澄清石灰水或溴麝香草酚藍空氣②組：有氧組（二）（再改進）酸性重鉻酸鉀取2ml驗證酵母菌呼吸方式實驗記錄表組別有氧組無氧組CO2CO2酒精酒精檢測物質檢測試劑現象澄清石灰水澄清石灰水溴麝香草酚藍溴麝香草酚藍酸性重鉻酸鉀酸性重鉻酸鉀澄清石灰水變渾濁澄清石灰水變渾濁由藍變綠再變黃由藍變綠再變黃無變化由橙色變灰綠色酵母菌在有氧或無氧的條件下都能生存。酵母菌在有氧時進行需氧呼吸,產生CO2和H20;在無氧時進行厭氧呼吸,產生酒精和CO2。結論：討論：②該實驗的自變量是什么？因變量是什么？①該實驗是否存在實驗對照，如果存在，又是如何設置的？需氧呼吸和厭氧呼吸的具體過程是怎樣的呢？

需氧呼吸（P91）：需氧呼吸主要在線粒體中進行。ATP絕大部分是在線粒體中產生的，線粒體被稱為細胞的“動力車間”。需氧呼吸第一階段發(fā)生在細胞溶膠①需氧呼吸第一階段在細胞溶膠中也會產生ATP②光合作用也會產生ATP回顧：線粒體線粒體由內、外兩層膜構成外膜平整內膜向內凹陷形成嵴有助于增大內膜的表面積。嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質。線粒體內膜上和基質中含有許多種與有氧呼吸有關的酶需氧呼吸（P91）需氧呼吸是由一系列化學反應組成的一個連續(xù)完整的代謝過程，每一步化學反應都需要特定的酶參與才能完成。在這個過程中，某一步反應的產物將是下一步反應的底物。根據產物的性質和反應在細胞中發(fā)生的部位，將這個連續(xù)的過程劃分為3個階段。說明每一階段的反應涉及到的酶的種類是不同的細胞呼吸定義是指在細胞內進行的將糖類等有機物分解成無機物或者小分子有機物，并且釋放出能量的過程呼吸類型需氧呼吸無氧呼吸乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵階段反應式：

場所+反應式+放能情況

總反應式(元素轉移)（比值）

葡萄糖中的能量去向大部分：少部分：大部分：少部分：大部分：少部分：需氧呼吸

酶葡萄糖大部分能量大部分熱能的形式散失需氧呼吸大部分熱能的形式散失

酶需氧呼吸

酶大部分熱能的形式散失對于1個葡萄糖分子來說，從糖酵解開始，一般可以產生32個ATP分子，而其中的28個ATP分子是在電子傳遞鏈中產生的（P92）。（線粒體內膜上存在電子傳遞鏈，該階段的反應線粒體內膜的電子傳遞鏈上進行）需氧呼吸

酶

酶

酶

酶①請寫出需氧呼吸的總反應式？

③反應式中葡萄糖：氧氣：二氧化碳的比值是？

酶請結合需氧呼吸總反應式分析，影響需氧呼吸的主要因素有哪些？②氧氣濃度①含水量③溫度④二氧化碳濃度需氧呼吸

酶

酶

酶怎么轉移過去的？細胞呼吸第一階段（糖酵解）細胞呼吸第二階段細胞呼吸第三階段電子傳遞鏈

厭氧呼吸厭氧呼吸只有2個階段第一階段與需氧呼吸第一階段相同第二階段因生物種類、細胞種類的不同而不同；在不同酶的催化作用下，形成不同的產物，如乳酸或乙醇；乳酸發(fā)酵乙醇發(fā)酵

酶大部分熱能的形式散失厭氧呼吸（乳酸發(fā)酵）厭氧呼吸（乳酸發(fā)酵）

酶乳酸脫氫酶所以，葡萄糖分子中的大部分能量儲存在乳酸當中不合成ATP

酶大部分熱能的形式散失厭氧呼吸（酒精發(fā)酵）厭氧呼吸（酒精發(fā)酵）

酶

酶丙酮酸脫羧酶

不合成ATP所以，葡萄糖分子中的大部分能量儲存在酒精當中厭氧呼吸：

常見的進行乳酸發(fā)酵的生物：人和動物骨骼肌細胞、玉米胚乳、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜的根等酶酶常見的進行酒精發(fā)酵的生物：酵母菌、蘋果影響厭氧呼吸速率的主要因素：

②氧氣濃度①溫度如何判斷呼吸方式（疑難破P185）？

酶

酶酶在需氧呼吸中，葡萄糖被徹底氧化分解，產生二氧化碳，儲存在有機物中的能量全部被釋放出來。在厭氧呼吸中，葡萄糖分解產生的乳酸或乙醇，都含有可利用的能量。因此，厭氧呼吸產生的ATP比需氧呼吸產生的ATP少得多。但是，在無氧或缺氧條件下，細胞通過厭氧呼吸的方式可以快速地利用葡萄糖產生ATP,以維持生命(P94)。

例如：人體肌肉細胞靠厭氧呼吸維持短時間的活動所產生的乳酸會被運至肝臟再生成葡萄糖。酵母菌乙醇發(fā)酵時產生的乙醇，在有氧條件下可以繼續(xù)被利用，但是濃度過高會對酵母菌產生毒性

細胞呼吸的應用

請結合細胞呼吸相關內容對該現象進行解釋！情景一：被生銹的鐵釘扎傷后要及時去醫(yī)院清理傷口，并注射破傷風疫苗；在對傷口進行包扎時要選用透氣性好的紗布！情景二：農作物生長過程中需要適時松土；在儲藏糧食時，往往通過降低溫度，減少氧氣含量等措施以延長保存時間！

為什么說：糖類是生命活動的主要能源物質？人和動物的細胞也可以利用脂肪和蛋白質作為能源！糖類、脂肪和蛋白質這三類物質的水解產物——單糖、甘油和脂肪酸以及氨基酸等通過多種途徑進入細胞呼吸過程被氧化分解，釋放出所儲存的能量(P95)。細胞呼吸第一階段（糖酵解）細胞呼吸第二階段細胞呼吸第三階段電子傳遞鏈單糖脂肪酸甘油氨基酸有機酸氨基多糖脂肪蛋白質食物細胞呼吸與分解代謝ATP細胞呼吸第一階段（糖酵解）細胞呼吸第二階段細胞呼吸第三階段電子傳遞鏈細胞呼吸與合成代謝葡萄糖糖合成反應多糖單糖脂肪酸甘油脂肪氨基酸氨基蛋白質細胞、組織、器官、生物體細胞呼吸產生ATP呼吸速率單位數量的活體組織，在單位時間內消耗的氧氣量或釋放的二氧化碳量(P93)/(P96)。溫度氧氣濃度呼吸作用的相對速率呼吸作用的相對速率曲線I曲線IIABCDEF課后小練P97大氣中氧氣濃度CO2釋放的相對值厭氧呼吸需氧呼吸大氣中氧氣濃度CO2釋放的相對值ABCA.酵母菌只進行厭氧呼吸B.2/3的葡萄糖用于厭氧呼吸C.產生ATP的場所只有線粒體基質和線粒體內膜D.消耗[H]的場所只有線粒體內膜有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液,當通入不同濃度的O2時,其產生的酒精和CO2的量如圖所示,在氧濃度為a時(

)《五三》--能力提升