細胞呼吸過程、原理及應用課件

兩個實驗：在適宜的條件下，把萌發(fā)3～4天的黃瓜子葉置于研缽中研磨，將研磨的細胞勻漿差速離心后得到各種成分，現(xiàn)把細胞勻漿及分離得到的各種成分，注入六支試管中，并使各試管懸液體積相等，各試管之間同一種成分的濃度相同（如下表所示），然后在一定條件下分別進行以下兩項獨立的實驗，研究細胞呼吸的過程是怎樣發(fā)生的。（以C6H12O6的分解為例）試管號123456所含物質細胞勻漿細胞質基質細胞質基質細胞質基質核糖體細胞質基質線粒體線粒體分析實驗一，探究有氧呼吸過程的第一階段。實驗一：分別向六支試管中通入用18O標記的等量的氧氣和用3H（氚）標記的等量的葡萄糖，一段時間后，檢測各試管，變化情況如下表：（常溫）試管號各試管內變化情況1葡萄糖的量減少，有丙酮酸、［3H］、CO2、3H218O的生成2葡萄糖的量減少，有丙酮酸和［3H］的生成3葡萄糖的量減少，有丙酮酸和［3H］的生成4葡萄糖的量減少，有丙酮酸和［3H］的生成5葡萄糖的量減少，有丙酮酸、［3H］、CO2、3H2

18O的生成6葡萄糖的量不變試管號123456所含物質細胞勻漿細胞質基質細胞質基質葉綠體細胞質基質核糖體細胞質基質線粒體線粒體23412556第一階段(場所：)C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量（少量）酶（C3H4O3)細胞質基質(一)有氧呼吸1.有氧呼吸：(1)第一階段場所：_______________，物質變化_________________________。(2)第二階段場所：_______________，物質變化___________________。(3)第三階段場所：_______________，物質變化_________________________。(4)總反應式：___________________________2.無氧呼吸：場所：_______________（1）轉化成乳酸的反應式：___________________________________________。（2）分解成酒精的反應式：___________________________________________。第一階段(場所：)C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量（少量）酶第二階段(場所：)2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+能量（少量）酶（C3H4O3)第三階段(場所：)24[H]+6O212H2O+能量（大量）酶細胞質基質線粒體基質線粒體內膜(一)有氧呼吸有氧呼吸的總反應式C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量

酶(二)無氧呼吸第一階段:第二階段:C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量（少量）酶（C3H4O3)2丙酮酸+4[H]酶2酒精+2CO22乳酸2丙酮酸+4[H]酶細胞質基質能量去向1mol葡萄糖分解為乳酸后，共放出196.65kJ的能量，其中有61.08KJ的能量儲存在ATP中，其余的能量以熱能的形式散失為什么無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量少很多？有氧呼吸和無氧呼吸的比較比較項目有氧呼吸無氧呼吸

區(qū)別條件

場所物質變化能量變化氧氣，有氧呼吸酶無氧氣、無氧呼吸酶細胞質基質（Ⅰ）線粒體基質（Ⅱ）線粒體內膜（Ⅲ）細胞質基質CO2+H2O有機物分解不徹底生成CO2+C2H5OH或C3H6O3大量（2870KJ），其中1161KJ儲存在ATP中。少量（196.65KJ)其中61.08KJ儲存在ATP中。有機物徹底分解C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量討論：結合有氧呼吸的反應式及反應過程分析說明影響有氧呼吸進行的環(huán)境因素與影響的機制。進一步談談你對種子貯藏原理和方法的認識。一定范圍內水含量的增加，加速呼吸作用的進行，因為水既作為一種反應物參加反應，另一方面水是代謝的溶劑溫度等因素影響酶的活性從而影響反應速度增加O2濃度利于呼吸第3階段的進行高CO2濃度環(huán)境中氧氣濃度低，呼吸作用速度下降貯藏：降低種子含水量，將種子置于袋中密封充氣（N2或CO2）后低溫保藏。農業(yè)上常將種子于陰涼、通風（利于散熱）條件下保藏……四、影響細胞呼吸的環(huán)境因素溫度、氧氣濃度、CO2濃度、水分等1、溫度：溫度呼吸強度大棚種植為了保證產量：沒有光合作用的晚上適當降低溫度，減弱呼吸作用增加晝夜溫差32.圖5-10表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化。請據(jù)圖5-10回答下列問題：⑴A點表示植物組織的CO2較多，這些CO2是________的產物。

⑵由A到P，CO2的釋放量急劇減少，其原因是________。

。AC⑶由P到C，CO2的量逐漸增加，其主要原因是________

。無氧呼吸氧氣增加，無氧呼吸受到抑制而有氧呼吸較微弱氧氣含量增加，有氧呼吸加強，釋放的CO2量增多32.圖5-10表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化。請據(jù)圖5-10回答下列問題：AC(5)該器官的CO2釋放與O2的吸收兩條曲線在P點相交后則重合為一條線，此時該器官的呼吸作用方式是_________，進行此種呼吸方式所用的底物是________________。(4)外界氧濃度在10％以下時，該器官的呼吸作用方式是_______________________。有氧呼吸和無氧呼吸有氧呼吸葡萄糖32.圖5-10表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化。請據(jù)圖5-10回答下列問題：AC（6）為了有利于儲存蔬菜和水果，儲藏室內的氧氣應調節(jié)到圖中的哪一點所對應的濃度________？采取這一措施的理由是

，

。

B點

有氧呼吸非常微弱，同時又抑制無氧呼吸，蔬菜、水果內有機物分解量最少B例5．將質量均為x克的蘋果果肉分別放在O2濃度不同的密閉容器中,1h后測定的O2吸收量和CO2的釋放量,結果如下表,由此得出的判斷不正確的是:O2相對濃度變化量01%2%3%5%7%10%15%20%O2吸收量(mol)00.10.20.30.40.50.60.70.8CO2釋放量(mol)10.80.60.50.40.50.60.70.8A.在O2相對濃度為3%時,蘋果細胞既有無氧呼吸也有有氧呼吸B.X克的果肉在O2相對濃度為3%時每小時分解葡萄糖0.15molC.貯藏蘋果的環(huán)境中,適宜的O2相對濃度為5%D.O2相對濃度為5%時無氧呼吸和有氧呼吸強度均最弱3.水分種子貯藏前，經晾曬降低含水量，從而降低細胞呼吸，減少有機物消耗種子儲藏：晾曬、低溫、低氧儲藏水果、蔬菜：適宜濕度、零上低溫、低氧(四)細胞呼吸類型的判斷(底物C6H12O6)要準確判斷細胞呼吸的類型，關鍵要對各種不同的呼吸類型的反應物、生成物的種類及數(shù)量有全面的認識．細胞呼吸的幾種反應式為：酶C6H12O6+6H2O+6O*26CO2+12H2O*+能量C6H12O62C2H5OH+2

CO2+能量酶C6H12O62C3H6O3+能量酶無氧呼吸有氧呼吸：根據(jù)細胞呼吸作用的結果,可得到以下結論:5.消耗的O2<產生的C02,則必有一部分CO2是無氧呼吸生成的,發(fā)生的是__________________.2.消耗的O2=生成的CO2,一定發(fā)生了：________。3.消耗的O2=0,但有CO2的生成,發(fā)生的是_______________________.4.消耗的O2=0,但有C3H6O3的生成,發(fā)生的是_____________________.有氧呼吸產物為酒精的無氧呼吸產物為乳酸的無氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸1.有水產生,一定發(fā)生了_________.有氧呼吸例3.將酵母菌研磨，離心分離后，得到上清液(含有細胞質的基質)和沉淀物(含有細胞器)。把等量的上清液、沉淀物和末離心處理的勻漿分別裝入甲、乙、丙三支試管中，分別進行以下4項獨立實驗(實驗一、二、三由供選答案中選一項正確答案代號填充；實驗四簡答)。供選答案:A.H2O+CO2B.乙醇和CO2C.丙酮酸D.無反應(1)實驗一:向3個試管中分別滴加等量的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的終產物分別是

。(2)實驗二:向3個試管中分別滴加等量的丙酮酸，甲、乙、丙中最終產物分別是

。

(3)實驗三:在隔絕空氣條件下，重復實驗一，甲、乙、丙中最終產物分別是

。(4)實驗四:向3個試管分別加入等量的螢光素(螢光蟲尾部提取可以發(fā)光物質)。重復實驗—、實驗二，從理論上講，發(fā)螢光最強的實驗是

實驗中

試管。B、D、A

B、A、AB、D、B一

一

丙一葡萄糖(C6H12O6)[H]酶丙酮酸能量散失ATP[H]H2OO2H2O酶散失ATP能量有氧呼吸的過程散失ATP能量CO2酶葡萄糖的初步分解丙酮酸的徹底分解[H]的氧化例4.如圖所示的曲線，表示的是一個貯藏白菜的地窖，隨著氧氣的消耗，二氧化碳濃度變化的情況。請回答：(1)A—B段O2的消耗量很大，CO2濃度上升也很快，白菜在進行___________呼吸。(2)C—D段O2濃度接近于0，而CO2濃度仍在上升，白菜在進行___________呼吸。(3)B—C段O2濃度已很低，CO2濃度幾乎不上升，原因是______________。

。(4)為了有益較長時間地貯藏大白菜，應把地窖里的O2濃度控制在__________段范圍內。有氧無氧

有氧呼吸進行得很慢而無氧呼吸尚被氧氣所抑制Ｂ—Ｃ1.用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子,以后可在下列何種物質中發(fā)現(xiàn)它（）A丙酮酸BCO2CH2ODH2O和CO2B課堂反饋3.與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要的特點是（）A分解有機物B釋放能量C需要酶催化D有機物分解不徹底D2.種子在浸水和不浸水的情況下進行細胞呼吸都能產生（）A葡萄糖B丙酮酸C乳酸D酒精B4.某運動員正在進行長跑鍛練，從他的大腿肌細胞中檢測到3種化學物質，其濃度變化如下圖。圖中P、Q、R三曲線依次代表（）AO2、CO2、乳酸B乳酸、CO2、O2CCO2、O2、乳酸DCO2、乳酸、O2課堂反饋BC6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量討論：結合有氧呼吸的反應式及反應過程分析說明影響有氧呼吸進行的環(huán)境因素與影響的機制。進一步談談你對種子貯藏原理和方法的認識。一定范圍內水含量的增加，加速呼吸作用的進行，因為水既作為一種反應物參加反應，另一方面水是代謝的溶劑溫度等因素影響酶的活性從而影響反應速度增加O2濃度利于呼吸第3階段的進行高CO2濃度環(huán)境中氧氣濃度低，呼吸作用速度下降貯藏：降低種子含水量，將種子置于袋中密封充氣（N2或CO2）后低溫保藏。農業(yè)上常將種子于陰涼、通風（利于散熱）條件下保藏……增設的對照實驗增設對照實驗：排除空氣中CO2對實驗結果的干擾1、配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶2、組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25-35℃、環(huán)境下培養(yǎng)8-9小時。3、檢測CO2的產生①有氧呼吸各個階段的反應物和生成物、場所等分別是什么？②有氧呼吸的生成物CO2和H2O分別產生于有氧呼吸的第幾階段？③有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分別來自哪里？有氧呼吸的生成物H2O中的O從何而來？④有氧呼吸過程中哪幾個階段有[H]產生？最多的是哪一個階段？其去向？⑤有氧呼吸過程中哪幾個階段有ATP產生？最多的是哪一個階段？⑥有氧呼吸過程中物質變化和能量變化的特點是什么？⑦C6H12O6能否進入線粒體參與有氧呼吸？實驗結果5細胞呼吸原理的應用

細胞呼吸的中間產物是各種有機物之間轉化的樞紐，細胞呼吸原理在生產實踐中有廣泛的應用。

1.發(fā)酵技術2.農業(yè)生產3.糧食儲藏和果蔬保鮮1.發(fā)酵技術生產啤酒、果酒和白酒等生產乳酸類、檸檬酸類飲料生產味精、醬油和醋生產單細胞蛋白應用于垃圾、廢水的處理利用發(fā)酵產生沼氣

2.農業(yè)生產

細胞呼吸為植物吸收營養(yǎng)物質、細胞的分、植株的生長和發(fā)育等提供能量和各種原料，因此，在農業(yè)生產上，要設法適當增強細胞呼吸，以促