細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

細(xì)

胞

呼

吸

是

指有

機(jī)

物在

細(xì)

胞

內(nèi)經(jīng)

過(guò)

一

系

列

的氧

化

分解，

生

成二

氧

化

碳

或

其

他

產(chǎn)

物，釋

放

出

能

量并

生

成ATP

的過(guò)程。也被稱為呼吸作用?！凹?xì)胞呼吸”與我們所了解的“呼吸”是一回事嗎?肺“呼吸”是指機(jī)體與外界壞境之間進(jìn)行氣體交換的過(guò)程。

而“細(xì)胞呼吸”是指細(xì)胞內(nèi)有

機(jī)物分解并釋放能量的過(guò)程。酵母菌為單細(xì)胞真菌。在有氧和無(wú)氧條

件下都能生存，屬于

兼性厭氧菌，是探究

呼吸方式的理想材料。酵母菌細(xì)胞呼吸一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO?產(chǎn)生酒精一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

CO,是否 1.怎樣控制有氧和無(wú)氧條件?

如何比較CO?

產(chǎn)生的多少?5.得出結(jié)論、交流討論一樣多?2.怎樣鑒定有無(wú)酒精產(chǎn)生?怎樣鑒定有無(wú)CO?

產(chǎn)生?程中能正常生活?1.酵母菌在什么條件(有氧/無(wú)氧)下產(chǎn)生酒精??接氣泵或橡皮球10%

酵母菌

澄清NaOH

培養(yǎng)液

石灰水

有氧呼吸裝置B瓶需封口放置一段時(shí)間后再連通盛有澄清石灰水錐形瓶使酵母菌將培養(yǎng)液上方O?消耗盡，確保檢測(cè)出的CO?

是無(wú)氧

呼吸產(chǎn)生的。10%NaOH

目的：去除空氣中CO?

,

保證澄清石灰水變渾濁是酵母菌有氧條

件產(chǎn)生CO?

所致。酵母菌

澄清培養(yǎng)液

石灰水一

、

探

究

酵

母

菌

細(xì)

胞

呼

吸

的

方

式無(wú)氧呼吸裝置一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式2.怎樣鑒定有無(wú)酒精產(chǎn)生?怎樣鑒定有無(wú)CO,

產(chǎn)生?如何比較CO?

產(chǎn)生的多少?橙色的重鉻酸鉀(K?Cr?O?)

溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。CO?

可使澄清的石灰水變混濁(混濁程度與CO?

產(chǎn)量有關(guān))CO?

也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃

(變黃時(shí)間長(zhǎng)短與CO?

產(chǎn)量有關(guān))正常生活?觀察項(xiàng)目有氧裝置無(wú)氧裝置澄清石灰水變渾濁程度渾濁程度高渾濁程度低溴麝香草酚藍(lán)水溶液顏色變化時(shí)間顏色變化用時(shí)短藍(lán)→綠→黃顏色變化用時(shí)長(zhǎng)藍(lán)→綠→黃酸性重鉻酸鉀檢驗(yàn)情況無(wú)顏色變化橙色→灰綠色(酸性)①

酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

②有氧條件下，酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量CO?③

無(wú)氧條件下，酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生少量CO,

和酒精一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1

、

關(guān)于“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)，說(shuō)法不正確的是B實(shí)驗(yàn)材料，其主要原因是酵母

菌屬于兼性厭氧生物B.在有氧呼吸的裝置中，可將空氣直接通入酵母菌的培養(yǎng)液CO,

可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃D.

酵母菌呼吸產(chǎn)生的酒精在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液

反應(yīng)變成灰綠色排除空氣中CO?

對(duì)(1)A

瓶加入的試劑是NaOH溶液，

目的是

實(shí)

驗(yàn)

結(jié)

果的干擾(2)C

瓶和E瓶加入的試劑是登清石灰水其作用是檢測(cè)CO?

的產(chǎn)生(3)D

瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通E

瓶，其原因是

放置一段時(shí)間讓酵母菌將瓶中的氧氣消耗完，確保通入澄清石灰水的CO?

是酵母菌的無(wú)氧呼吸所產(chǎn)生的

可

A

B

C酵母菌培養(yǎng)液甲2.下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)分析：酵母菌培養(yǎng)液乙接橡皮球(

或

氣

泵

)①雙層膜(外膜、內(nèi)膜)②

內(nèi)膜折疊形成嵴，大大增加內(nèi)膜的表面積，為有氧呼

吸有關(guān)酶提供附著位點(diǎn)③

基質(zhì)內(nèi)有DNA

、有氧呼吸

有關(guān)的酶有氧呼吸無(wú)氧呼吸二、

有氧呼吸根據(jù)是否需要氧氣(主要形式)線粒體結(jié)構(gòu)細(xì)胞呼吸嵴二

、有

氧

呼

吸

(以葡萄糖為底物)C?H??O?

2丙酮酸+4[H]+

能量(少量)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞膜4[H]酶熱能ATP[H]指的是還原性輔酶I

(NADH)2丙酮酸(C?H?O?)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C?H??O?線粒體酶二、

有氧呼吸

(以葡萄糖為底物)2C?H?O?+6H?O

酶

→

6CO?+20[H]+

能量(少量)場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)4[H]C?H??O?酶6H?O熱能ATP線粒體細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶6CO2丙酮酸(C?H?O?)熱能ATP20[H]?場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜4[H]C?H??O?熱能ATP二、

有氧呼吸

(以葡萄糖為底物)酶24[H]+6O?

12H?O

+

能量(大量)602酶20[H]能12H?O6H?O熱能ATP線粒體熱能ATP酶6CO?2丙酮酸(C?H?O?)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞膜酶二、

有

氧

呼

吸

(以葡萄糖為底物)葡萄糖

細(xì)

胞

在氧

的

參

與

下

，

通

過(guò)

多

種酶

的酶

催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹

底

氧

化分

解，

產(chǎn)

生二

氧

化

碳

和

水，

釋

放能

量，丙酮酸

產(chǎn)

生

大

量ATP

的

過(guò)

程

。酶

H?O

C?H??O?

酶

2C;H?O?+4[H]+

能量(少量)【H】

酶2C?H?O?+6H?O

6CO?+20[H]+

能量(少量)O?

少量能量)酶

大量能量

24[H]+6O?

酶

12H?O

+

能量(大量)酶

→6CO?+12H?O+

能量C6H??O?+6H?O+6O?少量能量【H】H?OCO?有氧呼吸場(chǎng)所反應(yīng)物產(chǎn)物釋能第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸[H]少量第二階段線粒體基質(zhì)丙酮酸

、H?OCO?

、

[H]少量第三階段線粒體內(nèi)膜[H]、O2H?O大量三個(gè)階段都有能量的釋放，但以第三階段釋放的能量最多；只有第三階段才需要氧氣，作用是氧化[H],

生成水二、

有氧呼吸

(以葡萄糖為底物)注意：過(guò)程伴隨CO?

的產(chǎn)生，乳酸發(fā)酵過(guò)程不產(chǎn)生CO?三、

無(wú)氧呼吸

(以葡萄糖為底物)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶2酒精

(C?H?OH)+2CO?2

乳酸

(C?H?O?)酶C6H?2O6酶A

[H]2丙酮酸少

量能量

(C?H?O?)例：動(dòng)物細(xì)胞、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞在無(wú)氧條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物不完全分解，釋放少量能量，生成少量ATP的過(guò)程。三

、無(wú)

氧

呼

吸

(

以

葡

萄

糖為

底

物

)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(酒精)+

2CO?+

少量能量例：大多數(shù)植物細(xì)胞、酵母菌(乳酸)+少量能量C6H?2O?酶A

[H]少

量能量酶C6H??O6酶C?H??O?酶→2

酒

精

(C?H?OH)+2CO?2乳酸

(C?H?O?)酶2C?H?OH2C?H?O?2丙酮酸(C?H?O?)有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件氧氣、酶酶產(chǎn)物C

O?和

H?O酒精和CO?

(或乳酸)能量釋放大量能量釋放少量能量產(chǎn)能階段三個(gè)階段都釋放能量?jī)H第一階段釋放能量相同聯(lián)系第一階段反應(yīng)場(chǎng)所和過(guò)程完全相同實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物，釋放能量有氧呼吸、無(wú)氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系物不同?細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中所含呼吸酶的種類不同2.細(xì)菌(原核生物)沒有線粒體，可以進(jìn)行有氧呼吸嗎?大多數(shù)細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶可以進(jìn)行有氧呼吸。真核生物如蛔蟲、真核細(xì)胞如酵母菌、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、癌細(xì)胞可進(jìn)行無(wú)氧呼吸為生物體的生命活動(dòng)提供能量

生物體代謝的樞紐細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸等非糖物質(zhì)；非糖物質(zhì)代謝形成的某些產(chǎn)物與細(xì)胞呼吸中間產(chǎn)物相同，這些物

質(zhì)可以進(jìn)一步形成葡萄糖。

蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝，都可以

通過(guò)細(xì)胞呼吸過(guò)程聯(lián)系起來(lái)。ATP葡萄糖的合成檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生的酸氨基氨基酸1蛋白質(zhì)酶ADP+Pi+

能

量

→ATP呼

吸

作人和動(dòng)物等多細(xì)胞呼吸的意義乙

酰

CoA

丙酮酸→G3P=

葡萄藉細(xì)胞、組織、器官、生物體脂肪酸

甘油綠色植物脂肪多糖糖1.細(xì)胞呼吸可以把蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝聯(lián)系起來(lái)

2.

無(wú)氧呼吸過(guò)程中沒有氧氣參與，所以有[H]

的

積

累

×3.水稻根、蘋果果實(shí)、馬鈴薯塊莖等植物器官的細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物都是酒精和二氧化碳

X

一

定是有氧呼吸5

.和有氧呼吸相比，無(wú)氧呼吸的兩個(gè)階段釋放的能量較少×6.在有氧和無(wú)氧的條件下，葡萄糖中能量的去向都是大部分以熱能形式散失，少部分儲(chǔ)存在ATP

中X7.細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物釋放的能量大部分以熱能的形式散失，只有少部分用于合成ATP

√正確的是

DA.在乳酸菌細(xì)胞中，能進(jìn)行過(guò)程①②④B.過(guò)程①④都需要O?

的參與才能正常進(jìn)行C.植物細(xì)胞中均不會(huì)發(fā)生②胞內(nèi)進(jìn)行B.過(guò)程c的每個(gè)階段都有[H]生成

能進(jìn)行能

量a

H?Ob

C?H?O?

C、CO?

能量dC,H?O?

能量葡萄糖丙酮酸乳酸質(zhì)的變化過(guò)程示意圖，下列敘述1.

下圖表示生物體內(nèi)部分物質(zhì)之間的變化，下列說(shuō)法正確的是

CD.真核細(xì)胞中催化過(guò)程①②③酶均位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中C?H?OHCO?能量乙醇+CO?CO?+H?O+O?co

CO2H.O2④③消耗[H]4.下列關(guān)于真核細(xì)胞無(wú)氧呼吸的敘述，正確的是

D于合成ATPCO?行乳酸發(fā)酵運(yùn)至肝細(xì)胞再生成葡萄糖A.植物細(xì)胞能進(jìn)行過(guò)程①③或過(guò)程①④B.真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)能進(jìn)行過(guò)程①②C.動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，過(guò)程②比①釋放的能量多

D.乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過(guò)程①產(chǎn)生[H],

過(guò)程③CO?+H?O②①

③丙酮酸

乳酸④酒精+CO?3.細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過(guò)程如下圖，下列敘述錯(cuò)誤的是

B葡萄糖5.馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)酸味，這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細(xì)胞的無(wú)氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是

B產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來(lái)ATPD.

馬鈴著塊莖儲(chǔ)藏庫(kù)中氧氣濃度的升高會(huì)增加酸味的產(chǎn)生進(jìn)行有有氧呼吸和

作用的中間產(chǎn)物丙酮酸可以通過(guò)線

藏的風(fēng)干種子不進(jìn)行呼吸作用水

氧氣

二氧化碳影響細(xì)胞呼吸的因素：

氧氣、溫度、二氧化碳、水四、

影響細(xì)胞呼吸的因素溫度C?H??O?+6H?O+6O?

酶、6CO,+12H?O+

能量四、

影響細(xì)胞呼吸的因素——O2O?

是有氧呼吸必需原料，且對(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用CO?①A

點(diǎn)時(shí)，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸②A<O?%<B

時(shí)，同時(shí)進(jìn)行有氧

呼吸和無(wú)氧呼吸③B點(diǎn)后，只進(jìn)行有氧呼吸④C點(diǎn)時(shí)，有機(jī)物消耗最少，利于

儲(chǔ)存糧食、水果。0C

點(diǎn)：儲(chǔ)藏點(diǎn)O?(%)釋放量O?

濃度①最適溫度：細(xì)胞呼吸最強(qiáng)。②超過(guò)最適溫度：呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細(xì)胞呼吸受抑制。③低于最適溫度：呼吸酶活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制。四、

影響細(xì)胞呼吸的因素——溫度溫度通過(guò)影響呼吸酶的活性來(lái)影響呼吸速率呼吸速率溫度四、

影響細(xì)胞呼吸的因素——CO?CO?

是細(xì)胞呼吸終產(chǎn)物，積累過(guò)多會(huì)抑制細(xì)胞呼吸CO?(%)

適當(dāng)增加CO?