1、5.3 细胞呼吸的原理和应用本节课学习目标1 1、说明酵母菌细胞呼吸方式的探究过程说明酵母菌细胞呼吸方式的探究过程2 2、说出线粒体的结构和功能、说出线粒体的结构和功能3 3、说出有氧呼吸和无氧呼吸的过程及原理、说出有氧呼吸和无氧呼吸的过程及原理4 4、说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活、说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用中的应用一种单细胞的真菌（真核生物），在有一种单细胞的真菌（真核生物），在有氧和无氧条件下都能生存，属于氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌兼性厌氧菌氧菌。酵母菌：酵母菌：探究探究酵母菌酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式作
2、出假设：作出假设：提出问题：提出问题：设计实验：设计实验：酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精?酵母菌在不同条件下产生的酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多是否一样多?酵母菌在酵母菌在无氧无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精条件下使葡萄糖发酵产生酒精酵母菌在酵母菌在有氧有氧条件下产生的条件下产生的CO2比无氧条件多比无氧条件多实验实验步骤：步骤：实验装置对比试验设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对
3、比实验。实验。进 行 实 验进 行 实 验NaOHNaOH：除去空气中的：除去空气中的COCO2 2；1 1、NaOHNaOH和和澄清的石灰水的作用？澄清的石灰水的作用？澄清的石灰水澄清的石灰水：检测产生的：检测产生的COCO2 2；进 行 实 验进 行 实 验COCO2 2+溴麝香草酚蓝溶液溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿由蓝变绿再变黄再变黄2 2、如何说明、如何说明COCO2 2产生的多少？产生的多少？进 行 实 验进 行 实 验酒精酒精 +（橙色、酸性）重铬酸钾灰绿色灰绿色3 3、如何、如何检测检测产生的酒精？产生的酒精？进 行 实 验进 行 实 验4.B4.B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有
4、澄清石灰水的锥形瓶，瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，为什么？为什么？将将O O2 2消耗完，消耗完，确保确保COCO2 2均来自无氧呼吸均来自无氧呼吸初初始始相相同同时时间间后后有有氧装置氧装置 无无氧装置氧装置二氧化碳检测用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精溶有重铬酸溶有重铬酸钾的浓硫酸钾的浓硫酸+A A装置的装置的酵母菌滤液酵母菌滤液+B B装置的装置的酵母菌滤液酵母菌滤液灰绿色灰绿色不变灰绿色不变灰绿色细胞呼吸的方式实验现象：条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾-浓硫酸溶液有氧无氧变混浊快不出现灰绿色变混浊慢出现灰绿色2、有氧呼吸产生大量CO2
5、，无氧呼吸产生少量CO2。1、酵母菌有氧呼吸产生CO2，无氧呼吸产生CO2和酒精。5.得出结论实验现象实验现象：条条件件澄清石灰水澄清石灰水/出出现的时间现的时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有有氧氧无无氧氧变混浊快变混浊快不出现灰绿色不出现灰绿色变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色得出结论得出结论2 2、有氧呼吸有氧呼吸产生产生大量大量COCO2 2，无氧呼吸无氧呼吸产生产生少量少量COCO2 2。1 1、酵母菌、酵母菌有氧呼吸有氧呼吸产生产生COCO2 2，无无氧呼吸氧呼吸产生产生COCO2 2和酒精和酒精。含有有氧呼吸有关的酶含有有氧呼吸有关的酶线粒体的结构示意图线粒体的结构示意
6、图二、有氧呼吸二、有氧呼吸有有氧氧呼吸的过程呼吸的过程有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜 H H的氧化的氧化酶酶12H12H2 2O+O+能量能量24H+6O24H+6O2 2（大量）大量）场所：线粒体基质场所：线粒体基质场所：细胞质基质场所：细胞质基质酶酶葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6+4H+4H+能量能量（少量）（少量）2C2C3 3H H4 4O O3 3酶酶丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解6CO6CO2 2+20H+20H+能量能量2C2C3 3H H4 4O O3 3+6H+6H2 2O O（少量）（少量）葡萄糖葡萄糖丙酮
7、酸丙酮酸酶酶能量能量H细细胞胞质质基基质质H酶酶H2O能量能量CO2O2能量能量酶酶H2O线线粒粒体体基基质质线粒体线粒体内膜内膜有氧呼吸反应总式有氧呼吸反应总式有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：细胞在细胞在_的参与下，通过的参与下，通过_的催化作用，的催化作用，把把_等有机物等有机物_，产生，产生_和和_，释放，释放_,_,生成生成_的过的过程。程。C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 能量（2870kJ）997.28KJ其余以热能形式散失ATP酶1moL3234.75%绝大多数以热能形式散失葡萄糖在细胞内被氧化分解，产生的能量都储存在葡萄糖在细胞内被氧化分解，产生的能量都
8、储存在ATPATP了吗？了吗？产生产生C C2 2H H5 50H0H和和COCO2 2产生乳酸产生乳酸C C3 3H H6 60 03 3高等动物和人高等动物和人微生物：乳酸菌等微生物：乳酸菌等特殊植物器官：特殊植物器官：马铃薯块茎、甜菜块根马铃薯块茎、甜菜块根高等植物高等植物酵母菌等微生物酵母菌等微生物第一阶段：葡萄糖的初步分解第一阶段：葡萄糖的初步分解第二阶段：丙酮酸不彻底分解第二阶段：丙酮酸不彻底分解三、无氧呼吸过程三、无氧呼吸过程大多数植物细胞（苹果果实）、酵母菌等大多数植物细胞（苹果果实）、酵母菌等C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 +少量少量 能量能量应用：酿酒工业应用：酿
9、酒工业无氧呼吸无氧呼吸反应式反应式（酒精发酵）（酒精发酵）动物骨骼肌细胞，乳酸菌等微生物动物骨骼肌细胞，乳酸菌等微生物玉米的胚、马铃薯的块茎、甜菜的块根等玉米的胚、马铃薯的块茎、甜菜的块根等C6H12O6 2C3H6O3 +少量能量少量能量应用：酸奶制作、泡菜制作应用：酸奶制作、泡菜制作（乳酸发酵）（乳酸发酵）归纳总结：有归纳总结：有氧呼吸与无氧呼吸的比较氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不同点不同点相同点相同点场所场所条件条件产物产物能量能量变化变化联系联系实质实质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质需氧、酶需氧、酶不需氧、需酶不需氧、需酶COCO2
10、2、HH2 2OO酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸释放大量能量，合成释放大量能量，合成38ATP38ATP释放少量能量，合成释放少量能量，合成2ATP2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP细胞呼吸：细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生是指有机物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，释放能量并生成成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATPATP的过程。的过程。打破伤风针打破伤风针有氧运动有氧运动四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用创可
11、贴创可贴作物松土作物松土呼吸作用的应用呼吸作用的应用发酵生产发酵生产 五五、细胞呼吸的影响因素及其应用、细胞呼吸的影响因素及其应用 1内部因素内部因素遗传因素遗传因素(决定酶的种类和数量决定酶的种类和数量)(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。于水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。率较低。(3)同一植物的不
12、同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。官大于营养器官。2外部因素因素原因曲线应用温度最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制低温下贮存蔬菜、水果。大棚蔬菜夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量O2O2浓度低时，无氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)适当降低氧气浓度，抑制呼吸消耗，延长蔬菜、水果的保鲜时间CO2CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸有抑
13、制作用在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗水在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢 将种子晒干，以减弱呼吸消耗，有利于贮藏细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）1 1、若、若只只产生产生CO2，不消耗，不消耗O2，则只进行无氧呼吸（如则只进行无氧呼吸（如A点）。点）。2 2、若产生的、若产生的CO2的数量比吸收的数量比吸收O2的数量多，则两种呼吸同时的数量多，则两种呼吸同时并存（图中并存（图中AC段）。段）。3 3、若产生、若产生COCO2 2的数量与吸收的数量与吸收OO2 2的数量相等，则只进行
14、有氧的数量相等，则只进行有氧呼吸（图中呼吸（图中C C点以后点以后）。）。4 4、B B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（COCO2 2释放量表示）。释放量表示）。D D点表示点表示OO2 2浓度超过一定值（浓度超过一定值（10%10%）以上时。无氧呼吸消失，说明有）以上时。无氧呼吸消失，说明有OO2 2存在时，存在时，无氧呼吸受到抑制。无氧呼吸受到抑制。E E点时细胞呼吸产生点时细胞呼吸产生COCO2 2总量最少，消耗有机物最少，总量最少，消耗有机物最少，选此点延长贮存水果蔬菜。选此点延长贮存水果蔬菜。OO2 2%COCO2 2释放量释放量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸ABCDCOCO2 2释放的总量释放的总量 5 10 15 20 25E课堂总结课堂总结概念和实质概念和实质类类 型型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼呼吸吸作作用用葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解HH的氧化的氧化丙酮酸不丙酮酸不彻底分解彻底分解乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解应应 用用影响因素影响因素:O2浓度、温度、水分、浓度、温度、水分、CO2等等谢谢观赏谢谢观赏
