呼吸作用一课件.ppt

1、第第3节节 ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸你知道：你知道：“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么有什么区别吗？区别吗？“呼吸呼吸”是指生物体或细是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而过程，而“呼吸作用呼吸作用”是指细是指细胞内有机物分解释放能量的过胞内有机物分解释放能量的过程。程。酵母菌时一类单细胞真菌，常用于酿酒和发面。酵母菌时一类单细胞真菌，常用于酿酒和发面。一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型，曾经设一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型，曾经设计和进行过一个实验计和进行过一个实验 一段时间后，一段时间后，澄清的石灰水澄清的石灰水变浑浊变浑浊酵

2、母菌和酵母菌和葡萄糖液葡萄糖液酵母菌和酵母菌和葡萄糖液葡萄糖液油脂层油脂层实验后，他得出结论：酵母菌能进行有实验后，他得出结论：酵母菌能进行有氧呼吸。也能进行无氧呼吸。氧呼吸。也能进行无氧呼吸。一、细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸实验课题实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）作出假设作出假设提出问题提出问题设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生设计实验设计实验明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计

3、实验根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤、配制培养液、配制培养液、控制有氧、无氧环境、控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实验设置对比实验通气通气（1 1）COCO2 2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊（2 2）COCO2 2使溴麝香草酚酞水溶液由使溴麝香草酚酞水溶液由 蓝变绿再变黄。蓝变绿再变黄。怎样检测CO2的生成？的生成？怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无酒精产生？这一原理可以用来检测汽车司机是否这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒喝了酒橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，在

4、酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色变成灰绿色具体做法：让司机呼出的气体直接接触具体做法：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，重铬酸钾会变成灰的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬绿色的硫酸铬设计实验设计实验明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤、配制培养液、配制培养液、控制好有氧、无氧环境、控制好有氧、无氧环境3 3、科学检测因变量、科学检测因变量4 4、限制好无关变量、限制好无关变量自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实

5、验设置对比实验酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）作出假设作出假设提出问题提出问题进行实验进行实验设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）提出问题提出问题作出假设作出假设进行实验进行实验设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生验证假设、形成结论验证假设、形成结论2 2、有氧呼吸产生大量、有氧呼吸产生大量COCO2 2，无氧呼吸产生少量无氧呼吸产生少量COCO2

6、2。实验结论：实验结论：1 1、酵母菌有氧呼吸产生、酵母菌有氧呼吸产生COCO2 2，无氧呼吸产生无氧呼吸产生COCO2 2和酒精。和酒精。有氧呼吸：有氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：葡萄糖葡萄糖O2 CO2+H2O+能量能量葡萄糖葡萄糖 CO2+酒精酒精+能量能量细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式酶酶酶酶细胞呼吸的概念细胞呼吸的概念：细胞呼吸是指细胞呼吸是指有机物有机物在在细胞内细胞内经过经过一一系列的氧化分解系列的氧化分解，生成，生成二氧化碳或其二氧化碳或其他产物他产物，释放出，释放出能量能量的过程。的过程。实验推论：实验推论：再探究：再探究：有同学认为，在有氧呼吸实验装置中有同学认为，在有氧呼吸实

7、验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？谨？再探究：再探究：有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？错误观点？葡萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液 指细胞在指细胞在氧氧的参与下，通过的参与下，通过多种多种酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机的催化作用

8、，把葡萄糖等有机物物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，产生二氧化碳和水，释放能量，生成释放能量，生成许多许多ATPATP的过程。的过程。1.概念概念（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸2.主要场所：主要场所：线粒体线粒体C6H12O6能量（少量能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）H酶酶C6H12O6酶酶2C3H4O3【H】能量能量(少量少量)3.有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程(三个阶段三个阶段）C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）H能量（少量）能量（少量）H6CO26H2O酶酶酶酶2C3H4O3+6H2O 6CO2【H】能量能量（少量）（少量）酶酶

9、C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）H能量（少量）能量（少量）HO212H2O+能量（大量）能量（大量）6CO26H2O酶酶酶酶酶酶 【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量）酶酶有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释释能能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸COCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体线粒体线粒体对比对比酶酶C6H12O6+6H2O+6O

10、26CO2+12H2O+能量能量3.总反应式：总反应式：C6H12O6酶酶2C3H4O3【H】能量能量(少量少量)【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量大量）酶酶2C3H4O3+6H2O 6CO2【H】能量能量（少量少量）酶酶酶酶C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量能量C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量 以上反应式中的以上反应式中的能量能量能否写成能否写成ATPATP？能量（能量（2870kJ2870kJ）1161kJ1161kJ其余以其余以热能热能形式散失形式散失ATPATP酶

11、酶1moL1moL(二二)无氧呼吸无氧呼吸 1 1、实例、实例 高等植物在高等植物在水淹水淹的情况下的情况下 C C6 6H H1212O O6 6 解释解释:苹果储藏久了为什么会有苹果储藏久了为什么会有酒味呢？酒味呢？苹果在储藏过程中进行无氧呼苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了吸产生了酒精酒精2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+CO)+CO2 2+能量（能量（少量少量）酶酶 一些高等植物的某些器官：一些高等植物的某些器官：马铃薯块茎、甜马铃薯块茎、甜菜块根菜块根 、玉米胚、胡萝卜的叶等、玉米胚、胡萝卜的叶等 C C6 6H H1212O O6 6 高等动物和人的高等动物和人的某

12、些组织、器官某些组织、器官缺氧条件下缺氧条件下 有些微生物有些微生物（微生物的无氧呼吸一般叫做（微生物的无氧呼吸一般叫做发酵发酵）乳酸菌、酵母菌等乳酸菌、酵母菌等酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸乳酸）+能量（能量（少量少量）2、过程、过程：分两个阶段分两个阶段 第一个阶段：第一个阶段：第二个阶段：第二个阶段：3、场所：、场所：细胞质基质细胞质基质(二二)无氧呼吸无氧呼吸 1、实例实例C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）H2C2H5OH（酒精）酒精）+2CO2酶酶酶酶2C3H6O3（乳酸）乳酸）酶酶4.反应式：反应式：C6H12O6C6H12O

13、6酶酶酶酶2C2H5OH 2CO2能量能量2C3H6O3能量能量能量能量（196.65kJ196.65kJ）61.08kJ61.08kJATPATP其余以其余以热能热能形式散失形式散失1moL1moL 一般是指细胞在一般是指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为成为不彻底氧化产物不彻底氧化产物，同时释放出少，同时释放出少量能量，生成量能量，生成少量少量ATPATP的过程。的过程。5.概念概念：无氧呼吸是否有害？无氧呼吸是否有害？酒精和乳酸在细胞中大量积酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用，且释累对细胞有毒害作用，且释

14、放的能量太少，不足维持生放的能量太少，不足维持生命活动的需求。命活动的需求。大多数生物大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持不能长时间用无氧呼吸维持生命！生命！生物体或部分组织器官在缺氧生物体或部分组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸作为有氧呼条件下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的吸的补充，是生物的适应性的表现表现!无氧呼吸是否有利？无氧呼吸是否有利？有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的，由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式，但还保留着无氧呼吸的能力。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸6CO2+12H2O+能量（大量）能量（大量）2C2H5OH+2CO2+能量（少

15、量能量（少量）2C3H6O3+能量（少量）能量（少量）或或酶酶酶酶（三）有（三）有氧氧呼吸与无氧呼吸的关系：呼吸与无氧呼吸的关系：C6H12O6酶酶2C3H6O3+196.65KJ61.08KJC6H12O6+6H2O+6O2酶酶12H2O+6CO2+2870KJ1161KJ38ATP2ATP191 能量比较：能量比较：有氧有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系呼吸与无氧呼吸的区别与联系：细胞质基质、细胞质基质、线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 需需O2、酶酶 不需不需O2、需需酶酶 H2O、CO2 C2H5OH、CO2 或或C3H6O3 彻底彻底 不彻底不彻底 较多较多 较少较少 有氧呼吸和无氧呼

16、吸第一个阶段是相同的有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的 分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点 场所场所 条件条件 产物产物分解程度分解程度释放能量释放能量相相同同点点 联系联系 实质实质三三.细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。1.发酵技术发酵技术 2.农业生产农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜1.发酵技术生产啤酒、果酒和白酒等生产啤酒、果酒和白酒等生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产味精、酱油和醋生产味精、酱油和醋应用于垃圾

17、、废水的处理应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气利用发酵产生沼气 2.2.农业生产农业生产 细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的生长和发育等提细胞的分裂、植株的生长和发育等提供能量和各种原料，因此，在农业生供能量和各种原料，因此，在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。促进作物的生长发育。例：水稻生产中的适时露田和晒例：水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善土壤通田等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细胞呼吸。气条件以增强根系的细胞呼吸。3.3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保

18、鲜 细胞呼吸要消耗有机物，使有机物细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。尽可能减少有机物的消耗等。粮食储藏粮食储藏 果蔬保鲜果蔬保鲜粮食储藏粮食储藏 粮食储藏时，要注意降低温度和粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。期限。例：稻谷等种子含水量超过例：稻谷等种子含水量超过14.514.5时，呼吸速率就会骤然增加时，呼吸速率就会骤然增加 ，释放出的热量和水分，会导致粮食霉释放出的热量

19、和水分，会导致粮食霉变。变。果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。例：苹果、梨、柑、橘等果实在例：苹果、梨、柑、橘等果实在0 011时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜6 68 8个月。个月。农村广泛采用密闭的土窖保存水果农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。抑制细胞呼吸的原理。四、影响呼吸作用的因素四、影

20、响呼吸作用的因素(一）内部因素：一）内部因素：不同植物不同植物呼吸速率不同，如阳生大于阴生呼吸速率不同，如阳生大于阴生植物植物 同一植物在生长发育同一植物在生长发育不同时期不同时期呼吸速率不呼吸速率不同，如生长期高于成熟期同，如生长期高于成熟期 同一植物同一植物不同器官不同器官呼吸速率不同，如生殖呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官器官大于营养器官（二）外部因素：（二）外部因素：1、温度温度温度影响酶的活性温度影响酶的活性应用应用：农作物种植适当增大昼夜温差；果蔬贮存适当降：农作物种植适当增大昼夜温差；果蔬贮存适当降温温 2、O2缺氧导致无氧呼吸，产生的酒精对生物有毒害（使蛋白缺氧导致无氧呼吸

21、，产生的酒精对生物有毒害（使蛋白质变性）质变性）应用应用：中耕松土、水稻晒田：中耕松土、水稻晒田 3、CO2CO2浓度上升抑制呼吸作用浓度上升抑制呼吸作用应用应用：中耕松土：中耕松土 4、H2O代谢强度与水含量有关代谢强度与水含量有关概念概念类类型型有氧有氧呼吸呼吸无氧无氧呼吸呼吸细细胞胞呼呼吸吸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过程过程总总反应式反应式概念概念过程过程总总反应式反应式概念概念区区别别和和联联系系意义意义 1、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主、与

22、有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是要的特点是、分解有机物、分解有机物、释放能量、释放能量、需要酶催化、需要酶催化、有机物分解不彻底、有机物分解不彻底练练习习题题D 2、高等植物的细胞呼吸只发生在、高等植物的细胞呼吸只发生在、活细胞、活细胞、含有叶绿体的细胞、含有叶绿体的细胞、不含叶绿体的细胞、不含叶绿体的细胞、气孔周围的细胞、气孔周围的细胞练练习习题题A 3、种在湖边的玉米，长期被水淹，生、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是长不好，其原因是 A、根细胞吸收水分过多根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏营养缺乏 C、光合作用强度不够光合作用强度不够 D、细胞有氧呼吸受阻细胞有氧呼吸受阻练

23、练习习题题D 4、假如在宇宙空间站内的绿色植、假如在宇宙空间站内的绿色植物积累了物积累了120摩尔的摩尔的O2，可供宇可供宇航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖？分解葡萄糖所释放的能量大约？分解葡萄糖所释放的能量大约有多少千焦转移给了有多少千焦转移给了ATP？练练习习题题120/6=20120/6=20摩尔摩尔11611161*20=2322020=23220千焦千焦C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 26CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量 5、下列关于植物细胞呼吸的叙述，正确的、下列关于植物细胞呼吸的叙述，正确的

24、是是、细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线、细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜粒体双层膜、是否产生、是否产生CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别主要区别、高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧、高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸呼吸、种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼、种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸吸练练习习题题A6、在有氧呼吸的过程中，进入细胞、在有氧呼吸的过程中，进入细胞的氧将的氧将与氢结合生成水与氢结合生成水与碳结合生成与碳结合生成CO2在线粒体中被消耗在线粒体中被消耗在线粒体与细胞质基质中被消耗在线粒体与细胞质基质中被消耗、1、3 、1、4、2、3 、2、4练练习习题题A7、有氧呼吸第二个阶段能顺利进行、有氧呼吸第二个阶段能顺利进行的必备条件，除需相应的酶参与外，的必备条件，除需相应的酶参与外，还必需还必需、在无氧条件下进行、在无氧条件下进行 、在有氧条件下进行、在有氧条件下进行、有大量、有大量ATP参与参与 、在黑暗条件下进行、在黑暗条件下进行练练习习题题B 8、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，、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适当延长保鲜时间的生理原因是 A、呼吸作用减弱呼吸作用减弱 B、呼吸作用加强呼吸作用加强 C、光合作用减弱光合作用减弱 D、促进了物质的分解促进了物质的分解练练习习题题A