第5章 第3节 细胞呼吸的原理和应用课件.pptx

1、第第3 3节节 细胞呼吸的原理细胞呼吸的原理和应用和应用 葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回？把葡萄酿成美酒的过程中，要归功于酵母菌。在利用酵母菌生产葡萄酒时，需要密封发酵。但是在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养基通气。都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封呢？（一）细胞呼吸的概念 酵母菌：单细胞真菌，真核生物，有细胞壁和液泡。营养条件好时可进行出芽生殖(无性生殖)；营养条件不好时可通过减数分裂进行有性生殖，故在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。（二）细胞呼吸的方式1探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌电镜照片酵母菌结构模式图（二）细胞呼吸的方式

2、细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？（二）细胞呼吸的方式1探究酵母菌细胞呼吸的方式（1）提出问题 酵母菌在有氧条件下产生的气体是CO2吗？酒精和CO2是酵母菌在什么条件下产生的？（2）作出假设 酵母菌在有氧条件下产生CO2。酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2。（二）细胞呼吸的方式1探究酵母菌细胞呼吸的方式（3）设计实验 明确实验目的，科学设计实验自变量、因变量、无关变量设置对照实验 根据实验需要，理清实验步骤怎样控制有氧和无氧条件？怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较CO2产生的多少？怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？实验思路？分析变量自变量：因变量：无关变

3、量：细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物 有氧无氧影响实验结果的可变因素 酒精、CO2分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳反应物的量、反应时间、pH、温度、酵母菌的活性（二）细胞呼吸的方式1探究酵母菌细胞呼吸的方式（二）细胞呼吸的方式1探究酵母菌细胞呼吸的方式参考资料CO2的检测：方案1：通入澄清的石灰水：澄清浑浊方案2：溴麝香草酚蓝水溶液：蓝 绿黄酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应：橙色灰绿色（二）细胞呼吸的方式1探究酵母菌细胞呼吸的方式A接橡皮球（或气泵）B质量分数为10%的NaOH 溶液酵母菌培养液澄清的石灰水酵母菌培养液澄清的石灰水对比实

4、验对比实验对比实验 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，需要设置有氧和无氧两种条件来探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。概念举例（4）进行实验（二）细胞呼吸的方式1探究酵母菌细胞呼吸的方式条件澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾-浓硫酸溶液有氧无氧变混浊快无变化变混浊慢出现灰绿色 CO2的放出情况：A、B两组都有CO2的产生，但A组产生的CO2更多 酒精产

5、生的情况：A组没有酒精的产生，B组产生了酒精酵母菌有氧条件下产生大量CO2无氧条件下产生酒精和少量CO2呼吸作用的类型有氧呼吸无氧呼吸（5）分析结果得出结论（二）细胞呼吸的方式1探究酵母菌细胞呼吸的方式（6）相关问题分析处理（二）细胞呼吸的方式1探究酵母菌细胞呼吸的方式为什么将葡糖糖溶液先煮沸、再冷却后加入锥形瓶？B瓶封口放置一段时间后，再连通锥形瓶3，试分析原因？煮沸可将葡糖糖溶液中的细菌杀死，排除其他细菌影响；煮沸可排除溶液中的氧。冷却，避免将酵母菌杀死。保证瓶内原有氧气被消耗。一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 二、科学探究实验的一般步骤酵母菌细胞呼吸的产物 有氧：CO2+H2O无氧：CO2+

6、酒精 细胞呼吸：有氧呼吸、无氧呼吸 提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、得出结论（二）细胞呼吸的方式:有氧呼吸（二）细胞呼吸的方式:有氧呼吸（二）细胞呼吸的方式第一阶段（细胞质基质）第二阶段（线粒体基质）第三阶段（线粒体内膜）2丙酮酸+6H2O20H+6CO2+少量能量2丙酮酸+4H+少量能量C6H12O6酶酶24H+6O212H2O+大量能量酶（二）细胞呼吸的方式C6H12O62丙酮酸酶6CO24H能量能量酶6H2O20H12H2O6O2酶能量线粒体细胞质基质（二）细胞呼吸的方式葡萄糖酶丙酮酸丙酮酸CO2ATP酶酶第二阶段第一阶段O2HHH2O酶ATP第三阶段H2OATP（二）细胞呼吸的

7、方式2有氧呼吸有氧呼吸 场所 反应物 产 物 释能第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸、H少量丙酮酸、H2OCO2、H少量H、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜有氧呼吸三个阶段的比较（二）细胞呼吸的方式2有氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 2870kJ1161kJ1709kJ酶有氧呼吸总反应式（二）细胞呼吸的方式2有氧呼吸 细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。有氧呼吸的概念（二）细胞呼吸的方式：无氧呼吸C6H12O6酶+少量能量（场所：细胞质基质）第一阶段：2丙酮酸+

8、4H 第二阶段：酶2丙酮酸+4H2C2H5OH（酒精）+2CO2C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量总反应式：酵母菌无氧呼吸全过程（二）细胞呼吸的方式：无氧呼吸C6H12O6酶+少量能量（场所：细胞质基质）第一阶段：2丙酮酸+4H 第二阶段：酶2C3H6O3（乳酸）2丙酮酸+4H C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+少量能量总反应式：乳酸菌无氧呼吸全过程（二）细胞呼吸的方式3无氧呼吸葡萄糖C6H12O6丙酮酸+H酶C2H5OH（酒精）CO2C3H6O3（乳酸）酶酶第一阶段第二阶段少量能量不同点：第二阶段不同相同点：1第一阶段完全相同2都在细胞质基质中进行3都只在第一阶

9、段产生少量能量（二）细胞呼吸的方式：无氧呼吸葡 萄 糖丙 酮 酸H 少量能量 乙醇脱氢酶 乳酸脱氢酶酒精+CO2乳酸酶（二）细胞呼吸的方式：无氧呼吸a高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件；b高等动物和人体在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要；c酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。无氧呼吸实例（二）细胞呼吸的方式：无氧呼吸 细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解，产生酒精或乳酸等中间产物，释放少量能量

10、，生成ATP的过程。无氧呼吸的概念（二）细胞呼吸的方式有氧呼吸和无氧呼吸的比较比较项目有氧呼吸无氧呼吸不同点有无氧参加有氧无氧最终生成物CO2+H2OCO2+C2H5OH或C3H6O3产生能量多少多少进行部位细胞质基质+线粒体细胞质基质相同点过程第一阶段都是C6H12O6分解成丙酮酸，都在细胞质基质中进行实质分解有机物、释放能量、产生ATP意义为生物各项生命活动提供能量（三）细胞呼吸原理的应用提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。（三）细胞呼吸原理的应用包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等

11、敷料。利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种酒。（三）细胞呼吸原理的应用花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气。通过降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。（四）影响细胞呼吸原理的因素O2浓度CO2释放量 无氧呼吸：以酒精发酵为例，无氧呼吸随O2浓度增加而受抑制，O2浓度越高，抑制作用越强，O2浓度达到一定值时，被完全抑制。O2浓度CO2释放量 有氧呼吸：在一定范围内，有氧呼吸随O2浓度增加而增加，当O2浓度达到一定值时，由于酶和底物浓度的抑制，将不再增加。1氧气（四）影响细胞呼吸原理的因素O2浓度CO

12、2释放总量ABCAB：随O2浓度的升高，无氧呼吸逐渐受到抑制，而有氧呼吸还很弱，使得CO2释放总量减少。BC：主要与有氧呼吸加强有关。C：无氧呼吸停止，只进行有氧呼吸。A：在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；分析某植物种子受O2浓度的影响1氧气（四）影响细胞呼吸原理的因素O2浓度CO2释放总量ABC 生产中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。但是，在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，分解的有机物也较多，同时产生酒精，一样不利于蔬菜、水果的保质、保鲜。D因此要长期储存种子，O2浓度应调至 点。D1氧气（四）影响细胞呼吸原理的因素2温度温度呼吸速率 应用：（1

13、）贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间；（2）在农业上，夜晚适当降低温度，可减少呼吸作用对有机物的消耗。温度主要通过影响酶活性来影响呼吸速率。（四）影响细胞呼吸原理的因素 作为呼吸产物，根据化学平衡，CO2浓度高会抑制细胞呼吸的进行。3CO2 应用：果实保鲜或储藏，可向密封环境中充入CO2或N2降低呼吸消耗。（四）影响细胞呼吸原理的因素4水 水既是原料，又是产物，细胞呼吸必需在水环境中才能进行。在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。应用：稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。有氧呼吸过程图解葡 萄 糖丙 酮 酸H 少量能量 乙醇脱氢酶 乳酸脱氢酶酒精+CO2乳酸酶无氧呼吸过程图解