呼吸作用公开课

1、 你知道： “呼吸”和“ 呼吸作用”有什么区别 吗？ “呼吸”是指生物体或细胞 吸入氧气和呼出二氧化碳的过 程，而“呼吸作用”是指细胞 内有机物分解释放能量的过程 。 18世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气，并把 呼吸作用比作“缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用 的实质是有机物氧化分解，并释放能量。 1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？ 2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗？ 3.无氧条件下，cell能通过呼吸作用释放能量吗？ 体内： 有机物能量+ O2 分解 CO2 +H2O+ 细胞呼吸 热能 体外： 物质+ O2 燃烧 无机物+ 一、细胞呼吸的概念 生物体内生物体内有机物有

2、机物在在活细胞内活细胞内经过一系列的经过一系列的氧化分解氧化分解 ，最终，最终生成二氧化碳或其他产物生成二氧化碳或其他产物，并且，并且释放能量释放能量，产生产生 ATPATP的总过程，叫做细胞呼吸。（又叫生物氧化）的总过程，叫做细胞呼吸。（又叫生物氧化） （ATPATP是生成物吗？不是是生成物吗？不是） 发生场所：生活细胞内 分解底物：生物体内的有机物，糖类，脂质，蛋白质 呼吸产物：二氧化碳和水或者其他产物 反应类型：氧化分解（生物氧化） 能量变化：有机物中的化学能释放，生成ATP 思考：细胞以什么方式进行呼吸思考：细胞以什么方式进行呼吸? 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 假

3、设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。 实验分组 A组（有氧）B组（无氧） 自变量 因变量 观察指标 无关变量 有氧和无氧有氧和无氧 产产CO2CO2的多少及酒精的有无的多少及酒精的有无 温度、营养物质的浓度和量温度、营养物质的浓度和量 设设 计计 实实 验验 作出假设作出假设 1 1澄清石灰水变浑浊的程度澄清石灰水变浑浊的程度 2 2溴麝香草酚蓝水溶液变黄所用时间长短溴麝香草酚蓝水溶液变黄所用时间长短 3.3.重铬酸钾溶液的颜色变化重铬酸钾溶液的颜色变化 对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通 过对

4、结果的比较分析，来探究某种因素与实验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实验。对象的关系，这样的实验叫做对比实验。 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 怎样鉴定有无怎样鉴定有无酒精酒精产生？产生？ 这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒 橙色橙色的重铬酸钾的重铬酸钾(K(K2 2CrCr2 2O O7 7) )溶液溶液， 在在酸性酸性条件下条件下与酒精与酒精发生化学反应，变成发生化学反应，变成灰绿色灰绿色 具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸 处理过的重铬酸钾

5、，如果呼出的气体中含有酒精，处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精， 重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬 怎样鉴定有无怎样鉴定有无二氧化碳二氧化碳产生？产生？ 二氧化碳可使二氧化碳可使澄清的石灰水澄清的石灰水变变混浊混浊 也可使也可使溴麝香草酚蓝水溶液溴麝香草酚蓝水溶液由由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄 步骤一：配制酵母菌培养液步骤一：配制酵母菌培养液P92 10g酵母菌酵母菌+240mL5%葡萄糖葡萄糖溶液溶液 A组组 B组组 10%10% NaOHNaOH 酵母菌酵母菌 培养液培养液 澄清澄清 石灰水石灰水 通气通气 目的？目的？ 目的？目的？ 目的？目的？ 进入进入A

6、 A瓶的空气，先进过瓶的空气，先进过NAOHNAOH 处理，处理，排除空气中二氧化碳排除空气中二氧化碳 对实验结果的干扰对实验结果的干扰 检测检测CO2CO2 通入通入 氧气氧气 酵母菌酵母菌 培养液培养液 澄清澄清 石灰水石灰水 步骤二：控制有氧、无氧环境控制有氧、无氧环境（对比实验）（对比实验） A B A变混浊快变混浊快 B变混浊慢变混浊慢 步骤三：鉴定是否有酒精产生步骤三：鉴定是否有酒精产生 0.5mL0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾的浓硫酸溶液 A A组组B B组组 橙色橙色 灰绿色灰绿色 （1 1）2ml2ml酵母菌培酵母菌培 养液养液 澄清石灰水浑浊程度/ 藿香草酚蓝变黄时

7、间 长短（检测二氧化碳） 重铬酸钾-浓硫酸溶液 是否变成灰绿色 (检测酒精) 有氧A 无氧B 变混浊快变混浊快 无变化无变化 变混浊慢变混浊慢 出现灰绿色出现灰绿色 有大量有大量CO2CO2 有少量有少量CO2CO2 无酒精无酒精 有酒精有酒精 在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量大量 的二氧化碳的二氧化碳。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞在无氧的条件下，酵母菌通过细胞 呼吸产生呼吸产生酒精酒精和和少量的二氧化碳少量的二氧化碳。 细胞呼吸有两种类型：有氧呼吸和无氧呼吸。 探究探究 1 1、在检测因变量时如发现、在检测因变量时如发现A A中的酵母菌培养液

8、中的酵母菌培养液 也能使酸性重铬酸钾变为灰绿色。你知道为什么吗也能使酸性重铬酸钾变为灰绿色。你知道为什么吗? ? 2 2、如发现、如发现A A装置中装置中澄清石灰水浑浊后又变澄清了。这澄清石灰水浑浊后又变澄清了。这 是什么原因？是什么原因？ 3 3、在、在A A装置中装置中的的NaOHNaOH不能完全吸收不能完全吸收CO2CO2，可能对，可能对 实验结果产生干扰，如何避免这种可能性的发生？实验结果产生干扰，如何避免这种可能性的发生？ 细胞呼吸（氧化分解反应） 有氧呼吸 无氧呼吸 绝大多数生物的 主要呼吸方式 同化作用和异化作用同化作用和异化作用 有氧呼吸有氧呼吸 是指细胞在_的参与下，通过多种

9、 _的催化作用，把葡萄糖等有机物 _氧化分解，产生_和_，同时 释放出能量，生成大量_的过程。 氧 酶 ATP H2OCO2 彻底 有氧呼吸的场所： 细胞质基质、线粒体 有氧呼吸最常利用的物质是_,其反应式： C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶 6 CO2 + 12H2O +能量 葡萄糖 有氧呼吸有氧呼吸 主要场所主要场所 C6H12O6(葡萄糖) 酶 H 丙酮酸 少量能量 少量能量 CO2 H2O 酶 H O2 H2O 酶 大量能量 有氧呼吸的过程 细胞质基质 线粒体 第一阶段 第二阶段 第三阶段 氧气二氧化碳氧气二氧化碳 穿过多少层膜穿过多少层膜 第一阶段 葡萄糖 丙酮酸 H能量(

10、少量) 酶 细胞质基质 第二阶段丙酮酸 H2O HCO2能量(少量) 酶 线粒体基质 第三阶段HO2 H2O能量(大量) 线粒体内膜 酶 能量(少量) （葡萄糖） （丙酮酸）细胞质基质 能量 (少量) 线粒体基质 能量(大量) 线粒体内膜 有氧呼吸有氧呼吸 场所场所 反应物反应物 生成物生成物 释能释能 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段 细胞质基质细胞质基质主要是葡萄糖 主要是葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH少量少量 丙酮酸、丙酮酸、HH2 2OOCOCO2 2、HH少量少量 HH、OO2 2 HH2 2OO 大量大量 线粒体基质线粒体基质 线粒体内膜线粒体内膜 能量能量(1)

11、(2)一部分以热能形式散失(1709kJ/mol,约60%)， 另一 部分转移到ATP中(1161kJ/mol,约40%) (3)(3)第一阶段产生 2 个ATP、第二阶段产生 2 个ATP、第 三阶段产生 34 个ATP、三个阶段共产生 38 个ATP。 物质(1)三个阶段所需酶不同。 (2)CO2的产生是在第二阶段，H2O的产生在第三阶段。 (3)H2O的消耗在第二阶段，O2的消耗发生在第三阶段。 C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶 6 CO2 + 12H2O +能量 生成物中的CO2和H2O 中的O分别来自什么物质? 葡萄糖 无O2 过程： 酒精+CO2+少量能量 酶 （大部分高

12、等植物、酵母菌） 乳酸+少量能量 酶 （马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物 肌细胞、乳酸菌） C6H12O6 能量（少） 2丙酮酸 （2CH3COCOOH） H 能量（少） 2C2H5OH（酒精） +2CO2 酶酶 能量（少） 2C3H6O3(乳酸) 酶 C6H12O6 酶 2 C3H6O3(乳酸)+ 少量能量 C6H12O62 C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量 酶 同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？ 发酵微生物的无氧呼吸 （酒精发酵、乳酸发酵） 呼吸类型呼吸类型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 先在细胞质基质中，后在线粒先在细胞质基质中，后

13、在线粒 体基质中、内膜上体基质中、内膜上 阶段阶段三阶段三阶段 条件条件氧气和酶氧气和酶 产物产物二氧化碳和水二氧化碳和水 氧化分解程度氧化分解程度彻底彻底 能量释放能量释放大量大量 1mol1mol葡萄糖的葡萄糖的 ATPATP产出量产出量 38mol ATP 相相 同同 点点 实质实质 联系联系 缺氧和酶 二阶段 酒精和二氧化碳 或乳酸 不彻底 少量 2mol ATP 分解有机物，释放能量，合成ATP，为生 命活动提供能量，维持细胞的正常生活。 从葡萄糖到丙酮酸这一步完全相同 始终在细胞质基质中 5 5、细胞呼吸原理的应用：、细胞呼吸原理的应用： 分析细胞呼吸原理的应用分析细胞呼吸原理的应用 水果的低温保鲜水果的低温保鲜 粮食的保粮食的保