第五章第三节atp之源细胞呼吸ppt

1、 1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰，能使澄清石灰 水变浑浊。水变浑浊。 2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶 液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶 液发生灰绿色显色反应。液发生灰绿色显色反应。 3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多要多 1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶锥形瓶 2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置

2、图，放置在、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35 、环境、环境 下培养下培养8-9小时。小时。 3、检测、检测CO2的产生的产生 4、检测酒精的产生、检测酒精的产生 （1）取）取2支试管编号支试管编号 （2）各取）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升，注入试管毫升，注入试管 （3）分别滴加）分别滴加0.5毫升重酪酸钾毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀. 试管密封，试管不密封试管密封，试管不密封 条件澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液 有氧 无氧 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

3、绿色出现灰绿色 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼 吸。在有氧条件吸。在有氧条件 下，通过细胞呼吸产生大量的下，通过细胞呼吸产生大量的CO2， ，在无氧 在无氧 条件下通过细胞条件下通过细胞 呼吸产生酒精和少量的呼吸产生酒精和少量的CO2。 细胞呼吸也称呼吸作用， 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物质， 释放出能量并生成ATP的过程。 巩固练习：巩固练习： 1、在探究实验的设计过程中，往往要进行对比实验，下列有关、在探究实验的设计过程中，往往要进行对比实验，下列有关 叙述中正确的是（叙述中正确的是（ ） A、只能设置两个实验

4、组，互为对比实验、只能设置两个实验组，互为对比实验 B、在、在“观察观察DNA和和RNA在细胞中的分布在细胞中的分布”实验中，没有对比实实验中，没有对比实 验验 C、进行对比实验是为了探究某种因素与实验对象的关系、进行对比实验是为了探究某种因素与实验对象的关系 D、只要实验现象明显，有没有对比实验对实验结论都没有影响、只要实验现象明显，有没有对比实验对实验结论都没有影响 2、在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：、在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下： 将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。

5、初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧逐渐初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧逐渐 耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，乙醇浓耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，乙醇浓 度逐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降一定程度后，结束发度逐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降一定程度后，结束发 酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。 （1）该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是）该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是 。 （2）初期，酵母菌呼吸方式是）初期，酵母菌呼吸方式是 。 （3）经测定酵母菌消耗的糖中，）经测定酵母菌

6、消耗的糖中，98.5%形成了乙醇和其他发酵产形成了乙醇和其他发酵产 物，其余物，其余1.5%则是用于则是用于 。 C 兼性厌氧呼吸兼性厌氧呼吸 有氧呼吸有氧呼吸 酵母菌本身的生命活动需要消耗掉了酵母菌本身的生命活动需要消耗掉了 巩固练习：巩固练习： 3、右图是一种可测定呼吸速度的密闭、右图是一种可测定呼吸速度的密闭 系统装置。请据图回答下列问题：系统装置。请据图回答下列问题： （1）关闭活塞，在适宜温度下，）关闭活塞，在适宜温度下，30min 后，读取有色液滴向后，读取有色液滴向 （填（填“左左” 或或“右右”）移动的距离。）移动的距离。 （2）为了使测得的有色液滴移动数值更）为了使测得的有色

7、液滴移动数值更 准确，必须进行校正。校正装置的容器和准确，必须进行校正。校正装置的容器和 小瓶中应分别放入小瓶中应分别放入 、 。 左左 与实验组等量消毒的无活力的樱桃与实验组等量消毒的无活力的樱桃 与实验组等量的浓度为与实验组等量的浓度为20%NaOH溶液溶液 巩固练习：巩固练习： 3、右图是一种可测定呼吸速度的密闭、右图是一种可测定呼吸速度的密闭 系统装置。请据图回答下列问题：系统装置。请据图回答下列问题： （3）生活中发现，受到机械损伤后的）生活中发现，受到机械损伤后的 樱桃易烂。有人推测樱桃易烂与机械樱桃易烂。有人推测樱桃易烂与机械 损伤引起樱桃呼吸速度升高有关。请结损伤引起樱桃呼吸速

8、度升高有关。请结 合测定呼吸速率实验装置，设计实验探合测定呼吸速率实验装置，设计实验探 究机械损伤能否引起樱桃呼吸速率升高。究机械损伤能否引起樱桃呼吸速率升高。 实验变量：实验变量： 。 实验假设：实验假设： 。 操作步骤：操作步骤： 第一步：按装置图中所示进行操作，第一步：按装置图中所示进行操作，30min后，记录有色液滴移后，记录有色液滴移 动距离为动距离为a。 第二步：第二步： 。 机械损伤机械损伤 机械损伤能引起樱桃呼吸速度升高机械损伤能引起樱桃呼吸速度升高 取走容器内的樱桃，向容器内加入与对照组等量消取走容器内的樱桃，向容器内加入与对照组等量消 毒的受到机械损伤后的樱桃，其他处理及装

9、置与对照组完全毒的受到机械损伤后的樱桃，其他处理及装置与对照组完全 相同，记录相同时间内有色液滴移动距离为相同，记录相同时间内有色液滴移动距离为b 巩固练习：巩固练习： 3、右图是一种可测定呼吸速度的密闭、右图是一种可测定呼吸速度的密闭 系统装置。请据图回答下列问题：系统装置。请据图回答下列问题： 操作步骤：操作步骤： 第三步第三步 。 预期结果及结论：预期结果及结论： 比较比较a、b数值的大小数值的大小 如果如果ab，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速率升高；，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速率升高； 如果如果ab，则说明机械损伤对樱桃呼吸速率没有影响；，则说明机械损伤对樱桃呼吸速率没有影响； 如

10、果如果ab，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速度降低。，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速度降低。 线粒体线粒体“动力工厂动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）（有氧呼吸的主要场所） 外膜外膜 内膜内膜 嵴嵴 外膜、内膜、嵴、基质（含少量外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNADNA和有关酶）和有关酶） 功能：功能： 结构结构: : 有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所 C6H12O6+6O2 6CO2+12H2O+能量能量 酶酶 （其中（其中1161KJ转移转移 到到ATP中）中） 1161kJ/30.54kJmol 1 38mol 1161kJ/2870kJ100%40.45% 细胞质基质细胞质基质 葡萄糖葡

11、萄糖丙酮酸丙酮酸+H 少量少量 线粒体基质线粒体基质 少量少量 线粒体内膜线粒体内膜 大量大量 阶段阶段场所场所反应物反应物生成物生成物 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 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 H 少量少量ATP 线粒体基质线粒体基质 丙酮酸丙酮酸 水水 CO2 H 少量少量ATP 线粒体内膜线粒体内膜 H O2 H2O 【特别提醒】 有氧呼吸过程中，反应物中的葡萄糖、水、有氧呼吸过程中，反应物中的葡萄糖、水、O2 分别在第一、第二、第三阶段被利用，产物中的分别在第一、第二、第三阶段被利用，产物中的CO2和和 H2O分别在第二、第三阶段形成。分别

12、在第二、第三阶段形成。 原核生物无线粒体，但有些生物仍能进行有氧原核生物无线粒体，但有些生物仍能进行有氧 呼吸，如硝化细菌。呼吸，如硝化细菌。 二、无氧呼吸二、无氧呼吸 1葡萄糖 葡萄糖 2丙酮酸 丙酮酸 C2H5OH(酒精）酒精）CO2能量（少量）能量（少量） C3H6O3（乳酸）能量（少量）（乳酸）能量（少量） 无氧无氧 细胞质基质细胞质基质 第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段 1）无氧呼吸过程）无氧呼吸过程 二、无氧呼吸二、无氧呼吸 61.08kJ/30.54kJmol 1 2mol 61.08kJ/196.65kJ100%31.06% 2）类型）类型 习惯上把微生物的无氧呼吸称发酵。习惯

13、上把微生物的无氧呼吸称发酵。 A、酒精发酵酒精发酵酵母菌酵母菌 无氧条件无氧条件 C6 H12O6 酶酶 2C2 H5 OH2CO2 能量能量 B、 乳酸发酵乳酸发酵乳酸菌乳酸菌 C6 H12O6 酶酶 2C3 H6 O3 能量能量 无氧条件无氧条件 苹果苹果 玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根 缺氧时，植物被淹时，可产生酒精和二氧化碳；缺氧时，植物被淹时，可产生酒精和二氧化碳； 缺氧时，可产生乳酸；缺氧时，可产生乳酸； 酵母菌：酵母菌： 有氧呼吸有氧呼吸二氧化碳和水；二氧化碳和水； 无氧呼吸无氧呼吸酒精和二氧化碳。酒精和二氧化碳。 高等动物高等动物剧烈运动时，在肌肉内产

14、生乳酸。剧烈运动时，在肌肉内产生乳酸。 3 3）进行无氧呼吸的生物或器官组织）进行无氧呼吸的生物或器官组织: : 一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒 害。酵母菌在无氧以及其他条件适宜的情况下，随着发酵产物（如害。酵母菌在无氧以及其他条件适宜的情况下，随着发酵产物（如 酒精）的增多，营养物质的减少以及酒精）的增多，营养物质的减少以及pH发生变化等的影响，它的发生变化等的影响，它的 繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。其繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。其 他的例子如用乳酸杆

15、菌使牛奶发酵形成酸牛奶，最终情况也是这样。他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶，最终情况也是这样。 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 6H2O+6CO2+能量（大量）能量（大量） 2C2H5OH +2CO2+能量（少量）能量（少量） 2C3H6O3 +能量（少量）能量（少量） 或或 酶酶 酶酶 4）有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：）有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系： 5）有氧呼吸与无氧呼吸的比较）有氧呼吸与无氧呼吸的比较 有氧呼吸无氧呼吸 场所 条件 产物 能量 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 有氧，呼吸酶有氧，呼吸酶无氧或缺氧，呼吸酶无氧或缺氧，呼吸酶 CO2和和H2O

16、酒精和酒精和CO2或乳酸或乳酸 释放大量能量，释放大量能量， 产生大量产生大量ATP 释放少量能量，形成少量释放少量能量，形成少量ATP 1有氧呼吸和无氧呼吸过程图解 考点二：有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较 意义意义： 、为生物体的生命活动提供能量。、为生物体的生命活动提供能量。 、为体内其它化合物的合成提供原料。、为体内其它化合物的合成提供原料。 四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用 选用选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上等敷料包扎伤口，既为伤口敷上 了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、 避免

17、厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的 痊愈。痊愈。 酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜 的通气、温度和的通气、温度和pH等条件下，进行有氧等条件下，进行有氧 呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行 酒精发酵。酒精发酵。 醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足 和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大 量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。 谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状谷氨酸棒状杆菌是一种

18、好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状 杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为 谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。味精。 对于板结的土壤及时进行松土透气，对于板结的土壤及时进行松土透气， 可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸， 从而有利于根系的生长和对无机盐从而有利于根系的生长和对无机盐 的吸收。此外，松土透气还有利于的吸收。此外，松土透气还有利于 土壤中好氧微生物的生长繁殖，这土壤中好氧微生物的生长繁殖，这 能够促使这些微生物对土

19、壤中有机能够促使这些微生物对土壤中有机 物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。 水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻 的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气 腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比， 水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水 稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以 稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不 足，水稻根的细胞就

20、会进行酒精发酵，时足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时 间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用 ，使根系变黑、腐烂。，使根系变黑、腐烂。 较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽 孢杆菌适合在这种环境中生存并大孢杆菌适合在这种环境中生存并大 量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉 扎伤后，患者应及时请医生处理。扎伤后，患者应及时请医生处理。 有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情 况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过 有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，有氧呼

21、吸可以获得较多的能量。相反， 百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺 氧条件下进行的高速运动。氧条件下进行的高速运动。 无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳 酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激 肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌 肉酸胀乏力的感觉。肉酸胀乏力的感觉。 1内部因素遗传因素(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，如幼苗期、开花

22、期细胞呼吸 速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。 (3)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。 考点三：影响呼吸速率的因素及应用影响呼吸速率的因素及应用 2环境因素 (1)温度 呼吸作用在最适温度(25 35 ) 时最强，超过最适温度，呼吸酶的活性降 低甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适 温度，酶活性下降，呼吸受抑制。 生产上常用这一原理在低温下贮存 蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜 间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物 的消耗，提高产量。 (2)O2的浓度 在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓 度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧 呼吸；浓度为10%以上，只进行有

23、氧呼吸。 生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸 作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬 菜、水果保鲜时间。 (3)CO2浓度 从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加， 呼吸速率下降。 (4)水含量 在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而 加强，随含水量的减少而减弱。加强，随含水量的减少而减弱。 在作物种子的储藏时，将种子风干，以减弱细胞在作物种子的储藏时，将种子风干，以减弱细胞 呼吸，减少有机物的消耗。呼吸，减少有机物的消耗。 1根据CO2释放量与O2消耗量判断细胞 呼吸状况 (1)不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸。 (2)无CO2释放只进行产生乳酸的

24、无氧呼 吸。 (3)酒精产生量等于CO2量只进行产生酒 精的无氧呼吸。 (4)CO2释放量等于O2的吸收量只进行有 氧呼吸。 答题技能培养 方法体验 细胞呼吸方式的判定方法 (5)CO2释放量大于O2的吸收量既进行有 氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自酒 精发酵。 (6)酒精产生量小于CO2量既进行有氧呼 吸，又进行酒精发酵，多余的CO2来自有氧呼 吸。 2根据场所判断 试题中有时会画出相关细胞图解，可以作 出如下判断： (1)真核细胞：若整个呼吸过程均在细胞 质基质中进行，则为无氧呼吸；若部分过程 在线粒体中进行，则为有氧呼吸。 (2)原核细胞：原核细胞没有线粒体，故 原核细胞的呼吸在

25、细胞质和细胞膜上进行， 其呼吸方式的判断应根据产物判断，若只有 二氧化碳和水产生则为有氧呼吸，若还有乳 酸或酒精产生，则还存在无氧呼吸。 【对位训练】 5 5如图是外界条件对细胞呼吸速率的影响曲线图，如图是外界条件对细胞呼吸速率的影响曲线图， 请根据图分析说明：请根据图分析说明： (1)从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度 在 _ _ _ _ _ _ _ _ ， A B 段 说 明 _。 (2)乙图表示酵母菌的呼吸情况，则曲线 表示_呼吸类型。如果在瓶中培养 酵母菌时，测定出瓶中放出CO2的体积与吸收 O2的体积比为5 4，这是因为有_(比 例)的酵母菌在进行曲线所示的呼吸类型(假 设两种细胞呼吸

26、的速率相等)。 (3)由甲、乙两图可知，贮存水果时应选 择_(低温、适温、高温、无氧、低氧、 高氧)的条件。 解析(1)由图甲可以看出，B点是细胞呼 吸的相对速率的最高点，因此，B点对应的温 度，呼吸最旺盛。AB段曲线逐渐升高，说明 随温度的升高(一定范围内)呼吸速率加快。 (2)乙图中曲线随氧气浓度的升高，呼吸 强度逐渐增强，后来稳定，则曲线代表有氧 呼吸。曲线随氧气浓度增加而下降，说明代 表无氧呼吸。有氧呼吸O2与CO2产生比为11， 由题意知有4份CO2是有氧呼吸产生的，1份为 无氧呼吸产生。根据反应式，有氧呼吸时1份 C6H12O66份CO2， 练习题练习题: 1、生物的生命活动所需要的能量主要、生物的生命活动所需要的能量主要 来自：来自：( ) 、糖类的氧化分解、糖类的氧化分解 、脂类的氧化分解、脂类的氧化分解 、蛋白质的氧化分解、蛋白质的氧化分解 、核酸的氧化分解、核酸的氧化分解 A 、人体进行有氧呼吸的主要场所是、人体进行有氧呼吸的主要场所是( ) 、肺细胞、肺细胞 、内