第五章第三节细胞呼吸

1、复 习 提 问 生物体生命活动的生物体生命活动的主要主要 能源物质是什么？能源物质是什么？ 生物体新陈代谢所需能量生物体新陈代谢所需能量 的的直接直接来源是什么？来源是什么？ 葡萄糖葡萄糖 ATPATP ATPATP分子高能磷酸键中的能量主要来分子高能磷酸键中的能量主要来 自于哪里？自于哪里？ 有机物有机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧氧 化分解化分解，生成生成CO2或或其他产物其他产物，释放，释放 出出能量能量并生成并生成的过程。的过程。 有机物有机物 CO2(或其他产物或其他产物)+能量能量 氧化分解氧化分解 “呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么区别吗？有什么区别吗？ “

2、呼吸”和“呼吸作用”有什么区别？ “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。 思考 “呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础，没有呼 吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼 吸作用”是“呼吸”的继续。 “呼吸”和“呼吸作用”有什么联系？ 思考 细胞内 + 有机物 + 水 二氧 化碳 能 量 细胞呼吸（化学本质） 多细胞动物的呼吸现象和细胞呼吸 氧气氧气氧气氧气 呼吸（物理现象） 呼吸器官 血液循环 血液循环呼吸器官 二氧 化碳 气体运输 + 科学探究步骤科学探究步骤 提出问题提出问题 作出假设作出假设 设计实验设计实验 进行实验

3、进行实验 分析结果分析结果 表达与交流表达与交流 （设计方案、预期结果（设计方案、预期结果） （按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验） （分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：） （总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流） 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌细胞呼吸是否需要酵母菌细胞呼吸是否需要O2? (生物在有氧和无氧条件下是否都能进生物在有氧和无氧条件下是否都能进 行细胞呼吸行细胞呼吸?) 实验：探究实验：探究酵母菌酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式 实验方案设计：实验方案设计： 本实验的自变量是什么？因变量是什么？本实验的自变量是什么

4、？因变量是什么？ 应设置几个实验组？应设置几个实验组？ 怎样控制怎样控制 有氧和无氧的条件？有氧和无氧的条件？ 怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正 常生活？常生活？ 怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无 COCO2 2产生？如何比较产生产生？如何比较产生COCO2 2的多少？的多少？ 分小组讨论以下问题，设计实验：分小组讨论以下问题，设计实验： B瓶应封口放置一段时间后，再连瓶应封口放置一段时间后，再连 接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？ 有有 氧氧 条条 件件 无无 氧氧 条条 件件 实验开始：A装置

5、（35C) 实验开始：B装置（35C) 实 验 进 行 3 小 时 A装置 （35C) B装置（35C) 实 验 进 行 3 小 时 A装置的石灰水 B装置的石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液溴麝香草酚蓝水溶液+CO2的变色过程的变色过程 蓝蓝绿绿黄黄 用溶有重铬酸钾的用溶有重铬酸钾的浓硫酸浓硫酸检测酒精检测酒精 溶有重铬酸钾的溶有重铬酸钾的 浓硫酸浓硫酸 + + 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 石灰水十分混浊石灰水十分混浊 培养液不能使重铬培养液不能使重铬 酸钾变灰绿酸钾变灰绿 石灰水有点混浊石灰水有点混浊

6、培养液使重铬酸钾变灰绿培养液使重铬酸钾变灰绿 结论结论1 1：有氧条件：有氧条件，酵母菌产生酵母菌产生 大量的大量的COCO2 2。 。 结论结论2 2：无氧条件：无氧条件，酵母菌产生大量酵母菌产生大量 酒精和少量的酒精和少量的COCO2 2。 。 细胞呼吸（氧化分解反应）细胞呼吸（氧化分解反应） 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 绝大多数生物的绝大多数生物的 主要呼吸方式主要呼吸方式 主要是线粒体主要是线粒体 双膜结构，内膜向内折叠成嵴（增大了内膜的双膜结构，内膜向内折叠成嵴（增大了内膜的 面积），嵴的周围充满了液态的基质，内膜和基面积），嵴的周围充满了液态的基质，内膜和基 质中都含有许多

7、与呼吸作用有关的酶。质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。 外膜外膜 内膜内膜 基质基质 嵴嵴 （一）有氧呼吸（一）有氧呼吸 1 1、有氧呼吸的场所、有氧呼吸的场所 细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体 C6H12O6 +6O2 +6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量能量 酶酶 2、有氧呼吸最常利用的物质是、有氧呼吸最常利用的物质是_,其反应式：其反应式： 葡萄糖葡萄糖 3 3、有氧呼吸分为哪几个阶段？各个阶段的物质、有氧呼吸分为哪几个阶段？各个阶段的物质 变化和能量变化是怎么样的？变化和能量变化是怎么样的？ 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 酶酶 能量能量 H 细细 胞胞 质质 基基 质质 H

8、 酶酶 水水 能量能量 二氧化碳二氧化碳 O2 能量能量 酶酶 水水 线线 粒粒 体体 基基 质质 线粒体线粒体 内膜内膜 产生、水、能量的阶段分别是：产生、水、能量的阶段分别是： 有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程 第一阶段：第一阶段： C C6 6H H12 12O O6 6 （丙酮酸）（丙酮酸） 第二阶段：第二阶段： 2CH2CH3 3COCOOH + 6HCOCOOH + 6H2 2O O 酶酶 第三阶段：第三阶段： 2424H H + 6O + 6O2 2 C C6 6H H12 12O O6 6 + 6 + 6O O2 2 + 6H+ 6H2 2O O 6C 6CO O2 2 + 12H

9、 + 12H2 2O O + + 能量能量 酶酶 总反应式：总反应式： 2CH2CH3 3COCOOH + 4COCOOH + 4HH + + 能量能量 6CO6CO2 2 + 20 + 20 HH + + 能量能量 酶酶 12H12H2 2O + O + 能量能量 酶酶 （大量）（大量） 1 1、为什么说线粒体是有氧、为什么说线粒体是有氧 呼吸的主要场所？呼吸的主要场所？ 2 2、有机物彻底氧化在第几、有机物彻底氧化在第几 阶段？阶段？ 3 3、是否每阶段都有能量生、是否每阶段都有能量生 成？大量生成能量在第几成？大量生成能量在第几 阶段？阶段？ 4 4、水和氧气在第几阶段被、水和氧气在第几

10、阶段被 利用？利用？COCO2 2和和H H2 2O O分别在第几分别在第几 阶段生成？阶段生成？ 5 5、三个阶段的酶是否都相、三个阶段的酶是否都相 同？同？ 有有 氧氧 呼呼 吸吸 三三 个个 阶阶 段段 的的 比比 较较 （1 1）C C6 6H H12 12O O6 6 酶酶 2CH2CH3 3COCOOH + 4COCOOH + 4HH + + 能量能量 （2 2）2CH2CH3 3COCOOH +6HCOCOOH +6H2 2O O6CO6CO2 2 + 20 + 20 HH + + 能量能量 酶酶 （3 3）2424H H + 6O + 6O2 2 12H12H2 2O + O

11、+ 能量能量 酶酶 有氧呼吸是指细胞在有氧呼吸是指细胞在_的参与下，的参与下， 通过通过_的催化作用，把糖类等有机物的催化作用，把糖类等有机物 _氧化分解，产生氧化分解，产生_和和_，同时，同时 释放出能量，生成许多释放出能量，生成许多_的过程。的过程。 氧氧 酶酶 ATP H2OCO2彻底彻底 C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶酶 6 CO2 + 12H2O +能量能量 课课 堂堂 练练 习习 1. 1.有氧呼吸分三个阶段有氧呼吸分三个阶段, ,三个阶段的共同特点三个阶段的共同特点 是都有能量的释放是都有能量的释放, ,但释放能量最多的是但释放能量最多的是_;_; 在线粒体中进行的是

12、第在线粒体中进行的是第_阶段阶段; ;第第_阶段阶段 需要需要O O2, 2,氧的作用是 氧的作用是_;_;第第_阶段产生阶段产生HH 最多；丙酮酸是第最多；丙酮酸是第_阶段的产物。阶段的产物。 第三阶段第三阶段 二、三二、三 一一 三三 氧化氧化HH二二 10、下图是测定植物细胞呼吸的装置，请据回答、下图是测定植物细胞呼吸的装置，请据回答 （1）A瓶内瓶内NaOH的作用是的作用是_，B瓶瓶 内石灰水的作用是内石灰水的作用是 。 （2）C装置为何要用不透光的玻璃罩罩住植物装置为何要用不透光的玻璃罩罩住植物? 。 （3）D瓶内石灰水的作用瓶内石灰水的作用 。 吸收空气中的吸收空气中的COCO2

13、2 检测空气中的检测空气中的COCO2 2是否被除去是否被除去 防止植物进行光合作用吸收防止植物进行光合作用吸收COCO2 2， ，对实验结果造成影响 对实验结果造成影响 检测植物有氧呼吸是否检测植物有氧呼吸是否 产生产生COCO2 2 （4）若）若B瓶中出现浑浊则实验瓶中出现浑浊则实验_。 （5）如果将）如果将C装置内的植物换成含有乳酸菌的装置内的植物换成含有乳酸菌的 营养液，则营养液，则D中出现的现象是中出现的现象是 _，其原因是，其原因是 _ _;为使为使C中乳酸菌呼吸作中乳酸菌呼吸作 用不受抑制，则可以在用不受抑制，则可以在A装置前增加装置前增加_ 装置。装置。 得不出正确结论得不出正

14、确结论 澄清石灰水不变浑浊澄清石灰水不变浑浊 乳酸菌的无氧呼吸受到抑制，即使不受抑制也只能乳酸菌的无氧呼吸受到抑制，即使不受抑制也只能 产生乳酸，不能产生产生乳酸，不能产生COCO2 2 吸收氧气的吸收氧气的 能量能量 热能热能 (散失散失) 可转移的能量可转移的能量 ADPADPPiPi ATPATP 1161kJ1161kJ 2870kJ2870kJ 1mol1mol葡萄糖葡萄糖 1709kJ1709kJ 能量的利用率：能量的利用率： 1161/28701161/2870100100=40=40 ATP: 1161/30.54 = 38molATP: 1161/30.54 = 38mol

15、C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶酶 6 CO2 + 12H2O +38mol ATP 苹果储存久了，会苹果储存久了，会 有什么气味散发出有什么气味散发出 来？发生以上现象来？发生以上现象 的原因是什么的原因是什么？ 人体剧烈运动过 后，机体为什么 会产生酸痛的感 觉？ 无 氧 呼 吸 的无 氧 呼 吸 的 第 一 阶 段 与第 一 阶 段 与 有 氧 呼 吸 的有 氧 呼 吸 的 第 一 阶 段 相第 一 阶 段 相 同！同！ 无氧呼吸的场所：无氧呼吸的场所：细胞质基质细胞质基质 1 1、酒精发酵：、酒精发酵： C C6 6H H12 12O O6 6 酶酶 2 2、乳酸发酵：、乳酸

16、发酵： C C6 6H H12 12O O6 6 2 2CHCH3 3CHCH2 2OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+ +能量能量 2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ + 能量能量 酶酶 无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念 细胞在细胞在缺氧缺氧的条件下，通过多种的条件下，通过多种酶的催酶的催 化作用化作用，把，把葡萄糖葡萄糖等有机物进行等有机物进行不彻底的氧不彻底的氧 化分解化分解，产生，产生酒精或酒精或乳酸乳酸等中间产物等中间产物，释放，释放 少量能量少量能量，生成，生成ATPATP的过程。的过程。 无氧呼吸的特点无氧呼吸的特点 有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧

17、呼吸和无氧呼吸的比较 需需O O2 2 ，需酶 需酶 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 COCO2 2、 、 H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或或乳酸乳酸 大量大量 少量少量 第一阶段是相同的（葡萄糖生成丙酮酸，第一阶段是相同的（葡萄糖生成丙酮酸， 产生少量能量和产生少量能量和HH） 分解有机物、释放能量的过程分解有机物、释放能量的过程 相同点相同点 过程过程 实质实质 不需不需O O2 2， ，需酶 需酶 呼吸作用的意义：呼吸作用的意义： 1、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。 2、为体内其他化学反应的合成提供原

18、料。、为体内其他化学反应的合成提供原料。 有机物 热能 可转移 的能量 呼吸作用在最适温度呼吸作用在最适温度 （25352535）时最强；超过）时最强；超过 最适温度，呼吸酶活性降低最适温度，呼吸酶活性降低 甚至变性失活，呼吸作用受甚至变性失活，呼吸作用受 抑制；低于最适温度，酶活抑制；低于最适温度，酶活 性下降，呼吸作用受抑制。性下降，呼吸作用受抑制。 影响细胞呼吸的因素 生产上常利用这一原理在生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、低温下储存蔬菜、 水果水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，抑制适当降温，抑制 呼吸作用，减少有机物的消耗，可达到提高产量的目呼吸

19、作用，减少有机物的消耗，可达到提高产量的目 的的。 1 1温度温度 CO2 释释 放放 量量 相相 对对 值值 O2（%） 无氧呼吸 有氧呼吸 细胞呼吸 影响细胞呼吸的因素 在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；氧气浓度在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；氧气浓度 为为10%以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸； 氧气浓度为氧气浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。以上时，只进行有氧呼吸。 生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用，减生活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的保鲜时间。少有机物消耗这一原理来延长蔬菜水果的保鲜

20、时间。 2 4 6 8 10 2氧气浓度氧气浓度 影响细胞呼吸的因素 CO2是呼吸作用产生的，从化学平衡角度是呼吸作用产生的，从化学平衡角度 分析，分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。浓度增加，呼吸速率下降。 在密闭的地窖中，氧气浓度低，在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2浓度较高，抑浓度较高，抑 制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有 利于保存蔬菜水果。利于保存蔬菜水果。 3二氧化碳浓度二氧化碳浓度 4含水量含水量 呼吸作用的各种化呼吸作用的各种化 学反应都是在水中进行学反应都是在水中进行 的，自由水含量增加，的，自由水含量增加， 代谢加强

21、。代谢加强。 影响细胞呼吸的因素 粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于 风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物 消耗。消耗。 细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸原理的应用 缺氧的情况下，植物 组织进行无氧呼吸，产 生酒精，不利其生长。 细胞呼吸要消耗有机物，使有细胞呼吸要消耗有机物，使有 机物积累减少。因此，对机物积累减少。因此，对粮食储粮食储 藏藏和和果蔬保鲜果蔬保鲜来说，又要设法减来说，又要设法减 少细胞呼吸，尽可能减少有机物少细胞呼吸，尽可能减少有机物 的消耗。的消耗。 细胞呼吸原理的应用 细

22、胞呼吸原理的应用 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 通过有氧呼吸可以获得较多的能量。 无氧运动中，肌细胞 因氧不足，要靠乳酸发酵 来获取能量，会引起人有 肌肉酸胀乏力的感觉。 细胞呼吸原理的应用 缺氧的情况下， 厌氧病菌大量繁殖， 不利于伤口痊愈。 课课 堂堂 练练 习习 1. 1.有氧呼吸分三个阶段有氧呼吸分三个阶段, ,三个阶段的共同特点三个阶段的共同特点 是都有能量的释放是都有能量的释放, ,但释放能量最多的是但释放能量最多的是_;_; 在线粒体中进行的是第在线粒体中进行的是第_阶段阶段; ;第第_阶段阶段 需要需要O O2, 2,氧的作用是 氧的作用是

23、_;_;第第_阶段产生阶段产生HH 最多；丙酮酸是第最多；丙酮酸是第_阶段的产物。阶段的产物。 第三阶段第三阶段 二、三二、三 一一 三三 氧化氧化HH 二二 2.2.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为 产生的酒精对细胞有毒害产生的酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对产生的乳酸对 细胞有毒害细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少产生的能量太少 （ ） A.A. B. B. C. C. D. D. D 3.3.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ( )( ) A. A.不产生不产生COCO2 2 B.

24、 B.一定产生一定产生COCO2 2 C. C.不形成不形成ATP D.ATP D.物质氧化分解不彻底物质氧化分解不彻底 D 4. 4.右图表示在储存蔬右图表示在储存蔬 菜、水果时，大气中菜、水果时，大气中O O2 2的的 浓度对植物组织内浓度对植物组织内COCO2 2产产 生的影响，试分析：生的影响，试分析： 释放的相对值释放的相对值 CO2 （1 1）A A点表示植物组织点表示植物组织 释放释放COCO2 2较多，这些较多，这些COCO2 2是是_的产物。的产物。 （2 2）由）由A A到到B B， COCO2 2的释放量急剧减小，其原因的释放量急剧减小，其原因 是是_。 （3 3）由）由

25、B B到到C C， COCO2 2的释放量又不断增加，其主的释放量又不断增加，其主 要原因是要原因是_； 到到C C点以点以 后后COCO2 2的释放量不再增加，其主要原因是的释放量不再增加，其主要原因是_ _。 随随O2的增加，无氧呼吸受到抑制的增加，无氧呼吸受到抑制 随氧浓度增大，有氧呼吸不断加随氧浓度增大，有氧呼吸不断加 强强 无氧呼吸无氧呼吸 受线粒体受线粒体 数量限制，有氧呼吸不再加强数量限制，有氧呼吸不再加强 6 6、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其 原因是原因是 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

26、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 D 5 5、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，能适当延长保、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，能适当延长保 鲜时间的原因是鲜时间的原因是 A A、光合作用减弱、光合作用减弱 B B、促进了物质分解、促进了物质分解 C C、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱 D D、呼吸作用加强、呼吸作用加强 C 7 7、让一只小白鼠吸入、让一只小白鼠吸入18 18O O2 2，该白鼠体内最先 ，该白鼠体内最先 出现出现18 18O O的化合物是 的化合物是( )( ) 8 8、酵母菌无氧呼吸产生、酵母菌无氧呼吸产生 A molA mol的的COCO2

27、 2，人在，人在 正常情况下消耗同样量的葡萄糖，可形成正常情况下消耗同样量的葡萄糖，可形成 COCO2 2（ ） A、二氧化碳二氧化碳 B B、水、水 C C、丙酮酸、丙酮酸D D、ATPATP A A、1/3 mol B1/3 mol B、1/12 mol1/12 mol C C、6A mol 6A mol D D、3A mol3A mol B D 9.9.甲酵母菌进行有氧呼吸，乙酵母菌进行无氧呼甲酵母菌进行有氧呼吸，乙酵母菌进行无氧呼 吸，消耗等量的葡萄糖，则它们产生的吸，消耗等量的葡萄糖，则它们产生的ATPATP的量的量 之比是（之比是（ ） A 119 B 101 A 119 B 101 C 110 D 191 C 110 D 191 产生的产生的COCO2 2的量是的量是( )( ) A 23 A 23 B 32 B 32 31 31 D 13D 13 C D 10、下图为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程、下图为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程 的图解的图解 ，请根据下图回答问题：，请根据下图回答问题： （1）图中表示有氧呼吸的全过程是）图中表示有氧呼吸的全过程是_， 发生在发生在_,释放能量最多的过释放能量最多的过 程是程是_。（用图中标号表示）。（用图中标号表示） （2）图中产