第四节细胞呼吸

1、复复 习习 提提 问问1.1.生物体生命活动的生物体生命活动的最重要的能源最重要的能源物质是什么？物质是什么？2.2.生物体新陈代谢所需能量的生物体新陈代谢所需能量的直接来源直接来源是什么？是什么？葡萄糖葡萄糖ATPATP思考思考：葡萄糖中储存的能量如何转化为生：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量命活动所需要的直接能量ATP的呢？的呢？细胞呼吸细胞呼吸 第一课时 随着生活水平的提随着生活水平的提高，人们越来越注重身高，人们越来越注重身体健康，有氧运动成了体健康，有氧运动成了人们的首选。人们的首选。人体通过什么活动吸入人体通过什么活动吸入氧氧气？气？细胞内细胞内 + + 糖糖

2、类类+ + 水水 COCO2 2能能 量量细胞呼吸（本质）高等动物的呼吸现象和细胞呼吸高等动物的呼吸现象和细胞呼吸O2O2呼吸（现象）呼吸器官呼吸器官血液循环血液循环血液循环血液循环呼吸器官呼吸器官COCO2 2气体运输+ +思考思考发生发生场所场所底物底物产物产物 活活细胞细胞内内将将糖类等有机物糖类等有机物分解成分解成无无机物或小机物或小分子有机物分子有机物，并释，并释放放能量能量的过程。的过程。定义：定义：一、细胞呼吸的定义一、细胞呼吸的定义 实质：分解有机物，释放能量。实质：分解有机物，释放能量。二、细胞呼吸的类型二、细胞呼吸的类型需氧呼吸需氧呼吸厌氧呼吸厌氧呼吸主要方式主要方式1 m

3、ol1 mol的葡萄糖的葡萄糖2870kJ2870kJ的能的能量量30%30%能量贮存在能量贮存在ATPATP中中彻底氧化彻底氧化分解分解70%70%能量都以能量都以热能热能的形式散失的形式散失直接用于各项生命活动直接用于各项生命活动能量变化能量变化需氧呼吸需氧呼吸需氧呼吸需氧呼吸3、过程：、过程：2、场所：、场所：1、原料：、原料：细胞溶胶细胞溶胶糖类糖类等有机物（以葡萄糖为例）等有机物（以葡萄糖为例）线粒体线粒体（主要）（主要）3 3. .过程过程C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2丙酮酸丙酮酸+4H + +4H + 少量能量少量能量糖酵解糖酵解1 1、第一阶段、第一阶段 柠檬

4、酸循环柠檬酸循环2 2、第二阶段、第二阶段电子传递链电子传递链3 3、第三阶段、第三阶段酶酶12H12H2 2O + O + 大量能量大量能量24H + 6O24H + 6O2 2细胞溶胶细胞溶胶线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜6CO6CO2 2 +20H + +20H + 少量能量少量能量 2 2丙酮酸丙酮酸+6H+6H2 2O O酶酶场所：场所：场所：场所：场所：场所：反应式：反应式：反应式：反应式：反应式：反应式：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶酶总反应式：总反应式： 葡萄糖是细胞进行需氧呼吸最常用的物质。葡萄糖是细胞进行需氧呼吸最常用的物质。将一

5、只实验小鼠放入含有放射性将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容气体的容器内，器内，18O2进入细胞后，最先出现的放射性化进入细胞后，最先出现的放射性化合物是合物是？H2OC C6 6H H1212O O6 64H4H热能热能热能热能酶酶20H20H酶酶热能热能线粒体线粒体细胞溶胶细胞溶胶第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第一阶段第一阶段酶酶能能能能能能62314578C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸6CO6CO2 24H4H能能少量少量ATPATP热能热能能能少量少量ATPATP热能热能酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能

6、能大量大量ATPATP热能热能线粒体线粒体细胞溶胶细胞溶胶第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第一阶段第一阶段酶酶（1 1）呼吸作用过程中）呼吸作用过程中利用到氧气的阶段及用途？利用到氧气的阶段及用途？第三阶段第三阶段 与氢结合生成水与氢结合生成水 思考：思考：（2 2）下列分别属于需氧呼吸的第几阶段：）下列分别属于需氧呼吸的第几阶段： 产生产生COCO2 2的阶段（的阶段（ ） 产生产生H H2 2O O的阶段（）的阶段（） 氧气参与的阶段（氧气参与的阶段（ ） 产生产生ATPATP的阶段（的阶段（ ） 产生产生ATPATP最多的阶段（最多的阶段（ ）二二三三三三三三一、二、三一、二、三 指细胞

7、在指细胞在氧氧参与的情况下参与的情况下, ,通过酶的催通过酶的催化作用化作用, ,把糖类等有机物把糖类等有机物彻底氧化分解彻底氧化分解, ,产产生生二氧化碳和水二氧化碳和水, ,同时释放同时释放大量能量大量能量的过程。的过程。4 4、需氧呼吸的需氧呼吸的概念概念: : 需氧呼吸需氧呼吸是高等动物和植物细胞呼是高等动物和植物细胞呼吸的吸的主要形式主要形式。也是通常所指的细胞呼。也是通常所指的细胞呼吸形式。吸形式。需氧呼吸三个阶段的比较需氧呼吸三个阶段的比较细胞溶胶细胞溶胶葡萄糖葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH、ATPATP少量少量丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O OCOCO2 2、HH、ATPATP少量

8、少量HH、O O2 2H H2 2O O、ATPATP大量大量线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜注：只有注：只有场所场所和和反应物反应物都具备，每一阶段才能得到相都具备，每一阶段才能得到相应的产物应的产物1 1、需氧呼吸全过程的物质变化可分三个阶段：、需氧呼吸全过程的物质变化可分三个阶段：C C6 6H H1212O O6 6丙酮酸丙酮酸+H+H；丙酮酸；丙酮酸COCO2 2+H+H；H+OH+O2 2HH2 2O O，有关以上叙述正确的是（，有关以上叙述正确的是（ ）A.A.第一、二阶段无第一、二阶段无ATPATP生成，第三阶段生成大量生成，第三阶段生成大量ATPATPB.B.第三阶段

9、只要有氧存在，极易进行，无需酶的催化第三阶段只要有氧存在，极易进行，无需酶的催化C.C.需氧呼吸的最终产物只有水需氧呼吸的最终产物只有水D.D.只要存在相关的酶，原核生物无线粒体，也能进行只要存在相关的酶，原核生物无线粒体，也能进行需氧呼吸需氧呼吸D D 2用含用含18O的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的氧原子，氧原子，18O的转移途是：的转移途是： （ ） A葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸水水 B葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸氧氧 C葡萄糖葡萄糖氧氧水水 D葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸二氧化碳二氧化碳D植物烂根 厌氧呼吸是指细胞厌氧呼吸是指细胞无氧无氧的参与下，通过的参与下，通过酶酶的

10、催化作用，把糖类等有机物分解成为的催化作用，把糖类等有机物分解成为不不彻底彻底的氧化产物，同时释放出的氧化产物，同时释放出少量能量少量能量的过的过程。程。细胞溶胶细胞溶胶 1. 1.过程过程 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸酶酶2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+ + 少量能量少量能量2C2C3 3H H6 6O O3 3+ + 少量能量少量能量酶酶少量能量少量能量HH场所：细胞溶胶场所：细胞溶胶 2.2.（1 1）以乳酸为呼吸产物的厌氧呼吸：）以乳酸为呼吸产物的厌氧呼吸：2CH2CH3 3COCOOH COCOOH + 4H4H （丙酮酸）（丙酮酸）2C2C3 3H H6 6O

11、 O3 3（乳酸）（乳酸）酶酶例，高等动物、乳酸菌、高等植物的例，高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官某些器官( (马铃薯块茎、玉米胚等马铃薯块茎、玉米胚等) )；高等动物和人在剧烈运动时骨骼肌细高等动物和人在剧烈运动时骨骼肌细胞会进行厌氧呼吸，产生乳酸。胞会进行厌氧呼吸，产生乳酸。丙酮酸不彻丙酮酸不彻底分解底分解（2 2）以酒精和二氧化碳为呼吸产物的厌氧呼吸：）以酒精和二氧化碳为呼吸产物的厌氧呼吸：2CH2CH3 3COCOOH COCOOH + 4 H4 H （丙酮酸）（丙酮酸）酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH （酒精）（酒精）+ 2CO+ 2CO2 2例如苹果和葡萄的果实、水稻等绝

12、大多数高等植物例如苹果和葡萄的果实、水稻等绝大多数高等植物在缺氧时可进行这样的反应，酵母菌在缺氧时也可在缺氧时可进行这样的反应，酵母菌在缺氧时也可进行这样的反应。进行这样的反应。3.3.总反应式总反应式（1 1）C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH2CO2CO2 2能量能量酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3能量能量（2 2）C C6 6H H1212O O6 6酶酶4.4.厌氧呼吸的概念厌氧呼吸的概念 厌氧呼吸是指细胞在无氧的条件下，通过厌氧呼吸是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解成为不彻酶的催化作用，把糖类等有机物分

13、解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。一、需氧呼吸与厌氧呼吸比较一、需氧呼吸与厌氧呼吸比较需需O O2 2和酶和酶需酶需酶彻底彻底不彻底不彻底细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体细胞溶胶细胞溶胶COCO2 2、H H2 2O OCOCO2 2、酒精、酒精乳酸乳酸大量大量少量少量大量大量少量少量第第阶段完全相同阶段完全相同分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量意义意义为生命活动提供能量为生命活动提供能量为体内其他有机物的形成提供原料为体内其他有机物的形成提供原料影响细胞呼吸的因素及在生产实践中的作用 果蔬保鲜的核心问题就是如果蔬保鲜的核心问题就是

14、如何减缓呼吸何减缓呼吸，抑制，抑制新陈代谢，使新鲜果蔬处于休眠或半休眠状态。冷新陈代谢，使新鲜果蔬处于休眠或半休眠状态。冷藏法是目前普遍使用的果蔬保鲜方法，但其保鲜时藏法是目前普遍使用的果蔬保鲜方法，但其保鲜时间比较短。间比较短。思考：思考：冷藏法减缓果蔬呼冷藏法减缓果蔬呼吸的途径是什么？吸的途径是什么？ 6 6COCO2 2 + + 1 12H2H2 2O OC C6 6H H1 12 2O O6 6+ + 6 6H H2 2O + O + 6 6O O2 2提高氧气浓度提高氧气浓度 适当升高温度适当升高温度反应物反应物条件条件产物产物酶酶 增加水分增加水分+ +能量能量怎样才能促进需氧呼吸

15、？温度影响与细胞呼吸相关温度影响与细胞呼吸相关酶的活性酶的活性从而影响细胞从而影响细胞呼吸。呼吸。应用：应用：（1 1）贮存水果时，适当降低贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间。温度能延长保存时间。（2 2）在农业上，夜晚适当降）在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少细胞呼吸低温度，可以减少细胞呼吸对有机物的消耗。对有机物的消耗。二、影响细胞呼吸的因素二、影响细胞呼吸的因素1.1.温度温度外因：2.O2.O2 2浓度浓度一定范围内，需氧呼吸随氧气浓度的升高而增大一定范围内，需氧呼吸随氧气浓度的升高而增大, ,厌氧呼吸则受到抑制。厌氧呼吸则受到抑制。氧分压氧分压COCO2 2释释放放量量A AB

16、 BC C如图表示苹果储藏过程中，如图表示苹果储藏过程中，随着氧分压的变化，随着氧分压的变化，COCO2 2释放量的曲线。请回答：释放量的曲线。请回答：O O应用：中耕松土增加根的需氧呼吸；适当降低氧气应用：中耕松土增加根的需氧呼吸；适当降低氧气浓度可延长蔬菜、水果的保鲜时间浓度可延长蔬菜、水果的保鲜时间。 在一定范围内，随在一定范围内，随着氧分压增大着氧分压增大COCO2 2的释放量减少的释放量减少（1 1）ABAB段表示段表示_，原因是原因是_。 氧分压增大，厌氧呼吸受到氧分压增大，厌氧呼吸受到抑制，而需氧呼吸又很弱抑制，而需氧呼吸又很弱（2 2）BCBC段表示段表示_，原因是原因是_。随

17、着氧分压增大，随着氧分压增大，COCO2 2的释放量增大的释放量增大 氧分压增大，厌氧呼吸逐渐减弱，需氧呼氧分压增大，厌氧呼吸逐渐减弱，需氧呼吸加强吸加强氧分压氧分压COCO2 2释释放放量量A AB BC CO O（3 3）苹果在储藏过程中，最好选择图中）苹果在储藏过程中，最好选择图中_点所对应点所对应的氧分压，原因是的氧分压，原因是_。B B 在在B B点总呼吸强度最弱，有机物的点总呼吸强度最弱，有机物的消耗最少消耗最少CO2 的的释释放放量量0 5 10 15 20 25O2%ABC3.CO3.CO2 2浓度浓度COCO2 2是细胞呼吸的产物，是细胞呼吸的产物，过高的过高的COCO2 2

18、浓度可以抑浓度可以抑制细胞呼吸的进行。制细胞呼吸的进行。应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2CO2的浓度也具有良好的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。薯等。4.4.水分水分应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用降至最应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗。低，以减少有机物的消耗。水是需氧呼吸的反应物之一，水是需氧呼吸的反应物之一，减少水分可以抑制减少水分可以抑制细胞呼吸的进行。在一定范围内，呼吸强度随含细胞呼吸的进行。在一定范围内，呼吸强度

19、随含水量的增加而增加。水量的增加而增加。思考：思考： 储存水果和储存粮食如何区别？储存水果和储存粮食如何区别？答案：二者都需要在答案：二者都需要在低温低氧（高低温低氧（高CO2）中储存，但中储存，但粮食必须晒干，减少自由水含量，而粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜，水果则需保鲜，减少水分散失。减少水分散失。 遗传特性不同种类的植物呼吸速率不同。 旱生植物水生植物 阴生植物阳生植物内因：【例【例1 1】现有多瓶条件相同的酵母菌和葡萄糖的混】现有多瓶条件相同的酵母菌和葡萄糖的混合液，通入不同浓度的氧气，产生的酒精和二氧合液，通入不同浓度的氧气，产生的酒精和二氧化碳的量如图所示。则在氧气浓

20、度为化碳的量如图所示。则在氧气浓度为a a时时 ( () )A A酵母菌只进行厌氧呼吸，酵母菌只进行厌氧呼吸，不进行需氧呼吸不进行需氧呼吸B B用于厌氧呼吸的葡萄糖用于厌氧呼吸的葡萄糖的比例是的比例是2/52/5C C酵母菌需氧呼吸消耗酵母菌需氧呼吸消耗9 moL9 moL氧气氧气D D氧气浓度对酵母菌的呼吸方式无影响氧气浓度对酵母菌的呼吸方式无影响C C【解题关键】正确读出图中曲线所代表的意义，【解题关键】正确读出图中曲线所代表的意义，根据需氧呼吸和厌氧呼吸反应式，明确在需氧呼根据需氧呼吸和厌氧呼吸反应式，明确在需氧呼吸过程中，吸过程中，C C6 6H H1212O O6 6O O2 2CO

21、CO2 2=1=16 66 6，在厌氧呼，在厌氧呼吸中，吸中，C C6 6H H1212O O6 6COCO2 2C C2 2H H5 5OH=1OH=12 22 2。由此推理两。由此推理两曲线数值之间的关系。曲线数值之间的关系。【解析】由图可知：【解析】由图可知：C C6 6H H1212O O6 66H6H2 2O O6O6O2 26CO6CO2 212H12H2 2O O1 1 6 6 6 6x x y y 15156 6C C6 6H H1212O O6 62CO2CO2 22C2C2 2H H5 5OHOH 1 12 22 23 36 66 6A A错误，酵母菌既进行厌氧呼吸也进行需

22、氧呼吸。错误，酵母菌既进行厌氧呼吸也进行需氧呼吸。B B错误，用于厌氧呼吸的葡萄糖比例为错误，用于厌氧呼吸的葡萄糖比例为2/32/3。C C正确，正确，需氧呼吸消耗的氧气为需氧呼吸消耗的氧气为9 mol9 mol。 D D错误，氧气浓度错误，氧气浓度对酵母菌的呼吸方式有影响。对酵母菌的呼吸方式有影响。 土壤板结后，空气不足，会影响根系生长土壤板结后，空气不足，会影响根系生长, ,需要需要及时松土透气，以保证根系细胞呼吸对氧气的需要。及时松土透气，以保证根系细胞呼吸对氧气的需要。三、细胞呼吸的应用三、细胞呼吸的应用稻田需要定期排水。稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不如果稻田中的氧气不足，水稻根

23、细胞就会足，水稻根细胞就会进行酒精发酵，时间进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，细胞产生毒害作用，使水稻根系变黑、腐使水稻根系变黑、腐烂。烂。伤口包扎时应用透气性好的材料，保证伤口处细伤口包扎时应用透气性好的材料，保证伤口处细胞呼吸正常，并能抑制厌氧型病菌的繁殖。胞呼吸正常，并能抑制厌氧型病菌的繁殖。人在人在进行短时间、高强度进行短时间、高强度和具爆发性的运动时和具爆发性的运动时，以，以厌氧呼吸为主，这时会产厌氧呼吸为主，这时会产生大量的乳酸，积累在骨生大量的乳酸，积累在骨骼肌处，使人感到酸胀乏骼肌处，使人感到酸胀乏力；若进行力；若进行长跑、马拉松长跑、马拉

24、松等运动等运动，则以需氧呼吸供，则以需氧呼吸供能，这时产生的是能，这时产生的是COCO2 2和和水，不会产生酸胀乏力感。水，不会产生酸胀乏力感。影响细影响细胞呼吸胞呼吸的因素的因素温度温度COCO2 2浓度浓度氧氧浓度浓度水水影响酶的活性，有最适温度影响酶的活性，有最适温度生成物，生成物，一定范围内呼吸强度一定范围内呼吸强度随随COCO2 2浓度的增加而减小浓度的增加而减小反应物，反应物，一定范围内呼吸强度一定范围内呼吸强度随氧浓度的增加而增加随氧浓度的增加而增加反应物，反应物，一定范围内呼吸强度一定范围内呼吸强度随水分的增加而增加随水分的增加而增加(1)不同生物厌氧呼吸的产物不同，其原因在于

25、催化反应的酶不同。(2)原核生物无线粒体，有些原核生物仍可进行需氧呼吸。(3)需氧呼吸的三个阶段均有ATP产生，厌氧呼吸只在第一阶段产生ATP；有H2O生成一定是需氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。 不消耗不消耗O2，释放，释放CO2 只进行厌氧呼吸；只进行厌氧呼吸； O2吸收量吸收量CO2释放量释放量 只进行需氧呼吸；只进行需氧呼吸； O2吸收量吸收量 CO2释放量释放量 两种呼吸方式同时两种呼吸方式同时进行，多余进行，多余CO2来自厌氧呼吸；来自厌氧呼吸； 酒精量酒精量CO2量量 只进行厌氧呼吸；只进行厌氧呼吸； 酒精量酒精量 CO2量量 两种呼吸方式同时进行，两种呼吸方式同时进行，多

26、余多余CO2来自需氧呼吸；来自需氧呼吸；在分析需氧呼吸和厌氧呼吸物质变化的数量关系时有如下规律：（11年重庆卷）下列有关细胞结构和功能的叙述，错误的是（ ）A.氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜B.叶绿体基质中含有核酸和参与光合作用的酶 C.水分子和钾离子以自由扩散方式进出轮藻细胞 D.精细胞变为精子后，尾部的线粒体与其运动有关 C（2013新课标全国卷T6）1、关于酶的叙述,错误的是()A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物B 导致酶空间结构发生破坏而变性的因素有过酸、过碱、高温等; 低温能降低酶的活性,但不会破坏其结构。 (2013新课标全国卷T3) 关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述,正确的是() A.吸收不同矿