必修一的主要来源细胞呼吸

必修一的主要来源细胞呼吸第一页，共四十二页，2022年，8月28日概念：有机物在活细胞内经过一系列氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

一、细胞呼吸实质：分解有机物，释放能量分类依据：是否需要O2呼吸与细胞呼吸是一回事吗？细胞内+糖类+水CO2能量呼吸作用（本质）O2O2呼吸现象:吸入氧气排出二氧化碳的过程呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官CO2气体运输+第二页，共四十二页，2022年，8月28日酵母菌：单细胞真核生物,环境适宜时进行出芽生殖，环境恶劣时进行有性生殖，在有氧和无氧条件下都能生存。实验：探究酵母菌的呼吸方式第三页，共四十二页，2022年，8月28日酵母菌：单细胞真核生物,环境适宜时进行出芽生殖，环境恶劣时进行有性生殖，在有氧和无氧条件下都能生存。实验：探究酵母菌的呼吸方式酵母菌的有性繁殖

酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖的。两个临近的酵母细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相互接触、融合，并形成一个通道，两个细胞核在此通道内结合，形成双倍体细胞核，然后进行减数分裂，形成4个或8个细胞核。每一子核与其周围的原生质形成孢子，即为子囊孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。第四页，共四十二页，2022年，8月28日单细胞生物普遍有液泡：酵母菌、草履虫、衣藻、眼虫、变形虫等

第五页，共四十二页，2022年，8月28日提出问题：酵母菌在有氧条件下产生的气体是二氧化碳吗？酵母菌在无氧条件下除了产生酒精，还有其他产物吗？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。做出假设：第六页，共四十二页，2022年，8月28日一、有氧呼吸第一阶段：1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，同时产生少量的[H]和ATPC6H12O6C3H4O3+酶2[H]+少量能量4第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成CO2

和大量[H]，同时产生少量的ATP2C3H4O3+H2O酶CO2+[H]+少量能量6206第三阶段：前两阶段产生的[H]与氧气结合形成水，产生大量能量。[H]+酶H2O+大量能量O224612

酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。第七页，共四十二页，2022年，8月28日第八页，共四十二页，2022年，8月28日细胞膜线粒体第九页，共四十二页，2022年，8月28日ⅠⅡⅢ1分子葡萄糖酶少量能量酶2丙酮酸6O26CO212H2O

少量能量酶4[H]6H2O

C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量2丙酮酸+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量24[H]+6O2→12H2O+大量能量酶酶酶（细胞质基质）大量能量（线粒体基质）20[H](线粒体内膜)有氧呼吸的主要场所是线粒体第十页，共四十二页，2022年，8月28日第十一页，共四十二页，2022年，8月28日细胞呼吸产物中各元素的来源？1反应前后的水能消去吗？2让小白鼠呼吸含有放射性的氧，则放射性最先出现在哪里？接着呢？3有氧呼吸的能量利用效率大约是多少？酶C6H12+6H2+66C+12H2+能量O6OO2O2O第十二页，共四十二页，2022年，8月28日

有氧呼吸产生的大部分能量都以热能的形式散失，用于维持人的体温。只有少部分的能量储存在ATP中。

有氧呼吸：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底的氧化分解，产生二氧化碳和水，并释放大量能量，生成许多ATP的过程。有氧呼吸的能量转换效率很高，约40%。现在地球上的多数生物主要进行有氧呼吸，但一般都保留了进行无氧呼吸的能力。

你能长时间进行无氧呼吸吗，为什么没有氧气，人很快会昏迷进而死亡？1mol葡萄糖氧化分解能量2870kJ1161kJATP1709kJ热能38mol第十三页，共四十二页，2022年，8月28日无氧呼吸第一阶段：1分子葡萄糖分解形成2分子丙酮酸，同时产生少量的[H]和少量ATP。C6H12O6C3H4O3+酶2[H]+少量能量4第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。C3H4O3C3H6O3(乳酸)C2H5OH(酒精)+CO2

细胞质基质细胞质基质1mol葡萄糖氧化分解196.65kJ61.08kJ135.57kJATP无氧呼吸分解葡萄糖释放的总能量少，而且能量转换效率也只有31%。第十四页，共四十二页，2022年，8月28日第十五页，共四十二页，2022年，8月28日

无氧呼吸：是指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，释放少量能量，生成少量ATP的过程。

有氧呼吸：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底的氧化分解，产生二氧化碳和水，并释放大量能量，生成许多ATP的过程。两种无氧呼吸方式的具体实例说明：微生物的无氧呼吸又称为发酵1.产生酒精的无氧呼吸常见的例子有：①酵母菌在缺氧时②某些水果及某些植物的根在缺氧时例：高粱酒，葡萄酒2.产生乳酸的无氧呼吸常见的例子有：①乳酸菌②马铃薯块茎和玉米胚在无氧时③动物的肌肉细胞在缺氧时例：运动员长跑时，肌细胞无氧呼吸产生乳酸第十六页，共四十二页，2022年，8月28日有氧呼吸与无氧呼吸过程的联系葡萄糖丙酮酸有氧条件(线粒体)无氧条件(细胞质基质中)CO2+H2O+能量(大量)C2H5OH(酒精)+CO2+能量(少量)C3H6O3(乳酸)+能量(少量)(细胞质基质)（1）从葡萄糖到丙酮酸，这个阶段完全相同。（2）从丙酮酸开始沿着不同渠道形成不同产物。第十七页，共四十二页，2022年，8月28日有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系不同点相同点场所条件产物能量联系实质有氧呼吸无氧呼吸细胞质基质、线粒体细胞质基质需氧、需酶不需氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸大量，合成38ATP少量，合成2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成ATP第十八页，共四十二页，2022年，8月28日2、为什么没有氧气，人很快会昏迷进而死亡？3、从能量的角度分析，为什么地球上多数生物主要进行有氧呼吸？1、用酵母菌使葡萄汁发酵产生葡萄酒时，当酒精含量达到12%—16%，发酵酒停止了；人剧烈运动时，部分骨骼肌相对缺氧，会进行无氧呼吸产生乳酸，并使人感觉到肌肉酸痛。这些事实说明什么？4、从进化的角度分析下面三种类型的生物在进化史上出现的先后顺序。理论上，当酒精度超过16度时，酵母菌会彻底死亡酵母菌对酒精的耐受度是有限制的,高于或达到这个范围的话酵母菌就会因为酒精毒害或者细胞脱水而死亡,因此发酵过程就不能继续下去,所以在发酵之前要控制好酒精的量,不能过高也不能过低.，如果不吸氧，身体里的有些细胞在缺氧30秒左右就会造成细胞不可逆的永久性损伤,一个正常男子,呼吸停止8-10分钟便会死亡,这个时候在抢救就没有什么意义了,因为已出现脑死亡,即使是救过来也基本会变成植物人,妇女儿童相对而言,时间会更短厌氧型兼型厌氧性需氧型第十九页，共四十二页，2022年，8月28日CO2释放O2吸收胚根长出

在种子吸水的第Ⅰ阶段，由于(吸胀)吸水，呼吸速率上升。在种子吸水的第Ⅱ阶段，呼吸作用产生的CO2要比O2的消耗量大得多，说明此期间主要进行无氧呼吸。

在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了O2的进入量，种子以有氧呼吸为主，同时胚根大量吸水(渗透吸水)。ⅠⅡ种子萌发时吸水和呼吸变化曲线解读O2、CO2变化水分变化信息解读：第二十页，共四十二页，2022年，8月28日糖异生的路径第二十一页，共四十二页，2022年，8月28日1．温度呼吸作用在最适温度（25℃~35℃）时最强；超过最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，可达到提高产量的目的。二、影响细胞呼吸的因素第二十二页，共四十二页，2022年，8月28日RCO2生成量BCEPTQO2吸收量图中线的含义：两种呼吸方式同时存在的区段是QRP；QR区段CO2生成量急剧减少的原因是随着O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制；

T点之前引起曲线发生变化的因素是O2浓度，T点之后限制因素为温度等外在因素和酶等内在因素。区域OQP的面积表示无氧呼吸产生的CO2量，所以可画出无氧呼吸产生的CO2量随O2浓度变化的曲线QBE

0.510510152025O2浓度只进行无氧呼吸释放的CO2量最少，此条件最有利于蔬菜的储存；P点及以后：只进行有氧呼吸有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于无氧呼吸消耗的葡萄糖量的1/3有氧呼吸吸收的O2量(或释放的CO2量)等于无氧呼吸释放的CO2量影响细胞呼吸的因素2.氧气浓度第二十三页，共四十二页，2022年，8月28日CO2释放量相对值O2（%）无氧呼吸有氧呼吸细胞呼吸在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；氧气浓度为10%以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；氧气浓度为10%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，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜水果的保鲜时间。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，一样不利于蔬菜水果的保质、保鲜，所以一般采用低氧（5%）保存，此时有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。无土栽培通入空气，农耕松土等都是为了增加氧气的含量，加强根部的有氧呼吸，保证能量供应，促进矿质元素的吸收。246810氧气浓度影响细胞呼吸的因素第二十四页，共四十二页，2022年，8月28日3．二氧化碳浓度

CO2是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2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，有利于保存蔬菜水果。影响细胞呼吸的因素第二十五页，共四十二页，2022年，8月28日4．含水量呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量增加，代谢加强。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，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。影响细胞呼吸的因素第二十六页，共四十二页，2022年，8月28日三、细胞呼吸原理的应用选用“创可贴”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、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。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──味精。第二十七页，共四十二页，2022年，8月28日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，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壤中有机物的分解，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，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，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，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，使根系变黑、腐烂。第二十八页，共四十二页，2022年，8月28日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。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。相反，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。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。第二十九页，共四十二页，2022年，8月28日O2浓度(应用）一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增强，无氧呼吸则受到抑制。问：中耕松土有何作用？水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？第三十页，共四十二页，2022年，8月28日1、在实验条件下，测试某种恒温动物离体细胞的呼吸强度(E)受温度变化的影响，正确结果是（）2、下图表示大气中O2浓度对植物组织产生CO2

的影响，其中A曲线代表CO2释放量，B曲线代表O2的消耗量。贮藏水果时O2浓度应调节到（

）A．M点B．N点C．P点D．Q点CD第三十一页，共四十二页，2022年，8月28日3、右图是某种绿色植物的绿色器官在不同氧气浓度下，O2吸收量和CO2释放量的变化坐标图。氧气浓度为10%时，该器官进行的呼吸作用为（）A．有氧呼吸大于无氧呼吸B．有氧呼吸小于无氧呼吸C．有氧呼吸等于无氧呼吸D．只进行有氧呼吸D第三十二页，共四十二页，2022年，8月28日4、分析下图并回答：经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现哪种情况（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸汽和和温度变化对实验结果的影响）（）A．A处上升、B处下降B．A、B两处都下降C．A处下降、B处上升D．A、B两处都不变C第三十三页，共四十二页，2022年，8月28日5.有氧呼吸：

1）概念：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等的有机物彻底的分解产生二氧化碳和水，释放能量，产生许多的ATP的过程。

2）过程：第一阶段：1个分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，同时脱下4个(H)，放出少量的能量，合成2个ATP，其余以热能散失，场所在细胞的基质中。第二阶段：2个分子的丙酮酸和6个分子的水中的氢全部脱下20个（H），生成6分子的二氧化碳，释放少量的能量，合成2个ATP，其余散热消失，场所线粒体机基质。第三阶段：在前两个阶段脱下的24个(H)与6个氧气分子结合成水，并释放大量的能量合成34个ATP，场所在线粒体的基质.(在线粒体内膜上!)

第三十四页，共四十二页，2022年，8月28日细胞呼吸原理的应用:1.在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。2.在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收3.在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖4.在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼吸作用，减少有机物的消耗。第三十五页，共四十二页，2022年，8月28日右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化，请根据图解回答下列问题：（1）0点时，该器官的呼吸作用类型是

。无氧呼吸（3）在O2浓度为b%以下时（不包括0点），该器官的呼吸类型是

，因为

。有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放量大于O2吸收量（2）该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在P点重合，其呼吸类型为

，因为

。（4）由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时，应取O2含量为

值时，理由是_____________________有氧呼吸CO2释放量等于O2吸收量a

此时释放的CO2最少，果实和种子通过呼吸消耗的物质最少（此时有氧呼吸较弱，无氧呼吸也受限制）1.00.5abco2释放PO2吸收气体交换相对值O2含量（%）0第三十六页，共四十二页，2022年，8月28日例题1:如图所示曲线,表示的是一个贮藏白菜的地窖,随氧气的消耗,二氧化碳浓度变化的情况.据图回答:

(1)A-B段O2的消耗量很大,CO2浓度上升也很快,白菜在进行

呼吸.

(2)C-D段O2浓度接近于0,而CO2浓度仍在上升,白菜在进行

呼吸.(3)B-C段O2浓度已很低,CO2浓度几乎不上升,原因是

.(4)为了有益较长时间地贮藏大白菜,应把地窖的O2浓度控制在

范围内.CO2浓度O2浓度2520151050ABCD有氧无氧有氧呼吸进行的很慢而无氧呼吸也被氧气抑制B-C学案21题第三十七页，共四十二页，2022年，8月28日C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋能量(少)2C3H4O3

＋6H2O→6CO2＋20[H]＋能量(少)24[H]＋6O2→12H2O＋能量(多)有氧呼吸热能2ATP热能2ATP热能34ATP总反应：C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O能量(多)热能38ATP第一阶段：（细胞质基质中）第二阶段：（线粒体基质中）第三阶段：（线粒体内膜上）温故而知新酶酶酶酶主要场所：线粒体P93—94页丙酮酸丙酮酸第三十八页，共四十二页，2022年，8月28日无氧呼吸C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋能量(少)热能2ATP第一阶段：（细胞质基质中）第二阶段：（细胞质基质中）2C3H4O3＋4[H]

→2C3H6O3总反应：C6H12O6→2C3H6O3能量(少)热能2ATPC6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋能量(少)热能2ATP第一阶段：（细胞质基质中）第二阶段：（细胞质基质中）2C3H4O3＋4[H]

→2C2H5OH＋2CO2总反应：热能2ATPC6H12O6→2C2H5OH＋2CO2能量(少)乳酸发酵酒精发酵温故而知新→酶酶酶酶酶酶（乳酸）第三十九页，共四十二页，2022年，8月28日14、把小白鼠和青蛙从室温25℃的实验室移至5℃的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化（）A．小白