细胞呼吸专题知识讲座

细胞呼吸专题知识讲座细胞呼吸专题知识讲座第1页高考考点1、细胞呼吸过程2、有氧呼吸与无氧呼吸异同3、酵母菌呼吸特点及呼吸方式判断4、探究酵母菌呼吸方式试验中有氧和无氧控制方法5、影响细胞呼吸原因及其在生活实践中应用细胞呼吸专题知识讲座第2页细胞呼吸概念

指

在细胞内经过一系列

，生成

或其它产物，释放出

并生成

过程。实质：分解有机物，释放能量，生成ATP有机物氧化分解二氧化碳能量ATP细胞呼吸专题知识讲座第3页有氧呼吸⑴写出有氧呼吸总反应式：C6H12O6+

H2O+

O2酶CO2+

H2O+能量６６６12⑵读懂教材93页有氧呼吸过程图解细胞呼吸专题知识讲座第4页C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP热线粒体细胞质基质②①③ADP+Pi+能量ATP酶细胞呼吸专题知识讲座第5页发生部位反应物生成物释放能量生成ATP是否需氧第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质线粒体基质线粒体内膜葡萄糖丙酮酸H2O[H]O2丙酮酸[H]CO2+[H]H2O少许少许大量少许少许大量2ATP2ATP34ATP不需不需需细胞呼吸专题知识讲座第6页C6H12O6+

H2O+

O2酶CO2+

H2O+能量６６６12O转移情况C6H12O6+

H2O+

O2酶CO2+

H2O+能量６６６12H转移情况C6H12O6+

H2O+

O2酶CO2+

H2O+能量６６６12C转移情况[H]丙酮酸丙酮酸细胞呼吸专题知识讲座第7页⑸有氧呼吸定义：

有氧呼吸是指细胞在

参加下，经过

催化作用，把

等有机物

，产生

，释放

，生成

过程。氧各种酶葡萄糖彻底氧化分解CO2和H2O大量能量大量ATP细胞呼吸专题知识讲座第8页2870kJ1161kJATP中1709kJ热能C6H12O66H2O＋6O2＋6CO212H2O＋＋能量酶能量利用率为：40%1mol储存散失细胞呼吸专题知识讲座第9页1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ1709kJ以热能形式散失1161kJ储存在ATP40.5％59.5％能使多少molADP转化为ATP？38mol细胞呼吸专题知识讲座第10页无氧呼吸过程第一阶段：第二阶段：+4[H]酶+能量C6H12O6２丙酮酸与有氧呼吸第一阶段相同２丙酮酸2C2H5OH+2CO22C3H6O3（乳酸）酶1酶2场所：细胞质基质场所：细胞质基质细胞呼吸专题知识讲座第11页葡萄糖2丙酮酸少许能量［H］酶2C2H5OH＋2CO2酶产生酒精无氧呼吸举例水稻根部细胞苹果果实内部细胞②酵母菌……C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少许能量酶①大多数植物，如：细胞质基质细胞呼吸专题知识讲座第12页产生乳酸无氧呼吸葡萄糖2丙酮酸少许能量［H］酶2C3H6O3酶举例人和高等动物肌细胞乳酸菌……甜菜块根马铃薯块茎C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少许能量玉米胚细胞细胞质基质无氧呼吸定义细胞呼吸专题知识讲座第13页葡萄糖C6H12O6C3H4O3C3H4O3丙酮酸

[H]ATPO2酒精

C2H5OH酶1C3H6O3乳酸

酶2CO2酶

细胞质基质细胞呼吸专题知识讲座第14页无氧呼吸定义

无氧呼吸是指细胞在

条件下，经过

催化作用，把

等有机物

，产生

_______或

，释放

，生成____

过程。无氧各种酶葡萄糖不彻底氧化分解酒精和CO2乳酸少许能量少许ATP细胞呼吸专题知识讲座第15页

196.65kJ135.57kJ热能C6H12O62C3H6O3＋能量酶无氧呼吸能量释放量能量利用率为：31%形成ATP是有氧呼吸：1/1961.08kJ1mol2molATP储存散失细胞呼吸专题知识讲座第16页第一阶段

第二阶段场所反应物生成物产生ATP数量是否需氧细胞质基质细胞质基质葡萄糖丙酮酸和[H]少许否无氧呼吸两个阶段丙酮酸酒精+CO2无否特点：反应条件温和，分步反应，逐步放能。乳酸细胞呼吸专题知识讲座第17页

项目类型有氧呼吸无氧呼吸

不同条件场所氧化产物能量释放相同联系本质意义（最主要）细胞质基质（第一阶段）线粒体（第二、三阶段）细胞质基质CO2和水CO2和酒精或乳酸大量少许酶和Ｏ２需酶不需Ｏ２第一阶段完全相同氧化分解有机物，释放能量，生成ATP为细胞生命活动提供ATP细胞呼吸专题知识讲座第18页探究酵母菌细胞呼吸方式提出问题作出假设设计试验进行试验分析结果、得出结论表示交流深入探究细胞呼吸专题知识讲座第19页

酵母菌：单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存。细胞呼吸专题知识讲座第20页细胞呼吸专题知识讲座第21页酵母菌酒精发酵：C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+能量细胞呼吸专题知识讲座第22页二作出假设：一提出问题：酵母菌在有氧还是无氧条件下产生酒精?酵母菌在有氧、无氧条件下是否都能产生CO2？产生CO2是否一样多?酵母菌在无氧条件下产生酒精。酵母菌在有氧、无氧条件下都能产生CO2，且有氧条件下产生CO2比无氧条件下多。细胞呼吸专题知识讲座第23页三设计试验：思索一：怎样检测有没有CO2、酒精产生？⑴检测有没有二氧化碳产生：试剂：

原理：

澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液

二氧化碳可使澄清石灰水变混浊；

可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。细胞呼吸专题知识讲座第24页⑵检测有没有酒精产生试剂：

原理：橙色重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液

橙色重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色．细胞呼吸专题知识讲座第25页思索二：怎样设计对比试验有氧条件和无氧条件对比细胞呼吸专题知识讲座第26页思索三：怎样控制变量⑴自变量：

怎样控制？⑵因变量：氧气有没有无氧组：装置密闭，不通氧有氧组：装置密闭，定时通入足够氧气

有没有酒精产生、有没有CO2产生、CO2产生多少细胞呼吸方式细胞呼吸专题知识讲座第27页⑶无关变量：①注意等量标准：②怎样排除通入空气中二氧化碳干扰？

③注意装置

④酵母菌其它培养条件将通入空气先导入能吸收二氧化碳溶液中，再导入酵母菌培养液中。如：10%NaOH溶液气密性（如温度、pH）相同且适宜25℃～35℃细胞呼吸专题知识讲座第28页AB或溴麝香草酚蓝水溶液检测酵母菌在无氧条件下是否产生了二氧化碳细胞呼吸专题知识讲座第29页CDE吸收通入空气中CO2，排除空气中CO2对试验结果干扰。或溴麝香草酚蓝水溶液检测酵母菌在有氧条件下是否产生了二氧化碳细胞呼吸专题知识讲座第30页有同学认为，在乙装置中１０％氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对试验结果有干扰，你同意吗？你怎样防止这种可能性发生，以确保试验更严谨？

在C、D锥形瓶之间增设一个装有澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）锥形瓶F，以检测经C瓶处理过气体中有没有二氧化碳。细胞呼吸专题知识讲座第31页⑸检测有氧、无氧条件下酵母菌细胞呼吸是否产生了酒精，需用

（试剂），依据原理是

。橙色重铬酸钾溶液

橙色重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色．细胞呼吸专题知识讲座第32页详细做法是：①取两支大小相同、洁净试管，编号为1、2；②从

和

锥形瓶中各取2mL

，分别注入

中；③再向两支试管中各滴加

，摇匀；④观察

。AD酵母菌培养液滤液1、2号试管0.5mL溶有0.1g重铬酸钾浓硫酸试管中溶液颜色改变细胞呼吸专题知识讲座第33页②依据试验需要，理清试验步骤配制培养液控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量设置对比试验科学检测因变量限制好无关变量①明确试验目标，科学设计试验设计试验须注意：细胞呼吸专题知识讲座第34页步骤一：配制酵母菌培养液10g酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液A组B组试验步骤细胞呼吸专题知识讲座第35页

步骤二：A试验组10%NaOH酵母菌培养液澄清石灰水试验步骤(有氧情况下)注意：安装时要确保其气密性细胞呼吸专题知识讲座第36页步骤二：B试验组酵母菌培养液澄清石灰水试验步骤(无氧情况下)注意：安装时要确保其气密性细胞呼吸专题知识讲座第37页步骤三：判定是否有CO2产生;判定是否有酒精产生0.5mL重铬酸钾浓硫酸溶液A组B组橙色试验步骤橙色细胞呼吸专题知识讲座第38页条件澄清石灰水/出现时间重铬酸钾--浓硫酸溶液有氧无氧变混浊／快无改变变混浊／慢出现灰绿色四进行试验,统计试验结果并分析分析酵母菌在有氧、无氧条件下都产生了CO2；有氧条件下产生CO2多酵母菌在有氧条件下不产生酒精；无氧条件下产生酒精细胞呼吸专题知识讲座第39页①酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生二氧化碳在有氧条件下，酵母菌经过细胞呼吸产生大量二氧化碳。在无氧条件下，酵母菌经过细胞呼吸产生酒精和少许二氧化碳。五分析试验现象，得出结论细胞呼吸专题知识讲座第40页

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，酵母菌经过细胞呼吸产生了大量CO2和H2O；在无氧条件下，酵母菌经过细胞呼吸产生酒精，还产生少许CO2。

五得出结论六表示和交流细胞呼吸专题知识讲座第41页（1）A瓶加入试剂是_____，其目标是___________________NaOH

使进入B瓶空气先经过NaOH处理，排除空气中CO2对试验结果干扰。细胞呼吸专题知识讲座第42页（3）图中装置有没有错误之处？请指出。（2）C瓶和E瓶加入试剂是____________________________________________________，其作用是__________________澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）检测CO2产生细胞呼吸专题知识讲座第43页（4）A瓶应封口一段时间后，再连通B瓶，其原因是________让酵母菌将瓶中氧气耗尽并排出瓶内原有CO2及有氧条件下产生CO2

。确保通入澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）CO2是酵母菌在无氧条件下所产生。细胞呼吸专题知识讲座第44页酵母菌培养液澄清石灰水细胞呼吸专题知识讲座第45页细胞呼吸专题知识讲座第46页探究一：细胞呼吸消耗氧气测定装置及相关试验设计（1）测定装置被研究生物灭活生物（2）对照试验设计NaOH溶液五、相关试验细胞呼吸专题知识讲座第47页（一）、在以葡萄糖为呼吸底物情况下，CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型主要依据1、释放CO2不消耗O2，只进行产生酒精无氧呼吸2、既不释放CO2也不消耗O2

，只进行产生乳酸无氧呼吸3、CO2释放量等于O2消耗量，只进行有氧呼吸4、CO2释放量等于O2消耗量，有氧呼吸和产生乳酸无氧呼吸同时进行①若CO2:O2=4:3,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率相等②若CO2:O2＞4:3，无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸③若CO2:O2＜4:3,有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸（二）、若细胞CO2释放量小于O2消耗量，说明细胞呼吸底物不是糖类，可能是脂肪。细胞呼吸专题知识讲座第48页B探究二:酵母菌细胞呼吸类型要经过试验探究酵母菌细胞呼吸类型,还要同时设计另一个试验,简明说出思绪?结果预测和结论:结果预测(红色液滴移动情况)对应结论装置A装置B123左移不动只有有氧呼吸右移不动只有没有氧呼吸左移右移两种呼吸类型都有细胞呼吸专题知识讲座第49页细胞呼吸专题知识讲座第50页探究三:酵母菌细胞呼吸场所细胞内有氧呼吸第二阶段为丙酮酸分解，其反应式为：为探究该反应发生场所做以下试验：步骤一、用

处理新鲜肝脏，使其分散成单个细胞；步骤二、离心得到细胞质基质和线粒体基质，分装在编号为1、2两支试管中；步骤三、

步骤四、

。预测试验现象及结论：1现象：

结论：

。2现象：

结论：

。3现象：

结论：

。2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]酶胰蛋白酶取等量且少许试管1和试管2中溶液分别置于A、B两支试管中，再取等量丙酮酸加入A、B两支试管中一段时间后向两支试管中加入四滴澄清石灰水并观察现象A出现浑浊B没有B出现浑浊A没有AB都出现浑浊该反应发生在细胞质基质该反应发生在线粒体基质该反应在两个场所中都有发生细胞呼吸专题知识讲座第51页1、A中有CO2产生，能够说明

2、B中有CO2产生，能够说明

3、AB中有CO2产生，则

植物细胞该细胞正在进行无氧呼吸该细胞正在进行有氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸在同时进行练习：细胞呼吸专题知识讲座第52页六、影响细胞呼吸原因1、温度呼吸作用在最适温度（25℃~35℃）时最强；2、氧气在氧气浓度为零时，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。（5%）保留

细胞呼吸专题知识讲座第53页1、判断细胞呼吸方式氧气浓度为B时：

。氧气浓度为B到G（不包含B点和G点）时：

。氧气浓度大于G（包含G点）时

。2、绿色区域代表含义是：

。3、假如DE=3CD，那么有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖比值为

，若有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量葡萄糖，CD和DE长度之比为：

。只有没有氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸同时进行只有有氧呼吸无氧呼吸CO2释放量1∶1DE=3CD练习:细胞呼吸专题知识讲座第54页条件有氧呼吸消耗O2量有氧呼吸产生CO2量有氧呼吸消耗葡萄糖量无氧呼吸产生CO2量无氧呼吸消耗葡萄糖量CO2产生总量葡萄糖消耗总量A条件60B条件124C条件318D条件02单位:mol610611224216121226500424ABCD分别是什么样条件?4、细胞呼吸专题知识讲座第55页5、假如纵坐标表示某种物质物质量，请在以下两个坐标中画出无氧呼吸释放二氧化碳量和葡萄糖消耗总量曲线。1/2CD+1/6DE细胞呼吸专题知识讲座第56页3、CO24、水

从化学平衡角度析，CO2浓度增加，呼吸速率下降

呼吸作用各种化学反应都是在水中进行，自由水含量增加，代谢加强细胞呼吸专题知识讲座第57页

细胞呼吸中间产物是各种有机物之间转化枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛应用。

1.发酵技术

2.农业生产

3.粮食储备和果蔬保鲜

4、医学上六细胞呼吸原理应用细胞呼吸专题知识讲座第58页1.发酵技术生产啤酒、果酒和白酒等生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产味精、酱油和醋生产单细胞蛋白应用于垃圾、废水处理利用发酵产生沼气

细胞呼吸专题知识讲座第59页酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜通气、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。醋酸杆菌是一个好氧细菌。在氧气充分和含有酒精底物条件下，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个好氧细菌。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。谷氨酸经过大家深入加工，就成为谷氨酸钠──味精。细胞呼吸专题知识讲座第60页2.农业生产

细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞分裂、植株生长和发育等提供能量和各种原料，所以，在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物生长发育。

细胞呼吸专题知识讲座第61页对于板结土壤及时进行松土透气，能够使根细胞进行充分有氧呼吸，从而有利于根系生长和对无机盐吸收。另外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物分解，从而有利于植物对无机盐吸收。水稻根系适于在水中生长，这是因为水稻茎和根能够把从外界吸收来氧气经过气腔运输到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻根也比较适应无氧呼吸。不过，水稻根细胞依然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定时排水。假如稻田中氧气不足，水稻根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。细胞呼吸专题知识讲座第62页3.粮食储备和果蔬保鲜

细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累降低。所以，对粮食储备和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞呼吸强度，尽可能降低有机物消耗等。

粮食储备果蔬保鲜水果低温保鲜细胞呼吸专题知识讲座第63页粮食储备

粮食储备时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保留期限。

例：稻谷等种子含水量超出14.5％时，呼吸速率就会骤然增加，释放出热量和水分，会造成粮食霉变。细胞呼吸专题知识讲座第64页果蔬保鲜

为了抑制细胞呼吸，果蔬储备时采取降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。

例