5.3细胞呼吸的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修14

第三节细胞呼吸的原理和应用问题探讨酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培

养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进

行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产

葡萄酒时，却需要密封发酵。1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义发酵生产葡萄酒的车间呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，

并释放能量，因此也叫细胞呼吸。一、细胞呼吸方式探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌是一种单细胞真菌，它于人类的生活息息

相关。做馒头、面包、酿酒等，都是利用酵母菌

的呼吸作用。酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼

性厌氧菌，因此便于用于来研究细胞呼吸的不同

方式。1.提出问题·酵母菌在有氧和无氧条件下是否进行细胞呼吸产物又是什·资料：酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精；酵母菌的细胞呼吸会产生二氧化碳。2.作出假设3.设计实验问题：1.怎样控制有氧和无氧的条件接橡皮球(或气泵)质量分数为10%酵母菌的

培养液

酵母菌培养液

-2.怎样鉴定有无酒精产生怎能鉴定有无CO₂产生如何比较CO₂产生的多少-酒精检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应：橙色→灰绿色-CO₂检测：1.通入澄清的石灰水：澄清→浑浊。-2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→绿→黄-3.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活·为酵母菌提供葡萄糖培养液，并在适宜的条件下培养。-4.本实验的自变量和因变量分别是什么·自变量：有无氧气·因变量：酵母菌的产物·无关变量：其他影响实验结果的因素。实验组(对比实验)组A:

有氧条件组B:无氧条件4.实验步骤条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾一-浓硫酸溶液有氧变

混

浊

/

快不出现灰绿色无氧变

混

浊

/

慢出现灰绿色1、酵母菌有氧呼吸产生CO₂,

无氧呼吸产生CO₂和酒精。2、有氧呼吸产生大量CO₂,

无氧呼吸产生少量CO₂5.实验结果实验现象：二

、有氧呼吸和无氧呼吸(

一

)有氧呼吸1、主要场所：线粒体(见92页)2、有氧呼吸的化学反应式酶C₆

H₁₂O₆+6H₂O+6O₂—→

6CO₂+12H₂O+能量3、

有氧呼吸过程第一阶段细胞质基质C₆H₂O₆酶

→

2C₃H₄O₃+

4[H]+

少量能量

,+6Ho

6CO₂+20团+少量能量第三阶段线粒体内膜24[H]+60₂

酶

>12H₂O+大量能量总反应式

酶 6CO₂

+12H₂O

+

能量第二阶段

线C木4、有氧呼吸过程图解有氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量第二阶段线粒体基质丙酮酸、H₂OCO₂

、[H]少量第三阶段线粒体内膜[H]、O₂H₂O大量5、有氧呼吸三阶段的比较6、有氧呼吸概念细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释

放

能量，生成大量ATP的过程。(

一

)无氧呼吸1、主要场所：细胞质基质2、

无氧呼吸的化学反应式(1)高等植物(水稻、苹果等)的无氧呼吸：

(酒精)+2C2₂+少量能量(2)高等动物和人的无氧呼吸：(乳酸)+少量能量3、无氧呼吸的过程(1)第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同(2)第二阶段细胞质基质2丙酮酸+4[H]

酶

2CO₂+2酒精(

C₂H₅OH)实例：大多数植物、酵母菌等。2丙酮酸+4[H]

酶

2乳酸(

C₂H₈O₂实例：乳酸菌、高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根等。4、无氧呼吸概念在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完

全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质、线粒体细胞质基质条件需氧、酶、适宜温度不需氧、需酶、适宜温度产物CO₂

、H₂0酒精和CO₂或乳酸能量变化释放大量能量释放少量能量大部分能量储存在乳酸

或酒精中相同点联系反应的第一阶段完全相同实质分解有机物，释放能量，合成ATP葡萄糖丙酮酸甘油

氨基酸三、细胞呼吸的意义(1)为生物体提供能量(2)生物体代谢的枢纽PG2D

时泊酸

NAoH

NAD

脂肪酰CoA

CoA

β-羟基丁酸

丙

酬PEPADP

ATP

监

NADH

CoA

NADH

CO₂

M

G

H₂

延胡常

异柠

乙

乙酰CoA

境珀酸GDp

ATP

草酰琥珀酸草酰乙酸

天门冬氨酸

天门

DH

NAD

o

-

酬戊二酸

CO₂谷

氨

酸

a-酮

H

二酸

NAp+

NADH

NH

2

氨基甲酰磷酸NH,+CO₂iDPPAOTPH₂2A酸戊氨酮谷a-HO₂戊二AaaANo酸酸C氨珀冬琥*事TPADP酰内NADHNAD酸yG酸DDAAFFDHDAANN乙酸-CoCoA酸TD*果1+…

丙酮AiACPC琥珀AMATA酰肝Co乙橡酸A柠cox2O酰H₂乙乙PNQHcpNADpAA酸NN萃酸苹ADADPCO₂NNGTPCDPcoA

脂肪

NA西D

Ca

-

脂

A

c

C

MG

CoA

草酰AT被

Arp酮体酸VA乙MHPAIPDA酸Cao乙rCoA防颜|SoPMFPA*ADpOP-CCDCMT城P胆碱ODPAC酸NTP酯2.DrG

3⑩t

油

FMN

₁→C→

tFA

肉碱

脂酰肉碱

酮体+aayPD₂AHFDHv₂FMNCoQ7pAD2NADPH2NADP*CO₂R-5-p葡萄糖ATP

→PAD

p

H₂OG-

6F--6:PADP*

oHG-1-PUTPHO

ADP

ADP

P

ATF

NAD*

H₂O

NADtH₂O+O₂钛基酸→

生糖生

酮→

生糖施生酮磷

酸二羟丙酬NAD*NADHADP+Pi谷氨酰胺

H

NH

H0()瓜氨酸精氨酸代现珀酸糖原UDPUDPGUDP甘油三酯甘油NHDATPADPa-D

甘油→

机酸

→

既酐

嘌吟→尿酸

→其它三大营养物质代谢途径之间的联系a-酮

酸Co₂

骨格服

NADH

NAp核苷酸核酸天门冬氨酸ATPAMP+PP肾排血液

NFN3①甘甘氨酸

5-

D-核糖延胡索酸*磷

脂精氨酸FADP-1,6-BP胆固醇尿

素鸟氨酸◆柠模酸蛋白压曲

,

国RN殊途

径H₂0FADCoA(肝

外→→特四

、影响细胞呼吸的因素1、

温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率，于温

度影响酶催化效率的曲线特征一致。①最适温度：细胞呼吸最强。②超过最适温度：呼吸酶活性降低，

甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。③低于最适温度：呼吸酶活性下降，

细胞呼吸受抑制。呼吸速率2、O₂

浓度：直接影响呼吸速率和呼吸性质。对无氧呼吸有抑制作用。氧气浓度2、0₂浓度A:在O₂

浓度为零时只进行无氧呼吸；A-B:随O₂浓度的升高，无氧呼吸逐渐受到抑制，而有氧呼吸还很弱，使得CO₂释放总量减少。B:

呼吸作用最低点B-C:主

要

与有氧呼吸加强有关。释放总量℃022、0₂浓度A点：只进行无氧呼吸B点：呼吸作用最低点C点：无氧呼吸消失点计算：氧气浓度为5时无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖之比2、0₂浓度A点：只进行无氧呼吸

B点：无氧呼吸消失点计算：氧气浓度为10时无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖之比3、CO₂浓度：作为呼吸产物，根据化学平衡，C02

浓度

高会抑制细胞呼吸的进行。CO₂

浓度呼吸强度含水量3、

水：自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。呼吸强度先通气，后密封。先让酵母菌有氧呼吸，大量繁

殖，再无氧呼吸产生酒精。五

、细胞呼吸原理的应用为伤口创造有氧环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口愈合。促进根部有氧呼吸，吸收无机盐等。避免肌细胞因供氧不足进行

无氧呼吸，产生大量乳酸，

乳酸大量积累会使肌肉酸胀

乏力避免破伤风芽孢杆菌等进行无氧呼吸而大量繁殖，

引起破伤风。思维训练-关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种真核细胞吞噬了原

始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分

解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主

细胞那里获得丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里

得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁

衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进

行细胞呼吸的细胞器。结果预测和结论：a.

若装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不动，

则说明种子只进行有氧呼吸；b.

若装置一中的液滴不

动，装置二中的液滴右

移，

则说明种子只进行无氧呼吸；c.若装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。活塞—活塞一红色液滴红色液滴经典题型：液滴移动问题20%NaOH

萌发5

mL

种子装置2萌发种子装置1蒸馏水

5mL呼吸速率以单位时间的O₂消耗量为指标。1、若要消除物理因素引起的气体体积变化，应设置对照组(校正装置)2、如果用绿色叶片作实验材料，则必须进行怎样的操作遮光处理活塞一红色液滴20%NaOH5