5.3细胞呼吸的原理和应用课件-高一上学期生物人教版（2019）必修1

金太阳好教育云平台

5.3

细胞呼吸的原理和应用

你知道“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗？

“呼吸”是指人和动物与外界进行的交换气体的过程，是指呼吸动作。

“呼吸作用”是指细胞内有机物分解并释放能量的过程

。一、细胞呼吸的概念

细胞内有机物氧化分解，并释放能量二、细胞呼吸的方式1．探究酵母菌细胞呼吸的方式（1）实验原理——选材理由酵母菌：单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌在什么条件产生的CO2

（有氧？无氧？）哪种条件下产生的多？什么情况下能产生酒精？（4）作出假设（3）提出问题（5）设计实验CO2有氧产生无氧CO2+酒精产生酵母菌的呼吸方式是什么？酵母菌在有氧条件和无氧条件下都能进行呼吸1．探究酵母菌细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式实验思路？分析变量自变量：因变量：无关变量：细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物有氧无氧影响实验结果的其它因素反应物的量、反应时间、pH、温度、酵母菌的活性1．探究酵母菌细胞呼吸的方式对比实验分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳酒精、CO2二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式1．探究酵母菌细胞呼吸的方式（1）实验原理——判断原理CO2的检测：方案1：通入澄清的石灰水：澄清→浑浊方案2：溴麝香草酚蓝溶液：蓝→绿→黄酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应：橙色→灰绿色酒驾检测？1.图中NaOH溶液的作用是什么？2.澄清的石灰水有什么作用？3.B瓶为什么放置一段时间使进入A中的空气先经NaOH溶液处理，排除空气中CO2对实验结果的干扰让酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，并将B瓶中的氧气消耗掉，确保产物CO2是无氧呼吸产生的检测是否产生CO2进行实验得出结果1．探究酵母菌细胞呼吸的方式条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾-浓硫酸溶液有氧

无氧

变混浊／快无变化变混浊／慢出现灰绿色CO2的放出情况：A、B两组都有CO2的产生，但A组产生的CO2更多酒精产生的情况：A组没有酒精的产生，B组产生了酒精二、细胞呼吸的方式发现澄清石灰水先变浑浊后又变澄清，说明什么？说明酵母菌产生的二氧化碳量多1.问题聚焦11.有氧呼吸场所在？2.有氧呼吸分为几个阶段？3.有氧呼吸各个阶段反应物和产物是什么？有氧呼吸的过程C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶线粒体内膜线粒体外膜线粒体基质线粒体内外膜间隙1.场所细胞质基质和线粒体(主要)（二）细胞呼吸的方式2．有氧呼吸有氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段

第二阶段

第三阶段

细胞质基质葡萄糖丙酮酸、[H]少量丙酮酸、H2OCO2、[H]少量[H]、O2H2O大量有氧呼吸三个阶段的比较线粒体基质线粒体内膜2.过程细胞膜葡萄糖(C6H12O6)第一阶段2丙酮酸(C3H4O3)6H2O酶少量能量大量[H]6CO2线粒体基质O2O212H2O细胞质基质第三阶段线粒体内膜第二阶段酶少量能量少量[H]2丙酮酸(C3H4O3)少量能量大量能量基础巩固1.让一只实验鼠吸入18O2，可以最先检测到放射性的物质是（）A.丙酮酸B.葡萄糖C.水D.二氧化碳2.在需氧呼吸中，消耗水和合成水分别发生在（）A.第一阶段和第二阶段B.第二阶段和第三阶段C.第三阶段和第一阶段D.第三阶段和第二阶段3．需氧呼吸过程中释放的CO2中的氧

（）

A.全部来自氧气

B．全部来自水

C.全部来自葡萄糖

D．来自葡萄糖和水

？能量转化率

1mol葡萄糖彻底氧化分解释放2870kj的能量，其中只有977.28kJ储存到ATP中，还有1892.72kJ以热能的形式散失掉了。据此你可得出哪些结论？有氧呼吸产生的能量绝大部分以热能形式散失了；能量转换效率只有：977.28÷2870=34.05％；32个ATP有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物。生成的H2O中的氧全部来自氧气；生成的CO2中C来自葡萄糖,O来自葡萄糖和水有氧呼吸能量去向：大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中葡萄糖（C6H12O6）丙酮酸[H]酶少量能量酶1C2H5OH

+

CO2（酒精）C3H6O3

（乳酸）酶2第二阶段第一阶段无氧呼吸过程特点：1．第一阶段完全相同2．都在细胞质基质中进行3．都只在第一阶段产生少量能量二、无氧呼吸C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+少量能量总反应式：例：大多数植物、酵母菌例：高等动物、乳酸菌、（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）二、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相同点场所条件产物释放能量联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质需氧、酶不需氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸大量少量第一阶段反应完全相同分解有机物，释放能量，合成ATP

“三看”法判定细胞呼吸方式反应物和产物一定存在有氧呼吸消耗氧气物质量的关系场所一看

二看三看产生H2OCO2=O2只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸可存在脂质的氧化分解两类呼吸方式并存，差值为无氧呼吸产生CO2的量无氧呼吸有氧呼吸或两类呼吸方式共存一定存在有氧呼吸有酒精或乳酸一定存在无氧呼吸无CO2释放一定为产乳酸的无氧呼吸CO2＞O2CO2＜O2有线粒体参与只在细胞质基质中小结细胞呼吸过程2C2H5OH（酒精）+2CO22C3H6O3（乳酸）三、细胞呼吸原理的应用抑制厌氧病菌的繁殖控制通气的情况三、细胞呼吸原理的应用促进根的有氧呼吸低温低氧抑制细胞有氧呼吸，减少有机物的消耗酒精就会对根细胞产生毒害作用抑制破伤风芽孢杆菌提倡慢跑（四）影响细胞呼吸原理的因素影响细胞呼吸的因素：温度、水分、氧气、二氧化碳浓度通过影响_________而影响细胞呼吸。在一定范围内细胞呼吸的速率随温度的升高而明显加快，但超过一定的温度后，细胞呼吸反而会减弱，甚至停止。酶活性（1）温度：应用：蔬菜和水果储存：降温；保持昼夜温差（四）影响细胞呼吸原理的因素2．水

水既是原料，又是产物，细胞呼吸必需在水环境中才能进行。在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。

应用：稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。应用：种子贮藏前风干、晾晒：减少水分，

呼吸作用

降低细胞（四）影响细胞呼吸原理的因素

O2浓度CO2释放量

无氧呼吸：以酒精发酵为例，无氧呼吸随O2浓度增加而受抑制，O2浓度越高，抑制作用越强，O2浓度达到一定值时，被完全抑制。O2浓度CO2释放量

有氧呼吸：在一定范围内，有氧呼吸随O2浓度增加而增加，当O2浓度达到一定值时，由于酶和底物浓度的抑制，将不再增加。

3.氧气O2浓度与细胞呼吸速率的关系图（AB=BC)Q：在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；QR段：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。QP段：同时存在有氧呼吸和无氧呼吸P点：P点及以后细胞只进行有氧呼吸

（氧气吸收量=CO2的生成量）B点：表示细胞有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2含量相等CO2的生成量=总呼吸速率总呼吸速率=有氧呼吸速率+无氧呼吸速率MM点：细胞呼吸总强度最低（适合长期储存粮食（种子）等（四）影响细胞呼吸原理的因素

作为呼吸产物，根据化学平衡，CO2浓度高会抑制细胞呼吸的进行。4．CO2

应用：果实保鲜或储藏，可向密封环境中充入CO2或N2降低呼吸消耗。（4）CO2浓度：CO2的浓度升高，呼吸的速率降低。粮食储存条件：（零上）低温、低氧、干燥蔬菜、水果储藏条件：（零上）低温、低氧、适宜的湿度1.下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，据图回答：（1）图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主

要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_____________________________。氧气浓度增加，无氧呼吸受到抑制，同时有氧呼吸较弱（2）＿＿点的生物学含义是无氧呼吸消失点，此时O2吸收量＿＿（＞、＜、=）CO2的释放量。（3）氧浓度调节到＿＿点的对应浓度时，更有利于蔬菜粮食的贮存。理由是＿＿＿＿＿＿＿＿P＝R

此时有氧呼吸较弱，无氧呼吸受抑制，有机物的消耗最少。1.(2021·全国甲,2,6分，难度★）某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是()A.该菌在有氧条件下能够繁殖B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO22.(2020·全国1,2,6分，难度★★)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是()A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收,也无CO2释放D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多3.(2019·全国3.6分,难度★)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为()A.有机物总量减少,呼吸强度增强B.有机物总量增加，呼吸强度增强C.有机物总量减少，呼吸强度减弱D.有机物总量增加,呼吸强度减弱4.(2019·全国2.6分，难度★★)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯