5.3 细胞呼吸的原理和应用（第2课时课件PPT

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5.3 细胞呼吸的原理和应用（第2课时）以葡萄糖为例，有氧呼吸过程总共分为几个阶段？每个阶段的反应过程是怎样的？发生场所在哪里？能量的产生情况如何？CO2在哪个阶段产生？O2在哪个阶段被消耗？分析产物CO2中“O”的来源，以及反应物O2中“O”的去向。问题探讨一、有氧呼吸外膜内膜DNA/RNA核糖体嵴增大膜面积分布有氧呼吸的酶基质分布有氧呼吸的酶C6H12O6线粒体细胞质基质①（少量） 一、有氧呼吸线粒体6CO2②C6H12O6细胞质基质①一、有氧呼吸12H2O细胞质基质③线粒体6CO2②C6H12O6①一、有氧呼吸第一阶段（细胞质基质）第二阶段（线粒体基质）第三阶段（线粒体内膜）酶(丙酮酸)一、有氧呼吸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一、有氧呼吸元素去向 2870kJ977.28kJ1892.72kJ一、有氧呼吸概括地说，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氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。（教材P93）同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呀吸具有不同的特点：有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是经过一系列的化学反应逐步释放的；这些能量有相当一部分储存在ATP中。一、有氧呼吸除酵母菌以外，还有许多种细菌和真菌能够进行无氧呼吸。此外，马铃薯块茎、苹果果实等植物器官的细胞以及动物骨骼肌的肌细胞等，除了能够进行有氧呼吸，在缺氧条件下也能进行无氧呼吸。一般地说，无氧呼吸最利用的物质也是葡萄糖。（教材P94）一、有氧呼吸问题探讨酸奶发酵是乳酸菌发酵，只进行无氧呼吸，不需要氧气，所以牛奶加满，而且发酵不产生气体，排气孔封闭;米酒发酵时挖一个窝保留部分空气是为了让酵母菌进行有氧呼吸，繁殖更快，接着进行无氧呼吸，产生酒精和CO2,因此要开排气孔。家用酸奶机可以进行酸奶和米酒发酵。酸奶发酵时，牛奶要加满，盖子的排气孔要封闭。甜酒发酵时，米中间要挖一个窝，盖子留一个排气孔。试分析这是为什么呢?细胞质基质葡萄糖丙酮酸2C2H5OH+2CO22C3H6O3场所细胞质基质二、无氧呼吸C6H12O6酶+少量能量（场所：细胞质基质）第一阶段：2C3H4O3+ 4[H] 第二阶段：酶2C3H4O3+4[H]2C2H5OH（酒精）+ 2CO2C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+少量能量总反应式：实 例：高等植物、酵母菌、苹果果实1、产物为酒精的无氧呼吸（场所：细胞质基质）（场所：细胞质基质）二、无氧呼吸C6H12O6酶+少量能量（场所：细胞质基质）第一阶段：2C3H4O3+ 4[H] 第二阶段：酶2C3H6O3（乳酸）2C3H4O3+ 4[H] C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量总反应式：2、产物为乳酸的无氧呼吸实 例：乳酸菌、高等动物、人、高等植物的某些器官（玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等）（场所：细胞质基质）（场所：细胞质基质）二、无氧呼吸葡萄糖C6H12O6丙酮酸+[H]酶C2H5OH （酒精）＋CO2C3H6O3（乳酸）酶酶第一阶段第二阶段少量能量不同点：第二阶段不同相同点：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、无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸的比较三、细胞呼吸原理的应用包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种酒。花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气。储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。三、细胞呼吸原理的应用提倡慢跑等有氧运动的原因之一是:有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。三、细胞呼吸原理的应用① 不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。② 同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。③ 同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。（1）内部因素遗传因素(决定酶的种类和数量)四、影响细胞呼吸的因素（2）外部因素——温度① 低温下贮存蔬菜、水果② 在大棚蔬菜的栽培过程中，增加昼夜温差，减少有机物的消耗，提高产量。温度主要通过影响酶活性来影响呼吸速率。四、影响细胞呼吸的因素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）外部因素——O2浓度四、影响细胞呼吸的因素（3）外部因素——O2浓度5O2（%）1.00.5PR101520DQTOCO2释放量R点的含义？ R点对应O2浓度下，呼吸速率最低，有机物消耗最少。QD：无氧呼吸速率OPT：有氧呼吸速率QPT：呼吸速率四、影响细胞呼吸的因素（3）外部因素——O2浓度A5O2（%）1.00.5BPRC101520DQTOCO2释放量B点的含义？有氧呼吸CO2释放量与无氧呼吸CO2释放量相等Q D：无氧呼吸速率OPT：有氧呼吸速率QPT：呼吸速率四、影响细胞呼吸的因素不消耗O2，只进行无氧呼吸。B点：C点之后：只进行有氧呼吸。无氧呼吸消失。DA点：重点分析：O2浓度对细胞呼吸速率的曲线分析P点：CO2释放量最低细胞呼吸最弱，有机物消耗最少。对应的O2浓度（D点），利于储藏和保存O2浓度为0-10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。（4）外部因素——CO2浓度5CO2（%）1.00.5C101520O呼吸速率① 地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。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。四、影响细胞呼吸的因素（5）外部因素——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。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。四、影响细胞呼吸的因素小结小结有氧呼吸过程图解葡 萄 糖丙 酮 酸[H] 酒精 + CO2乳酸酶无氧呼吸过程图解第一阶段第二阶段第一阶段第二阶段第三阶段甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。① 曲线a、b、c分别表示 、 和呼吸作用CO2释放量。② 在O2浓度为0时，CO2的释放量为___，此时只进行 ；当O2浓度 时， 只进行有氧呼吸，此时CO2释放量_____O2吸收量；当0＜O2浓度＜D时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸≥ DA等于四、影响细胞呼吸的因素甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。③ 在保存蔬菜、水果时，应选择乙图中 点对应的O2浓度，因为此时 ；保存条件一般为 。④甲图的a、b、c、d四种氧浓度中___是最适合蔬菜、水果的贮藏；⑤甲图中氧浓度为a时的情况对应乙图中的_____点；B细胞呼吸最弱零上低温、低氧Ac四、影响细胞呼吸的因素甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。⑥甲图中氧浓度为b时的情况对应乙图中的_____段之间；⑦ 甲图中氧浓度为____时没有酒精产生。dAC四、影响细胞呼吸的因素一、根据实验结果判断呼吸类型(1)实验装置强化课：细胞呼吸相关应用一、根据实验结果判断呼吸类型(2)实验结果预测和结论有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸不动不动不动不动右移左移强化课：细胞呼吸相关应用一、根据实验结果判断呼吸类型强化课：细胞呼吸相关应用二、测定组织细胞的呼吸速率细胞呼吸速率通常用___________速率或_______速率来表示CO2的产生O2消耗常用测定装置强化课：细胞呼吸相关应用二、测定组织细胞的呼吸速率测定原理 细胞有氧呼吸既产生CO2，又消耗O2，为测定其真实的呼吸情况，应只对其中一种气体的变化进行测定。为此，通常向装置内添加______溶液或_______溶液吸收释放的CO2NaOHKOH测定指标 CO2被吸收后，装置内气体总量减少，压强减小，刻度管内的小液滴向左移动。所以，可用单位时间内小液滴左移的距离代表细胞有氧呼吸消耗____的速率O2强化课：细胞呼吸相关应用二、测定组织细胞的呼吸速率装置变式强化课：细胞呼吸相关应用1、图为探究酵母菌无氧呼吸产物的装置，操作方法或实验现象错误的是（ ）A．E瓶密封培养一段时间后，再连通F瓶B．F瓶中的溶液可用溴麝香草酚蓝水溶液代替C．实验进行一段时间后，F瓶中的溶液会变浑浊D．实验结束后，用酸性重铬酸钾溶液检验F瓶中的酒精D即时练习即时练习2、下列生产措施或生活现象所涉及的细胞呼吸知识，解释不正确的是( 　 )CA．提倡慢跑，可防止无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀B．零度以上低温贮存果蔬，可降低呼吸酶活性，减少有机物的分解C．马铃薯块茎腐烂的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用D．作物种子贮藏前需要干燥，主要是通过减少水分以抑制细胞有氧呼吸即时练习3、细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述正确的是（ ）A．动物细胞内能进行过程①②或过程①③ B．酵母菌的过程②只在线粒体中进行C．过程①③释放的能量转移至ATP和酒精中D．乳酸菌细胞内过程④不需要[H]参与B4、如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述正确的是(　 　)（多选） A．从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度B．图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性C．图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强D．和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜ABD即时练习