5.3细胞呼吸
5.3ATP的主要来源-细胞呼吸
探究酵母菌细胞呼吸的方式
细胞呼吸全图
何处产还原氢?
ATP 细胞质基质、线粒体基质
何处消耗还原氢?
细胞质基质、线粒体内膜
何处消耗水?
CO2
线粒体基质
ATP
何处产生水?
线粒体内膜
何处产生二氧化碳?
线粒体基质、细胞质基质(可能)
有氧与无氧呼吸比较
有氧呼吸 场所 氧 产物
线粒体、细胞质基质 需氧 二氧化碳、水
不可长时 间进行
无氧呼吸
检测二氧化碳? 澄清石灰水→变浑浊 溴麝香草酚蓝水溶液:蓝→绿 →黄
产生二氧化碳 用于发面 产生酒精 用于酿酒
检测酒精? 重铬酸钾的硫酸溶液:橙→灰绿 酵母菌如何正常生活? 5%的葡萄糖溶液,25~35℃培养 氢氧化钠溶液的作用? 除去空气中的二氧化碳,排除干扰 B瓶应封口放置一段时间? 耗尽瓶中原有的氧气,排除干扰
真核有氧呼吸 第2阶段 含呼吸酶 真核有氧呼吸 第3阶段
线粒体 是有线粒体?
有氧呼吸总反应式
不能约去水
不能写成=
不需要 写场所
不能写 ATP、E
要配平
生成水更多
有氧呼吸的过程
2870kJ
约40%
38ATP
1161kJ
有氧呼吸图解
膜的分隔、酶的差异 使反应有序进行
氧浓度
影响呼吸酶的活性 含水量影响代谢强弱
冰箱保鲜、暖 箱孵卵 种子干燥储存、 浸水萌发
高中生物 第五章 ATP的主要来源—细胞呼吸
5.3 ATP的主要来源—细胞呼吸班级姓名一、细胞呼吸的概念和方式1.请从以下五个方面理解细胞呼吸的概念。
(1)发生场所:生活状态的内。
(2)分解底物:生物体内的。
(3)呼吸产物:或不彻底的氧化产物(因呼吸类型而异)。
(4)反应类型:。
(5)能量变化:有机物中化学能释放,生成。
2.酵母菌是兼性厌氧菌,因此可以用酵母菌来研究有氧呼吸和无氧呼吸。
下面是简易的实验装置,结合该图进行分析:(1)变量的分析和控制①本实验的自变量和因变量分别是什么?②甲、乙装置中是如何控制自变量的(实验中有氧和无氧条件的控制)?(2)实验装置①图甲中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么?②B瓶装好后,要过一段时间再连接装有澄清石灰水的锥形瓶,这是为什么?①如何检测产物中含有酒精?②如何检测产物中含有CO2?如何比较CO2产生的多少?(4)结果分析①甲、乙装置中的澄清石灰水都变混浊,但是甲装置石灰水变混浊的程度大,这说明了什么?②从A 、B 中各取少量培养液分别注入1、2号两支试管中,再分别加入0.5 mL 含有0.1 g 重铬酸钾的浓硫酸溶液,振荡后发现1号试管不变色,2号试管变成灰绿色。
这说明了什么?(5)实验结论酵母菌的细胞呼吸有两种方式:有氧呼吸和无氧呼吸。
有氧呼吸必须在 条件下进行,产生大量的 和 ,无氧呼吸需在 条件下进行,无氧呼吸的产物有 ,同时也产生CO 2,但CO 2的产生量比有氧呼吸要 。
二、有氧呼吸的过程和能量利用下图是细胞内有氧呼吸的过程示意图(底物以葡萄糖为例),结合该图分析下面的问题:1.观察线粒体的结构,分析线粒体有哪些结构与呼吸作用相适应?2.结合图解,对有氧呼吸的三个阶段进行归纳,完成下表。
阶段 场所 物质变化放能多少第一阶段 葡萄糖――→酶2 +4 第二阶段 2丙酮酸+6 ――→酶 6 +20第三阶段24 +6 ――→酶123.式。
4.你能根据反应式概括出有氧呼吸的概念吗?5.1 mol 的葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水,释放出2 870 kJ 的能量,其中 1 161 kJ 左右的能量被ADP 捕获,储存在ATP 中。
5.3细胞呼吸(上课)
概念
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系 列的氧化分解,生成二氧化碳或其它产物, 释放出能量并生成ATP的过程。
实质 分解有机物,释放能量,生成ATP
方式
有氧呼吸 无氧呼吸
二
1.定义:
有 氧 呼 吸
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。
CO2 释 放 的 相 对 值
探究酵母菌细胞呼吸的方式
提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果、得出结论 表达交流 进一步探究
酵母菌:单细胞真菌,在有氧和无氧条件 下都能生存。生活中可利用酵母菌酿酒。
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的 CO2?产生的CO2是否一样多? 二 作出假设:
0
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。
2.氧气浓度
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。 CO2 释 放 量 相 对 值
C
A.装置甲中NaOH溶液的作用是吸收O2 B.装置乙在C处可检测到有酒精生成 C.装置乙应让B先反应一会儿再连接C D.两个装置均需要在黑暗条件下进行
9.右图表示在储存蔬菜、 水果时,大气中O2的浓度 对植物组织内CO2产生的 影响,试分析:
(1)A点表示植物组织 无氧呼吸 的产物。 释放CO2较多,这些CO2是_________ (2)由A到B, CO2的释放量急剧减小,其原因 随O2的增加,无氧呼吸受到抑制 是________________________ 。 (3)由B到C, CO2的释放量又不断增加,其主 要原因是随氧浓度增大,有氧呼吸不断加强 _________________________; 到C点以 受线粒体数 后CO2的释放量不再增加,其主要原因是_____ 量限制,有氧呼吸不再加强 _______________________。
5.3ATP的主要来源——细胞呼吸
细胞质基质
丙酮酸
C3H4O3
C3H4O3
葡萄糖
酶
C6H12O6
ATP
酒精 C2H5OH
CO2 O2
酶1
酶2
C3H6O3 乳酸
[H]
无氧呼吸的两个阶段
CO2
[H]
线 粒 体
[H]
有氧呼吸的三个阶段
第一阶段 场所 反应物 生成物 产生ATP数量 是否需氧 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸和[H] 少量 否 第二阶段 丙酮酸和水 CO2和[H] 少量 第三阶段 线粒体基质 线粒体内膜 [H]和 O2 H2O 大量
转化为ATP?
否 能使多少个ADP 是
特点:反应条件温和,多步反应,逐步放能。 38mol
细胞呼吸原理的应用
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。
无氧运动中,肌细胞 因氧不足,要靠乳酸发酵 来获取能量,会引起人有 肌肉酸胀乏力的感觉。
细胞呼吸原理的应用
缺氧的情况下,厌 氧病菌大量繁殖,不利 于伤口痊愈。
B
四、细胞呼吸的意义与应用
意 义
1、为生物体的生命活动提供能量。 2、为体内其他化合物的合成提供 原料。——如丙酮酸
四、细胞呼吸的意义与应用
应 用 细胞呼吸的中间产物是各种有机物 之间转化的枢纽,细胞呼吸原理在 生产实践中有广泛的应用。 1.发酵技术
2.农业生产
3.粮食储藏和果蔬保鲜 4.运动与损伤护理
思考
“呼吸”和“呼吸作用”有什么联系?
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1
有氧呼吸的能量利用特点
1.在细胞内,1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量,可使 977.28kJ左右的能量储存在ATP中,其余的能量则以热能的形式散失掉了 。请你计算一下,有氧呼吸的能量转化效率大约是多少,这些能量大约 能使多少ADP转化为ATP?
1molATP水解释放的能量高达30.54kJ
2.与燃烧迅速释放能量相比,有氧呼吸是逐级释放能量的,这对于生 物体来说具有什么意义? (1)有氧呼吸能更充分地利用能量 (2)有氧呼吸相对温和,能更好的在人体内进行且不损伤人体
巩固:下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:
①产生CO2的阶段( 二 ) ②产生H2O的阶段( 三 ),H2O参与的阶段( 二) ③氧气参与的阶段( 三 ) ④产生ATP的阶段(一、二、三) ⑤产生ATP最多的阶段( 三 ) ⑥分解1摩尔的葡萄糖需多少摩尔O2和产生多少摩尔CO2?
有氧 无氧
变混浊/快 变混浊/慢
不变灰绿色 出现灰绿色
实验步骤
实验结果、 得出结论
酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸。 在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2 在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2
探究酵母菌细胞呼吸的方式
本实验中哪个是对照组,哪个是实验组? 本实验的两组都是实验组
酒精和CO2 ;或乳酸 较少
不彻底
少
比
实质
较
联 系
联系
意义
分解有机物、释放能量 两者第一阶段完全相同 为生命活动提供能量和中间产物
细胞呼吸的意义
(1)为生物体提供能量
C6H12O6
ห้องสมุดไป่ตู้
细 胞 呼
5.3细胞呼吸
CO2 CO2
设计实验
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 酒精或者二氧化碳 配制酵母菌培养液置于A、B锥形瓶 组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图 放置在25-35℃、环境下培养8-9小时
进行实验
有氧呼吸
无 氧 呼 吸
进行实验
检测CO2的产生:观察澄清的石灰水是否变浑浊 检测酒精的产生: (1)各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升 注入已编号的试管 (2)分别滴加0.5毫升重酪酸钾--浓硫酸溶液, 轻轻震荡、混匀
不能。如果细胞中的能量一下子全部迅速地释放出来, 会摧毁细胞结构。
3.在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放 能量吗?
可以,通过无氧呼吸。
一、细胞呼吸的概念
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一 系列的氧化分解,最终生成CO2或其他产 物,释放能量并生成ATP的过程。(又称 呼吸作用)
探究:酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌 1、在有氧和无氧的条件下都能生活 2、生长周期短,繁殖速度快 3、单细胞的真核细胞
酶
6CO2 +20 [H] + 能量 (少量→2ATP)
③
[H]的氧化 24[H] + 6O2 酶
场所:线粒体内膜
12H2O + 能量 (大量→34ATP)
3.总反应式 C6H12O6+6H2O+6O2
酶
6CO2+12H2O+能量 (2870kJ) 38 mol ATP
热能:维持体温、散失
4.有氧呼吸的概念
►酒精的检测:
酸性重铬酸钾溶液 与酒精发生反应: 橙色→灰绿色
►CO2的检测: 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
人教生物必修1课堂跟踪检测:5.3 细胞呼吸的原理和应用
人教生物必修1课堂跟踪检测5.3 细胞呼吸的原理和应用一、单选题1.酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示,①~①为相关生理过程。
下列叙述正确的是( )A .①释放的能量大多贮存在有机物中B .①进行的场所是细胞质基质和线粒体C .发生①①时,2CO 释放量大于 2O 吸收量D .发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①①和①①【答案】D【分析】1、有氧呼吸全过程:(1)第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。
(2)第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。
(3)第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:(1)第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。
(2)第二阶段:在细胞质基质中,丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。
【详解】A 、①为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,其释放的少量能量中大部分以热能形式散失,有少部分合成A TP ,A 错误;B 、①属于有氧呼吸的第二、三阶段,其进行的场所是线粒体,B 错误;C 、①①是有氧呼吸, CO 2释放量等于O 2吸收量,C 错误;D 、酵母菌是兼性厌氧菌,既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸,所以发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①①和①①,D 正确。
2.细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛,下列有关叙述正确的是( )A .选用透气性好的“创可贴”可为伤口组织提供氧气B .及时疏松土壤可为根细胞吸收水和无机盐提供更多能量C .皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清D .低氧、零上低温、干燥是储藏水果、蔬菜保鲜的最佳条件【答案】C【分析】细胞呼吸原理的应用:种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。
5.3 ATP的主要来源——细胞呼吸
细胞在有氧和无氧的条件下都能进行细胞 呼吸——有氧呼吸和无氧呼吸。
细胞呼吸的概念:
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分 解,生成CO2或其他产物,释放出能量并生成ATP的 过程。
实质:氧化分解有机物,释放能量。
一、有氧呼吸
1、场所:细胞质基质和线粒体(主要的)
线粒体的结构示意图
外膜 内膜 基质 嵴
课堂练习 线粒体 1.葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在—————— 2.人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态,可 以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为—— 乳酸 ————
与氢结 3.在有氧呼吸过程中,氧气的作用是——————
合生成水,释放能量。 ———————————————— 有氧呼吸 和 ——————— 无氧呼吸 两 4.生物的细胞呼吸可分为——————
种类型,一般情况下供给肌肉活动的能量是通过—— 有氧 呼吸提供,其能源物质主要是 葡萄糖
———— ———— 。
5.生物的生命活动所需要的能量主要来自: A.糖类的氧化分解 B.脂类的氧化分解 C.蛋白质的氧化分解 D.核酸的氧化分解
A
6.人体进行有氧呼吸的主要场所是 A.肺细胞 B.内环境 C.线粒体 D.细胞质基质
2、有氧呼吸最常利用的物质----葡萄糖(C6H12O6)
3、有氧呼吸的三个阶段
① 葡萄糖的初步分解 场所:细胞质基质
C6H12O6 2C3H4O3 (丙酮酸) +4 [H] + 少量能量 (合成2 ATP) ② 丙酮酸彻底分解 场所:线粒体基质 酶 酶
2 C3H4O3 +6H2O (丙酮酸)
6CO2 +20 [H] +少量能量 (合成2 ATP)
思考
高中生物必修一第五章 5.3细胞呼吸
第一阶段完全相同
意义 为生物体的各项生命活动提供能量
促进/抑制 有氧/无氧呼吸
抑制厌氧菌
增加土壤的含氧量
破伤风芽孢杆菌为厌氧菌
一、氧气浓度 氧气浓度与CO2总释放量的关系曲线:OA2浓点度:为零时只
进行无氧呼吸 AD段:
浓度为大于零小于 10%时,既进行有 氧呼吸又进行无氧 呼吸
D点后: 浓度为10%以上时,只进行有氧呼吸。 先随氧浓度增加呼吸增强,最后维持不变
变混浊/快
无变化
无氧
变混浊/慢
由橙色变成灰绿色
酵母菌 有氧条件下产生CO2和水 无氧条件下产生酒精和CO2
细胞呼吸的类型:有氧呼吸和无氧呼吸
有氧呼吸 线粒体
外膜 内膜 基质
嵴
葡萄糖
场所、反应物、产物、 释放能量多少及去向
细胞质基质
6O2 4[H]
热能
大量 能量
ATP
③酶
20[H]
12H2O
线粒体内膜
氧气浓度与细胞呼吸之间关系的曲线图解
C点:无氧呼吸的消失点
B点:有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2速率相等, 但消耗有机物量不等, aB=Bb
A点: 细胞呼吸产生的CO2总量最少,该点氧气浓度 为储存水果、蔬菜的最佳浓度。
如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,请据图回答问题。
C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+少量能量
大多数植物、酵母菌:
C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2 +少量能量
细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡 萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释 放少量能量的过程。
生物学③必修5.3《ATP的主要来源——细胞呼吸》(新人教版-必修1)PPT课件_Hooker
二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 ⒍实验结论 酵母菌在有氧和无氧的条件下都 能进行细胞呼吸。在有氧条件下, 酵母菌通过细胞呼吸产生了大量的 CO2和H2O;在无氧条件下,酵母 菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生 少量的CO2。
7、问题思考
①为什么实验过程中有的小组从瓶A中取出培养液鉴定也变 成灰绿色?如何改进? 瓶A通氧不足,部分酵母菌进行了无氧呼吸。 用橡皮球持续向瓶C内通气,培养液的量应适宜。 ②为控制无氧条件,用T形夹夹住橡皮管密封处理,发生锥 形瓶B爆裂现象,这是为什么呢?如何排除这一现象? 密封之前瓶内有一定的氧气,酵母菌同时进行有氧和无氧呼 吸产生二氧化碳,增加气体压力。 B瓶封口后不用夹住,放臵一段时间后,再连通盛有澄清石 灰水的锥形瓶/ ③有人认为该实验装臵中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水 溶液的纯化学反应,与酵母菌无关,如何进行验证? 在有氧和无氧条件下各设一空白对照,即在培养瓶中只加入 葡萄糖水溶液,其他装臵与实验组相同。
训练迁移
1、适宜的温度条件下,在下列装臵中都加入活酵母, 其中适于产生酒精的装臵是( A )
A
加入葡萄糖和水
B
加入葡萄糖
加入水
C
D
加入葡萄糖和水 并不断搅拌
2、酿酒过程中如何控制发酵环境中的氧气,为什么 这么做?
三、细胞呼吸的类型
前面我们通过探究实验,知道了酵母 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 了大量的CO2和H2O;在无氧条件下,酵母 菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的 CO2。
酵母菌是一种单细胞真菌,依赖外来 的有机物进行异养生活,以出芽生殖的方 式产生后代。
液泡
⒈提出问题
思考
加入酵母菌和面作成的馒头、面包松软多孔, 是因为发酵产生气体所致,那么,产生的气体是 什么呢?在什么情况下产生的?
新教材高中生物 知识点5.3 ATP的主要来源——细胞呼吸
第五章细胞的能量供应和利用第三节ATP的主要来源------细胞呼吸一、细胞呼吸1.( × )细胞呼吸的底物一定是葡萄糖。
2.( × )有机物在细胞内的氧化分解和体外燃烧一样。
3.( × )细胞呼吸的产物一定有CO2。
4.( √ )细胞呼吸是在细胞内进行的。
二.细胞呼吸的方式1.( × )有氧呼吸时,生成物中H20中的氢全部来自线粒体中丙酮酸的分解。
2.( √ )细胞呼吸释放的化学能少部分转化为ATP中的化学能。
3.( √ )酵母菌进行发酵的反应式:C6H1206- ->2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量。
4.( √ )乳酸菌进行无氧呼吸的反应式: C6H1206 --2C3H6O3(乳酸)+能量。
5.( √ )若在酵母菌酒精发酵后期通入氧气,与不通氧气相比,酒精的产生量会减少。
6.( × )细胞质基质不能为细胞代谢提供ATP。
7.( √ )用含O18的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,O18的转移途径是葡萄糖--丙酮酸--C02。
8.( × )在有氧呼吸和无氧呼吸过程中,[H]只在有氧呼吸过程中生成。
9.( √ )若在酵母菌酒精发酵后期通入氧气,与不通氧气相比,酒精的产生量会减少。
10.( × )细胞质基质不能为细胞代谢提供ATP。
11.( × ).马铃薯储藏久了会有酒味产生。
12.( × )只有糖类才能作为细胞呼吸的底物。
13.( × )无氧呼吸的两个阶段都能释放能量。
14.( √ )有氧呼吸过程中,中间产物丙酮酸必须进入线粒体才能被彻底氧化分解。
15.( × )有氧呼吸产生二氧化碳,无氧呼吸不产生二氧化碳。
16.( × )有氧呼吸的强度晚上比白天强。
17.( × )有氧呼吸逐步释放能量,无氧呼吸瞬间释放能量。
18.( × )线粒体是有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸。
人教版生物必修一5.3细胞呼吸的原理和应用
1
6
6
无氧呼吸: C6H12O6 酶 2C2H5OH +2CO2+能量
4.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a,b,c,d时, CO2释放量和O2的吸收量的变化,下列相关叙述正确的是
(B )
A.氧浓度为a时,最适于贮藏该植物器官 B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸 的5倍 C.氧浓度为c时,无氧呼吸最弱 D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
二
三
全
有氧呼吸概念:
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_C_O_2_和__水__,释 放能量,生成__大__量_A_T_P____的过程。
这里的[H]是一种 十分简化的表示方式。 这一产生[H]的过程实际 上是指氧化型辅酶 Ⅰ(NAD+)转化成还原型 辅酶I(NADH)。
肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸
影响呼吸作用的因素:
温度、O2浓度、CO2浓度、含水量等。
粮食储藏: 低温(零上低温)、低O2、干燥 果蔬保鲜:
低温(零上低温)、低O2、湿润
O2浓度影响呼吸作用的曲线
CO2
A
释 放 量
CO2总释放量
有氧呼吸CO2释放量
A点:只进行无氧呼吸
C点(D点)及以后:只进行有氧呼吸
二、有氧呼吸
1.主要场所: 线粒体
外膜 内膜
嵴 线粒体基质
线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶
思考:
1.根据图解和教材写出各阶段分 反应式及场所。
有氧呼吸的三个反应阶段:
第一阶段: 细胞质基质
葡萄糖 酶 2丙酮酸+4[H]+少量能量
5.3 细胞呼吸
细胞呼吸类型
有氧呼吸 细 胞 呼 吸
无氧呼吸Biblioteka 葡萄糖 (C6H12O6)
生物体主要的能源物质
有氧呼吸主要场所
有氧呼吸的概念
细胞在氧气的参与下,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。
有氧呼吸的化学反应式
C6H12O6+ 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O +能量
酶
有氧呼吸的过程
第一阶段:葡萄糖的初步分解 场所:细胞质基质 酶 1葡萄糖 2丙酮酸+还原氢([H]) 释放少量能量
第二阶段:丙酮酸彻底分解 场所:线粒体基质 酶 丙酮酸+水 还原氢([H]) +二氧化碳释放少量能量 第三阶段:[H]的氧化 还原氢([H]) +氧气 场所:线粒体内膜
②产生的乳酸对细胞有毒害作用
③没有专门的无氧呼吸结构 ④产生的能量太少 A、①② B、②③ C、③④ D、①④
5、在生产实践中,贮存蔬菜和水果的最佳 组合条件是 A、低温、干燥、高氧 B、低温、适宜湿度、低氧 C、高温、干燥、高氧 D、高温、适宜湿度、低氧
6、在a,b,c,d条件下,测得某植物种子萌发时CO2和O2 体积变化的相对值如表所示。若底物是葡萄糖,则 下列叙述中正确的是 CO2释放量 O2吸收量
酶
水
释放大量能量
有氧细胞呼吸的过程示意图
有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 第一阶段 场 所 反应物 产 物 丙酮酸 [H] 释能
5.3 细胞呼吸的原理和应用(第三课时)-高一生物上学期同步课件(人教版2019必修1)__1
应用
①中耕松土 可增强根的呼吸作用,有利于矿质 元素的吸收。
②低氧储存蔬菜、水果、粮食 为了减少有机物消耗,应控制低氧 (a点氧气浓度)环境
实战训练
4.研究小组通过实验探究适宜温度条件下某绿色植物呼吸速率受氧气浓 度的影响,结果如图所示。据图分析正确的是( )
A.A点时细胞呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质 B.P点无氧呼吸和有氧呼吸相等,CO2生成量等于O2吸收量 C.欲测定该绿色植物呼吸作用受
二、影响细胞呼吸的因素
2.氧气浓度:
细胞呼吸
CO2的总量
CO2
释Q
放 量
有氧呼吸速率
RP
2.各点分析: ①Q点:不⇒只消进耗行O2,无只氧产呼生吸CO。2
②P点:消耗O2量=产生CO2量 ⇒只进行 有氧 呼吸
③R点:
产生CO2_最__少__ ⇒组织细胞呼吸_最__弱__点_
A 无氧呼吸速率 B
此时有机物消耗最少,R点对应的O2 浓度是储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度。
细胞含水量
应用
①粮食贮藏:零上低温,低氧,干燥;干种子 萌发前进行浸泡处理 ②果蔬储存:零上低温,低氧,一定湿度 ③土壤板结、长期水淹,出现烂根现象,需要 及时排水。
实战训练
6.下列关于细胞呼吸原理的应用,正确的是( )
A.制作酸奶时,应通入空气使乳酸菌快速繁殖 B.种子储藏前,应晒干以减少自由水含量降低代谢 C.温室种植蔬菜,适当提升夜间温度可以提高产量 D.人体进行有氧运动,可防止无氧呼吸产生的酒精造成的损害
a.促进无氧呼吸 b.抑制无氧呼吸 c.促进有氧呼吸
实战训练
2.细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。下列叙述错误的 是( )
5.3 细胞呼吸
3、在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释 放能量吗?
能。 但是无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸要少。
一、细胞呼吸的概念
1.细胞呼吸的概念
细胞呼吸(呼吸作用)是指有机物 在细胞内经过一系列氧化分解,生成二 氧化碳或其他产物,释放能量并且生成 ATP的过程。
发生场所: 分解的底物: 细胞内 有机物 化学变化的性质: 氧化分解 最终结果: 物质分解 释放能量 2.实质
酶
6CO2+ 12H2O +能量
④有氧呼吸概念:
细胞在O2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CO2和H2O, 释放能量,生成许多ATP的过程。
有氧呼吸过程特点:
1.第一步在 细胞质基质中进行,二三步在 线粒体 中进行 2. 每一步 均产生ATP,但 第三步 产生的ATP最多 3. 第一、二步 均产生还原性[H] ,但 第三步 还原性[H] 全 部参与反应消耗了。 4..呼吸作用只有 第三步 才需要氧气。 5.吸收的O2量与释放的CO2量 相等 6.吸收的O2全部到 水 中去了
例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器 官(马铃薯块茎、甜菜块根等)
B.酒精发酵 酶 C6H12O6 酶
菌
2CH3COCOOH(丙酮酸) 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 能量
例:大多数植物、酵母
无氧呼吸的概念 细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催 化作用,把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧 化分解,产生酒精或乳酸等中间产物,释放 少量能量,生成ATP的过程。 无氧呼吸的特点
B. 在农业上,夜晚适当降低温度,可以减少呼 吸作用,从而降低有机物的消耗。
呼 吸 速 率
水果的低温保鲜
5.3 细胞呼吸
C2H5OH和CO2、少量能量
无氧呼吸
无氧呼吸
无氧呼吸 酒精发酵 乳酸发酵
微 生 物
酵母菌 乳酸菌
C3H6O3、少量能量
三、无氧呼吸
1、过程
场 所: 细 胞 质 基 质
[H] 2丙酮酸 酶 [H] 2C3H6O3 酶
第二阶段
C6H12O6
酶 少量能量 (少量ATP)
第一阶段
(乳酸)
(酒精) 2C2H5OH
+2CO2
2、总反应式:
C6H12O6
酶
C2H5OH(酒精) + 2CO2+少量能量
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
A、1:2 B、1:3
?
C、1:4
D、1:6
课内巩固
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 无氧呼吸 是 。
气体 交换 相对 值
1.0
co2 释 放
O2吸收
P
0.5
0
a
b
O2含量(%)
(2)该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在P点重合,其呼吸 有氧呼吸 ,因为 CO2释放量等于O2吸收量 。 类型为 (3)在O2浓度为低于b%时(不包括0点),该器官的呼吸类 型是 有氧呼吸和无氧呼吸 ,因为 CO2释放量大于O2吸收量 。 (4)由该曲线提示的原理,我们在进行果实和种子贮藏时, a 此时释放的CO2 应取O2含量为 值时,理由是 _____________________
最少,果实和种子通过呼吸消耗的有机物最少
5.3 细胞呼吸的原理和应用(学生版)-高中生物同步精品讲义(必修一)
)
A.有氧运动能避免肌细胞无氧呼吸产生大量酒精
B.有氧运动时人体通过有氧呼吸获得较多能量
C.有氧运动时葡萄糖在线粒体中彻底分解成水和 CO2 D.有氧运动时葡萄糖分解释放出的能量主要存储在 ATP 中
4.下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的叙述,正确的是(
)
A.有氧呼吸和无氧呼吸的每个阶段都有 ATP 的合成
D.乙图中 C 点对应的 O2 浓度是最适合苹果储藏的浓度
16.人体运动强度与氧气消耗量和血液中乳酸含量的关系如下图,下列说法正确的是(
)
A.有氧呼吸时葡萄糖中所释放的能量大部分储存在 ATP 中
B.高强度运动下,肌肉细胞中二氧化碳的产生量大于氧气的消耗量
C.肌细胞进行无氧呼吸时只有第一阶段生成少量 ATP
;
(3)有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在
中。
三、无氧呼吸
1.场所:
。
2.类型和过程
类型
酒精发酵
乳酸发酵
第一阶段
葡萄糖→ + +少量能量
第二阶段 反应式 实例
丙酮酸→
酶 C6H12O6――→
+CO2
某些植物、酵母菌等
丙酮酸→ 酶 C6H12O6――→ 高等动物、马铃薯块茎、甜菜根、玉米胚、 乳酸菌等
【拓展延伸】细胞呼吸方式的判断
考点 03 影响细胞呼吸的因素
【典型例题】
如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子气体交换相对值与 O2 浓度之间的关系。下列叙述正确的是
(
)
A.马铃薯块茎 CO2 释放总量与 O2 浓度之间的关系可以用上图表示 B.若图中的 AB 段与 BC 段的距离等长,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的一半 C.P 点时产生 CO2 的场所是线粒体内膜 D.图中 O2 吸收量最终不再增加的主要原因是细胞中呼吸酶的数量有限 【易错分析】结合 O2 浓度影响细胞呼吸的曲线分析: (1)O2 浓度为 C 时,AB=BC,此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖不是一样多,理由是根据有氧呼吸和无氧呼吸 的方程式可以看出,当有氧呼吸和无氧呼吸释放的 CO2 量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是 1∶3。
5.3——细胞呼吸
影响呼吸作用速率的外界因素:温度、 水分、 影响呼吸作用速率的外界因素:温度、O2、水分、 温度对呼吸作用的影响: 温度对呼吸作用的影响: 主要是影响酶的活性 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用
氧气对呼吸作用的影响: 氧气对呼吸作用的影响:
T
水
在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强,随 O2 在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强, 含水量的减少而减弱。 含水量的减少而减弱。 所以,稻谷等种子在贮藏前要晾晒,甚至风干, 所以,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。 水分,降低呼吸消耗。
*O 酶 C6H12O6+6H2O+6 2
6CO2+ 12H2*O +能量 能量
C、H、O的来龙去脉: 、 、 的来龙去脉 的来龙去脉:
C: : H: :
C6H12O6 →丙酮酸 丙酮酸→CO2 丙酮酸 C6H12O6 丙酮酸→ 丙酮酸→[H] →H2O [H] →H2O H2O →[H] →H2O
C6H12O6 酶
场所:细胞质基质 场所:
2C3H4O3 +4 [H] + 能量 丙酮酸) 少量) (丙酮酸) (少量)
② 第二阶段:丙酮酸不彻底分解 第二阶段:
场所:细胞质基质 场所:
酒精发酵 2C3H4O3 +4 [H] 乳酸发酵 2C3H4O3 +4 [H]
酶 酶
2C2H5OH (酒精) +2CO2 酒精)
[H] 酶
水 能量
线 粒 体 基 质
氧气
线粒体 内膜
能量 水
酶
二氧化碳
有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 第一阶段 场所 细胞质 基质 反应物 葡萄糖 丙酮酸 H2O [H]、O2 [H]、 产物 丙酮酸 [H] 释能 少量
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有氧:线粒体 酶
6CO2+12H2O+能量
C6H12O6
酶
2分子 丙酮酸
酶
无氧: 细胞质基质
2C2H5OH +2CO2 +能量
酶
2C3H6O3 +能量
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
类型 项目
有氧呼吸 细胞质基质、线 粒体(主要)
无氧呼吸 细胞质基质
场 所 区 别
条 件
产 物 释 能 联 系
需氧、酶等
二氧化碳和水 较 多
第三节 ATP的主要来源—— 细胞呼吸
学习目标: 1、说明细胞呼吸的过程及场所 2、说出有氧呼吸和无氧呼吸的异同
一、有氧呼吸
有氧呼吸的过程是怎样的呢? 请大家
速览P93-94教材,思考以下问题:
1、第一阶段的反应场所、反应物、产物是什么?
2、第二阶段的反应场所、反应物、产物是什么? 3、第三阶段的反应场所、反应物、产物是什么? 4、哪个阶段释放出的能量最多?
不需氧、需酶
酒精、二氧 化碳或乳酸 较 少
①两者第一阶段完全相同 ②都分解有机物、释放能量
三、细胞呼吸意义
1.为生命活动提供能量 2.为体内其他化合物的合成提供原料
四、呼吸原理的应用
思考
1.某地区蔬菜长势良好,一场洪水将蔬 菜根部淹没,十多天后,洪水才慢慢退 去。洪水退去后,蔬菜会出现什么后果? 为什么?
2、无氧呼吸的过程?
3、无氧呼吸总反应方程式?
1、无氧呼吸过程
场所:细胞质基质
第一阶段: C6H12O6
酶
2C3H4O3 +4[H] +少量能量
场所:细胞质基质
第二阶段:
2C3H4O3+4[H] 2C3H4O3+4[H]
酶
2C3H6O3(乳酸) 2C2H5OH(酒精) +2CO2
酶
丙酮酸分解不彻底
抢答题.看谁最快
在有氧呼吸过程中 1、哪个阶段产生CO2? 3、哪个阶段产生能量最多? 4、哪个阶段有水参与? 5、哪个阶段产生水? 6、哪个阶段产生[H]最多?
第二阶段 第三阶段
第二阶段 第三阶段 第二阶段
2、哪个阶段有氧气参与反应? 第三阶段
7、能产生ATP的场所是? 细胞质基质、线粒体
下图是有氧呼吸的过程图解,请依图回答:
酶 C6H12O 6 4
(1)写出长方框内1、2、3所依 次代表的物质名称:丙酮酸 、 _____ H2O 、 CO2 。 (2)依次填出椭圆框内4、5、6 所代表的能量的多少 少 、 少 、 ____ 大量 。 (3)有氧呼吸的主要场所是 线粒体 ______,进入该场所的呼吸 底物是_____ 。 丙酮酸
C3H6O3
O2
[H]
酶
ADP+Pi
多种酶 少量 能量 酶 酶
有 O2
ADP+Pi
大量 能量
无 O2
H2 O
ATP
ATP
CO2
有氧呼吸概念:
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。
能量
1mol葡萄糖释放2870KJ,有1161KJ转移 至ATP(合成38molATP),能量效率高达40% 其余主要以热能(1709KJ)的形式散失掉。
2.酸奶或泡菜,啤酒或米酒,在制 作过程中都要密闭处理----发酵后 制成口感舒适、略带酸味或酒味的 食品
请问“密闭处理、酸味、酒味”是怎么 回事?
水生植物的通气组织
新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,适当延长保鲜时间的生理原因是(
A、呼吸作用减弱 B、呼吸作用加强
)
C、光合作用减弱
D、促进了物质的分解
种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是(
有பைடு நூலகம்呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段
细胞质 基质
线粒体 基质 线粒体 内膜
葡萄糖 丙酮酸 H 2O [H]、O2
丙酮酸 [H]
少量
第二阶段
CO2、[H] 少量
H2O 大量
第三阶段
细胞呼吸
C2H5OH+CO2
C6H12O6
酶
ADP+Pi
少量 能量 酶
不同的酶
[H]
C3H4O3 ATP H2O
2、无氧呼吸总反应式 C6H12O6
酶
2C2H5OH +2CO2 + 能量
高等植物(水稻、苹果等)和酵母菌的:
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)+ 能量
动物、人和乳酸菌的无氧呼吸: 注:马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根无氧产生乳酸
3、无氧呼吸概念:
指细胞在无氧或缺氧条件下,通过酶的 催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底地氧化 分解成为乙醇或乳酸等,同时释放出较少能 量的过程。
1
酶 [H] [H] O2
酶 2
5
6 3
单击画面继续
1、H2O中的H和O分别来自哪?
H来自 C6H12O6和H2O
O来自O2 2、CO2中的C和O分别来自哪? C来自 C6H12O6 O来自 C6H12O6和H2O
二、无氧呼吸
请大家速览P94-95教材,讨论回答以下问题:
1、无氧呼吸与有氧呼吸有无联系?
A、根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏 C、光合作用强度不够 D、细胞有氧呼吸受阻
)
作业:分析影响细胞呼吸的外界因素。
再
见