细胞呼吸优质课生物必修一PPT课件

细胞呼吸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。
类型
有氧呼吸 无氧呼吸
第3页/共49页
原始大气中不含游离的氧，于是原始的微生物 适应了无氧环境，于是产生了无氧呼吸。
无氧呼吸：
指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，
把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物，
的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧 化分解，产生出二氧化碳和水，释放大 量能量,生成许多ATP的过程。
第12页/共49页
有氧呼吸三个阶段 都释放能量,那么这 些能量释放出来以 后,有哪些去路?
第13页/共49页
2.3 有氧呼吸的能量去路
葡萄糖
ATP
2870kJ
约40％
CO2+H： O：
C6H12O6 →丙酮酸→CO2
C6H12O6
丙酮酸→[H] →H2O [H] →H2O
H2O →[H] →H2O
O2 →H2O C6H12O6 →丙酮酸
H2O
第11页/共49页
CO2
2.2 有氧呼吸的反应式及概念
C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能
量
概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶
B、乳酸、CO2、O2 D、 CO2、乳酸、O2
第41页/共49页
2、 高等植物呼吸作用只发生在( A ) A 活细胞 B 含有叶绿体的细胞 C 不含叶绿体的细胞 D 气孔周围的细胞
第42页/共49页
第43页/共49页
二、细胞呼吸的方式 细胞呼吸时否需要氧？生物在有氧和无氧条 件下是否都能进行细胞呼吸呢？
量
第5页/共49页
嵴
内膜
线粒体
外膜
有氧呼吸的主要场所
第6页/共49页
二、有氧呼吸
１、有氧呼吸分为三个阶段，每一阶段分别生成 了什么物质？最终的产物是什么? ２、哪些阶段生成[H]？哪些阶段释放能量？释 放能量最多的是哪一阶段？
３、是不是每个阶段都需要Ｏ２的参与呢？ ４、有氧呼吸发生的场所在哪里?
（丙酮酸） （少量）
☆与有氧呼吸第一阶段相同
第19页/共49页
② 丙酮酸不彻底分解
A.乳酸发酵
C6H12O
6
酶 酶
场所：细胞质基质
2CH3COCOOH（丙酮酸） 2C3H6O3（乳酸）+ 能量
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、玉米胚细胞等）
B.酒精发酵
C6H12O6
第28页/共49页
有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系
第29页/共49页
你能设计一个图表比较有氧呼吸与无氧呼吸异同点吗？
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
场所 先细胞质基质、后线粒体
细胞质基质
条件 酶、第三阶段需要O2
不
同 点
物质 变化
酶
彻底：C6H12O6
能量 释放大量的能量，形成
释放 38ATP
酶、不需要O2
不彻底：
2CH3COCOOH （丙酮酸）
场所：线粒体基质
酶
+6H2O
6CO2 +20 [H] + 能量 （少量）
③ [H]的氧化
24[H] + 6O2 酶
场所：线粒体内膜 12H2O + 能量
（大量）
第10页/共49页
C6H12O6+6H2O+6*O2 酶 6CO2+ 12H2*O +能量
C、H、O的来龙去脉：
4.3 粮食储藏
粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制 细胞呼吸，延长保存期限。
例：稻谷等种子含水量超过14.5％时，呼吸速率就 会骤然增加 ，释放出的热量和水分，会导致粮食霉 变。
第38页/共49页
4.3 果蔬保鲜
为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓 度、冲氮气或降低温度等方法。
例：苹果、梨、柑、橘等果实在0～1℃时可储藏 几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速 冻等方法可保鲜6～8个月。
第二阶段
细胞质基质
第21页/共49页
3.2 无氧呼吸的反应式及概念
C6H12 酶 2 C3H6O3(乳酸+ 少量能量
O6
)
C6H12 酶 2 C2H5OH( + 2CO2 + 少量能
O你6能参照有氧呼酒吸精的) 概念给无氧量呼吸一个定义吗？
无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过多种酶 的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解为不彻底 的氧化产物，同时释放出少量能量,生成少量ATP 的过程。
同时释放出少量能量的过程。
酶 有机物 无氧
少
量
不彻底氧化产物 + 能
量
第4页/共49页
有氧呼吸：
细胞在有氧的参与下，通过酶的催化 作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产 生CO2和H2O，同时释放出大量能量的过程。
有机物 + O2 酶 CO2+H2O + 大量能量
酶 有机物
无氧
少 量
不彻底氧化产物 + 能
第23页/共49页
3.4 无氧呼吸实例
a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸 b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会出现 无氧呼吸。肌肉酸胀。 c.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二 氧化碳。
第24页/共49页
第25页/共49页
3.5 无氧呼吸的意义
高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无 氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放 出能量以适应缺氧环境条件。
释放能量
相同点
有氧呼吸
需O2、酶和适宜的温度 第一阶段在细胞质基质中， 第二、三阶段在线粒体内 CO2和H2O
无氧呼吸
不需O2，需要酶和适宜的温度 全过程都在细胞质基质内
（CO2和酒精）或 乳酸
较多，1 mol葡萄释放能量 2870 kJ，其中1161 kJ转移 至ATP中
1 mol葡萄糖释放能量196．65 kJ (生成乳酸)或222 kJ(生成酒精)， 其中均有61．08 kJ转移至ATP中
酶 酶
2CH3COCOOH（丙酮酸） 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量
例：大多数植物、酵母菌
第20页/共49页
无氧呼吸过程 细胞质基质 4[H]
C6H12O
第一阶段
6
细胞质基质
酶 少量能量(ATP)
酶
2丙酮酸(2C3H4O3) 酶
乳酸 (C3H6O3) 酒精(C2H5OH+) CO2 + 少量能量
第22页/共49页
3.3 有氧呼吸的能量去路
1mol葡萄糖分解成乳酸，共释放196.65kJ/mol， 其中一部分以热能形式散失(约69%)； 另一部分转移到ATP中(61.08kJ/mol,约31%)储存， 形成2个ATP。
同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？ 无氧呼吸中葡萄糖中的大部分能量存留在酒精或乳酸中
农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用 水果自身产生的二氧化第碳39页抑/共4制9页细胞呼吸的原理。
易错题：
下列有关粮食、水果的保存正确的是（D ） A.粮食、水果应该在无氧条件下保存，以抑制有氧呼
吸消耗有机物
B.低温抑制酶的活性，从而抑制细胞呼吸，保存粮食、 水果在零下低温的效果应该强于零上低温
第7页/共49页
2.1 有氧呼吸过程
细胞质基质
4[H]
C6H12O6
第一阶段 细胞质基质
酶 少量能量(ATP)
2丙酮酸(C3H4O3)
20[H]
酶 6少H量2O能量(ATP)
6O
6O2
6CO2
第二阶段: 线粒体基质
酶 大量能量(ATP)
2
12H2 第三阶段: O 线粒体内膜
线第粒8页体/共49页
２2．.1１ 有有氧氧呼呼吸吸过过程程
人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消 耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给 能量，满足人体的需要。
第26页/共49页
3.6 发酵
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸，叫做发酵 （酒精发酵、乳酸发酵）
所有的发酵都是无氧呼吸么？
第27页/共49页
问题： 1、无氧呼吸可以分为几个阶段？各个阶段的 反应怎样？ 2、无氧呼吸的化学反应有几种？ 3、无氧呼吸和有氧呼吸相比有哪些共同点和 不同点？
葡萄糖
① 酶 少量能量
[H] 丙酮酸
酶
[H]
②H2O
细胞质基质 线粒体基质
线粒体内膜
O2
酶
③ 大量能 量
少量能量
H2O CO2
第9页/共49页
有氧呼吸
1.有氧呼吸过程
① 葡萄糖的初步分解
场所：细胞质基质
C6H12O6 酶
2CH3COCOOH +4 [H] + 能量 （丙酮酸） （少量）
② 丙酮酸彻底分解
第32页/共49页
四、细胞呼吸原理的应用
第33页/共49页
4.1 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 应用于垃圾、废水的处理 利用发酵产生沼气
第34页/共49页
4.2 农业生产
细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的 生长和发育等提供能量和各种原料，因此，在农业生产 上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育; 也可以通过降低呼吸作用，减少有机物消耗。
其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要
第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同条件下， 在不同的场所沿不同的途径，在不同的酶作用下形成不同的产物：
相互联系
第31页/共49页
呼吸作用的意义：
1、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。
2、呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。
例：农业的中耕松土，水稻生产中的适时露田和晒田 等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的 细胞呼吸。
例 ：温室大棚，白天适当增加温度有利于光合作用的 进行。夜间不能进行光合作用，但是细胞呼吸要消耗掉 一部分光合作用累计的有机物。可通过减低夜间温度来 降低细胞呼吸消耗。这就是农业生产上通过适当增大昼 夜温差提高农业产量的原因。
探究活动
探究酵母菌细胞呼吸的方式
讨论： 1、酵母菌细胞呼吸的方式有几种？ 2、发生条件和产物分别是什么？ 3、如何设计实验证明你的假设？
第44页/共49页
探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、实验原理 1、酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件 下都可以生存, 属于兼性厌氧菌。 2、 CO2的检测方法 （1） CO2使澄清石灰水变浑浊 （2） CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 3、酒精的检测
用于各项 生命活动
热能 （体温的来源） 1mol葡萄糖 有氧呼吸 2870kJ
38AT第P14(页1/共1469页1kJ) 热能散失
2.4 有氧呼吸各个阶段的比较：
项 目阶段
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所 细胞质 基质 线粒体
线粒体
反应物 生成物 能量
葡萄糖
丙酮酸、 少量
[H]
能量
丙酮酸、CO2、 少量
H2O [H]
能量
[H]、O2 H2O
大量 能量
第15页/共49页
思考：
①有氧呼吸各个阶段的反应物和生成物、场所等分别是 什么？ ②有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的 第几阶段？ ③有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里？有 氧呼吸的生成物H2O中的O从何而来？ ④有氧呼吸过程中哪几个阶段有[H]产生？最多的是哪 一个阶段？其去向？ ⑤有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生？最多的是哪 一个阶段？ ⑥有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么？ ⑦C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸？
CO2+H2O
酶
C6H12O6
C2H5OH+CO2 C3H6O3
释放少量的能量，形成 2ATP
联系 从葡萄糖到丙酮酸这一阶段完全相同
相 同
实质
分解有机物，释放能量，合成ATP
点 意义 为生物体的各项生命活动提供能量
第30页/共49页
有氧呼吸与无氧呼吸的比较表（供参考）
反应条件
呼吸场所
不 同 分解产物 点
问题探讨：
18世纪，法 国化学家拉瓦 锡
把呼吸作用比 作碳和氢的 “缓慢燃烧过 程”。
拉瓦锡等在研究人的呼吸作用
第1页/共49页
呼吸现象和呼吸作用
呼吸器官 血液循环
O2
CO2 呼吸器官 血液循环
细胞内
O2 + 有机物
CO2 + 水 + 能 量
呼吸（现象） 气体运输
第2页/共49页
呼吸作用（本质）
一、细胞呼吸
C.水分会促进细胞呼吸，粮食、水果应该保存在干燥 的环境中
D.粮食、水果释放CO2 最少时对应的O2浓度是二者保
存的最适O2浓度
第40页/共49页
1、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中
检测到3种化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R 三曲线依次代表
A、 O2、CO2、乳酸 C、 CO2、O2、乳酸
第35页/共49页
4.3 粮食储藏和果蔬保鲜
细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。 因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的 消耗等。
第36页/共49页
如何利用呼吸作用的原理进行 水果和蔬菜的贮藏和保鲜？
低温、低氧、高二氧化碳（或充氮气）
第37页/共49页
第16页/共49页
葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
细胞质基质
线粒体
第17页/共49页
完整活细胞
苹果储藏久了为什么会有酒味呢？
无氧呼吸的场所在哪里呢? 反应是如何进行的呢？
第18页/共49页
三、无氧呼吸
3.1 过程
① 葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
酶
C6H12
2CH3COCOOH +4 [H] + 能量
O6