国华纪念中学国华纪念中学 王雷王雷思考：思考：生物体内主要的能源物质是什么？生物体内主要的能源物质是什么？糖类等有机物中的能量是怎样被细胞糖类等有机物中的能量是怎样被细胞利用的呢？利用的呢？拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡把呼吸拉瓦锡把呼吸作用比作碳和作用比作碳和氢的氢的“缓慢燃缓慢燃烧过程烧过程”。拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡等在研究人的呼吸作用 拉瓦锡把拉瓦锡把呼吸作用呼吸作用比作比作碳和氢的碳和氢的“缓慢燃烧过程缓慢燃烧过程”。问题探讨问题探讨1.1.细胞呼吸与物质的燃烧有细胞呼吸与物质的燃烧有 什么共同点？什么共同点？2.2.细胞呼吸能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？细胞呼吸能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？3.3.在无氧条件下，细胞还能够通过细胞呼吸释放在无氧条件下，细胞还能够通过细胞呼吸释放 能量吗？能量吗？都是物质的氧化分解，都能产生二氧化碳等产物，都是物质的氧化分解，都能产生二氧化碳等产物，并释放能量并释放能量不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解能量迅速全部释放出来，细胞的基本结构会遭到彻底破坏能量迅速全部释放出来，细胞的基本结构会遭到彻底破坏能。细胞能通过无氧呼吸释放能量能。细胞能通过无氧呼吸释放能量 酵母菌：酵母菌：是一种是一种单细胞单细胞真菌真菌，依赖，依赖外来外来的有机物进行的有机物进行异养生活异养生活，以，以出芽生殖出芽生殖的方式产生后代，属于的方式产生后代，属于兼性厌氧兼性厌氧菌。菌。二二 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 P92P92、怎样鉴定有无怎样鉴定有无酒精酒精产生？产生？、这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒、 怎样鉴定有无怎样鉴定有无二氧化碳二氧化碳产生？产生？ 二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；也可使溴二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；也可使溴麝香草酚蓝水溶液由麝香草酚蓝水溶液由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄 橙色的重铬酸钾溶液，在橙色的重铬酸钾溶液，在酸性酸性(浓硫酸浓硫酸)条件下条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色与酒精发生化学反应，变成灰绿色 具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬条件条件 澄清石灰水澄清石灰水/ /出现的时间出现的时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色、分析实验结果、分析实验结果二二 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式5自变量？ 如何控制？6因变量？7无关变量？如何控制？二二 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 P92二二 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞 呼吸。呼吸。在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产 生生大量大量的的二氧化碳二氧化碳和和水水。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产 生生酒精酒精和和少量的二氧化碳少量的二氧化碳。2、实验的结论、实验的结论 细胞呼吸是指细胞呼吸是指有机物有机物在在细胞内细胞内经过一系列的经过一系列的氧化分解氧化分解，生成，生成COCO2 2或或其他产物其他产物，释放出，释放出能量能量并生成并生成ATPATP的的过程过程。什么叫细胞呼吸？什么叫细胞呼吸？细胞呼吸的类型细胞呼吸的类型、有氧呼吸、有氧呼吸（主要形式）（主要形式） 、无氧呼吸、无氧呼吸适宜的温度条件下，在下列装置中都加入适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母，其中适于产生酒精的装置是（）活酵母，其中适于产生酒精的装置是（）训练迁移训练迁移ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入葡萄糖加入水加入水加入葡萄糖和水加入葡萄糖和水并不断搅拌并不断搅拌A A讨论讨论、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌 在什么条件下产生的呢？在什么条件下产生的呢？、我们吃的面包和馒头为什么比较、我们吃的面包和馒头为什么比较 松软？这与酵母菌有什么关系？酵母松软？这与酵母菌有什么关系？酵母菌发挥这种作用需要什么条件呢？菌发挥这种作用需要什么条件呢？线粒体线粒体 的结构的结构线粒体的结构与功能相适线粒体的结构与功能相适应是怎样体现的？应是怎样体现的？C C6 6H H1212O O6 6能量能量（少量（少量） 2 2丙酮酸丙酮酸 （2C2C3 3H H4 4O O3 3）HH酶酶有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程( (三个阶段）三个阶段）第一阶段第一阶段C C6 6H H1212O O6 6能量能量（少量）（少量） 2 2丙酮酸丙酮酸 （ 2C2C3 3H H4 4O O3 3 ）HH能量能量（少量）（少量）HH6CO6CO2 26H6H2 2O O酶酶酶酶有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程( (三个阶段）三个阶段）第一、二阶段第一、二阶段C C6 6H H1212O O6 6能量能量（少量）（少量） 2 2丙酮酸丙酮酸 （2C2C3 3H H4 4O O3 3 ）HH能量能量（少量）（少量）HHO O2 212H12H2 2O+O+能量（大量）能量（大量）6CO26H2O酶酶酶酶酶酶有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程( (三个阶段）三个阶段）第一、二、三阶段第一、二、三阶段 第一个阶段第一个阶段 第二个阶段第二个阶段第三个阶段第三个阶段场所场所 反应物反应物生成物生成物产生能量产生能量ATPATP细胞质基质细胞质基质主要是葡萄糖主要是葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH少量少量线粒体基质线粒体基质丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O O COCO2 2、HH少量少量线粒体内膜线粒体内膜大量大量H H2 2O OHH、O O2 2有氧呼吸全过程的比较有氧呼吸全过程的比较以上反应式中的能量能否写成以上反应式中的能量能否写成ATP ATP ？能量能量（2870kJ2870kJ）1161kJ1161kJ其余以其余以热能热能形式散失形式散失ATPATP1moL1moL酶酶C6H12O6+6H2O +6O26CO2+12H2O + +能量能量2 2、有氧呼吸总反应式：、有氧呼吸总反应式：1、概念：、概念： 指细胞在指细胞在氧氧的参与下，通过多种的参与下，通过多种酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机物的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生产生二氧化碳和水二氧化碳和水，释放能量，生成，释放能量，生成许多许多ATPATP的过程。的过程。1 1 场所场所: :2 2 条件条件: :3 3 物质变化物质变化: :4 4 能量变化能量变化: :细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质、线粒体（主要）O O2 2、酶、酶有机物、有机物、O O2 2、H H2 2O O CO CO2 2、H H2 2O O2870kj2870kj能量：能量：1161kj1161kj能量存于能量存于ATPATP中，其余以中，其余以热能热能散失。散失。有氧呼吸有氧呼吸1. 有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？2.呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？3.消耗了消耗了2 2摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATPATP中？中？第二第二第三第三 1161kJx2 1161kJx2 思思 考考4.下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段： 产生产生COCO2 2的阶段（）的阶段（） 产生产生H H2 2O O的阶段（）的阶段（） 氧气参与的阶段（氧气参与的阶段（ ） 产生产生ATPATP的阶段（的阶段（ ） 产生产生ATPATP最多的阶段（最多的阶段（ ）二二三三三三三三一、二、三一、二、三 无氧呼吸的概念：无氧呼吸的概念： 细胞在无氧的条件下，通过酶的细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。能量的过程。 无氧呼吸无氧呼吸C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C2 2H H5 5OHOH（酒精）酒精） + 2+ 2COCO2 2 + + 能量能量（少量少量）酶酶无氧呼吸的反应式无氧呼吸的反应式实例：实例：陆生植物根细胞、苹果、酵母菌陆生植物根细胞、苹果、酵母菌 酒精发酵酒精发酵 乳酸发酵乳酸发酵C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）乳酸）+ + 能量能量（少量少量）酶酶实例：实例： 高等动物、人、马铃薯块茎高等动物、人、马铃薯块茎 甜菜块根、乳酸菌甜菜块根、乳酸菌过程过程 ：分两个阶段分两个阶段 第一个阶段：第一个阶段： 第二个阶段：第二个阶段： 场所：场所： 无氧呼吸无氧呼吸C C6 6H H1212O O6 6能量能量（少量）（少量） 2 2丙酮酸丙酮酸 （2C2C3 3H H4 4O O3 3）HH2C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）酒精）+2CO+2CO2 2能量能量（少量）（少量）酶酶酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）乳酸）能能量（少量）量（少量）酶酶细胞质基质细胞质基质1 1 场所场所: :2 2 条件条件: :3 3 物质变化物质变化: :4 4 能量变化能量变化: :细胞质基质细胞质基质酶、酶、缺氧或无氧缺氧或无氧有机物有机物不彻底氧化产物不彻底氧化产物196.65196.65能量：能量：61.08kj61.08kj能量存能量存于于ATPATP中，其余以中，其余以热能热能散失。散失。无氧呼吸无氧呼吸葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸6CO6CO2 2 +12H+12H2 2O+O+能量（大量）能量（大量）2C2C2 2H H5 5OH +2COOH +2CO2 2+ +能量（少量）能量（少量）2C2C3 3H H6 6O O3 3 + +能量（少量）能量（少量）或或酶酶酶酶（三）有（三）有氧氧呼吸与无氧呼吸的关系：呼吸与无氧呼吸的关系：细胞有氧呼吸和无氧呼吸的比较细胞有氧呼吸和无氧呼吸的比较细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质O O2 2、酶、酶缺氧或无氧、酶缺氧或无氧、酶H H2 2O O、COCO2 2C C2 2H H5 5OHOH、COCO2 2或或C C3 3H H6 6O O3 3释放释放大量大量能量，形成能量，形成大量大量ATPATP释放释放少量少量能量，形成能量，形成少量少量ATPATPC C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2酶酶12H12H2 2O+6COO+6CO2 2+ +大量能量大量能量C6H12O6酶酶 2C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）酒精）+2CO+2CO2 2+ +少量能量少量能量C6H12O62C2C3 3H H6 6O O3 3+ +少量能量少量能量第一阶段完全相同第一阶段完全相同; ;分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量酶酶 细胞呼吸的意义细胞呼吸的意义能为生物体的生命活动提供能量。能为生物体的生命活动提供能量。能为体内其他化合物的合成提供原料。能为体内其他化合物的合成提供原料。三三 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 选用选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。的痊愈。 酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和适宜的通气、温度和pHpH等条件下，进行有等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。酒精发酵。 醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。 谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。味精。 对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。物对无机盐的吸收。 水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。，使根系变黑、腐烂。 较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。生处理。 有氧运动是指人体细胞充分获得氧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。相通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。乏力的感觉。三三 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用控制呼吸作用的反应条件控制呼吸作用的反应条件抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱有机物分解速度等有机物分解速度等1 1 与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是（ ） 分解有机物分解有机物 释放能量释放能量 需要酶催化需要酶催化 有机物分解不彻底有机物分解不彻底D D课堂练习课堂练习2 2 高等植物的细胞呼吸只发生在（）高等植物的细胞呼吸只发生在（）活细胞含有叶绿体的细胞活细胞含有叶绿体的细胞不含叶绿体的细胞气孔周围的细胞不含叶绿体的细胞气孔周围的细胞A A3 3种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是（）其原因是（）A A根细胞吸收水分过多根细胞吸收水分过多B B营养缺乏营养缺乏C C光合作用强度不够光合作用强度不够D D细胞有氧呼吸受阻细胞有氧呼吸受阻D D如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的分解葡萄糖产生等量的COCO2 2 那么这两种呼吸作用那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（）所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（）A A、1 1：2 2B B、1 1：3 3C C、1 1：4 4D D、1 1：6 6B B课堂练习课堂练习同样消耗同样消耗molmol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的化效率是无氧呼吸能量转化效率的( )( )、2020倍、倍、1919倍倍、倍多、倍多、12.712.7个百分点个百分点B B把小白鼠和青蛙从把小白鼠和青蛙从2525的室温中移至的室温中移至55的环境的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？( )( )A A两种动物的耗氧量都减少两种动物的耗氧量都减少B B两种动物的耗氧量都增加两种动物的耗氧量都增加C C青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加D D青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少C C课堂练习课堂练习