人教版高中生物必修一人教版高中生物必修一5.35.3呼吸作用呼吸作用第第5 5章章 细胞的能量供应及利用细胞的能量供应及利用第第3 3节节 ATPATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸教学重点和难点一、一、重点重点：探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式有氧、无氧呼吸的过程及区别有氧、无氧呼吸的过程及区别细胞呼吸的应用及影响因素细胞呼吸的应用及影响因素二、二、难点难点：有氧呼吸、无氧呼吸的过程及区别有氧呼吸、无氧呼吸的过程及区别影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素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18世纪，拉瓦锡世纪，拉瓦锡发现物质燃烧需发现物质燃烧需要氧气，并且把要氧气，并且把呼吸作用呼吸作用比作碳比作碳和氢的和氢的“缓慢燃缓慢燃烧过程烧过程”。后来。后来人们发现，呼吸人们发现，呼吸作用的实质是有作用的实质是有机物的氧化分解，机物的氧化分解，并释放出能量。并释放出能量。问题探讨问题探讨1.1.1.1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？两者的共同点是：都是物质的两者的共同点是：都是物质的两者的共同点是：都是物质的两者的共同点是：都是物质的_过程；过程；过程；过程；都能产生都能产生都能产生都能产生COCOCOCO2 2 2 2等产物，并且都释放出等产物，并且都释放出等产物，并且都释放出等产物，并且都释放出_。2.2.2.2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。结构也就会遭到彻底的破坏。结构也就会遭到彻底的破坏。结构也就会遭到彻底的破坏。问题探讨问题探讨在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。 3.3.3.3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？能量吗？能量吗？能量吗？氧化分解氧化分解能量能量细胞呼吸是否需要氧？细胞呼吸是否需要氧？生物在有氧和无氧的条件下是否都能进生物在有氧和无氧的条件下是否都能进行细胞呼吸呢？行细胞呼吸呢？细胞呼吸细胞呼吸呼吸作用是在细胞内进行的，因此也叫细胞呼吸。呼吸作用是在细胞内进行的，因此也叫细胞呼吸。什么是细胞呼吸？什么是细胞呼吸？实验实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌是一种酵母菌是一种单细胞单细胞真菌真菌，在，在有氧有氧和和无氧无氧的条件下的条件下都都能生存能生存，属于，属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌。 怎样控制有氧、无氧条件？怎样控制有氧、无氧条件？NaOH作用？连通管方式？作用？连通管方式？B瓶为何静置一段时间？瓶为何静置一段时间？物质鉴定？物质鉴定？实验现象实验现象条件条件 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变混浊慢变混浊慢无变化无变化出现灰绿色出现灰绿色实验结论实验结论 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的大量的COCO2 2和和水水，在无氧条件下通过细胞呼吸产生在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精酒精和和少量少量的的COCO2 2。对比实验对比实验对比实验设置设置两个两个或或两个以上两个以上的的实验组，实验组，通过对通过对结果的比较分析，来探究结果的比较分析，来探究某种因素某种因素与与实验对实验对象象的关系，这样的实验叫做的关系，这样的实验叫做对比实验。对比实验。本实验中的本实验中的“某种因素某种因素”是指：是指：_有氧和无氧两种条件有氧和无氧两种条件细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式细胞呼吸细胞呼吸有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸1.1.有氧呼吸的主要场所是？有氧呼吸的主要场所是？2.2.线粒体的结构？线粒体的结构？3.3.增大膜面积的方式？增大膜面积的方式？4.4.酶的附着位点？酶的附着位点？线粒体（细胞质基质）线粒体（细胞质基质）线粒体（细胞质基质）线粒体（细胞质基质）嵴有氧呼吸有氧呼吸细胞质基质、线粒体基细胞质基质、线粒体基细胞质基质、线粒体基细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜质、线粒体内膜质、线粒体内膜质、线粒体内膜1葡萄糖葡萄糖C6H12O6酶酶4H2丙酮酸丙酮酸C3H4O3少量能量少量能量第第一一阶阶段段细胞质细胞质基质基质2丙酮酸丙酮酸C3H4O3酶酶20H6H2O少量能量少量能量6CO2第第二二阶阶段段6O2酶酶12H2O大量大量能量能量第第三三阶阶段段线线粒粒体体基基质质线线粒粒体体内内膜膜线线粒粒体体有氧呼有氧呼吸过程吸过程 2C3H4O3 +4H+2ATPC6H12O6第一阶段：第一阶段：2C3H4O3+6H2O20H +6CO2 +2ATP24H+6O212H2O+34ATP第二阶段：第二阶段：第三阶段：第三阶段：酶酶酶酶酶酶C6H12O6+6H2O+6 O26CO2+12H2O+能量能量酶酶总反应式：总反应式：线粒体内膜线粒体内膜细胞质基质细胞质基质线粒体基质线粒体基质有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所反应物反应物产产 物物释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质细胞质基质1 1葡萄糖葡萄糖2 2丙酮酸丙酮酸4H4H少能少能2 2丙酮酸、丙酮酸、6 6水水6CO6CO2 2、20H20H少能少能24H24H、6O6O2 212H12H2 2O O大能大能线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜对比对比34ATP2ATP2ATP有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念 有氧呼吸：有氧呼吸：一般是指细胞在一般是指细胞在_的参与下，的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物_分解，产生二氧化碳和水，同时释放分解，产生二氧化碳和水，同时释放能量能量_的过程。的过程。氧氧彻底氧化彻底氧化合成大量合成大量ATPATP无氧呼吸的过程无氧呼吸的过程葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸H少量能量少量能量少量能量少量能量 乙醇乙醇乙醇乙醇脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶 乳酸乳酸乳酸乳酸脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶酒精酒精+CO2乳酸乳酸酶酶场所：细场所：细胞质基质胞质基质场所：细场所：细胞质基质胞质基质第第一一阶阶段段第第二二阶阶段段无氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) ) + + 少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精) )+ 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能量少量能量酶酶酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸叫做酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸叫做发酵发酵，分为，分为酒精发酵：酒精发酵：大多数植物、酵母菌大多数植物、酵母菌乳酸发酵：乳酸发酵：动物、人、乳酸菌及动物、人、乳酸菌及某些植物器官某些植物器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚）马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚）注意注意：某种生物的无氧呼吸方式要么是酒精发酵要么是乳酸发酵。：某种生物的无氧呼吸方式要么是酒精发酵要么是乳酸发酵。原因原因是不同是不同生物细胞中进行生物细胞中进行无氧呼吸相关无氧呼吸相关酶酶不同不同（2ATP）（2ATP）无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念 无氧呼吸：无氧呼吸：一般是指细胞在一般是指细胞在 的条件下，的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行 氧化氧化分解，同时分解，同时释放出释放出 能量的过程。能量的过程。同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中缺氧缺氧不彻底不彻底少量少量无氧呼吸的意义无氧呼吸的意义 高等植物在水淹的情况下，可以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，释放出能量以适为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。应缺氧环境条件。 人在剧烈运动时，需要在相对较人在剧烈运动时，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，满胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。足人体的需要。有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不不不同同同同点点点点相相相相同同同同点点点点场所场所场所场所条件条件条件条件产物产物产物产物能量能量能量能量变化变化变化变化联系联系联系联系实质实质实质实质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质酶、氧气、适宜的温度酶、氧气、适宜的温度酶、氧气、适宜的温度酶、氧气、适宜的温度酶、适宜的温度酶、适宜的温度酶、适宜的温度酶、适宜的温度COCO2 2、HH2 2OO乳酸或酒精、乳酸或酒精、乳酸或酒精、乳酸或酒精、COCOCOCO2 2 2 2释放大量能量，能释放大量能量，能合成合成38molATP38molATP释放少量能量，能合释放少量能量，能合成成2molATP2molATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATPATPATP影响呼吸作用的影响呼吸作用的内部内部因素因素（1）不同种类植物不同种类植物呼吸作用强度不同（2）同种植物不同器官同种植物不同器官呼吸作用强度不同（3）同种植物在不同生长期同种植物在不同生长期 呼吸作用强度不同影响呼吸作用的影响呼吸作用的外部外部因素因素（1）温度影响酶酶的活性，进而影响呼吸作用强度（2）O2浓度会促进有氧呼吸促进有氧呼吸进行，同时抑制无氧呼吸抑制无氧呼吸的进行。 到10%浓度 时，无氧呼吸完全停止。（3）CO2浓度（4）水含量为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间，贮藏条件为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间，贮藏条件最好是最好是A.低低O2、适当的湿度、零上低温和无乙烯、适当的湿度、零上低温和无乙烯B.低低O2、适当的湿度、零下低温和无乙烯、适当的湿度、零下低温和无乙烯C.无无O2、保持干燥、零上低温和有乙烯、保持干燥、零上低温和有乙烯D.无无CO2、保持干燥、零下低温和有乙烯、保持干燥、零下低温和有乙烯A解析：无解析：无O2会使无氧呼吸强度增大，有机物分解过多。会使无氧呼吸强度增大，有机物分解过多。适当的湿度有利于保持水分，有助于保鲜。适当的湿度有利于保持水分，有助于保鲜。零下低温则会冻伤水果。零下低温则会冻伤水果。乙烯具有催熟作用，不利于水果的贮藏。乙烯具有催熟作用，不利于水果的贮藏。用含用含1818O O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，子，1818O O的转移途径是（的转移途径是（ ）A A、葡萄糖、葡萄糖丙酮酸丙酮酸水水 B B、葡萄糖、葡萄糖丙酮酸丙酮酸氧氧C C、葡萄糖、葡萄糖氧氧水水 D D、葡萄糖、葡萄糖丙酮酸丙酮酸COCO2 2D 把小白鼠和青蛙从把小白鼠和青蛙从25的室温中移至的室温中移至5的的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？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在一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1h后测得该容器中O2减少24ml，CO2增加48ml，则在1h内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的（ ）A.1/3倍 B.1/2 倍 C.2倍 D.3倍解析：解析：有氧呼吸消耗多少有氧呼吸消耗多少O2就会生成多少就会生成多少CO2 有氧呼吸中葡萄糖与有氧呼吸中葡萄糖与CO2量比是量比是1:6 无氧呼吸中葡萄糖与无氧呼吸中葡萄糖与CO2量比是量比是1:2D结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！27