高中生物第二课时有氧呼吸和无氧呼吸.ppt

第五章第五章 细胞的能量供应与利用细胞的能量供应与利用第3节￿￿ATP的主要来源—细胞呼吸一、有氧呼吸二、无氧呼吸一、有氧呼吸•1.有氧呼吸的主要场所？•2.有氧呼吸最常利用的有机物？•3.有氧呼吸过程阅读课本93页-94页，思考下列问题，完成下列表格.第一阶段第二阶段第三阶段反应场所反应物生成物产生ATP是否耗氧有氧呼吸•1.有氧呼吸的主要场所？线粒体线粒体• 2.有氧呼吸最常利用的有机物？葡萄糖葡萄糖有氧呼吸第一阶段第二阶段第三阶段反应场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜反应物葡萄糖丙酮酸、H2O【H】、O2生成物丙酮酸、【H】CO2、【H】H2O产生能量多少较少较少较多是否耗氧不消耗不消耗消耗C6H12O6（丙酮酸）（丙酮酸）酶酶2C3H4O3 + 4[H] + 少量能量少量能量（葡萄糖）（葡萄糖）（（1））2C3H4O3 + 6H2O （丙酮酸）（丙酮酸）酶酶6CO2 + 20[H] + 少量能量少量能量（（2）） 酶酶24[H] + 6O2 （（3））12H2O + 大量能量大量能量一、有氧呼吸一、有氧呼吸有氧呼吸C6H12O6（丙酮酸）（丙酮酸）酶酶2C3H4O3 + 4[H] + 少量能量少量能量（葡萄糖）（葡萄糖）（（1））（丙酮酸）（丙酮酸）酶酶2C3H4O3 + 6H2O 6CO2 + 20[H] + 少量能量少量能量（（2）） 酶酶24[H] + 6O2 （（3））12H2O + 大量能量大量能量小组讨论小组讨论有氧呼吸的化学反应式：+ H2O + C6H12O6+ H2O+ O2 酶酶CO2 大量能量大量能量 66612有氧呼吸总反应式+ H2O + C6H12O6+ H2O+ O2 酶酶CO2 大量能量大量能量 66612Q:反应式中的能量能否用ATP表示？大量能量大量能量 ATP热能热能1161KJ2870KJ热能热能葡萄糖葡萄糖COCO2 2+H+H2O O能量能量ADPADP＋＋PiPiATPATP用于各项用于各项生命活动生命活动2870kJ2870kJ约约4040％％（体温的来源）（体温的来源） 1mol1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/mol2870kJ/mol的能量，的能量，其中一部分以其中一部分以热能热能形式散失形式散失( (约约60%)60%)；； 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中(1161kJ/mol(1161kJ/mol，约，约40%)40%)储存，约形成储存，约形成3838个个ATPATP。

①①主要场所：主要场所：线粒体线粒体②②能量去向：能量去向： 一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中　中　③③总反应式：总反应式：④④有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：细胞在细胞在________的参与下，通过的参与下，通过______________的催化作用，把的催化作用，把______________等有机物等有机物______________________________，产生，产生__________和和__________，释放，释放______,______,生成生成__________________的过程　　　　C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+ 12H+ 12H2 2O +O +能量能量酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)氧氧多种酶多种酶葡萄糖葡萄糖COCO2 2H H2 2O O能量能量彻底氧化分解彻底氧化分解许多许多ATPATP3838个个ATPATP二、无氧呼吸二、无氧呼吸•1.进行无氧呼吸的细胞种类有哪些？•2.无氧呼吸最常利用的有机物？•3.无氧呼吸过程。

阅读课本94页-95页，思考下列问题.第一阶段第二阶段反应场所反应物生成物无氧呼吸•1.进行无氧呼吸的细胞种类有哪些？阅读课本94页-95页，思考下列问题.葡萄糖葡萄糖•2.无氧呼吸最常利用的有机物？多数细菌和真菌植物细胞：马铃薯、苹果果实动物细胞：骨骼肌肌细胞无氧呼吸第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段反应场所反应场所细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质反应物反应物葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸生成物生成物丙酮酸丙酮酸酒精、二氧化碳酒精、二氧化碳 或乳酸或乳酸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1 1、酒精发酵：、酒精发酵： C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2、乳酸发酵：、乳酸发酵： C C6 6H H1212O O6 62 2CHCH3 3CHCH2 2OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+ +能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ + 能量能量酶酶酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌和和和和大多数的植物大多数的植物大多数的植物大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型的无氧呼吸属于此种类型的无氧呼吸属于此种类型的无氧呼吸属于此种类型乳酸菌乳酸菌乳酸菌乳酸菌和和和和动物细胞动物细胞动物细胞动物细胞及及及及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型问题思考问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？：无氧呼吸有何意义和危害？无氧呼吸3 3、无氧呼吸总反应式：、无氧呼吸总反应式：C6H12O6酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3＋＋少量能量少量能量2C2C2 2H H5 5OHOH＋＋2CO2CO2 2＋少量能量＋少量能量C6H12O6酶酶5 5、无氧呼吸的主要场所：、无氧呼吸的主要场所：4 4、能量去向：、能量去向： 1mol1mol葡萄糖分解成乳酸，共释放葡萄糖分解成乳酸，共释放196.65kJ/mol196.65kJ/mol，，其中一部分以热能形式散失其中一部分以热能形式散失( (约约69%)69%)；； 另一部分转移另一部分转移到到ATPATP中中(61.08kJ/mol,(61.08kJ/mol,约约31%)31%)储存，形成储存，形成2 2个个ATPATP。

细胞质基质细胞质基质细胞在细胞在无氧无氧的条件下，通过的条件下，通过酶酶的催化作用，把糖类等有机物分解为的催化作用，把糖类等有机物分解为不彻底不彻底的氧化产物，同时释放出的氧化产物，同时释放出少量少量能量的过程能量的过程6 6、无氧呼吸的定义、无氧呼吸的定义 有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸 有那些主要区别？有那些主要区别？比较项目有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧物质代谢能量代谢主要粒体内主要粒体内细胞质基质细胞质基质必需有氧的参与必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分解将有机物彻底分解成成COCO2 2和和H H2 2O O有机物分解不彻底有机物分解不彻底,形形成中间产物成中间产物(酒精或乳酸）酒精或乳酸）1mol2870 (kj)1161ATP热能热能(38mol)葡萄糖葡萄糖1mol葡萄糖葡萄糖196.65（（kj））61.08ATP(2mol)热能热能比较有氧呼吸和无氧呼吸异同比较有氧呼吸和无氧呼吸异同细胞呼吸的中间产物是各种有机物之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间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。

实践中有广泛的应用 1.1.发酵技术发酵技术 2. 2.农业生产农业生产 3. 3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜三三 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用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，又为伤口创造了口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气疏松透气的环的环境、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 酵母菌是兼性厌氧微生物酵母菌是兼性厌氧微生物酵母菌在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 醋酸杆菌醋酸杆菌是一种是一种好氧好氧细菌在氧气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 谷氨酸棒状杆菌谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。

在是一种好氧细菌在有氧条件有氧条件下，谷氨酸棒状下，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）合成为谷氨谷氨酸酸谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠──味精 对于板结的土壤及时进行对于板结的土壤及时进行松土透气松土透气，可以使，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的有利于根系的生长和对无机盐的吸收生长和对无机盐的吸收此外，松土透气还有利此外，松土透气还有利于土壤中于土壤中好氧微生物的生长繁殖好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这，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，间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用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较深的伤口里缺少氧气，，破伤风芽孢杆破伤风芽孢杆菌菌适合在这种环境中生存并大量繁殖所以，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 有氧运动有氧运动是指人体细胞充分获得氧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来获取能量因为乳酸乳酸能够刺激肌细胞能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀肌肉酸胀乏力的感觉。

乏力的感觉 农业生产农业生产 细胞呼吸为植物吸收营养物质、细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，在农业生产能量和各种原料，因此，在农业生产上，要上，要设法适当增强细胞呼吸设法适当增强细胞呼吸，以促，以促进作物的生长发育进作物的生长发育 例：水稻生产中的适时例：水稻生产中的适时露田露田和和晒田晒田等等措施的实质就是为了改善土壤通气条措施的实质就是为了改善土壤通气条件以件以增强根系的细胞呼吸增强根系的细胞呼吸粮食储藏粮食储藏 粮食储藏时，要注意粮食储藏时，要注意降低温度和保降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期，延长保存期限 例：稻谷等种子含水量超过例：稻谷等种子含水量超过14.514.5％％时，呼吸速率就会骤然增加时，呼吸速率就会骤然增加 ，释放，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变出的热量和水分，会导致粮食霉变果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、降低氧浓度、充氮气或降低温度充氮气或降低温度（（零上温度零上温度）等方法。

等方法 例：苹果、梨、柑、橘等果实在例：苹果、梨、柑、橘等果实在0 0～～1℃1℃时可时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜用低温速冻等方法可保鲜6 6～～8 8个月 农村广泛采用农村广泛采用密闭的土窖保存密闭的土窖保存水果蔬菜，也是水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理影响细胞呼吸的因素：影响细胞呼吸的因素：C6H12O6 +6H2O +6O2 2酶酶6CO2 +12H2O+能量能量温度温度温度、氧气、温度、氧气、COCO2 2、水、水影响细胞呼吸的环境因素影响细胞呼吸的环境因素1 1．温度．温度①①影响呼吸酶的活性影响呼吸酶的活性 最适温度时，最适温度时， 细胞呼吸最强；细胞呼吸最强； 超过或低于最适温度，超过或低于最适温度， 呼吸酶活性降低，细胞呼吸受抑制呼吸酶活性降低，细胞呼吸受抑制②②应用应用 低温低温下贮存蔬菜、水果下贮存蔬菜、水果（低温以不破坏植物组织为标准，一般为（低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温零上低温））影响细胞呼吸的环境因素影响细胞呼吸的环境因素2 2．．O O2 2浓度浓度③③应用：应用：适当适当降低氧气浓度降低氧气浓度延长蔬菜、水果的保鲜时间；延长蔬菜、水果的保鲜时间；松土增加根的有氧呼吸等。

松土增加根的有氧呼吸等①①无氧呼吸：无氧呼吸：随随O O2 2浓度增大逐渐被抑制；浓度增大逐渐被抑制；②②有氧呼吸：有氧呼吸：随随O O2 2浓度增大不断加强；浓度增大不断加强；当当O O2 2浓度达到一定值后，随浓度达到一定值后，随O O2 2浓浓度增大，速率不再增加度增大，速率不再增加受呼吸酶数量等因素的影响）（受呼吸酶数量等因素的影响） 4 4．．COCO2 2浓度浓度 CO CO2 2浓度增加，呼吸作用的速率下降浓度增加，呼吸作用的速率下降 3 3．水．水①①在一定范围内，在一定范围内， 随含水量的增加而加快，随含水量的增加而加快， 随含水量的减少而减慢随含水量的减少而减慢 ②②应用：应用： 种子晒干后再储存种子晒干后再储存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（（ ）） ＡＡ 分解有机物分解有机物 ＢＢ 释放能量释放能量 ＣＣ 需要酶催化需要酶催化 ＤＤ 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（　　　）　Ａ　活细胞　　　　　Ｂ　含有叶绿体的细胞　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　Ｃ　不含叶绿体的细胞Ｄ　气孔周围的细胞A A3 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 D４　如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，４　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 2　　 B B、、1 1：：3 3　　C C、、1 1：：4 4　　 D D、、1 1：：6 6B B课堂练习课堂练习5.5.把小白鼠和青蛙从把小白鼠和青蛙从25℃25℃的室温中移至的室温中移至5℃5℃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6 6、运动员在进行不同项目运动时，机体的供能方式不、运动员在进行不同项目运动时，机体的供能方式不同，对三种运动项目的机体总需氧量，实际摄入氧量同，对三种运动项目的机体总需氧量，实际摄入氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下：和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下：运动项目运动项目总需氧量总需氧量实际摄入氧量实际摄入氧量乳酸增加量乳酸增加量马拉松跑马拉松跑600 （升）（升）589 （升）（升）略有增加略有增加400米跑米跑16 （升）（升）2 （升）（升）显著增加显著增加100米跑米跑8 （升）（升）0 （升）（升）未见增加未见增加根据资料分析马拉松跑、根据资料分析马拉松跑、400400米跑、米跑、100100米跑过程中机米跑过程中机体的主要供能方式分别是体的主要供能方式分别是A A、有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解　、有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解　B B、无氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解C C、有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸 　　D D、有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸。