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浙科版必修一第三章第四节细胞呼吸



思考: 感受一下:我们的呼吸? 想一想:吸入的氧气的用途是什么?呼气中排出的二氧化碳和水到底是怎么产生的? 呼吸作用(本质) 高等动物的呼吸现象和呼吸作用 呼吸(现象) 气体运输 一、细胞呼吸概念:p72 细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放出能量的过程。 分类 有氧呼吸 厌氧呼吸 讨论: 最好的内燃机,其将汽油进行转化为动能的效率是多少?生物将等质量

的葡萄糖氧化释放并 转化后可利用的能的效率是多少呢? 提供数据:1 摩尔葡萄糖有 2870kj 的能量,葡萄糖氧化分解后,可形成 30 摩尔的 atp,而每 摩尔 atp 所含的能量是 30.54kj,求葡萄糖在生物体中的能量转化效率? 生物体为什么有这么高的能量转化效率呢?其余的能到哪里去了呢? c6h12o6 6co2 12h2o 线粒体 细胞溶胶 ② ① ③ (一)需氧呼吸 彻底氧化分解有机物,释放能量较多 c6h12o6+6o2+6h2o 6co2+12h2o+能量 酶 需氧呼吸的三个阶段 糖酵解 c6h12o6 酶 2ch3cocooh +4 [h] + 2 atp (丙酮酸) 场所:细胞溶胶 ① 柠檬酸循环 酶 6co2 +20 [h] + 2 atp 场所:线粒体基质 ②

2ch3cocooh (丙酮酸) 电子传递链 酶 12h2o + 26 atp 场所:线粒体内膜 ③ 24[h] + 6o2 +6h2o 需氧呼吸三个阶段的比较 细胞溶胶(细胞质基质) 主要是葡萄糖 丙酮酸[h] 少量 丙酮酸,h2o co2、[h] 少量 [h]、o2 h2o 大量 比较 细胞呼吸与糖的氧化 c6h12o6+6o2 6co2+6h2o+能量 糖分子失去氢原子 氧分子获得氢原子 细胞呼吸是一系列有控制的氧化还原反应 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,生成许多 atp 的过程。 需氧呼吸概念: 主要场所: 线粒体 ① 有水参与反应的是第几阶段? ② 呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段? 第二 第三 思考: ③ 下列分别属于需氧呼吸的第几阶段: ① 产生 co2 的阶段( ) ② 产生 h2o 的阶段( ) ③ 氧气参与的阶段( ) ④ 产生 atp 的阶段( ) ⑤ 产生 atp 最多的阶段( ) 二

三 三 三 一、二、三 讨 论 细胞在无 o2 的参与下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物,如 乳酸或者酒精和 co2,同时释放出少量能量的过程。 你能举例说出哪些是厌氧呼吸的现象吗? 运动后,四肢发酸;苹果长时间久放,有酒味产生;米饭变馊;米酒的酿制等。 (二) 厌氧呼吸 概念: c6h12o6 能量(少) 2 丙酮酸 (2c3h4o3) [h] 能量(少) 酶 酶 能量(少) 酶 厌氧呼吸总过程可分两个阶段: ☆与需氧呼吸第一阶段相同 糖酵解: c6h12o6 酶 2ch3cocooh +4 [h] + 能量 (丙酮酸) (少量) 场所:细胞溶胶 ① 二个阶段 第一阶段:糖酵解 两个 atp 丙酮酸 酶 2c3h6o3(乳酸) a.乳酸发酵(细胞溶胶) 例:高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、 酶 2c2h5oh(酒精) + 2co2 b.酒精发酵(细胞溶胶) 例:大多数植物、酵母菌 ?

?☆与需氧呼吸第一阶段相同 ☆与需氧呼吸第一阶段相同 c6h12o6 酶 2 c3h6o3(乳酸) + 能量 丙酮酸 ? ? c6h12o6 酶 2 c2h5oh + 2co2 + 能量 不彻底氧化分解有机物,释放能量较少 厌氧呼吸总反应式 c6h12o6 酶 2 c3h6o3(乳酸) + 能量 c6h12o6 2 c2h5oh + 2co2 + 能量 酶 (细胞溶胶) 同样是分解葡萄糖,为何厌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 ? 细胞溶胶、线粒体(主要) 细胞溶胶 需氧、酶等 不需氧、需酶 较 多 较 少 ①两者第一阶段相同即都将葡萄糖分解成丙酮酸(糖酵解) ②都分解有机物、释放能量 葡萄糖 丙酮酸 12h2o+6co2+能量 2c2h5oh +2co2+能量 2c3h6o3 +能量 或 酶 (三)需氧呼吸与厌氧呼吸之间的联系: 酶

在有氧时 在无氧时 相同阶段 不同阶段 (需氧呼吸) (厌氧呼吸) 厌氧呼吸所产生的能量这么少,为什么生物体还要保存这种呼吸方式? 需氧型生物在无氧或缺氧的条件下,细胞利用这种呼吸作用可以快速地利用较多的葡萄糖产 生少量的 atp,在短时间内维持生命。厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施,是为争取 时间而消耗能量较多的办法。 厌氧型生物不需要氧气,当有氧气存在,会抑制其正常的生命活动。 ? 二、影响细胞呼吸的外界因素有哪些? 思考:食物的保存或保鲜有哪些常见的方法? 2.细胞呼吸与含水量的关系: 1.细胞呼吸与含氧量的关系: 在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱。 在一定范围内,含氧量增加需氧呼吸加强,而厌氧呼吸受抑制。 在储存农产品时,可以在密闭的仓库里充 co2、n2,低温,低氧,或者降低水分含量,以降 低呼吸作用,减少有机物的消耗。 温度、o2 浓度、co2 浓度、含水量等。 三、细胞呼吸的意义 1.为生物体各项生命活动提供能量。 2.为体内其他化合物的合成提供原料。 呼吸过程产生一些中间产物如丙酮酸,可以通过氨基转换 作用合成丙氨酸,也可以在肝脏中合成肝糖元或者葡萄糖等。 四细胞呼吸原理的应用 选用“创可贴”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。酵母菌在适宜 的通气、温度和 ph 等条件下,进行有氧 呼吸并大量繁殖;在无氧条件下则进行 酒精发酵。 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 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──味精。 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。 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,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,水稻根细胞就会进行厌氧呼吸,时 间长了,酒精就会对根细胞产生毒害作用 ,使根系变黑、腐烂。 下列转变需经哪些生理过程才能实现? 光能 糖类等有机物中稳定的化学能 atp 中活跃的化学能 直接用于各种生命活动 思考与总结 ?? ?.. 1、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( ) a b c d 加入葡萄糖和水 加入葡萄糖 加入水 加入葡萄糖和水 并不断搅拌 a 巩 固 练 习 2、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸,其原因是 ①产生的酒精对细胞有毒害作用 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 d 3、豌豆发芽的早期,co2释放量比 o2吸收量多3-4 倍,这是因为种子此时的( ) a、厌氧呼吸比需氧呼吸强 b、光合作用比呼吸作用强 c、需氧呼吸比厌氧呼吸强

d、呼吸作用比光合作用强 4、贮存水果和粮食时,充加 co2或抽取空气,能延长贮存的时间,主要是由于( ) a、抑制需氧呼吸 b、促进需氧呼吸 c、抑制厌氧呼吸 d、促进厌氧呼吸 厌氧呼吸生成酒精不吸收氧气但释放二氧化碳,需氧呼吸吸收的氧气和释放的二氧化碳比例 为1 a a 5、 右图是小王测的大气中氧的浓度对苹果组织内 co2 产生的影响,试据图回答: (1)a 点 o2 苹果组织释放 co2 ,这些 co2 是 的产物。 (2)由 a 到 b,co2 的释放量急剧减少,其原因是 。 (3)由 b 到 c,co2 的释放量又不断增加, 其主要原因是 。 (4)为了有利于贮藏苹果, 贮藏室内的氧气应调节到图中的 哪一点所对应的浓度? 采取这一措施的理由是 a 厌氧呼吸 氧气增加,厌氧呼吸受抑制,但需氧呼吸还很弱 随着大气中氧的浓度升高,需氧呼吸逐渐加强 这时需氧呼吸已明显降低,同时又抑制了厌氧呼吸,糖类等有机物消耗量最少。 较多 很少 b点 1.细胞进行有氧呼吸的主要场所 和分解的主要有机物分别是: ( ) a.叶绿体;淀粉 b.线粒体;葡萄糖 c.线粒体;淀粉 d.细胞质基质;葡萄糖 b 2.与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是 ( ) a、分解有机物 b、释放能量 c、需要酶催化 d、有机物分解不彻底 d 3.在剧烈运动时,肌肉处于暂 时相对缺氧状态,葡萄糖的消耗 量剧增,但产生的atp增加不很多,这是 因为( )

a.大量能量以热能形式散失了 b.大量能量在酒精中未释放出来 c.大量能量在乳酸中未释放出来 d.大量能量随汗流失了 c 4.下列关于呼吸作用产物的叙述 中,只适用于有氧呼吸的是: ( ) a.产生atp b.产生丙酮酸 c.产生水 d.产生二氧化碳 c 5.植物在以葡萄糖为原料进行有氧呼吸过程中, ( ) a.全部来自 h2o b.部分来自 o2 c.全部来自葡萄糖 d.部分来自葡萄糖 d 6.植物细胞中, (ch2o)的 生成和彻底氧化分解依次发生在: ( ) a.叶绿体;线粒体 c.叶绿体;线粒体和细胞质基质 d.叶绿体;细胞质基质和线粒体 d 7.有氧呼吸,无氧呼吸和光合作用都有的是: ( ) a.最终合成有机物 b.气体交换 c.最终分解有机物 d.能量转换 d 细胞呼吸是细胞代谢的中心 生物体在饥饿状态下,分解自身物质来供能的先后顺序: 先糖类、接着脂肪,最后蛋白质。 糖类、脂肪、蛋白质的水解产物: 糖类 单糖 脂肪 甘油+脂肪酸 蛋白质 氨基酸 细胞内有机物的分解以细胞呼吸为中心 细胞呼吸一方面为合成反应提供能量,另一方面为合成反应提供碳骨架。柠檬酸循环的许多 中间产物都是重要的碳骨架。



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