細(xì)胞呼吸上課用第1頁/共45頁問題探討：

法國化學(xué)家拉瓦錫曾經(jīng)把生物的呼吸作用比作碳和氫的“緩慢燃燒過程”。拉瓦錫的這一說法有道理嗎？呼吸作用能夠像燃料燃燒那樣劇烈嗎？在無氧條件下細(xì)胞還能通過呼吸作用放能嗎？第2頁/共45頁有氧呼吸作用與物質(zhì)的燃燒的比較葡萄糖體外燃燒有氧呼吸不同點(diǎn)是否可控能量轉(zhuǎn)化反應(yīng)場(chǎng)所相同不可控，能量瞬間釋放由酶調(diào)控，能量分步釋放化學(xué)能→光能和熱能化學(xué)能→ATP和熱能在空氣或氧中進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體產(chǎn)物為CO2和H2O，總能量均為2870kj/mol第3頁/共45頁

生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。細(xì)胞呼吸第4頁/共45頁

我們知道一根火柴被點(diǎn)燃后能在空氣中燃燒，是因?yàn)橛醒鯕?，那么?xì)胞呼吸是否需要氧氣呢？生物在有氧和無氧的條件下是否都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢？今天我們就一起通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行探究。第5頁/共45頁一.細(xì)胞呼吸的方式第6頁/共45頁探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

酵母菌，它在有氧或無氧的條件下都能生存。生活的聯(lián)系：喝的葡萄酒就是用酵母菌發(fā)酵得來的，生活中經(jīng)常會(huì)和酵母菌打交道，比如我們吃的饅頭和面包，有酵母菌的貢獻(xiàn)，我們有時(shí)候消化不良，醫(yī)生會(huì)給我們開酵母片等。問題：酵母菌的發(fā)酵都產(chǎn)生了什么物質(zhì)？酒精和二氧化碳第7頁/共45頁有氧條件和無氧條件都能產(chǎn)生酒精和co2酒精和co2是在有氧條件下還是在無氧條件下得到的？3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：1.怎樣控制有氧和無氧的條件？2.怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？怎樣鑒定有無co2產(chǎn)生？如何比較co2產(chǎn)生的多少？3.怎樣保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中能正常生活？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循的原則有_________、_________1.提出問題：2.作出假設(shè)：對(duì)照原則單一變量原則第8頁/共45頁4.實(shí)驗(yàn)材料：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖液，食用酵母菌，澄清石灰水，橙色的重鉻酸鉀溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液。錐形瓶（500mL），導(dǎo)氣管，量筒，滴管，橡皮塞，橡皮球等。

排除空氣中其它氣體的干擾，而得到較為純凈的氧氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是什么？第9頁/共45頁5.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：有氧條件無氧條件自變量：

無關(guān)變量:

因變量：有無氧氣的存在溫度、PH、酵母菌的數(shù)量、葡萄糖溶液的濃度等酒精和二氧化碳等產(chǎn)物第10頁/共45頁檢測(cè)CO2的產(chǎn)生：CO2可使澄清石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短，可檢測(cè)酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況。第11頁/共45頁檢測(cè)酒精的產(chǎn)生：【知識(shí)鏈接】

檢測(cè)司機(jī)是否喝了酒。讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠（兩者均為橙色），如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀或三氧化鉻就會(huì)變成灰綠色的硫酸鉻。2ML酵母菌培養(yǎng)液的濾液0.5ML溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液顏色變化：橙色——灰綠色第12頁/共45頁6.分析結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢測(cè)酒精檢測(cè)CO2有氧條件無氧條件酵母菌在有氧和無氧的條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧的條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水：在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的二氧化碳。

7.結(jié)論：橙色灰綠色石灰水變混濁，且時(shí)間短石灰水變混濁，且時(shí)間長(zhǎng)第13頁/共45頁驅(qū)動(dòng)問題：1.有氧呼吸分為幾個(gè)階段？每個(gè)階段的場(chǎng)所在哪里？反應(yīng)物，產(chǎn)物是什么？2.是不是三個(gè)階段中都有氧氣參與？氧氣參與哪個(gè)階段階段？3.產(chǎn)物CO2和H2O是不是同時(shí)出現(xiàn)的？二、有氧呼吸第14頁/共45頁第15頁/共45頁1.有氧呼吸的過程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸徹底分解酶6CO2+20[H]+能量場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)②2CH3COCOOH[H]的氧化酶12H2O+能量場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O（大量）（少量）（少量）2CH3COCOOH第16頁/共45頁有氧呼吸場(chǎng)所

反應(yīng)物

產(chǎn)物

釋能第一階段第二階段第三階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體線粒體葡萄糖丙酮酸H2O[H]、O2丙酮酸[H]CO2、[H]H2O少量少量大量有氧呼吸三個(gè)階段的比較第17頁/共45頁2.總反應(yīng)式：3.有氧呼吸概念：

細(xì)胞在O2的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生出CO2和H2O，同時(shí)釋放出大量能量的過程。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶第18頁/共45頁4.C、H、O的來龍去脈：C：H：

O：H2O→[H]→H2O

O2

→H2OC6H12O6→丙酮酸→CO2C6H12O6→丙酮酸→CO2H2O→CO2丙酮酸→[H]→H2O[H]→H2OC6H12O67班第19頁/共45頁第20頁/共45頁思考1、有機(jī)物被徹底氧化分解發(fā)生在第幾階段？2、呼吸作用過程中吸收的氧氣用于第幾階段？3、如果你在思考上述問題的時(shí)候，消耗了2摩爾葡萄糖，那么有多少能量轉(zhuǎn)移到了ATP中？第二階段第三階段1161kJx2

第21頁/共45頁4、下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段：①產(chǎn)生CO2的階段（）②產(chǎn)生H2O的階段（）③氧氣參與的階段（）④產(chǎn)生ATP的階段（）⑤產(chǎn)生ATP最多的階段（）二三三一、二、三三第22頁/共45頁思考為什么放久的蘋果有酒香味？為什么長(zhǎng)跑以后會(huì)感到肌肉酸痛？第23頁/共45頁三.無氧呼吸

細(xì)胞在無氧的條件下，通過酶的催化使葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過程。1.概念第24頁/共45頁實(shí)例a.高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短時(shí)間的無氧呼吸b.高等動(dòng)物和人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)無氧呼吸，出現(xiàn)肌肉酸脹現(xiàn)象。e.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機(jī)物分解成酒精和二氧化碳。

這些生物進(jìn)行無氧呼吸的實(shí)例，說明了生物與環(huán)境之間存在著什么關(guān)系？d.乳酸菌是厭氧型微生物，可以將有機(jī)物分解成乳酸。c.蛔蟲沒有線粒體，只能進(jìn)行無氧呼吸。第25頁/共45頁☆與有氧呼吸第一階段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①（少量）

2CH3COCOOH丙酮酸2.過程第26頁/共45頁丙酮酸不徹底分解場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

②CH3COCOOH酶C3H6O3(乳酸)+能量A.乳酸發(fā)酵(微生物)例：高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等）CH3COCOOHC2H5OH(酒精)+2CO2+能量B.酒精發(fā)酵(微生物)例：大多數(shù)植物、酵母菌酶第27頁/共45頁

仿照有氧呼吸的示意圖，嘗試自主繪制無氧呼吸的過程示意圖，將其過程直觀形象地表示出來。第28頁/共45頁葡萄糖酶丙酮酸CO2+H2O+能量（大量）乳酸（C3H6O3）+能量(少量)酒精（C2H5OH）+CO2+能量(少量)總結(jié)：1.細(xì)胞呼吸可表示為：有氧酶無氧酶第29頁/共45頁2.細(xì)胞呼吸過程中能量的變化1mol的葡萄糖2870kJ的能量有1161kJ的能量?jī)?chǔ)存在38molATP中徹底氧化分解約60%的能量都以熱能的形式散失用于各項(xiàng)生命活動(dòng)維持體溫有氧呼吸——

能量變化無氧呼吸——

能量變化釋放：196.65KJ轉(zhuǎn)移：61.08KJ第30頁/共45頁四、有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別有氧呼吸無氧呼吸呼吸場(chǎng)所是否需氧分解產(chǎn)物釋放能量主要在線粒體內(nèi)需氧分子參加CO2H2O較多能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)不需氧分子參加C3H603較少能量CO2C2H5OH有氧呼吸和無氧呼吸的相同之處：1·第一階段相同。2·都是在酶的催化下進(jìn)行的；3·都有有機(jī)物的分解和能量釋放。第31頁/共45頁五、細(xì)胞呼吸的意義1、為生命活動(dòng)提供能量2、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料O

NH2

‖▕CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH丙酮酸丙氨酸細(xì)胞呼吸能量熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細(xì)胞分裂生長(zhǎng)發(fā)育礦質(zhì)元素吸收肌肉收縮神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)C6H12O6CO2＋H2O第32頁/共45頁六、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用？第33頁/共45頁細(xì)胞呼吸的原理？六、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用？第34頁/共45頁細(xì)胞呼吸的原理？六、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用？第35頁/共45頁細(xì)胞呼吸的原理？六、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用？第36頁/共45頁如果有人向你請(qǐng)教怎么能長(zhǎng)期儲(chǔ)存農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果，你能利用學(xué)過的呼吸作用的原理，提供一些有價(jià)值的建議或措施嗎？議一議：第37頁/共45頁七、呼吸速率的影響因素溫度呼吸速率最適溫度一般為25－30℃1.溫度第38頁/共45頁2、氧氣把氧氣濃度降到越低，呼吸作用速率就越低，這種看法對(duì)嗎？七、呼吸速率的影響因素第39頁/共45頁3、水分七、呼吸速率的影響因素

儲(chǔ)存環(huán)境的三點(diǎn)最基本的要求：低溫、低濕、低氧。第40頁/共45頁我國有很多地區(qū)有家庭釀酒的傳統(tǒng)，請(qǐng)你應(yīng)用所學(xué)知識(shí)探究釀酒的制作過程和所用原理！議一議：2班第41頁/共45頁下面是家庭釀酒的具體操作過程：將大米煮熟待冷卻至35℃左右米飯中加一定量的酒藥，并拌勻加蓋后在適當(dāng)溫度下保溫12小時(shí)即成1、酒藥是什么？為什么要待米飯冷卻以后再加酒藥？2、在中間挖一個(gè)洞的目的是什么？釀酒時(shí)，總是先來“水”，后來“酒”，為什么？思考！第42頁/共45頁畫概念圖畫一個(gè)概念圖，將呼吸、呼吸作用、細(xì)胞呼吸、有氧呼吸和無氧呼吸這5個(gè)概念之間的內(nèi)在聯(lián)系表示清楚（概念下面可加注少量文字）。第43頁/共45頁練習(xí)題將酵母菌研磨、離心后，得到上清液含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細(xì)胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未曾離心的均漿分別放入甲、乙、丙3個(gè)試管中，進(jìn)行四項(xiàng)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)（見右圖）（1）向3個(gè)試管中分別加入等量的葡萄糖，各試管的最終產(chǎn)物是：甲

乙

丙____________

（2）向3個(gè)試管中分別加入等量的丙酮酸，各試管