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人教版高中生物必修一5.3呼吸作用
的条
件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机
不彻底 物进行 少量 氧化分解,同时释放出
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?
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
无氧呼吸的意义
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 为乙醇和二氧化碳,释放出能量以适 应缺氧环境条件。 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 胞则以无氧呼吸的方式供给能量,满 足人体的需要。
酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下 都能生存,属于兼性厌氧菌。
怎样控制有氧、无氧条件? NaOH作用?连通管方式?B瓶为何静置一段时间? 物质鉴定?
实验现象
条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾--浓硫酸溶液 有氧 无氧
变混浊/快 变混浊/慢
无变化 出现灰绿色
实验结论
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,通过细胞呼吸产生大量的CO2 和水,在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量 的CO2。
实质
分解有机物,释放能量,合成ATP
影响呼吸作用的内部因素
(1)不同种类植物呼吸作用强度不同 (2)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 呼吸作用强度不同
影响呼吸作用的外部因素
(1)温度——影响酶的活性,进而影响呼吸作用强度 (2)O2浓度——会促进有氧呼吸进行,同时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
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。
用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原 子,18O的转移途径是( D )
A、葡萄糖→丙酮酸→水 B、葡萄糖→丙酮酸→氧 C、葡萄糖→氧→水 D、葡萄糖→丙酮酸→CO2
把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的 环境中,这两种动物的需氧量会发生什么变 化?( C ) A. 两种动物的耗氧量都减少 B. 两种动物的耗氧量都增加 C. 青蛙耗氧量减少,小白鼠耗氧量增加 D. 青蛙耗氧量增加,小白鼠耗氧量减少
线粒体(细胞质基质)
嵴
4.酶的附着位点?
细胞质基质、线粒体基 质、线粒体内膜
1葡萄糖C6H12O6
酶
4[H]
2丙酮酸C3H4O3 2丙酮酸C3H4O3
酶
第 少量能量 一 阶 段
有氧呼 吸过程
细胞质 基质
线 粒第 三 体阶 内段 膜
20[H]
6H2O
大量 能量
6O2
酶
第 二 少量能量 阶 段
线 粒 体 基 质
3.在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放 能量吗?
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。
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?
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 行细胞呼吸呢?
实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式
(2ATP)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸叫做发酵,分为 酒精发酵:大多数植物、酵母菌 乳酸发酵:动物、人、乳酸菌及某些植物器官( 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚)
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。原因是不同
生物细胞中进行无氧呼吸相关酶不同
无氧呼吸的概念
缺氧 无氧呼吸:一般是指细胞在
对比 有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 场所 反应物
1葡萄糖
2丙酮酸、 6水
24[H]、 6O2
产物
2丙酮酸 4[H]
释能
少能
2ATP
第一阶段 细胞质基质 第二阶段 线粒体基质 第三阶段 线粒体内膜
6CO2、 20[H]
少能
2ATP
12H2O
大能
34ATP
有氧呼吸的概念
氧 有氧呼吸:一般是指细胞在 ___的参与 下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物 彻底氧化 _______分解,产生二氧化碳和水,同时释 放能量____________ 合成大量ATP 的过程。
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( ) D A.1/3倍 B.1/2 倍 C.2倍 D.3倍 解析:有氧呼吸消耗多少O2就会生成多少CO2
有氧呼吸中葡萄糖与CO2量比是1:6 无氧呼吸中葡萄糖与CO2量比是1:2
线 粒 体
12H2O
6CO2
第一阶段: C6H12O6 第二阶段:
酶
细胞质基质
2C3H4O3 +4[H]+2ATP
酶
线粒体基质
2C3H4O3+6H2O 第三阶段: 24[H]+6O2
20[H] +6CO2 +2ATP
线粒体内膜
酶
12H2O+34ATP
总反应式:
C6H12O6+6H2O+6 O2
酶
6CO2+12H2O+能量
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸
场所 细胞质基质、线粒体
无氧呼吸
细胞质基质
酶、适宜的温度
不 条件 同 点 产物
能量 变化
酶、氧气、适宜的温度
CO2、H2O 释放大量能量,能 合成38molATP
乳酸或酒精、CO2 释放少量能量,能合 成2molATP
点相 联系 从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同,以后阶段不同 同
第 5章
细胞的能量供应及利用
第 3节
ATP的主要来源——细胞呼吸
教学重点和难点
一、重点: 探究酵母菌的呼吸方式 有氧、无氧呼吸的过程及区别 细胞呼吸的应用及影响因素 二、难点: 有氧呼吸、无氧呼吸的过程及区别 影响细胞呼吸的因素
问题探讨
拉瓦锡等在研究人的呼吸作用
18世纪,拉瓦锡 发现物质燃烧需 要氧气,并且把 呼吸作用比作碳 和氢的“缓慢燃 烧过程”。后来 人们发现,呼吸 作用的实质是有 机物的氧化分解, 并释放出能量。
复习提问
1、直接供能物质ATP名称——结构简式——,其中,A代表 ——P代表——,~代表——。腺苷由——、——组成 2、ATP水解时能量来自分子中——,用于—— 3、 ATP与ADP相互转化一直处于动态平衡中,保证生物体 内能量供应,反应式为——, 4、ADP合成ATP能量来源于——、—— 5、酶的催化机制:降低化学反应的活化能。 6、酶绝大多数是蛋白质,还有少量具有催化作用的RNA; 蛋白质中有催化能力的才是酶。 7、酶的特性:——、——、—— 8、影响酶的因素:——、—— 9、导学练P65,胃蛋白酶1.5,唾液淀粉酶7左右, 胰蛋白酶9左右
无氧呼吸的过程
葡萄糖 酶
少量能量
场所:细 胞质基质
第 一 阶 段
[H] 丙 酮 酸
第 二 阶 段
场所:细 胞质基质
乳酸
乳酸 脱氢酶
乙醇 脱氢酶
酒精 + CO2
无氧呼吸总反应式
C6H12O6 酶
(2ATP)
2 C3H6O3(乳酸) + 少量能量
C6H12O6
酶
2 C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量
为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间,贮藏条件 最好是 A
A.低O2、适当的湿度、零上低温和无乙烯 B.低O2、适当的湿度、零下低温和无乙烯 C.无O2、保持干燥、零上低温和有乙烯 D.无CO2、保持干燥、零下低温和有乙烯
解析:无O2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。
对比实验
对比实验
设置两个或两个以上的实验组,通过对 结果的比较分析,来探究某种因素与实验对 象的关系,这样的实验叫做对比实验。
本实验中的“某种因素”是指: ________________ 有氧和无氧两种条件
细胞呼吸的方式 有氧呼吸
细胞呼吸
无氧呼吸
有氧呼吸
1.有氧呼吸的主要场所是? 2.线粒体的结构? 3.增大膜面积的方式?
问题探讨
1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点?
氧化分解 两者的共同点是:都是物质的____________ 过程; 能量 。 都能产生CO2等产物,并且都释放出_______
2.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 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。