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高中生物 第5章 第3节 细胞呼吸的原理和应用课件 新人教版必修1

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生物人教版(2019)必修一5.3细胞呼吸的原理和应用(共55张ppt)

生物人教版(2019)必修一5.3细胞呼吸的原理和应用(共55张ppt)


一、细胞呼吸的方式
4.进行实验 (1)配制酵母菌培养液：酵母菌+葡萄糖溶液 取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL） 和锥形瓶B（500mL）中，分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的煮沸 冷却后的葡萄糖溶液。
思考讨论： 为什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷却再加入？
煮沸：灭菌、除去葡萄糖溶液中的氧气。
高中必修 1 分子与细胞
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
素养目标
1.利用结构与功能观分析线粒体结构与细胞呼吸的关系。(生命观念） 2.根据实验目的，设计探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，实施方案， 观察实验结果，得出正确结论。（科学探究） 3.运用细胞呼吸原理，对生活和生产中的应用实例作出科学解释。 （社会责任）
视频导入
2min 酵母菌介绍
问题探讨
酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂 。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装 置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在 利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。
讨论 1、都是培养酵母菌，为什么有的通气有的需要 密封？ 通气让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌快速繁殖; 发酵生产葡萄酒的车间
密封让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。 2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，为细胞增殖提供充足的动力。
3、在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对自身有什么意义？
密封发酵时，酵母菌将有机物分解为酒精时，也能为自身的生命活动提供少量能量。
一、细胞呼吸的方式
酵母菌是一种单细胞真菌，它与人类的生活息息相关，我们生活中做馒头、 面包、酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。
第五章第3节细胞呼吸的原理和应用高中生物必修一人教版

第五章第3节细胞呼吸的原理和应用高中生物必修一人教版

富含脂肪，脂肪中C、 含量较高，脂肪氧化分解消耗的氧气较多，为满足油料作物种子萌发时对氧气的需求，播种时宜浅播
√
D
柑橘用塑料袋密封保存
可减少水分散失，同时提供低氧环境，降低呼吸速率，起到保鲜作用
√
知识点5 细胞呼吸的影响因素及其应用
例5-9 豌豆种子进行细胞呼吸时所释放的氢能将无色的氯化三苯四氮唑 还原为红色的三苯甲胺。在种子萌发过程中，其 释放速率和 吸收速率的变化如图所示，下列说法错误的是( )
【解析】列表分析逐项解疑惑
选项
分析
判断
A
分析题图中曲线Ⅰ和Ⅱ的变化趋势，刚通入，当浓度为 时，曲线Ⅰ随浓度增加而下降，据此推出，曲线Ⅰ表示 的产生量，曲线Ⅱ表示的消耗量。浓度为 时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖占 ，有氧呼吸释放的能量大多以热能形式散失，无氧呼吸消耗的葡萄糖占 ，无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量储存在酒精中，综合来看，此时呼吸作用消耗的葡萄糖的能量大多储存在酒精中
例3-6 (2024·四川成都开学考)如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。下列叙述正确的是( )
C
A.若发生图中所示的呼吸作用过程，则个体必须生活在无氧环境中B.葡萄糖 丙酮酸 乳酸分解途径仅存在于动物细胞中C.酶1、酶2、酶3都位于细胞质基质中D.葡萄糖 丙酮酸仅存在于无氧呼吸过程中
【解析】抓题图关键信息，找突破口
破伤风芽孢杆菌为原核生物，原核生物的细胞中无线粒体，而图示为真核细胞有氧呼吸部分过程，D错误。
例2-5 (2024·北京海淀区模拟)新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织，线粒体内膜含有蛋白质 ，其不影响组织细胞对氧气的利用，但能抑制呼吸过程中转化为。据此推测当蛋白质 发挥作用时( )
5-3 细胞呼吸的原理和应用课件-高一上学期生物人教版必修1

5-3 细胞呼吸的原理和应用课件-高一上学期生物人教版必修1

1.过程温和 2.逐步释放 3.一部分储存在ATP中
有氧呼吸的能量利用特点
1.在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量，可使 977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了 。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约 能使多少ADP转化为ATP?
1molATP水解释放的能量高达30.54kJ
2.与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生 物体来说具有什么意义？ （1）有氧呼吸能更充分地利用能量 （2）有氧呼吸相对温和，能更好的在人体内进行且不损伤人体
巩固：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：
①产生CO2的阶段（ 二 ） ②产生H2O的阶段（ 三 ），H2O参与的阶段（ 二） ③氧气参与的阶段（ 三 ） ④产生ATP的阶段（一、二、三） ⑤产生ATP最多的阶段（ 三 ） ⑥分解1摩尔的葡萄糖需多少摩尔O2和产生多少摩尔CO2？
有氧 无氧
变混浊／快 变混浊／慢
不变灰绿色 出现灰绿色
实验步骤
实验结果、 得出结论
酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸。 在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2 在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2
探究酵母菌细胞呼吸的方式
本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？ 本实验的两组都是实验组
酒精和CO2 ；或乳酸 较少
不彻底
少
比
实质
较
联 系
联系
意义
分解有机物、释放能量 两者第一阶段完全相同 为生命活动提供能量和中间产物
细胞呼吸的意义
（1）为生物体提供能量
C6H12O6
ห้องสมุดไป่ตู้
细 胞 呼
新人教版必修1高中生物第5章第3节ATP的主要来源细胞呼吸课件

新人教版必修1高中生物第5章第3节ATP的主要来源细胞呼吸课件


[H]＋O2
项目 阶段 与氧的关 系 能量的变 化 总反应式 及各元素 的去向
第一阶段①
第二阶段②
第三阶段③
无关系
Байду номын сангаас无关系
必需氧参与
热能 稳定的有氧呼吸 转移 水解 ――→ 化学能――→ ATP ――→ 供给 化学能 生理活动
(1)各反应物参与的阶段：如葡萄 糖在第一阶段参与，H2O在第二阶段参与， O2在第三阶段参与。 各生成物产生的阶段：[H]在第一、二阶段都 产生，CO2在第二阶段产生，H2O在第三个阶 段产生。 (2)好氧性细菌进行有氧呼吸的场所是细胞质 基质和细胞膜。 (3)生成的H2O中的O全部来自于O2；CO2中的 氧一半来自于C6H12O6，一半来自于参与反应
第 3 节
ATP的主要来源——细 胞呼吸
自主学习 新知突破
1．识记线粒体的结构和功能。 2．掌握有氧呼吸的过程。 3．了解有氧呼吸与无氧呼吸的异同。

有氧呼吸
氧 _____的参与下，通过 1．概念：是指细胞在 彻底氧化分解 CO2和水 多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物 _____________，产生___________，同时释 放能量，生成ATP的过程。

3．过程 第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段相同。 丙酮酸 第二阶段：________在不同酶的催化下，分 乳酸 酒精和 2 解成CO _____________ 或转化成————。 第一 4．能量转化：只在_______阶段释放出少量 能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中的大部 分能量存留在酒精或乳酸中。

(3)CO2浓度。 从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼 吸速率下降。 (4)含水量。 ①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。 ②在作物种子的储藏时，将种子风干，以减 弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。
【课件】细胞呼吸的原理和应用课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

【课件】细胞呼吸的原理和应用课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1


2C3H4O3 +4 [H] 酶
2C3H6O3（乳酸） 2C2H5OH（酒精）+2CO2
无氧呼吸总反应式：
1.C6H12O6
酶 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
例：高等动物、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、 甜菜块根、玉米胚细胞等）、乳酸菌等。
2.C6H12O6
酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量 例：大多数植物、酵母菌等
（3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物
是：甲 酒精和CO2 乙无反应
丙 酒精和CO2
六、细胞呼吸原理的应用 思考·讨论 细胞呼吸原理的应用
1.包扎伤口：需透气，防止厌氧菌繁殖
2.工业生产（发酵） 1）生产啤酒、果酒和白酒等； 2）生产乳酸类饮料、酸菜； 3）生产味精、酱油和醋； 4）应用于垃圾、废水的处理； 5）利用发酵产生沼气（甲烷） 。
3.农业生产：保持适量水、松土（有氧气）
稻田排水
花盆松土
4. 粮食储藏和果蔬保鲜
①种子、粮食：零上低温、 ②蔬菜、水果：零上低温、
干燥、低氧、高CO2
湿度适中、低氧、高CO2
降低呼吸作用，减少有机物的消耗。
5.防止破伤风
破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无 氧呼吸，皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易 大量繁殖。
3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？ 条件适宜（温度、pH），充足的营养
(四）进行实验 有氧呼吸实验装置图 保证O2充 分供应
吸收CO2
无氧呼吸实验装置图
B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰
水的锥形瓶的原因： 消耗瓶中的O2。
(四）进行实验
人教版高中生物必修一分子与细胞教学课件 第5章第3节ATP的主要来源--细胞呼吸

人教版高中生物必修一分子与细胞教学课件 第5章第3节ATP的主要来源--细胞呼吸


嵴
基质
思考1？
线粒体哪些结构是与它的功能 相适应？
2、有氧呼吸的过程示意图
？思考
能量的去向
有氧呼吸的三个阶段
① 葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基 酶 2CH3COCOOH +4 [H] + 2 ATP C6H12O6 （丙酮酸）
② 丙酮酸彻底分解 场所：线粒体基质 酶 6CO2 +20 [H] + 2 ATP 2CH3COCOOH （丙酮酸） +6H2O ③ [H]的氧化 24[H] + 6O2 酶 场所：线粒体内膜
粮食储藏 果蔬保鲜
粮食储藏
粮食储藏时，要注意降低温度 和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保 存期限。 例：稻谷等种子含水量超过 14.5％时，呼吸速率就会骤然增加 ， 释放出的热量和水分，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 用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。 例：苹果、梨、柑、橘等果实在0～ 1℃时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能 短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜 6～8个月。 农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬 菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑 制细胞呼吸的原理。
5、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。
三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
动物无氧呼吸不产生酒精；无氧呼吸 在有氧存在时受到抑制。
例：高等动物的肌细胞、乳酸菌、高等植物的某些器官 （马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）
C6H12O6
5.3 细胞呼吸的原理和应用(课件)(2019人教版必修1)

5.3 细胞呼吸的原理和应用(课件)(2019人教版必修1)


二、细胞呼吸的方式
实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式
二、目的 探究酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的方式。
三、探究性实验的一般流程 观察现象→提出问题→得出假设→设计实验→预期结果→进行实验→得出结论、 交流讨论 四、实验假设
酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2和水，在无氧情况 下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。
三、有氧呼吸
1. 有氧呼吸的主要场所是线粒体
2. 有氧呼吸最常利用的物质是葡萄 糖，分为三个阶段进行。
3. 有氧呼吸总反应式
酶
C6H12O6+6O2 + 6H2O
6CO2+ 12H2O +能量
三、有氧呼吸
4. 有氧呼吸过程
三、有氧呼吸
（1）过程
4. 有氧呼吸过程
第一阶段：葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
生物（人教版） 高中生物 必修一
第五章
细胞的能量供应和利用
第3节
细胞呼吸的原理和应用
汽车发动机的动力是由汽油等燃料的燃烧提供的，这一剧烈的 氧化反应消耗氧气，产生二氧化碳，从而释放大量能量，驱动汽车 运行。同样，细胞分裂、肌肉收缩、神经传导等生命活动也需要能 量，这些能量来自于细胞内特殊的“燃料燃烧”过程——细胞呼吸 （cell respiration)(图4-30)。细胞呼吸有几种方式？细胞呼吸过程 中发生了哪些物质和能量的变化？其原理在农业生产和生活实践中 有哪些方面的应用？
二、细胞呼吸的方式
实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式
七、实验步骤
1.配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶 2.组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35 ℃环境下培养8-9小时。 3.检测CO2的产生 4.检测酒精的产生 （1）取2支试管编号 （2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升，注入试管 （3）分别滴加0.5毫升溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀
细胞呼吸的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修1

细胞呼吸的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修1


酶 C6H12O6
2C2H5OH（酒精）+2CO2 +少量能量
例：大多数植物细胞、酵母菌
04 细胞呼吸原理的应用
04 细胞呼吸原理的应用
影响细胞呼吸的因素： 温度、氧气、二氧化碳、水 温度
C6H12O6 +6H2O +6O2 酶 6CO2 +12H2O+能量
04 细胞呼吸原理的应用
1. 氧气
04 细胞呼吸原理的应用
03 无氧呼吸
细胞在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有 机物经过不完全分解，释放少量能量，生成 少量ATP的过程。
场所：细胞质基质
Hale Waihona Puke 03 无氧呼吸①C6H12O6 酶 2C3H4O3 +4 [H] + 少量能量
酶
② 2C3H4O3 + 4 [H]
2C3H6O3(乳酸)
乳酸发酵总反应式：
C6H12O6 酶 2C3H6O（3 乳酸）+少量能量
1. 氧气
松土透气
低温低氧
04 细胞呼吸原理的应用
1. 氧气
破伤风杆菌
有氧运动
04 细胞呼吸原理的应用
1. 氧气
04 细胞呼吸原理的应用
1. 氧气
A C
B
①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸 ②0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 B点总呼吸强度最低，释放CO2量最少，有机物消耗最少，利于储存粮食、水果。 ③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸,无氧呼吸消失点
D
酵母菌培养液：( 酵母菌 + 5%葡萄糖溶液)
煮沸冷却 ，杀死其他微生物及除去溶解氧
01 细胞呼吸的方式
观察现象 提出问题
新教材人教版高中生物必修一 5-3 细胞呼吸的原理和应用 教学课件

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第三十五页，共五十三页。
（2）应用 ①生产上常利用这一原理在低温下 贮存蔬菜、水果。
②在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降 温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗 ，提高产量。 ③温水和面发酵快。
第三十六页，共五十三页。
3. 二氧化碳 （1）CO2是细胞呼吸的最终产
物，积累过多会抑制细胞呼吸的 进行。
（2）应用：适当增加CO2浓
6CO2 +12H2O +能量
酶
C6H12O6
2C3H4O3 +4[H]
（丙酮酸）
酶 2C3H4O3 +6H2O 6CO2+20[H]
24[H]+6O2 酶 12H2O
3、O原子的运动轨迹
C6H12O6
6O2
2C3H4O3+6H2O 12H2O
6CO 2
第二十页，共五十三页。
思考 讨论（书本P93）
（2）葡萄糖溶液需要煮沸再冷却后放入锥形瓶的原因是：
防止酵母菌被杀死
（3）酵母菌的培养时间应适当延长的原因是： 葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色变化，应将酵母菌的 培养时间适当延长以耗尽溶液中葡萄糖。
第八页，共五十三页。
（5）实验装置
有氧装置
无氧装置
甲、乙两个装置，哪个是有氧装置，哪个是无氧装置？
第九页，共五十三页。
甲装置： 将装置甲连通橡皮球的目的： 保证O2的充分供应。
通过含NaOH溶液的目的： 去除空气中的CO2，保证澄清石灰水变浑 浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
第十页，共五十三页。
（5）实验装置
乙装置：
B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的 目的： 消耗完B瓶中的O2，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产
5-3细胞呼吸的原理和应用课件-高一上学期生物人教版(2019)必修1

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场所：细胞质基质
C6H12O6 酶
2C3H4O3 +4 [H] + 少量能量（2ATP） （丙酮酸）
② 丙酮酸彻底分解
场所：线粒体基质
2C3H4O3 +6H2O 酶 （丙酮酸）
6CO2 +20 [H] +少量能量（2ATP）
③ 水的形成 酶
24[H] + 6O2
场所：线粒体内膜 12H2O + 大量能量（34ATP）
无
C6H12O6
酶 2 C3H6O3(乳酸) + 少量能量
氧 呼 吸
例：乳酸菌、高等动物、高等植物的某些器官（马铃薯
块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）
C6H12O6
酶 2 C2H5OH + 2CO2 + 少量能量
例：大多数植物、酵母菌
概念：无氧呼吸是指细胞在 无氧 的条件下，通过 多种酶 的催化作用，
把 葡萄糖等有机物 分解成 不彻底 的氧化产物，同时释放出 少量 能
用澄清的石灰水观察是否变混浊，也可用溴麝香草酚蓝水溶液来 鉴定（由蓝变绿再变黄）。
橙色的重铬酸钾溶液， 在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色．
+酒精
溶有重铬酸钾 的浓硫酸
灰绿色
一、细胞呼吸的概念和方式
➢ 探究酵母菌细胞呼吸的方式
有氧条件：用橡皮球（或气泵）充气 无氧条件：装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间 观察澄清的石灰水混浊程度，也可观察溴麝香草酚蓝水溶液变成 黄色的时间长短。（由蓝变绿再变黄）。 橙色的重铬酸钾溶液， 在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色．
红色液滴移动情况
结论
Ⅰ.向__左______移动
进行有氧呼吸，同 时可能进行无氧呼
2020人教版新教材高中生物精品课件必修一5-3 细胞呼吸的原理和应用

2020人教版新教材高中生物精品课件必修一5-3 细胞呼吸的原理和应用

酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存， 属于兼性厌氧型微生物。
酵母菌
如何检测？
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一、细胞呼吸的方式
探究.实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式
1、实验原理：
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一、细胞呼吸的方式
探究.实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 2、设计并进行试验
对比实验
实验思路？ 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检 测其产物是否含酒精或二氧化碳的多少
PART ONE
第一阶段 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸、[H]
第二阶段 线粒体基质
丙酮酸
CO2、[H]
第三阶段 线粒体内膜
[H]、O2
H2O
释能
少量 少量 大量
[H] 是指NADH（还原型辅酶Ⅰ）
无氧呼吸
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，
释放少量能量的过程。
1 反应场所： 细胞质基质
①发生场所：细胞质基质、线粒体 ②实质：
物质变化：有机物（葡萄糖）→ 无机物（CO2+H2O） 能量变化：有机物中稳定的化学能 → 热能散失+ATP中活跃的化学能 ③有氧呼吸条件： 酶、温度、氧气等 ④总反应式： C6H12O6+6O2 酶 6CO2+ 6H2O +能量
有氧呼吸
有氧呼吸
场所
反应物
产物
细胞质基质 葡萄糖
丙酮酸、[H]、ATP 少量
线粒体基质 丙酮酸、H2O [H]、CO2 、ATP 少量
线粒体内膜 [H]、O2
H2O 、ATP 大量
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一、细胞呼吸的方式（探究 实践） 二、有氧呼吸 指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等

高中生物《第五章 第三节 ATP的主要来源 细胞呼吸》课件4 新人教版必修1


因为酒精和乳酸中还有大量能量没有释放出来.
3、生物的无氧呼吸
（1）高等植物(水稻、苹果等）的无氧呼吸：
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2 + 能量
例外：马铃薯块茎和甜菜块根无氧呼吸产生乳酸
（2）高等动物和人的无氧呼吸：
C6H12O6
酶
2C3H6O3（乳酸）+ 能量
(3)、微生物的无氧呼吸. 家庭酿酒和酸奶的原理：
ATP 的 主 要 来 源 ——细胞呼吸
细胞呼吸的概念：
有机物在 细胞内经过一系列的 氧化分解 ，最 终 生成CO 或 其他产物 ，并且 释放出能量 的总
2
过程。
又叫生物氧化。
实质：氧化分解有机物释放能量
对比
4.呼吸和呼吸作用的区别
呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。 细胞呼吸也称呼吸作用 是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解， 生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP 的过程。
酿酒是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精 酸奶是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸Hale Waihona Puke 我们把微生物的无氧呼吸也叫做发酵。
比较
有氧呼吸
无氧呼吸
场所
主要是线粒体
是否需氧 分解产物
细胞质基质
不需氧 酒精和CO2、乳酸 较少,ATP少
需氧 CO2,H2O
释放能量 实质
较多,ATP多
分解有机物，释放能量，供生命活动
联系
第一阶段完全相同
无氧呼吸
无氧呼吸是怎 样进行的呢？
总结无氧呼吸
1.概念：
指细胞在无氧条件下，通过酶 的催化作用，把葡萄糖等有机物分 解成为不彻底的氧化产物，同时释 放少量能量的过程。
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有氧呼吸和无氧呼吸 [问题探究] 1．分析糖类(葡萄糖)为什么必须分解成丙酮酸后才能进行有氧 呼吸的第二、三阶段？
提示：因为线粒体膜上不含有运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖 不能进入线粒体(或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶)。
2．细胞呼吸过程中能量发生了怎样的变化？为什么无氧呼吸 产生的能量是少量的？
_2_C__O_2_＋__少__量__能__量___
__少__量__能__量__
实例
某些植物、酵母菌等
高等动物、马铃薯块茎、甜 菜根、玉米胚、乳酸菌等
3.概念 (1)物质变化：有机物 氧化分解，生成 二氧化碳或其他产物 。
(2)能量变化：释放出能量并生成少量 ATP 。
四、细胞呼吸原理的应用
1．有氧呼吸原理的应用 (1)利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。 (2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行 有氧呼吸 ，避免肌细胞产 生大量 乳酸 。 (3)及时松土有利于 根系生长 。 (4)稻田定期排水有利于根系 有氧呼吸 ，防止幼根变黑、腐烂。
三、无氧呼吸
1．场所：__细__胞__质__基__质_____。
2．类型和过程
类型
酒精发酵
乳酸发酵
第一阶段
葡萄糖→_丙__酮__酸__＋__[H__]__＋少量能量
第二阶段 丙酮酸→_酒__精___＋CO2
丙酮酸→__乳__酸___
三、无氧呼吸
反应式 C6H12O6―酶―→__2_C_2_H_5_O_H__＋___ C6H12O6―酶―→_2_C_3_H_6_O__3＋___
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
学习目标
核心素养
1．探究酵母菌细胞呼吸的方式， 1．通过对细胞呼吸过程的学习，
认识有氧呼吸和无氧呼吸的条件 形成物质与能量的生命观念。
和产物。
2．通过对有氧呼吸和无氧呼吸的
2．比较有氧呼吸和无氧呼吸的过 场所和过程的学习，养成分类与
程，掌握两过程的相同点和不同 比较的科学思维方式。
澄清石灰水 _溴__麝__香__草__酚__蓝__水__溶__液___ 酸性条件下的_重__铬__酸__钾__溶液
现象 石灰水变_混__浊__ 由蓝变绿再变_黄__ 橙色变_灰__绿__色___
一、细胞呼吸的方式
(3)实验结论 ①酵母菌在 有氧和无氧 条件下都能进行细胞呼吸。
有氧条件：大量的 二氧化碳 和水 ②产物无氧条件：产生 酒精 ，还产生少量的母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常 温，才可加入新鲜食用酵母菌。 (2)有氧条件装置必须持续通入空气，保证氧气的充足。
1．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的说法，不正确 的是( )
A．酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母 菌属于兼性厌氧生物
二、有氧呼吸
3．概念 (1)场所： 细胞质基质和线粒体 。 (2)条件： 有氧 参与、 多种酶 催化。
(3)物质变化
①反应物： 葡萄糖 等有机物。
②产物： 二氧化碳和水
。
(4)能量变化：释放能量并生成大量 ATP 。
二、有氧呼吸
4．有氧呼吸与有机物在体外燃烧的不同特点 (1)有氧呼吸过程温和； (2) 有 氧 呼 吸 进 行 时 有 机 物 中 的 能 量 经 过 一 系 列 的 化 学 反 应 __逐__步__释__放___； (3)有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在 ATP 中。
2．B装置中，为什么要将B瓶封口放置一段时间后再连通盛有 澄清石灰水的锥形瓶？
提示：B瓶刚封口后，锥形瓶中有氧，酵母菌进行有氧呼吸， 两瓶产生CO2的速度和量基本相等，所以需将开始产生的CO2排 掉；一段时间后，B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥 形瓶，可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水，否则会出 现两组澄清石灰水混浊程度差不多的情况。
3．有氧呼吸和无氧呼吸的比较
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
条件
需氧
不需氧
细胞质基质(第一阶段)、
不
场所
细胞质基质
线粒体(第二、三阶段)
同
分解程度
葡萄糖被彻底分解 葡萄糖分解不彻底
点
产物
CO2、H2O
乳酸或酒精和CO2
能量释放
大量能量
少量能量
反应条件
需要酶和适宜的温度
相
本质 氧化分解有机物，释放能量，生成ATP
细胞呼吸的影响因素及原理应用 [问题探究] 1．请从无机盐离子的吸收方面分析，为什么农作物要及时松 土？稻田长期不排水，幼根为什么会变黑、腐烂？ 提示：(1)松土可增大土壤透气量，促进根有氧呼吸，为吸收无 机盐离子提供能量。 (2)水淹会使植物根部细胞进行无氧呼吸，产生的酒精会毒害细 胞。
2．为什么水果、地瓜能在密封的地窖中贮存很长时间而不变 质？不能进刚打开的密封的地窖，这是为什么？
3．若实验检测时发现A瓶的酵母菌培养液中滴加0.5 mL溶有 0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液后也产生了灰绿色，请思考原因是什 么？
提示：通气不足。
4．只通过检测产物中是否含有CO2可确定酵母菌细胞呼吸的方 式吗？
提示：不能确定。酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生 CO2。
[归纳总结] 1．实验装置的分析(装置见教材P91) (1)第一组装置中的第一个锥形瓶中盛放的试剂是NaOH溶液， 其目的：使进入A中的空气先经NaOH处理后，排除空气中CO2对实 验结果的干扰。 (2)第二组装置中B瓶放置一段时间后，才能与装有澄清石灰水 的锥形瓶连接，其目的是让酵母菌将B瓶中的氧气消耗掉，确保产 物CO2均来自无氧呼吸。
同
过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同
点
意义 为生物体的各项生命活动提供能量
易错提醒：有关细胞呼吸过程的五点提醒 (1)产生CO2的不只是有氧呼吸，无氧呼吸产生酒精的过程中也 有CO2的产生。 (2)有氧呼吸过程中生成的水和反应物中的水的来源和去向不 同，所以不是同一分子。 (3)无氧呼吸只有第一阶段释放少量能量，第二阶段不释放能 量。
B．在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液 C．酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 D．酵母菌呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液 反应变成灰绿色
B [酵母菌作为实验材料是因为它在有氧和无氧的条件下均能 正常生存。酵母菌不论有氧还是无氧条件下均能产生CO2，为了防 止空气中原有CO2的干扰，要将空气先通入盛有NaOH溶液的锥形 瓶中，再通入酵母菌溶液中。]
提示：细胞呼吸过程中储存在有机物中的稳定化学能，转变成 储存在ATP中高能磷酸键的活跃化学能和热能。无氧呼吸产生的能 量少是因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。
3．在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发，而马 铃薯储藏久了却不会有酒味产生，请分析其中的原因？为什么会产 生这种差异？
() ()
3．细胞呼吸的产物都是CO2和水。 4．不同生物无氧呼吸所需要的酶都是相同的。
() ()
5．储存蔬菜、水果时应隔绝O2，以减弱细胞呼吸。 ( )
提示：1．√ 2．× 无氧呼吸第二阶段不释放能量。 3．× CO2和水是有氧呼吸的产物。 4．× 不同生物无氧呼吸的产物不同，酶也不同。 5．× 若隔绝O2，细胞无氧呼吸会加强，不利于蔬菜、水果 的储存，而应低氧储存。
提示：苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2，马铃薯无氧呼吸的 产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不 同，产物也不同。
[归纳总结] 1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程(如图)
其中①④分别为无氧呼吸的第一、二阶段；①②③分别为有氧 呼吸的第一、二、三阶段。
2．有氧呼吸过程中各元素的来源和去路
A．甲试管中的最终产物为CO2和H2O B．乙试管中不发生反应 C．丙试管中有大量的ATP产生 D．丙试管中无CO2产生
B [根据题目中对酵母菌的处理，甲试管中装入的是细胞质基 质，乙试管中装入的是线粒体，丙试管中装入的是未曾离心的酵母 菌匀浆。三只试管中都装入葡萄糖，在无氧条件下，甲试管能够完 成无氧呼吸的整个过程，产生酒精和CO2，释放出少量的能量；乙 试管不发生反应；丙试管中能够完成整个的无氧呼吸过程。]
提示：密封的地窖氧气被消耗，CO2浓度很高，高浓度的CO2 抑制了水果、地瓜的细胞呼吸。刚打开的地窖缺少O2，人不能进。
[归纳总结] 影响细胞呼吸的主要外界因素及应用 1．温度
(1)影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应， 温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细 胞呼吸的最适温度一般在 25～35 ℃之间。
2．为了探究酵母菌的呼吸作用类型，某同学将实验材料和用 具按下图安装好。以下关于该实验的说法错误的是( )
甲组
乙组
A．加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2 B．两组装置均需要黑暗条件下进行实验 C．甲、乙两组装置中澄清的石灰水都变浑浊，且甲组的浑浊 程度更大 D．乙组B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的 锥形瓶 B [光对酵母菌的细胞呼吸方式没有影响，该实验在光下和黑 暗处都能进行。]
点。(重难点)
3．通过实验探究酵母菌细胞呼吸
3．理解细胞呼吸原理的应用。 方式，提高实验设计和实验结果
(重点)
分析的科学探究能力。
自主预习 探新知
一、细胞呼吸的方式 1．探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)酵母菌细胞呼吸的方式
有氧呼吸 无氧呼吸
一、细胞呼吸的方式
(2)呼吸产物的检测
检测产物
试剂
CO2 酒精
合作探究 攻重难
探究酵母菌细胞的呼吸方式 [问题探究] 1．教材P91的装置图中A装置中用气泵间歇性地通入空气的目 的是什么？质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？ 提示：用气泵间歇性地通入空气的目的是保证酵母菌有充足的 氧气，以进行有氧呼吸。NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2， 以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变混浊是酵母菌有氧呼吸产生的 CO2所致。