第三章

第四節

細胞呼吸為細胞生活提供能量

O2CO2呼吸：人體從周圍環境吸入空氣，利用其中的O2，呼出CO2，是一個氣體交換的過程細胞內

+

有機物O2+水CO2能量氣體交換過程中，呼出的CO2來自于細胞呼吸，吸入的O2用于細胞呼吸細胞內進行的將糖類等有機物分解成無機物或者小分子有機物，并且釋放能量的過程。細胞呼吸：需氧呼吸厭氧呼吸類型實質：分解有機物，釋放能量探究酵母菌的呼吸方式酵母菌：我是一種細菌，只能在有氧環境中生存，它和細菌一樣都無核膜包被的細胞核，它的細胞壁成分和植物、細菌一樣，都是纖維素。可以用來制作面包、饅頭等各種酒類。先來驗驗酵母菌身份的真假真菌可以在有氧與無氧環境中生活有核膜包被的細胞核細胞壁成分和真菌、細菌不一樣單細胞真菌兼性厭氧型生物酵母菌新鮮的酵母菌培養液含葡萄糖0.1%溴麝香草酚藍溶液10%氫氧化鈉溶液植物油5%重鉻酸鉀溶液澄清石灰水探究酵母菌的呼吸方式其他實驗器具藍色-綠色-黃色澄清石灰水變渾濁橙色-灰綠色吸收空氣中的CO2隔絕空氣，創造無氧環境K2Cr2O7+3（CH3CH2OH）+4（H2SO4）=Cr2(SO4)3+3（CH3COOH）+K2SO4+7（H2O）組別檢測物質使用試劑現象需氧呼吸組CO2酒精厭氧呼吸組CO2酒精酵母菌呼吸方式實驗記錄表實驗器具:P91見課文談談

實驗思路

先將有關溶液分別加入錐形瓶中，然后按照如圖所示連接方式將實驗裝置連接在一起。酵母菌培養液，澄清石灰水NaOH,酵母菌培養液，澄清石灰水需氧呼吸厭氧呼吸該如何檢測是否產生酒精？檢測酒精的產生各取2mL酵母菌培養液的濾液，分別注入2支干凈的試管中。向試管中分別滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液(質量分數為95%~97%)并輕輕振蕩，使它們混合均勻。觀察試管中溶液的顏色變化。（橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇發生化學反應，變成灰綠色。）注意：由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應發生顏色變化，因此，應將酵母菌的培養時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖。警示:濃硫酸有腐蝕性，向試管中滴加濃硫酸時要緩慢、小心。實驗結論：①酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸②酵母菌在有氧條件下進行需氧呼吸產生大量的CO2和水③酵母菌在無氧條件下進行無氧呼吸產生酒精和少量CO2需氧呼吸實驗裝置厭氧呼吸實驗裝置有同學認為，在需氧呼吸實驗裝置中10％的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對實驗結果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發生，以保證實驗更嚴謹？1.圖為“探究酵母菌細胞呼吸方式”實驗裝置圖,據圖分析回答:

(1)A瓶加入的試劑是

,其目的是

。

(2)C瓶和E瓶加入的試劑是

,

其作用是

。

NaOH溶液排除空氣中CO2的干擾澄清的石灰水(或溴麝香草酚藍溶液)

檢測CO2的產生(3)圖中裝置

(填“有”或“無”)錯誤之處。如果有請在相應的圖中加以改正。

(4)D瓶應封口放置一段時間后,再連通E瓶,其原因是

。

(5)請寫出連通后D瓶中的反應式:

。

有C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量消耗可能存在的氧氣外膜內膜基質嵴1、場所：主要在線粒體（動力車間）2、原料：葡萄糖等有機物03需氧呼吸的過程03需氧呼吸的過程您的內容您的內容您的內容您的內容您的內容需氧呼吸的反應物和產物有哪些？需氧呼吸的過程分為幾個階段？細胞中每氧化1個葡萄糖分子，可以合成約幾個ATP分子？這樣的能量利用率高嗎？糖酵解場所：細胞溶膠C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+少量能量

（丙酮酸）葡萄糖的初步分解（糖酵解）熱能散失2ATP02需氧呼吸的過程絕大部分能量仍儲存在丙酮酸中檸檬酸循環場所：線粒體基質酶6CO2

+20[H]+

少量能量

2C3H4O3+6H2O熱能散失2ATP02需氧呼吸的過程電子傳遞鏈電子傳遞體將[H]所帶的電子進行傳遞并釋放出大量的能量供ADP與Pi形成ATP場所：線粒體內膜

24[H]+6O212H2O+大量能量酶熱能散失28ATP02需氧呼吸的過程C6H12O62丙酮酸

C3H403酶6CO24[H]能2ATP熱能2ATP熱酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能28ATP熱線粒體細胞溶膠②①③需氧呼吸三個階段的比較需氧呼吸場所反應物產物釋能第一階段第二階段第三階段細胞溶膠葡萄糖丙酮酸、4[H]少量丙酮酸、H2OCO2、20[H]少量[H]、O2H2O大量線粒體基質線粒體內膜各元素的來龍去脈：C6H12O6+6*O26CO2+6H2*O+能量酶丙酮酸丙酮酸或[H]（1）有機物被徹底氧化分解發生在第幾階段？（2）細胞呼吸過程中吸收的氧氣的用途是？第二階段第三階段與氫結合生成水思考：（3）下列分別屬于需氧呼吸的第幾階段：①產生CO2的階段（）②產生H2O的階段（）③氧氣參與的階段（）④產生ATP的階段（）⑤產生ATP最多的階段（）二三三三一、二、三物質變化：能量變化：有機物（葡萄糖）→無機物（CO2+H2O）有機物中穩定的化學能→熱能散失+ATP中活躍的化學能C6H12O6丙酮酸[H]C2H5OH（酒精）+CO2酶酶C3H6O3（乳酸）酶場所：細胞溶膠大多數高等植物能量高等動物、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米的胚等）乙醇發酵乳酸發酵酵母菌乳酸菌1603厭氧呼吸的過程☆與需氧呼吸第一階段相同葡萄糖的初步分解（糖酵解）C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+

2ATP

（丙酮酸）場所：細胞溶膠①03厭氧呼吸的過程

指活細胞在無氧或缺氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物不徹底地氧化分解成為乙醇或乳酸等，同時釋放較少能量的過程。丙酮酸不徹底分解場所：細胞溶膠

②乳酸發酵：

2CH3COCOOH2CH3CHO+2CO22CH3CHO

+4[H]2C2H5OH

酶乙醇發酵:

蘋果、水稻等絕大多數高等植物在缺氧時可進行這樣的反應；酵母菌在缺氧時也可進行這樣的反應。2CH3COCOOH+4[H]

（丙酮酸）2C3H6O3（乳酸）乳酸脫氫酶03厭氧呼吸的過程例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）；高等動物和人在劇烈運動時骨胳肌細胞會進行厭氧呼吸，產生乳酸酶場所：細胞溶膠

實例a.高等植物在水淹的情況下，可以進行短時間的厭氧呼吸，釋放出能量以適應缺氧環境條件。b.高等動物和人體在劇烈運動時，骨骼肌細胞內就會出現厭氧呼吸，滿足能量的需要，肌肉酸脹。c.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機物分解成酒精和二氧化碳，用于釀酒、發面。d.乳酸菌是厭氧型微生物，可以將有機物分解成乳酸，用來做酸奶、泡菜。e.蛔蟲沒有線粒體，只能進行厭氧呼吸；哺乳動物成熟的紅細胞沒有線粒體，只能進行厭氧呼吸。10乳酸會被運至肝臟再生成葡萄糖，此過程消耗能量1、同樣是分解葡萄糖，為何厭氧呼吸只能釋放少量能量？厭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2、厭氧呼吸所產生的能量這么少，為什么生物體還要保存這種呼吸方式？需氧型生物在無氧或缺氧的條件下，細胞利用這種呼吸作用可以快速地利用較多的葡萄糖產生少量的ATP，在短時間內維持生命。厭氧呼吸是一種克服暫時缺氧的應急措施，是為爭取時間而消耗能量較多的辦法。思考：C6H12O6C2H50H（酒精）+CO2+少量能量丙酮酸C3H6O3（乳酸）+少量能量ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ＋大量能量有Ｏ２酶無O2酶需氧呼吸與厭氧呼吸的區別與聯系：不同點相同點場所條件產物能量聯系實質需氧呼吸厭氧呼吸細胞溶膠、線粒體細胞溶膠需氧氣、需酶不需氧氣、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸大量，合成32ATP少量，合成2ATP從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同分解有機物，釋放能量，合成ATP能進行需氧呼吸的原核生物：硝化細菌、藍藻只能進行厭氧呼吸的真核生物：蛔蟲、成熟紅細胞不同植物呼吸速率不同，如陽生大于陰生植物同一植物在生長發育不同時期呼吸速率不同，如生長期高于成熟期同一植物不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于營養器官（一）內部因素：04影響細胞呼吸的因素04影響細胞呼吸的因素溫度、O2濃度、CO2濃度、含水量新疆的哈密瓜為什么那么甜？溫度呼吸速率應用：（1）貯存水果時，適當降低溫度能延長保存時間（2）在農業上，夜晚適當降低溫度，可以減少細胞呼吸對有機物的消耗（1）溫度（二）外部因素：CO2濃度呼吸速率（2）CO2

密閉的地窖中的生物利用吸收O2，產生CO2抑制細胞呼吸的原理來保存水果蔬菜等應用：增加CO2的濃度保鮮ABDE氧氣濃度二氧化碳釋放量OC厭氧呼吸

需氧呼吸F陰影部分面積表示：厭氧呼吸的強度（3）O2A點：A點到B點：B點到C點：只進行厭氧呼吸，釋放較多CO2CO2釋放急劇減少-----氧氣增多，厭氧呼吸受抑制，需氧呼吸還很弱CO2釋放量不斷上升-----氧氣增多，促進需氧呼吸應用：貯藏水果，最適宜的氧濃度是B點對應的氧濃度總呼吸速率

下圖表示大氣中氧的濃度對植物組織內CO2產生的影響，試據圖回答:(1)A點表示植物組織釋放CO2較多，這些CO2是

的產物。(2)由A到B，CO2的釋放量急劇減少，其原因是

。(3)由B到C，CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是

(4)為了有利于貯藏蔬菜或水果，貯藏室內的氧氣應調節到圖中的哪一點所對應的濃度?

采取這一措施的理由是?。無氧呼吸氧氣增加，無氧呼吸受抑制，有氧呼吸很微弱氧氣充足時，有氧呼吸加強，釋放CO2量增多。因為這時有氧呼吸很微弱，無氧呼吸又受到抑制，糖類等有機物分解得最慢。B點氧（%）CO2釋放的相對值（4）含水量在一定范圍內，細胞呼吸強度隨含水量的增加而加強應用：糧油種子的貯藏，必須降低含水量，使細胞呼吸速率降至最低，以減少有機物的消耗16細胞呼吸的應用1、稻田定期排水2、包扎傷口3、酵母菌釀酒4、花盆經常松土5、破傷風桿菌感染傷口6、提倡慢跑抑制厭氧呼吸產生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡選用透氣消毒紗布，抑制細菌厭氧呼吸先通氣，后密封促進根部需氧呼吸，吸收無機鹽等及時清洗傷口，以防厭氧呼吸防止劇烈運動，肌細胞厭氧呼吸產生乳酸一、相關計算消耗等量的葡萄糖時，厭氧呼吸與需氧呼吸產生的CO2摩爾數之比為：產生等量的CO2時，厭氧呼吸與需氧呼吸消耗的葡萄糖摩爾數之比：產生等量的CO2時，厭氧呼吸與需氧呼吸產生的ATP摩爾數之比：消耗等量的葡萄糖時，厭氧呼吸與需氧呼吸產生的ATP摩爾數之比：CO2釋放量等于O2吸收量CO2釋放量大于O2吸收量乙醇產生量小于CO2量1:33:11:163:16→需氧呼吸→需氧呼吸和產生乙醇的厭氧呼吸→需氧呼吸和產生乙醇的厭氧呼吸CO2釋放量小于O2吸收量→底物是油脂等消耗等量的葡萄糖時，需氧呼吸消耗的氧氣與需氧和厭氧呼吸產生的CO2摩爾數之和之比為：3:4不消耗O2，釋放CO2，無CO2釋放乙醇產生量等于CO2量只進行厭氧呼吸只進行產生乳酸的厭氧呼吸只進行產生乙醇的厭氧呼吸拓展點二：細胞呼吸方式的判定方法裝置1中液滴左移，2中不移，裝置1中液滴不移，2中右移，裝置1中液滴左移，2中右移，說明萌發的種子只進行需氧呼吸或進行需氧呼吸和產乳酸的厭氧呼吸說明萌發的種子只進行產乙醇厭氧呼吸說明萌發的種子既進行需氧呼吸又進行厭氧呼吸X=O2的消耗量Y=O2的消耗量-CO2的釋放量單位時間內液滴左移的體積即呼吸速率裝置1中液滴不移，2中不移，說明萌發的種子只進行產乳酸厭氧呼吸下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時,CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述正確的是A．氧濃度為a時，厭氧呼吸強度最弱B．氧濃度為b時，厭氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍C．氧濃度為c時，厭氧呼吸最弱D．氧濃度為d時，需氧呼吸強度與厭氧呼吸強度相等B10下圖表示的是某植物的非綠色器官呼吸時O2的吸收量和CO2的釋放量之間的相互關系，其中線段XY=YZ，則在氧濃度為a時A．需氧呼吸比厭氧呼吸消耗的有機物多B．需氧呼吸比厭氧呼吸釋放的能量多C．需氧呼吸比厭氧呼吸釋放的二氧化碳多D．需氧呼吸和厭氧呼吸釋放的能量相等B

1、如圖裝置玻璃管中紅色液滴是否會移動，如何移動，為什么？不移動細胞呼吸消耗的氧氣與釋放的二氧化碳體積相等NaOH溶液2、如圖裝置（外界條件恒定），玻璃管中紅色液滴是否會移動，如何移動？為什么？開始不移動，一段時間后向右移動酵母菌是兼性厭氧生物酵母菌培養液05細胞呼吸是細胞代謝的核心1.分解代謝主要利用糖類作為呼吸過程中能量的來源，人和動物的細胞也可利用脂肪和蛋白質作為能源。糖類、脂肪和蛋白質這三類物質的水解產物——單糖、甘油和脂肪酸以及氨