1、第三单元 第二章 细胞能量的来源与转变,第四节 从化学能到生物能,目标 导航,1.通过实验操作，探究酵母菌呼吸方式。 2.结合教材图文，说出线粒体的结构和功能。 3.结合教材图文，概述有氧呼吸和无氧呼吸的过程，比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。,栏目索引,预习导学 挑战自我 点点落实,课堂讲义 重点难点 个个击破,对点练习 即时训练 体验成功,一、细胞呼吸的类型(阅读P6869),1.细胞呼吸的概念 细胞呼吸是细胞内的 经过一系列的 ，释放 的过程，是生物体获得能量的 。 2.细胞呼吸的类型 (1)有氧呼吸：是指细胞在 的参与下，通过 作用，把糖类等有机物 氧化分解，产生 ，同时释放 能量的过程。
2、 (2)无氧呼吸：是指细胞在 的条件下，通过 作用，把糖类等有机物 氧化分解，产生 能量的过程。,答案,有机物,氧化分解,能量,主要代谢途径,氧,酶的催化,彻底,CO2和水,大量,无氧,酶的催化,不彻底,少量,预习导学 挑战自我 点点落实,答案,3.生物的分解代谢类型 (1)需氧型：绝大多数的动物和植物都需要生活在 的环境中。 (2)厌氧型：破伤风杆菌、乳酸菌和动物体内的寄生虫等只有在 条件下才能正常生存。 (3)兼性厌氧型：酵母菌在 条件下都能正常生存。,氧充足,无氧,有氧和无氧,二、细胞呼吸的主要场所线粒体(阅读P6970),答案,1.形态、结构 (1)形态：电镜下，线粒体绝大多数呈 形。
3、 (2)结构,椭球,细胞质基质,嵴,与有氧呼吸有关的酶,DNA和RNA,酶,2.分布、功能 (1)分布：普遍存在于动植物细胞中，在新陈代谢 的细胞中，线粒体数量较多。 (2)功能：细胞进行 的主要场所。,答案,旺盛,有氧呼吸,三、细胞呼吸的过程(阅读P7072),答案,1.有氧呼吸 (1)反应场所及过程,大量,细胞质基质,葡萄糖 丙酮酸+H,少量,线粒体基质,丙酮酸+H2O CO2+H,少量,线粒体内膜,H+O2 H2O,(2)总反应式 C6H12O66H2O6O2 6CO212H2O能量 (3)能量转化 1 mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2 870 kJ的能量，其中 的能量储存在ATP中
4、，其余的能量以 形式散失。,答案,1161kJ,热能,2.无氧呼吸 (1)反应场所： (2)反应过程,答案,(3)无氧呼吸的两个反应式 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)2CO2能量 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)能量,乳酸,细胞质基质,2丙酮酸+少量H,酒精+CO2,四、细胞呼吸的意义,答案,1.使有机物中的能量一部分以 的形式散失，对于恒温动物来说，这些能量维持了体温的恒定。 2.一部分储存在 中，用于生物体的 。,热能,ATP,生命活动,预习诊断,判断正误： (1)细胞呼吸的实质是有机物氧化分解释放能量。( ) (2)细胞呼吸的场所是有线粒体的细胞。( ) (3)线粒体由双层
5、膜围成，内含DNA和RNA。( ) (4)线粒体在不同细胞中的分布不同，在同一个细胞中分布均匀。( ) (5)有氧呼吸的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。( ) (6)有氧呼吸第一阶段产生大量H，释放少量能量。( ),答案,(7)有氧呼吸第三阶段所需要的酶在线粒体基质。( ) (8)酵母菌无氧呼吸的反应式为C6H12O6 2C2H5OH(酒精)2CO2能量。( ) (9)乳酸菌无氧呼吸的反应式为C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)能量。( ) (10)无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行。( ),返回,答案,一、探究活动探究酵母菌细胞呼吸的方式,1.活动原理 酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧和
6、无氧的条件下均能正常生存。 2.实验设计思路 该实验的自变量是氧的有无，需设置有氧和无氧两种条件进行探究，为平衡无关变量，还需设置一组空白对照。,课堂讲义 重点难点 个个击破,3.活动程序,4.实验分析 (1)明确酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧和无氧的条件下均能正常生存。 (2)A瓶溶液煮沸并且加石蜡油的目的：排出溶液中的氧气和避免瓶内空气中的氧气进入溶液，从而造成溶液的无氧环境。 (3)A、B两瓶的实验结果说明酵母菌的兼性厌氧特点，C瓶是设置的空白对照组，对比酵母菌有氧呼吸、无氧呼吸产热使温度升高的幅度不同，从而证明了有氧呼吸比无氧呼吸产热多。 5.实验结论 (1)酵母菌有氧呼吸可以产生大量
7、热量。 (2)酵母菌无氧呼吸可以产生酒精和少量热量。,答案,1.葡萄糖煮沸的目的是什么？,思维激活,答案 排出溶液中的氧气，从而造成溶液的无氧环境。,2.怎样检测实验中产生的气体？,答案 可以通入澄清的石灰水，在相同时间观察混合程度。,答案,3.温度计的示数和什么因素有关？,答案 酵母菌呼吸方式、酵母菌量的多少等。,4.实验中的石蜡有何作用？,答案 隔绝空气，制造无氧环境。,答案,1.取适量干重相等的4份种子进行不同处理：甲风干，乙消毒后浸水萌发，丙浸水后萌发，丁浸水萌发后煮熟冷却、消毒。然后分别放入4个保温瓶中，一段时间后，种子堆内温度最高的是( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁,应用示例
8、,问题导析,C,答案,(1)细胞呼吸越 ，产生的 越多，种子堆内温度就 。 (2)甲风干， 不丰富，细胞呼吸弱。 (3)丙浸水后萌发与乙消毒后浸水萌发相比，不仅种子在进行呼吸作用，而且丙种子中的微生物也在进行细胞呼吸。 (4)丁浸水萌发后煮熟冷却、消毒，酶在高温下失去了 ，不能进行细胞呼吸。,问题导析,返回上页,旺盛,热能,越高,自由水,活性,答案,上题中，乙种子的呼吸方式是_，化学反应式：_。丙中细菌的呼吸方式可能是_，也可能是_。,一题多变,无氧呼吸,有氧呼吸,有氧呼吸,二、细胞呼吸,1.细胞呼吸的过程图解,细胞质基质,2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较,3.影响细胞呼吸的环境因素及其在生产中的
9、应用 (1)温度 通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸强度，与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。,生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温以降低细胞呼吸，减少有机物的消耗。,(2)氧气浓度 以酵母菌(或植物非绿色部分)产生CO2的速率与O2浓度的关系为例。 对于有氧呼吸：氧气是有氧呼吸的原料之一，在一定范围内，随着O2浓度的增加，有氧呼吸强度也增加，但O2浓度达到一定值时有氧呼吸强度将不再随O2浓度的增加而增加。,对于无氧呼吸：随O2浓度增加而受抑制，O2浓度越高，抑制作用越强，O2浓度达一定值时，无氧呼吸被完全抑制。 应用： .作物栽培中，采取中耕松土，防止土
10、壤板结等措施，都是尽量使O2浓度位于E点之上，保证根细胞的正常呼吸，有利于肥料的吸收。 .生产中利用低氧(A点的浓度)抑制细胞呼吸，减少对有机物的消耗来延长蔬菜、水果、粮食的保存时间。 (3)CO2：增加CO2浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用。,(4)水：水既是细胞呼吸的原料，也是产物，细胞呼吸过程必须在有水的环境中才能完成，一定范围内随含水量的增加细胞呼吸加强。 应用：粮食种子在贮藏时，必须降低含水量，使种子呈风干状态，降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗；同时防止微生物大量繁殖而使种子变质。,答案,1.写出有氧呼吸的反应式，并标出各元素的去向。,思维激活,答案,2.进行有氧呼吸的生物一定有线粒体
11、吗？,答案 不一定。对某些原核生物而言，能进行有氧呼吸但无线粒体，如蓝藻。,答案,3.为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？,答案 无氧呼吸产生乳酸还是酒精和CO2，与细胞内的酶有关，最终是由细胞的遗传特性决定的。,4.无氧呼吸释放的能量为什么要比有氧呼吸少？,答案 无氧呼吸氧化分解的有机物不彻底，产物中仍有一些小分子有机物，如酒精和乳酸，仍有较多能量储存在这些分子中未能释放出来。,解析答案,2.下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是( ) A.无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累 B.有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧气结合生成水 C.无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量合成ATP D.有氧呼吸
12、时葡萄糖进入线粒体需经过两层膜,应用示例,C,解析 无氧呼吸中产生的H用于丙酮酸的还原，不会积累；有氧呼吸产生的H在线粒体的内膜上与氧气结合生成水；无氧呼吸只在第一阶段产生能量；有氧呼吸时进入线粒体的是丙酮酸而不是葡萄糖。,答案,判断正误： (1)哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。( ) (2)长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物。( ) (3)马铃薯块茎进行无氧呼吸能产生乳酸。( ) (4)无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应。( ) (5)有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质。( ),一题多变,课堂小结,返回,答案,24H+6O212H
13、2O+大量能量,C6H12O22丙酮酸+少量H+少量能量,2丙酮酸+6H2O6CO2+较多H+ 少量能量,24H+6O212H2O+大量能量,1.细胞呼吸的实质是( ) A.分解有机物，储存能量 B.合成有机物，储存能量 C.分解有机物，释放能量 D.合成有机物，释放能量,对点练习,1,2,3,4,C,解析答案,5,解析 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。,解析答案,1,2,3,4,5,2.下列有关线粒体的叙述中，正确的是( ) A.线粒体是单层膜的细胞器，被称为细胞内的“动力车间” B.原核细胞无线粒体，故只进行无氧呼吸 C
14、.生长代谢旺盛的细胞，线粒体数量多 D.线粒体在细胞中的位置是固定的,解析 线粒体是由内、外两层膜构成的细胞器，它在细胞内随细胞质的流动而使其位置发生变化，在原核细胞中无线粒体存在，但有的原核细胞仍能进行有氧呼吸。,C,3.下图所示为细胞呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于( ),解析 细胞呼吸的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸的过程，在细胞质基质中发生，是有氧呼吸与无氧呼吸共有的阶段；第二、三阶段，丙酮酸进入线粒体，被进一步彻底氧化分解成二氧化碳和水，是有氧呼吸特有的过程。丙酮酸也可以在细胞质基质中被分解为乳酸。所以，酶2在线粒体中，而酶1和酶3在细胞质基质中。故选C。
15、,C,解析答案,1,2,3,4,5,A.线粒体、线粒体和细胞质基质 B.线粒体、细胞质基质和线粒体 C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质 D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体,4.“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。”古人为了吃到鲜荔枝，需要动用大量的人力、物力，而现在通过控制下列哪组条件便可轻松获得新鲜荔枝( ) A.低O2、高CO2、零上低温、湿润 B.低O2、高CO2、零下低温、干燥 C.无O2、高CO2、零上低温、湿润 D.低O2、低CO2、零下低温、干燥,1,2,3,4,5,解析答案,解析 影响细胞呼吸的因素主要有水分、氧气、二氧化碳和温度。酶活性在一定温度范围内，随温度的升高而增强，故低
16、温是贮藏水果行之有效的方法之一，但零下低温会引起冻伤从而失去水果的口感。氧气是有氧呼吸的原料，二氧化碳是细胞呼吸的产物，降低反应物浓度或增加产物浓度都会降低细胞呼吸的速率。完全无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸，而氧气的存在可以起到抑制无氧呼吸的作用，因此氧气应调节至一个合适的浓度，在这个浓度下，氧气对无氧呼吸起抑制作用，而有氧呼吸又很弱，从而使有机物的消耗达到最低。题干中要求减少水分的消耗，所以要放在湿润的环境中。 答案 A,1,2,3,4,5,5.如图是有氧呼吸过程图解。请据图回答下面的问题。 (1)依次写出图中1、2、3所代表的物质名称：_。 (2)依次写出图中4、5、6所代表的能量的多少：_。 (3)有氧呼吸的主要场所是_，进入该场所的呼吸底物 是_。 (4)人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体至少要通过_层生物膜。 (5)如果O2供应不足，则人体内C6H12O6的分解产物是_，释放的能量_，反应场所是_，试写出反应式_。,返回,1,2,3,4,5,解析答案,解析 (4)小题O2通过的生物膜有：红细胞膜(1层)、毛细血管壁(2层)、组织细胞膜(1层)、线粒体膜(2层)，共6层生物膜。 答案 (1)丙酮酸、水、二氧化碳 (2)少量、少量、大量 (3)线粒体 丙酮酸 (4)6 (5)乳酸 较少 细胞质基质 C6H12O6 2C3H6O3能量,返回,1,2,3,4,5,
