人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞呼吸的原理和应用示范课ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞呼吸的原理和应用示范课ppt课件，共51页。PPT课件主要包含了复习提问，细胞呼吸的概念，呼吸现象和呼吸作用，酵母菌细胞的呼吸方式，实验原理，设计实验，进行实验，作出假设，实验思路，分析变量等内容，欢迎下载使用。

生物体生命活动的主要能源物质、直接能源物质、最终能源物质各是什么？
把光能转化为高等动物肌肉收缩的机械能需要经历那些过程？
主要能源是糖类、直接能源是ATP、最终能源是太阳能
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。
【注意】呼吸≠呼吸作用
氧化分解有机物，释放能量
细胞呼吸是否一定需要氧呢？
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。
事例1：馒头和面包里面都有一个个的小孔，都很松软，是因为发面时加入酵母菌，酵母菌细胞呼吸产生了CO2 ， CO2受热膨胀。
事例2：酿酒过程中，酵母菌进行细胞呼吸产生了酒精。
酵母菌细胞呼吸的方式
影响实验结果的可变因素如温度、酵母菌活性
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
1.通入澄清的石灰水：2.使溴麝香草酚蓝水溶液：
橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应：
酵母菌培养液的配置（p91）
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;取2支试管编号,各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管,分别滴加0.5毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀，Ａ试管密封，Ｂ试管不密封。
（1）以上锥形瓶中的溶液在实验中的作用分别是什么？
10%NaOH的作用是：吸收空气中的CO2
澄清的石灰水作用是：检测CO2的产生
（2）如何说明CO2产生的多少？
（3） B瓶应封口放置一段时间后，在连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？
瓶口密封放置一段时间,可以让酵母菌消耗完瓶中原有氧气,造成无氧环境.
有氧条件下产生大量CO2和水
无氧条件下产生酒精和少量CO2
对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。
一般地说，线粒体均匀地分布在细胞质中。但是，活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位。
1、有氧呼吸总反应式：
1ml葡萄糖彻底氧化分解，释放2870KJ的能量，其中977.28KJ储存在ATP中，其余以热能形式散失。能量转化率约为40%。
（该反应中产生的能量包括ATP和热能）
有氧呼吸的全过程十分复杂。可以概括地分为三个阶段，每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。
C6H12O6(葡萄糖)
有氧呼吸的全过程图解：
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
思考:此过程原子转移途径?
H2O →[H] →H2O
C6H12O6 →丙酮酸→CO2
C、H、O的来龙去脉：
3、有氧呼吸的总反应式：
1ml葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/ml的能量，其中一部分以热能形式散失(约60%)； 另一部分转移到ATP中(977.28kJ/ml，约40%)储存，约形成32个ATP。
4、有氧呼吸的能量转化值：
1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？
2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？
3、如果你在思考上述问题的时候，消耗了2摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATP中？
4、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：
①产生CO2的阶段（　　）②产生H2O的阶段（　　）③氧气参与的阶段（　　）④产生ATP的阶段（ 　 　　　）⑤产生ATP最多的阶段（　　）
一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中　
细胞在____的参与下，通过_______的催化作用，把_______等有机物______________，产生_____和_____，释放______,生成_________的过程。
尝试运用所学知识，解释以下现象：
现象1：长久较封闭放置的苹果，有时会有酒香味。
现象2：洪灾容易导致农田被淹，引发农作物死亡。
现象3：剧烈运动后，容易产生肌肉酸痛的现象。
细胞进行无氧呼吸的情况是怎样的？
除酵母菌以外，还有许多种细菌和真菌能够进行无氧呼吸。此外，马铃薯块茎、苹果果实等植物器官的细胞以及动物骨骼肌的肌细胞等，除了能够进行有氧呼吸，在缺氧条件下也能进行无氧呼吸。一般无氧呼吸最常利用的物质也是葡萄糖。
2丙酮酸 + 4 [H]+
2C2H5OH（酒精）+2CO2
2C3H6O3（乳酸）
实例：酵母菌、大多数高等植物
实例：①人和动物细胞③乳酸菌、②某些植物的特殊器官马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、
指细胞在 的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物 氧化分解，产生 ，释放 能量，生成 ATP的过程。
乳酸或酒精和二氧化碳
同样质量的葡萄糖氧化分解，为什么无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸少？
无氧呼吸氧化分解有机物不彻底，尚有大量的能量储存在酒精或乳酸中。
细胞有氧呼吸和无氧呼吸的比较
C2H5OH、CO2或C3H6O3
释放大量能量，形成大量ATP
释放少量能量，形成少量ATP
①第一阶段完全相同;②分解有机物，释放能量
C6H12O6 细胞质基质
2C2H5OH+2CO2+能量
6CO2+12H2O+能量
细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。 1.发酵技术 2.农业生产 3.粮食储藏和果蔬保 4、医学上
五、细胞呼吸原理的应用
酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。
醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。
微生物在无氧条件下的呼吸。
（1）酒精发酵：酵母菌
（2）乳酸发酵：乳酸菌
2.粮食储藏和果蔬保鲜
细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，就要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。粮食储藏果蔬保鲜
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。
粮食储藏时，降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。
选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。
较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。
有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。
细胞呼吸原理的应用实例(先连线，然后每人选两个实例进行简单概述)
①包扎伤口用透气消毒纱布或松软创可贴
④用谷氨酸棒状杆菌生产味精
影响呼吸效率的因素？
(2)曲线分析：最适温度时，细胞呼吸最强。 在一定范围内，呼吸强度随温度的升高而 增强。超过最适温度呼吸酶活性降低，甚 至变性失活，细胞呼吸受抑制。低于最适 温度呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。
(1)机理：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。
(3)应用： ①低温储存食品； ②大棚栽培作物在夜间和阴天适当降温。
(2)曲线分析： ①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸； ②0 (1)机理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作。
(3)应用： ①中耕松土促进植物根部有氧呼吸； ②酿酒时先通氧气再密封，造成无氧环境； ③低氧仓储粮食、水果和蔬菜。
(2)曲线分析：在一定范围内， 细胞呼吸速率随含水量的增加 而加快，当含水过多时，呼吸 速率减慢，甚至死亡。
(1)机理：水作为有氧呼吸的原料和环境影响细胞呼吸的速率。
(3)应用： ①粮食在收仓前要进行晾晒处理； ②干种子萌发前进行浸泡处理。
(1)机理：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。
(3)应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜， 抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
(2)曲线分析：CO2浓度作为呼吸 抑制剂，抑制细胞呼吸，CO2 浓度越高，抑制作用越明显。