内容正文:
5.3细胞呼吸的原理和应用
2023-2024学年高一生物学人教版(2019)必修一
【新知导学】
· 细胞呼吸的方式
1.呼吸作用的实质:细胞内的 氧化分解,并释放能量。
2.探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌是一种 真菌,在 和 的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
(1)酵母菌呼吸的方式
代谢类型:兼性厌氧型。
细跑呼吸方式:有氧呼吸和无氧呼吸。
(2)呼吸产物的检测
检测产物
试剂
现象
CO2
澄清石灰水
石灰水变
溴麝香草酚蓝水溶液
由蓝变绿再变黄
酒精
酸性条件下的重铬酸钾溶液
橙色变成 灰绿色
(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。
②产物:有氧条件:大量的 ;无氧条件:产生 ,还产生少量的二氧化碳。
· 有氧呼吸
1.概念
(1)场所: 。
(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 。
2.有氧呼吸的总反应式
C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
3.过程
阶段
场所
物质变化
放能多少
第一阶段
细胞质基质
少量
第二阶段
线粒体基质
少量
第三阶段
线粒体内膜
大量
注:(1)[H]是指NADH(还原型辅酶Ⅰ)。(2)C6H12O6不能进入线粒体。
4.同有机物在生物体外的燃烧相比,有氧呼吸特点:有氧呼吸过程 ;有机物中的能量经过一系列的化学反应 ;这些能量有相当一部分储存在ATP中。
· 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
第二阶段
丙酮酸乳酸
反应式
C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量
C6H12O62C3H6O3+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.细胞呼吸
概念: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CO2或其他产物,释放能量并生成 的过程。
细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽。例如,在细胞呼吸过程中产生的中间产物,可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过 过程联系起来。
· 细胞呼吸原理的应用
1.细胞呼吸原理的应用
(1)生产和生活中的应用
①包扎伤口时,需要选用 的消毒纱布或“创可贴”等敷料。
②利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等,在控制通气的情况下,可以生产各种酒。
③破伤风由破伤风芽孢杆菌引起,这种病毒只能进行 。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,病菌就容易大量繁殖,需到医院治疗。
④提倡慢跑等有氧运动的原因之一是:有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量 。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。
⑤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 或进行振荡,以利于酵母菌大量繁殖。
(2)农业生产中的应用
①花盆里的土壤板结后,空气不足,会影响根系生长,需及时 。
②中耕松土、适时排水是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用,以利于作物的生长。
(3)储藏果实、蔬菜的应用
降低温度、降低 等措施减弱果蔬的呼吸作用,以减少有机物的消耗。
【问题思考】
1.病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸?
2.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?
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?
【易错辨析】
1.有氧呼吸全部在线粒体中进行。( )
2.真核细胞都能进行有氧