内容正文:
第三节
细胞呼吸的原理及应用
1.生命观念
认同线粒体的结构特点与其作为有氧呼吸的主要场所相
2.科学探究
体验实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。
3.科学思维
构建有氧呼吸和无氧呼吸的过程模型,理解二者之间的关系。
4. 社会责任
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。
学习目标
Learning target
阅读教材P93-94无氧呼吸的相关内容,结合过程图,回答下列问题:
1、无氧呼吸的场所在哪里?
2、无氧呼吸可分为几个阶段?各阶段发生了什么样的反应? 产物有哪些?
3、每个阶段都释放能量吗? 释放的能量是大量还是少量?
4、无氧呼吸过程中ATP、[H]来源和去路?
5、同有氧呼吸相比,无氧呼吸具有哪些特点?
无氧呼吸
C6H12O6
C2H5OH + CO2
C3H6O3
能量
ATP
热能
C3H4O3
[H]
(乳酸)
细胞质基质
人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中转化为葡萄糖。
微生物的无氧呼吸也叫发酵
酒精发酵和乳酸发酵
酶
酶
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。
现象4:花盆里的土壤板结后,根系生长缓慢。
现象5:当剧烈运动(如400m跑)后,你已不处于运动状态,为什么还会持续急促呼吸一段时间?
酒精发酵
乳酸发酵
2C2H5OH+ 2CO2+少量能量
C6H12O6
酶
无氧呼吸
3C3H6O3+少量能量
C6H12O6
酶
例:大多数植物(如水稻根、苹果果实)、酵母菌。
例:高等动物(如肌细胞)、乳酸菌、高等植物的某些器官( 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等)。
块茎
块根
有氧呼吸和无氧呼吸的比较
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
氧气参与
分解程度
产物
能量
ATP
生成阶段
相同点
线粒体(主)和细胞质基质
细胞质基质
需要
不需要
CO2+H2O
乳酸或酒精+CO2
热能(主)+储存在ATP中的化学能
乳酸/酒精中的化学能(主)
+热能+储存在ATP中的化学能
彻底氧化分解
不彻底氧化分解
第一、第二、第三阶段
第一阶段
第一阶段完全相同,
反应实质相同,都能氧化分解有机物,释放能量
1、有氧呼吸的场所并非只是线粒体:真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体;原核细胞无线粒体,有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。
2、葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解,必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。
3、无氧呼吸只在第一阶段产生ATP,第二阶段不产生ATP,还要消耗第一阶段产生的[H]。
4、人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物,因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2。
5、无氧呼吸有机物氧化分解不彻底,还有大量能量储存在乳酸或者酒精中。
6、CO2不是判断有氧呼吸是否发生的标志
关于细胞呼吸的五点说明
下图是细胞代谢过程中某些物质的变化过程示意图,下列叙述正确的是
A.在乳酸菌细胞中,能进行过程①②④
B.过程①④都需要O2的参与才能正常进行
C.植物细胞中均不会发生②
D.真核细胞中催化过程①②③酶均位于细胞质基质中
考向突破
细胞呼吸原理的应用
影响细胞呼吸的因素
影响因素
内因
遗传因素
外因
环境因素
不同植物呼吸速率不同(阳生植物>阴生植物);
同一植物不同发育时期不同(幼苗期>成熟期)
同一植物不同器官呼吸速率不同(生殖器官>营养器官);
氧气
温度
CO2
H2O
影响细胞呼吸的因素
温度℃
呼吸速率
① 零上低温下贮存蔬菜、水果。
② 在大棚蔬菜的栽培过程中,增加昼夜温差,减少有机物的消耗,提高产量。
③温水和面,发酵快。
应
用
温度
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
机
理
影响细胞呼吸的因素
呼吸速率
① 地窖中CO2浓度高,有利于蔬菜水果的储存。
②在水果、蔬菜保鲜中, 增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸, 减少有机物消耗
应
用
CO2浓度
机
理
CO2(%)
增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用
影响细胞呼吸的因素
呼吸速率
①粮食贮藏:零上低温,低氧,干燥;干种子萌发前进行浸泡处理
②果蔬储存:零上低温,低氧,一定湿度
③土壤板结、长期水淹,出现烂根现象,需要及时排水。
应
用
细胞含水量
机
理
细胞含水量
在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而增强
影响细胞呼吸的因素
①点的含义
Q、R、P、T、B点的含义?
②线段的含义
AB = BC
O2浓度
氧气浓度
CO2
0