内容正文:
第3节 细胞呼吸的原理和应用 第二课时
必修1分子与细胞 第5章 细胞的能量供应和利用
课标要求
说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
核心素养
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适应
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
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
细胞质基质
线粒体
C6H12O6(葡萄糖)
散失
ATP
酶
[H]
能量
丙酮酸
酶
C2H5OH(酒精)
CO2
C3H6O3
(乳酸)
酶
细胞质基质
一、无氧呼吸
1.过程:
第一阶段:
第二阶段:
过程
细胞质基质
C6H12O6
C3H4O3+
酶
2
[H]+少量能量
4
与有氧呼吸第一阶段完全相同!
细胞质基质
2C3H4O3+4[H]
2C3H6O3(乳酸)
2C2H5OH(酒精)+ 2CO2
此过程不产生能量
总反应式:细胞质基质
C6H12O6
酶
2乳酸+ 少量能量
高等动物、乳酸菌、植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等)
2酒精+ 2CO2 + 少量能量
大多数植物、酵母菌等。
三、无氧呼吸
2、无氧呼吸的概念:
在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程,就是无氧呼吸。
葡萄糖的分解不彻底,还有大量的能量存留在酒精或乳酸中。
3、无氧呼吸能量去向:
1mol葡萄糖
196.65kJ(少量)
61.08kJ
ATP
热能
大量能量存在留在未释放的 或 中
释放
乳酸
酒精
注意:人体肌细胞无氧呼吸产生的的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡糖糖。
二、细胞呼吸
1.概念:
细胞呼吸是指 在细胞内经过一系列的 ,生成
,释放 并生成 的过程
有机物
氧化分解
CO2或其他产物
能量
ATP
2.意义:
(1)为生物体提供能量
(2)生物体代谢的枢纽
即可为体内其他化合物的
形成提供原料
三、细胞呼吸原理的应用
包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。
原理:增加通气量,抑制破伤风杆菌等厌氧菌的无氧呼吸,从而抑制其繁殖。
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。
原理:早期通气,促进酵母菌有氧呼吸,有利于菌种繁殖;后期密封,促进酵母菌无氧呼吸产生酒精。
花盆里的土壤板结后,空气不足,会影响根系生长,需要及时松土透气。
原理:促进根部有氧呼吸,为主动运输提供能量,有利于矿质元素的吸收。促进好氧微生物的生长繁殖,增大其对有机物的分解供植物体利用
储藏水果、粮食的仓库,往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施,来减弱水果、粮食的呼吸作用,以延长保质期。
原理:降低温度、降低氧气含量可以降低呼吸作用强度,减少有机物的消耗。
通气组织
四、细胞呼吸原理的应用
破伤风由破伤风芽孢杆菌引起,这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,病菌就容易大量繁殖。
原理:避免破伤风芽胞杆菌(只能进行无氧呼吸)进行无氧呼吸而大量繁殖,引起破伤风。
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。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。
原理:避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸而产生大量乳酸。
四、细胞呼吸原理的应用
汽车司机酒驾检测
饮酒驾车是指车辆驾驶人员
血液中的酒精含量大于或者
等于20mg/100ml,小于80mg/100ml的驾驶行为。
醉酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的驾驶行为。
与社会的联系
醉酒驾车危及生命!害人害己!
10
第一阶段: 细胞质基质
C6H12O6
C3H4O3+
酶
2
[H]+少量能量
4
第二阶段:细胞质基质
汉水丑生侯伟作品
2C3H4O3+4[H]
C3H6O3(乳酸)
C2H5OH(酒精)+ 2CO2
无氧
有氧
有能量
无能量
每阶段都产生能量
第二阶段:丙酮酸彻底分解
第一阶段:葡萄糖初步分解
(细胞质基质)
C6H12O6
2C3H4O3丙酮酸
+
[H]
+
能量(少)
酶
4
+
能量(少)
6CO2
+
[H]
酶
2C3H4O3
+
H2O
20
6
(线粒体基质)
第三阶段:[H]的氧化
+
能量(多)
H2O
酶
[H]
+
O2
24
6
12
(线粒体内膜)
比较有氧呼吸和无氧呼吸
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量
ATP产生阶段
相同点 联系
实质
意义
细胞质