5.3细胞呼吸的原理和应用第2课时课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第五章 细胞的能量供应和利用 细胞呼吸的原理和应用(2) 提出问题:无氧呼吸是否需要线粒体参加? 利用酵母菌发面后为什么面团会有淡淡的酒味呢? 泡菜坛里的菜为什么有酸味呢? 酵母菌无氧呼吸产生了酒精 乳酸菌无氧呼吸产生了乳酸 实验步骤: 1.将酵母菌研磨、差速离心后,得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(线粒体)。 2.把上清液(含细胞质基质)、沉淀物(含线粒体)、完整的酵母菌分别放入甲、乙、丙3组试管中。 3.向3组试管中分别加入等量的葡萄糖,隔绝氧气。 4.检测3组试管的产物。 酒精+CO2 酒精+CO2 无反应 酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质,产物为酒精和CO2。 三、无氧呼吸 1.酒精发酵 无氧呼吸可分为两个阶段:第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同,即糖酵解,场所为细胞质基质;第二阶段是丙酮酸的不彻底分解成乙醇和CO2,场所为细胞质基质。 请结合相关信息,尝试写出酒精发酵第二阶段的反应式并配平。 总反应式: 例:酵母菌、绝大多数植物 在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸;在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸。为研究酵母菌的呼吸方式,某研究小组制作了如图所示的装置,并进行了相关实验(NaOH溶液可以吸收空气中的CO2)。 (1)如果b装置中的液滴向右移动,能否说明酵母菌只进行无氧呼吸? (2)a、b装置分别出现什么现象时,则说明酵母菌仅进行有氧呼吸? 呼吸类型 a装置 b装置 仅有氧呼吸 仅无氧呼吸 有氧和无氧呼吸 不能 a装置液滴左移,b装置液滴不动 典例7.某生物兴趣小组用实验装置在一定条件下测定了萌发的小麦种子(已消毒)的呼吸速率(仅考虑氧化糖类),如图所示。下列有关说法错误的是( ) A.如果X为无菌水,液滴不移动说明种子只进 行了有氧呼吸 B.如果X为NaOH溶液,液滴不移动说明种子 只进行了无氧呼吸 C.如果X为无菌水,液滴向右移动说明种子只 进行了无氧呼吸 D.如果X为NaOH溶液,液滴向左移动说明种子 进行了有氧呼吸 C 三、无氧呼吸 2.乳酸发酵 第一阶段 第二阶段 总反应式: 例:动物细胞、高等植物的某些器官(如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等) 思考: ①在细胞内,1mol的葡萄糖氧化分解成乳酸以后,释放出196.65kJ的能量,生成2molATP分子。而 A-P~P~P 中 的1个(~)高能磷酸键中的能量大约 30.54 kJ/mol,请计算生成这些ATP分子需要多少能量?其余能量的去处? ②1mol葡萄糖所含能量大约2870kJ的能量,在细胞内的葡萄糖氧化分解成乳酸以后,却只释放出196.65kJ的能量,其余能量的在哪里? 61.08 kJ 以热能形式散失 储存在乳酸中 在没有氧气的情况下,细胞通过多种酶的催化作用,葡萄糖等有机物进行不彻底氧化分解,产生酒精或乳酸,同时释放出能量,生成少量ATP的过程,叫做无氧呼吸。 概念: 进化顺序:无氧呼吸 有氧呼吸 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 线粒体(主)和细胞质基质 细胞质基质 氧气参与 需要 不需要 分解程度 彻底氧化分解 不彻底氧化分解 产物 CO2+H2O 乳酸或酒精+CO2 能量 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 ATP生成阶段 一、二、三阶段都产生 第一阶段 相同点 ①糖酵解阶段的过程和场所完全相同 ②反应实质相同,都能氧化分解有机物,释放能量 判断: ① CO2是判断有氧呼吸是否发生的标志 ( ) ② CO2只在线粒体中产生 ( ) ③有氧呼吸的场所是线粒体 ( ) ④无氧呼吸不产生ATP 和NADH ( ) ⑤进行有氧呼吸的生物细胞中一定有线粒体 ( ) ⑥真核细胞一定都能进行有氧呼吸 ( ) 呼吸作用的意义: 1.合成ATP,为各种生命活动提供能量; 2.有机物的分解以细胞呼吸为中心,细胞呼吸产生的大量中间产物为各种物质的合成提供原料,为各物质的转化提供条件。 四、影响细胞呼吸的因素及应用 遗传特性 生长发育时期 器官类型 O2 CO2 温度 水 内部因素 外部因素 1.影响因素 ①O2浓度 四、影响细胞呼吸的因素及应用 5 O2(%) 1.0 0.5 P R 10 15 20 D Q T O CO2释放量 A B 无氧呼吸曲线 有氧呼吸曲线 总呼吸曲线 ①R点的含义? 该O2浓度下,呼吸速率最低,有机物消耗最少。 ②B点的含义? 有氧呼吸CO2释放量与无氧呼吸CO2释放量相等 ③D点的含义? C 无氧呼吸的消失点 呼吸熵(RQ):是指生物体在同一时间内,呼吸作用释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比或物质的量之比,即呼吸作用释放的CO2和吸收的O2的分子数之比。 V CO2 V O2 RQ= 说明只进行有呼吸 既有有氧呼吸,又有无氧呼吸 则只进行无氧呼吸 ①以葡萄糖为底物的