内容正文:
第3节 细胞呼吸的原理和应用(第3课时)
第五章 细胞的能量供应和利用
1.酒精和CO2的检测的方法分别是什么?
2.有氧呼吸的过程
有氧呼吸 第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所
物质变化
产能情况
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
葡萄糖→丙酮酸+[H]
丙酮酸+H2O→CO2+[H]
[H]+O2→H2O
少量能量
少量能量
大量能量
【前情提要】
S z L w h
新知探究
3.尝试在下图画中出有氧呼吸简要过程。
【前情提要】
S z L w h
新知探究
C6H12O6
+ 6O2
+12H2O
+能量
+ 6H2O
6CO2
酶
总反应式:
物质变化:
有机物(葡萄糖)→ 无机物(CO2+H2O)
能量变化:
有机物中稳定的化学能→热能散失+ATP中活跃的化学能
生物学中的反应式不同于化学方程式,生物反应式表示的是某一生理过程,往往涉及许多化学反应。因此,在书写生物学中的反应式时,需注意反应物和生成物之间使用箭头连接;气体和沉淀不用符号来标明;相同的物质不能随意削减;将反应条件写在箭头上方等。且要注意体内几乎所有反应都在酶的催化下进行。
4.有氧呼吸总反应式:
实质:
彻底分解有机物,释放能量,合成ATP
【前情提要】
S z L w h
新知探究
水既是反应物又是产物
氧气吸收量和二氧化碳释放量是一样的
思考
没有线粒体可以进行有氧呼吸吗?
可以,例如原核生物
进行有氧呼吸需要什么条件?
氧气、与有氧呼吸相关的酶
4
我们在剧烈运动后常会肌肉发酸,为什么?
加入酵母后密封保存,为什么能制作酒?
加入乳酸菌后密封保存,牛奶为什么会变成酸奶?
在无氧条件下,细胞进行了无氧呼吸,产生了酒精或者乳酸。
S z L w h
2
新知探究
三、无氧呼吸
自主学习
阅读教材P94内容, 完成以下问题
葡萄糖
丙酮酸
[H]
少量能量
乙醇
脱氢酶
乳酸
脱氢酶
酒精 + CO2
乳酸
酶
第一阶段
第二阶段
S z L w h
2
新知探究
三、无氧呼吸
丙酮酸减少,有CO2生成
丙酮酸含量不变,
无CO2生成
丙酮酸减少,
有酒精和CO2生成
A
B
C
实验:无氧呼吸的过程探索
现象 :
酶
2丙酮酸+4[H]
2C2H5OH(酒精)+ 2CO2
S z L w h
2
新知探究
三、无氧呼吸
阶段 第一阶段 第二阶段
场所 ___________ ___________
过程 葡萄糖→丙酮酸 丙酮酸转变为_______________
或乳酸
产物 丙酮酸、[H]、少量ATP 酒精和CO2或乳酸
细胞质基质
细胞质基质
酒精和二氧化碳
在 参与的情况下,葡萄糖等有机物经过 ,释放 的过程,就是无氧呼吸。
大部分能量存留在酒精或乳酸中
没有氧气
不完全分解
少量能量
1
定义:
2
过程:
注意!!
无氧呼吸仅在第一阶段产生能量,第二阶段无能量产生!
S z L w h
2
新知探究
三、无氧呼吸
①乳酸式无氧呼吸
②酒精式无氧呼吸
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
大多数植物(苹果果实、水稻根)、酵母菌
高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等
3
无氧呼吸的总反应式:
S z L w h
2
新知探究
三、无氧呼吸
5
物质变化:
6
能量变化:
有机物
+无机物CO2(部分生物)
不彻底的氧化产物
有机物中稳定的化学能
热能+ATP中活跃的化学能
+不彻底的氧化产物中的化学能(如,酒精或乳酸)
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作_____,根据产物不同分为乳酸
发酵和_________。
发酵
酒精发酵
4
微生物无氧呼吸的类型:
S z L w h
2
新知探究
三、无氧呼吸
1.无氧呼吸分解等量的葡萄糖释放的能量远远低于有氧呼吸,为什么?
提示:无氧呼吸对有机物分解不彻底,大部分能量存留在酒精或乳酸中。
2.人体肌细胞进行无氧呼吸后,储存于乳酸中的能量是不是浪费了?为什么?
提示:不是,因为这些乳酸在肝脏中可再次转化为葡萄糖而被重新利用。
思考
3.剧烈运动后的肌肉酸疼是怎样造成的?
提示:剧烈运动,氧气供应不足,肌肉细胞进行无氧呼吸,产生了乳酸,造成肌肉酸疼,但还是以有氧呼吸为主。
S z L w h
2
新知探究
三、无氧呼吸
4.你能从生物学的角度解释,为什么植物长期被水淹会烂根吗?
提示:植物长期被水淹,根部会进行无氧呼吸产生酒精,根细胞受酒精毒害,使根系变黑、腐烂,从而使植物发生萎蔫。
5.请推测水生植物如何适应在水中生活的。
提示:水生植物具有发达的通气组织,起运输气体功能,来适应水中低氧的环境。
思考
S z L w h
2
新知探究
三、无氧呼吸
6.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,为什么会产生这种差异?请分析其中的原因。
苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2,马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。
因为不同生物细胞所具有的酶不同,导致反应途径不同,产物也不同。
7.病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸?
病毒不能进行细胞呼吸。
它是特殊的生物体,其所需要的ATP等全部从宿主细胞中获得。
思考
S z L w h
2
新知探究
三、无氧呼吸
分析下列人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面?
思考·讨论
避免厌氧菌的大量繁殖
酵母菌无氧呼吸产生酒精
利于根细胞的有氧呼吸
减弱呼吸作用,延长保质期
避免肌肉无氧呼吸产生乳酸
伤口深处缺氧有利于破伤风芽孢杆菌繁殖
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量
特点
相同点 过程
实质
意义
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
需O2、多种酶
CO2、H2O
酒精和CO2或乳酸
大量(2870KJ/mol)
少量(196.65或225.94KJ/mol)
有机物彻底分解,
能量完全释放
有机物没有彻底分解,能量没完全释放
第一阶段(葡萄糖丙酮酸)相同
氧化分解有机物,释放能量,产生ATP
为生物体生命活动提供能量
不需O2、多种酶
1
列表比较有氧呼吸和无氧呼吸
总结
S z L w h
2
提升自我
15
物质 来源 去向
[H] ①有氧呼吸:
②无氧呼吸: ①有氧呼吸:
②无氧呼吸:
ATP ①有氧呼吸:
②无氧呼吸:
C6H12O6和H2O
C6H12O6
与O2结合生成水
还原丙酮酸
三个阶段都产生
只在第一阶段产生
用于细胞中绝大多数
需要能量的生命活动
2
细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去向
总结
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2
提升自我
16
细胞呼吸
有氧呼吸
无氧
呼吸
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。
细胞在氧气参与下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放能量,生成大量ATP的过程。
指 在细胞内经过一系列的 ,生成二氧化碳或其他产物,释放 并生成 的过程。
3
细胞呼吸的概念
能量
有机物
ATP
氧化分解
总结
S z L w h
2
提升自我
4
细胞呼吸的意义
总结
03
a.为生物体提供能量
b.是生物体代谢的枢纽
丙酮酸
葡萄糖
氨基酸
甘油
是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽
细胞呼吸
能
量
热能
散失
能量
转移
ATP
ADP
Pi
能
量
细胞分裂
生长发育
主动运输
肌肉收缩
神经冲动的传导
C6H12O6
CO2+H2O
S z L w h
2
提升自我
4
其他能源物质的细胞呼吸
总结
物质消耗顺序
S z L w h
2
提升自我
糖类
脂肪
蛋白质
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