5.3 细胞呼吸的原理和应用（第二课时） 课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第五单元 细胞的能量供应和利用 5.3 细胞呼吸的原理和应用（第二课时） 结合实例，构建影响细胞呼吸的曲线模型并指导 农业生产，解决生活中遇到的实际问题。 设计实验探究酵母菌细胞呼吸的方式。 分析有氧呼吸和无氧呼吸物质和能量的变化。 2 1 3 学习目标 PART 1 影响细胞呼吸的因素 目录 PART 2 细胞呼吸速率的测定和类型的判断 PART 3 细胞呼吸原理的应用 PART 1 影响细胞呼吸的因素 根据细胞呼吸反应式思考影响呼吸速率的因素： 无氧呼吸：C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+能量 有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2+12H2O+能量 C6H12O6 → 2C3H6O3+能量 酶 酶 酶 思考：细胞呼吸的影响因素有哪些？ 内因 遗传因素 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） 外因 环境因素 温度（酶）、CO2浓度、H2O 、O2浓度等 影响细胞呼吸的因素 活动：绘制温度对呼吸速率影响的坐标图。 原理：温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率 应用： （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）细胞呼吸的最适温度一般在 25 ℃～35 ℃之间。 影响细胞呼吸的因素 活动：绘制CO2浓度对呼吸速率影响的坐标图。 原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 应用: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。 影响细胞呼吸的因素 活动：绘制含水量对呼吸速率影响的坐标图。 原理：含水量增高， 呼吸作用增强。 应用：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。 影响细胞呼吸的因素 原理：O2促进有氧呼吸， 抑制无氧呼吸。 O 5 10 15 20 25 释放量 CO2 O2浓度% 有氧呼吸速率 无氧呼吸速率 Q A P B R ①Q点： ②P点： ③R点： ④A点： ⑤B点： 不消耗O2，只产生CO2 ⇒只进行 呼吸。 消耗O2量=产生CO2量 ⇒只进行 呼吸 无氧 有氧 产生CO2_____ ⇒组织细胞呼吸______ 最少 储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度 最弱点 有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量，但二者消耗葡萄糖的速率_______。 等于 不相等 无氧呼吸终止点。 活动：绘制O2浓度对有氧呼吸和无氧呼吸速率影响的坐标图。 影响细胞呼吸的因素 知识拓展： 呼吸熵（RQ）（同一时间CO2产生量和O2消耗量的比值） V CO2 V O2 RQ= ①以葡萄糖为底物的情况下：绝大多数的植物、 酵母菌等 若RQ=1， 若RQ=+∞， 若1<RQ<+∞， 说明只进行有呼吸 则只进行无氧呼吸 既有有氧呼吸，又有无氧呼吸 若R<1则说明什么？ 呼吸底物有可能含有油脂等非糖物质，油脂中的碳氢含量高，燃烧时耗氧量大 影响细胞呼吸的因素 PART 2 细胞呼吸速率的测定和类型的判断 (1)种子萌发时有氧呼吸速率的测定： ① 实验装置： ② 呼吸速率的表示方法： ③ 观察指标： ④ 实验原理： 单位时间内消耗O2的量 单位时间内着色液左移的距离 组织细胞进行有氧呼吸能吸收O2产生CO2 CO2被NaOH溶液吸收，使密闭容器内的气压降低，刻度管内的着色液滴向左移动。 细胞呼吸速率和类型的测定 A.为防止气压、温度等物理因素所引起的 误差，应设置 实验，具体做法是 ⑤实验误差的校正： 对照 将发芽的种子改为等量的灭活种子， 其他条件均不变。 若实验组刻度左移5个单位，对照组刻度右移2个单位， 则实际呼吸强度为_____个单位。 7 细胞呼吸速率和类型的测定 B.为防止微生物呼吸对实验结果的干扰， 应将装置进行 处理，所测种子进 行 处理（灭菌/消毒） C.若选用绿色植物作实验材料来 测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行 处理. ⑤实验误差的校正： 灭菌 消毒 遮光(黑暗) 细胞呼吸速率和类型的测定 A.两装置形成了 对照。 B. 装置2在利用葡萄糖 作为呼吸底物的条件下，有氧呼吸时装置内气体体积 ， 无氧呼吸气体体积 。 C. 装置一的作用：测量细胞呼吸(有氧呼吸)过中 ; 装置二的作用是：测量呼吸作用 。 (2)细胞呼吸类型的测定 ①实验装置及原理： 相互 不变 增加 吸收的O2量 产生CO2的量与吸收O2量的差值 细胞呼吸速率和类型的测定 装置一 装置二 结果 红色液滴不动 红色液滴不动 红色液滴不动 红色液滴右移 红色液滴左移 红色液滴右移 红色液滴左移 红色液滴不动 红色液滴左移 红色液滴左移 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 只进行产生酒精的无氧呼吸 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 只进行有氧呼吸,或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质 误差的校正(测有氧无氧比例的) ①如果实验材料是绿色植物，整个装置应______处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 ③为防止_____、 _____等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。 ②如果题目说，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应怎么处理？ 遮光 气温 气压 对装置灭菌处理，对种子消毒处理。 1、既无O2的吸收也无CO2 的释放， 2、无O2的吸收有CO2 的释放， 3、既有O2的吸收也CO2 的释放，且VO2=V CO2 ， 4、既有O2的吸收也有CO2 的释放，且VO2＜V CO2 ， 5、若细胞CO2 释放量小于O2消耗量，说明细胞呼吸的底物不是 则为产物为酒精的无氧呼吸 则为有氧呼吸 糖类 可能是 6、若细胞CO2 释放量等于酒精产生量， 则只进行产生酒精的无氧呼吸。 7、若细胞CO2 释放量大于酒精产生量， 则既有氧呼吸也有产生无氧呼吸 则为产物为乳酸的无氧呼吸 则既有氧呼吸也有产生酒精的无氧呼吸 脂肪 牛刀小试 PART 3 细胞呼吸原理的应用 为什么被锈钉扎伤或伤口很深时，需要注射破伤风疫苗，且用透气的创可贴或纱布包扎伤口？ 避免破伤风杆菌无氧呼吸大量繁殖，引发破伤风。 抑制厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈 细胞呼吸原理的应用 为什么农业生产中要通过中耕松土，提高农作产量？ 细胞呼吸原理的应用 储藏水果、粮食的仓库，往往通过降低温度、降低氧气含量含量等措施，延长保质期。 减弱其呼吸作用，减少有机物的消耗以延长保质期 粮食储存： 零上低温，低氧，干燥 水果蔬菜储存： 零上低温，低氧，一定湿度 细胞呼吸原理的应用 1.(必修1 P95“思考·讨论”拓展)水果、蔬菜和种子储藏条件有何异同点? 水果、蔬菜和种子都需要在低温、低氧、高CO2浓度条件下储藏。 但水果、蔬菜需要在适宜水分条件(一定湿度)下储藏且需要零上低温，种子需要在干燥条件下储藏。 2.(教材必修1 P94“正文中楷体文字”)细胞呼吸是否只是为生命活动提供能量？举例说明。 不是。细胞呼吸还是生物体代谢的枢纽，蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。如细胞呼吸过程中的丙酮酸等中间产物，可以转化为甘油、氨基酸等物质。 教材拾遗 1.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是_________________________________________________________________ 为伤口创造了透气的环境，避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈 2.“百米冲刺”后运动员感觉肌肉酸胀乏力的原因是什么？ 在无氧运动中，肌细胞因氧气不足，要靠乳酸发酵来获取能量，因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。 3.为什么线粒体不能直接氧化分解葡萄糖？ ————————————————————————————— ①线粒体膜上没有葡萄糖载体；②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。 牛刀小试 细胞呼吸中的物质比例关系 （以葡萄糖为呼吸底物） (1)有氧呼吸中，葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。 (2)产生酒精的无氧呼吸中，葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2。 (3)消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。 (4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。 牛刀小试 如图表示酵母菌细胞呼吸时可能发生的相关生理过程，Ⅰ～Ⅴ表示过程，M、P代表物质，其中有一个过程酵母菌无法进行。下列有关叙述正确的是(　　) A.物质M为丙酮酸，过程Ⅰ发生在线粒体 基质中。 B.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均能产生ATP，其 中过程Ⅱ产生最多。 C.酵母菌无法进行的是过程Ⅴ，因为其体 内缺乏相关的酶。 D.物质P为酒精，可用酸性重铬酸钾溶液 对其进行检测，颜色由灰绿色变为橙色。 C 谢谢观看 $