5.3 课时2 无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

5.3 课时2 无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用 人教版 必修一 1.区分有氧呼吸和无氧呼吸过程的异同,归纳细胞呼吸的概念,说明 细胞呼吸的意义。 2.结合实例,构建温度、氧气浓度影响细胞呼吸的曲线模型,并总结 规律。 3.通过反应物和产物的种类及比例判断细胞呼吸的类型。 4.依据细胞呼吸原理指导农业生产,解决实际问题。 学习目标 人在剧烈运动后,肌肉会发酸;苹果储藏久了会有酒味。 请分析出现上述现象的原因? 新课导入 1、无氧呼吸的概念: 指细胞在没有氧气参与的情况下,把葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量,生成少量ATP的过程。 1.无氧呼吸 无氧呼吸的两种类型:产酒精的无氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸。 像酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸叫做发酵,根据发酵产物不同,产生酒精的叫作酒精发酵,产生乳酸的叫作乳酸发酵。 学习活动 细胞质基质 线粒体 C6H12O6(葡萄糖) 散失 ATP 酶 [H] 能量 丙酮酸 CO2 C2H5OH(酒精) 酶 C3H6O3 (乳酸) 酶 2.过程 第一阶段 第二阶段 无氧呼吸分哪两个阶段?每个阶段的反应物、条件、 产物、场所是什么呢? 阅读课本P94, 讨论回答。 学习活动 1.过程:第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段 完全相同,第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成 酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。 2.只在第一阶段释放少量能量。 C6H12O6 能量(少量) 2丙酮酸(2C3H4O3) 4[H] 2C2H5OH(酒精)+2CO2 酶 酶 2C3H6O3(乳酸) 酶 第一阶段: 同有氧呼吸第一阶段 第二阶段: C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 酶 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 酶 高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚 大多数植物、酵母菌 2.过程 场所:细胞质基质 学习活动 6 列表比较有氧呼吸和无氧呼吸 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 条件 需要氧、酶 不需要氧、 产物 能量 大量 少量 相同点 过程 葡萄糖分解为丙酮酸的阶段相同 实质 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 需要酶 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 分解有机物,释放能量,合成ATP 学习活动 无氧呼吸释放的能量为什么比有氧呼吸少? 无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP。有机物分解不彻底,还有大部分能量储存于乳酸和酒精中。 学习活动 细胞呼吸是指 在 内经过一系列的 分解,生成 或其他产物,释放 并生成 的过程。 有机物 细胞 氧化 二氧化碳 能量 ATP 细胞呼吸的实质:分解有机物,释放能量 3、细胞呼吸 学习活动 4、细胞呼吸的意义 (1)为生物体的生命活动提供能量。绝大多数生命活动的所需要的能量(ATP)都是来源于细胞呼吸。因此,细胞呼吸是ATP的主要来源。 (2)生物体代谢的枢纽,为生物体其他化合物的合成提供原料。细胞呼吸产生的丙酮酸可以作为合成脂肪、非必需氨基酸的原料。非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可以进一步形成葡萄糖。 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 学习活动 【知识延申】 欲确认某生物的细胞呼吸方式,应设置两套实验装置,如图所示(以发芽种子为例): 液滴移动法探究细胞呼吸的方式 学习活动 实验现象 结论 装置一 液滴 装置二 液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 左移 左移 种子进行有氧呼吸时,底物中除糖类外还含有脂质 学习活动 应用:选用透气创可贴或消毒纱布 原理:为伤口营造有氧环境,避免厌氧微生物的繁殖,有利于伤口愈合 应用:伤口过深或被锈钉扎伤,需及时就医 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 二、细胞呼吸的原理的应用 学习活动 应用:酿酒(控制通气) 原理:早期通气,有利于酵母菌进行有氧呼吸,从而快速繁殖;后期密封,有利于酵母菌进行无氧呼吸产生酒精; 应用:农作物栽培时及时松土透气; 原理:根对无机盐的吸收,为主动运输,消耗能量,土壤板结,影响氧气供应量,进而影响有氧呼吸强度,影响能量供应。 学习活动 应用:水果、蔬菜保鲜 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,延长保质期; 应用:提倡慢跑等有氧运动 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而使肌肉酸胀无力; 学习活动 15 1.内部因素——遗传因素 遗传因素决定酶的种类的数量,进而影响细胞呼吸的类型及速率; 不同的植物种类,呼吸速率各有不同, 如旱生植物﹤水生植物;阴生﹤阳生 同一植物的不同器官或组织,呼吸速率也有明显的差异 如生殖器官﹥营养器官,胚﹥胚乳 同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同 如幼苗及开花期﹥成熟及衰老期 三、影响细胞呼吸的因素 学习活动 影响细胞呼吸的因素: C6H12O6 +6H2O +6O2 酶 6CO2 +12H2O+能量 温度 温度、氧气、CO2、水 思考:影响细胞呼吸的环境因素有哪些? 学习活动 (1)温度:主要影响酶的活性。 粮食(干燥、零上低温) 水果、蔬菜(湿润、零上低温) 种植大棚作物 白天:适当 温 夜间和阴天:适当 温 应用: 低温储存 升 降 2.环境因素 (减少呼吸作用对有机物的消耗) 任务三:分析环境因素对细胞呼吸的影响 学习活动 (2)O2浓度: 影响:O2是有氧呼吸所必需的,O2对无氧呼吸过程有抑制作用; ②有氧呼吸: 随O2浓度增大不断加强; 当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,速率不再增加。 (受呼吸底物的量,呼吸酶数量等因素的影响) ①无氧呼吸: 随O2浓度增大逐渐被抑制; 分析某植物种子受O2浓度的影响 学习活动 A点:不消耗O2,产生CO2。只进行无氧呼吸。 D点:无氧呼吸消失。 C点之后:只进行有氧呼吸。 E点:表示有氧呼吸和无氧呼吸CO2的释放量相等 B点:CO2释放总量最少,细胞呼吸最弱,有机物消耗最少。 AC段:两种呼吸方式并存。 A B C E D 应用:贮藏蔬菜、水果时, O2浓度保持在 。 B点 学习活动 (3)CO2浓度: 影响:CO2是细胞呼吸的最终产物 ,积累过多会 细胞呼吸的进行。 抑制 应用:在蔬菜和水果保鲜中,适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。 学习活动 (4)含水量 影响:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的 而加快,随含水量的减少而 。 应用 粮食储藏前要进行晾晒处理 干种子萌发前要进行浸泡处理 增加 减慢 水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应 水作为生物化学反应的介质影响反应的进行 学习活动 细胞呼吸 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 酶 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 +12H2O + 能量 C6H12O6 2CO2 +2C2H5OH +少量能量 酶 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量 4〔H〕 + + 6O2 12H2O 酶 大量能量 24〔H〕 + + C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 酶 细胞质基质 一:细胞质基质 三:线粒体内膜 二:线粒体基质 6CO2 6H2O 酶 2丙酮酸 少量能量 20〔H〕 + + + 影响因素 温度 水分 CO2浓度 O2浓度 课堂总结 1.如图表示某同学测得不同O2浓度下,酵母菌在一段时间内分解葡萄糖时CO2释放量和O2吸收量。下列叙述错误的是 A.O2浓度为a时,葡萄糖的氧化分解不彻底 B.O2浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸所消耗的葡萄糖的5倍 C.O2浓度为c时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等 D.O2浓度为d时,产生的CO2全部来自线粒体 C 当堂检测 A.保存该器官时,氧浓度越低越好 B.氧浓度为0时,该器官不进行细胞呼吸 C.氧浓度在10%以上时,该器官只进行有氧呼吸 D.氧浓度在10%以下时,该器官只进行无氧呼吸 2.如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下,O2吸收量和CO2释放量的变化。下列叙述正确的是 只能进行无氧呼吸 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 C 当堂检测 25 3.细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。下列叙述错误的是 A.利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌,在控制通气的情况下,可以产生各 种酒 B.包扎伤口时,用透气的纱布或创可贴,其目的是促进伤口处人体细胞 的有氧呼吸 C.及时为板结的土壤松土透气,有利于根细胞对无机盐的吸收 D.提倡慢跑的原因之一是避免因剧烈运动产生大量的乳酸引起身体不适 B 当堂检测 $