第三節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用（第二課時）
第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.說出細(xì)胞呼吸的概念2.理解有氧呼吸與無氧呼吸的過程及區(qū)別3.掌握影響細(xì)胞呼吸的因素
瞄準(zhǔn)目標(biāo)，讓每一個腳印都堅實(shí)有力！
實(shí)質(zhì)：有機(jī)物分解，釋放能量。
是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。
細(xì)胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放大量能量，生成大量ATP的過程。
無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，釋放出少量能量，生成少量ATP的過程。
意義：1、為生物體各項(xiàng)生命活動提供直接能源物質(zhì)——ATP； 2、為體內(nèi)的其他化合物的合成提供原料
1、有氧呼吸的場所、反應(yīng)物、產(chǎn)物和總反應(yīng)式分別是什么？2、有氧呼吸分為幾個階段？每個階段的場所、物質(zhì)變化和能量變化分別是什么？3、有機(jī)物中能量的去路有哪些？絕大部分能量去路呢？4、有氧呼吸的三個階段都有能量和[H]的釋放嗎？水在哪個階段和場所參與和生成？CO2在哪個階段和場所生成？
1.主要場所——線粒體
分析：線粒體的結(jié)構(gòu)有哪些適于其功能的特點(diǎn)？
（1）葡萄糖的初步分解
（2）丙酮酸的徹底分解
思考：有氧呼吸的三個階段都有能量和[H]的釋放嗎？水在哪個階段和場所參與和生成？CO2在哪個階段和場所生成？
思考：1、產(chǎn)物中各元素的來源，特別是CO2 和H２O中的O（氧原子）分別來自于反應(yīng)物中的哪些物質(zhì)？2、1ml葡萄糖徹底氧化分解釋放出能量2870KJ，全部轉(zhuǎn)移為ATP中活躍的化學(xué)能了嗎？如果沒有，有多少轉(zhuǎn)移到了ATP中？能量轉(zhuǎn)化效率約為多少？其余能量又是什么形式?
1ml葡萄糖釋放2870KJ，有977.78KJ轉(zhuǎn)移至ATP（合成32mlATP），能量效率高達(dá)3４％；其余主要以熱能的形式散失掉。
酶 C6H12O6＋6H２O＋6O２—→6CO2＋ 12H２O＋能量(熱能+32ATP)
能量能否寫成ATP ?
有氧呼吸是不是必須要有線粒體才能進(jìn)行？原核生物沒有線粒體怎么進(jìn)行有氧呼吸？
補(bǔ)充：真核生物進(jìn)行有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，其中線粒體是主要場所。原核生物無線粒體，進(jìn)行有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜。
1、無氧呼吸的場所、反應(yīng)物、產(chǎn)物和總反應(yīng)式分別是什么？2、無氧呼吸分為幾個階段？每個階段的場所、物質(zhì)變化和能量變化分別是什么？3、有機(jī)物中能量的去路有哪些？絕大部分能量去路呢？
C6H12O6
2分子 丙酮酸
2C2H5OH +2CO2
2mlATP 熱能
2C3H6O3（乳酸）+少量能量
例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等）
2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+ 少量能量
例：大多數(shù)植物、酵母菌
同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？
無氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）
①兩者第一階段完全相同
②都分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP
三、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
(1)依據(jù)反應(yīng)物、產(chǎn)物來判斷①若需消耗氧氣，則一定存在有氧呼吸；若產(chǎn)物有水，則一定存在有氧呼吸；②若產(chǎn)物中有酒精或乳酸，則一定有無氧呼吸；③若產(chǎn)物中有二氧化碳，則要依據(jù)物質(zhì)的量的關(guān)系來討論。
(2)依據(jù)物質(zhì)的量的關(guān)系來判斷①不消耗O2，釋放CO2―→只進(jìn)行無氧呼吸。②無CO2釋放―→只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸或細(xì)胞已死亡。③酒精產(chǎn)生量等于CO2量―→只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。④CO2釋放量等于O2的吸收量―→只進(jìn)行有氧呼吸。⑤CO2釋放量大于O2的吸收量―→既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行酒精發(fā)酵；多余的CO2來自酒精發(fā)酵。⑥酒精產(chǎn)生量小于CO2量―→既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行酒精發(fā)酵，多余的CO2來自有氧呼吸。
原理：溫度通過影響 影響呼吸速率；
四、影響細(xì)胞呼吸的因素
O2是有氧呼吸所必需的，O2對無氧呼吸過程有抑制作用；
適當(dāng)減少O2濃度可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗；
總呼吸作用強(qiáng)度曲線怎么畫？
A：只進(jìn)行無氧呼吸，釋放較多的二氧化碳；
B：總呼吸強(qiáng)度最低，釋放的CO2量最少；（一般為儲存的最適氧氣濃度）；
C：無氧呼吸消失點(diǎn)（此點(diǎn)之后只進(jìn)行有氧呼吸）；
AB段急劇下降的原因：
隨著O2濃度的增加，無氧呼吸受抑制，有氧呼吸又比較弱；
原理： CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多_____細(xì)胞呼吸的進(jìn)行
在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗；
自由水含量較高時，細(xì)胞呼吸作用旺盛
糧食儲存時，應(yīng)保持干燥；種子萌發(fā)初期，吸水較多，細(xì)胞呼吸增強(qiáng)；
應(yīng)用：選用透氣創(chuàng)可貼或消毒紗布
原理：為傷口營造有氧環(huán)境，避免厭氧微生物的繁殖，有利于傷口愈合；
五、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用
應(yīng)用：傷口過深或被銹釘扎傷，需及時就醫(yī)；
原理：避免破傷風(fēng)芽胞桿菌（只能進(jìn)行無氧呼吸）進(jìn)行無氧呼吸而大量繁殖，引起破傷風(fēng)；
應(yīng)用：釀酒（控制通氣）
原理：早期通氣，有利于酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，從而快速繁殖； 后期密封，有利于酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精；
應(yīng)用：農(nóng)作物栽培時及時松土透氣；
原理：根對無機(jī)鹽的吸收，為主動運(yùn)輸，消耗能量，土壤板結(jié)，影響氧氣供應(yīng)量，進(jìn)而影響有氧呼吸強(qiáng)度，影響能量供應(yīng)，及時松土有利于根對無機(jī)鹽離子的吸收；
原理：降低溫度、降低氧氣含量可以降低呼吸作用強(qiáng)度，減少有機(jī)物的消耗，延長保質(zhì)期；
糧食（干燥、零上低溫、低氧）水果、蔬菜(濕潤、零上低溫、低氧)
應(yīng)用：提倡慢跑等有氧運(yùn)動
原理：避免肌肉細(xì)胞因供氧不足進(jìn)行無氧呼吸而產(chǎn)生大量乳酸而使肌肉酸脹無力；
原理：避免根因無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精，對細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，造成爛根；
原理：利用醋酸桿菌等的有氧呼吸；
原理：利用乳酸（桿）菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸；
是否有O2參與決定細(xì)胞呼吸的類型
酶的位置決定細(xì)胞呼吸不同階段的場所
酶的類型決定無氧呼吸的產(chǎn)物
含水量影響細(xì)胞呼吸的速率

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版本： 人教版 (2019)

年級： 必修1《分子與細(xì)胞》

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