幻灯片 1 第四节 从化学能到生物能
-----细胞呼吸
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幻灯片 2下列转变需经哪些生理过程才能实现？
光能
糖类等有机物中稳定的化学能
ATP中活跃的化学能
直接用于各种生命活动
①
②
③
光合作用
呼吸作用
ATP水解
思考
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幻灯片 3区分几个概念
呼吸：是机体与外界环境的气体交换
呼吸运动：是在呼吸肌的收缩和舒张作用下使胸廓有节律地扩大和缩小，实现了肺与外界的气体交换。
呼吸作用（细胞呼吸）：是在细胞内进行有机物的氧化分解释放能量的过程。
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幻灯片 4 + 糖 类
+ 水
呼吸作用（本质）
高等动物的呼吸现象 和 细胞呼吸作用
呼吸（现象）
气体运输
+
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幻灯片 51、概念：生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量的总过程。（是生物体获得能量的主要代谢途径）
一、细胞呼吸的概念及意义
2、实质：分解有机物，释放能量
3、意义：
①为生物各项生命活动提供直接能源物质---ATP。
②为体内其他化合物的合成提供原料。
如:葡萄糖分解的中间产物丙酮酸是合成丙氨酸的原料。
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幻灯片 6 酵母菌
探究活动----
探究酵母菌的细胞呼吸方式，总结细胞呼吸的类型。
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幻灯片 71、煮沸最主要的目的是杀灭杂菌，对于A瓶来说还能减少溶液中的氧溶解量。
冷却后再注入酵母是为了避免高温将酵母菌杀死。
2、用液体石蜡油封住溶液表面来达到无氧条件。
设置C组是作为空白对照。酵母菌有氧，无氧呼吸产热使温度升高的幅度在于C组比较后才有说服力。
3、说明酵母菌即能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。倒掉石蜡油后，A瓶中有酒的气味，说明酵母菌无氧呼吸产生酒精。
问题讨论：
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幻灯片 8二、细胞呼吸的类型
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幻灯片 9 指细胞在氧的参与下，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，释放大量能量的过程。
1. 概念—
（一）有氧呼吸
主要场所：
线粒体
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幻灯片 10C6H12O6
2、有氧呼吸过程
6CO2
12H2O
线粒体
细胞质基质
②
①
③
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幻灯片 11 第一阶段：
C6H12O6 酶 2CH3COCOOH+4[H]+能量（少量）
场所：细胞质基质
第二阶段：
2CH3COCOOH+6H2O 酶 6CO2+20[H]+能量（少量）
场所：线粒体基质
第三阶段：
24[H]+6O2 酶 12H2O +能量（大量）
场所：线粒体内膜
总反应式：
C6H12O6+ 6H2O+ +6O2 酶 6CO2+12H2O +能量
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幻灯片 12C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
以上反应式中的能量能否写成ATP ？
能量（2870kJ）
1161kJ
其余以热能形式散失
ATP 38molATP
酶
3、有氧呼吸的总反应式：
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幻灯片 13分析：
①C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸？
②有氧呼吸三阶段的场所。
③有氧呼吸释放能量的多少及去向。
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幻灯片 14有氧呼吸三个阶段的比较
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸[H]
少量
丙酮酸
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
线粒体基质
线粒体内膜
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幻灯片 151、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？
2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？
3、如果你在思考上述问题的时候，消耗了2摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATP中？
第二阶段
第三阶段
1161kJx2
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幻灯片 164、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：
①产生CO2的阶段（ ）
②产生H2O的阶段（ ）
③氧气参与的阶段（ ）
④产生ATP的阶段（ ）
⑤产生ATP最多的阶段（ ）
二
三
三
一、二、三
三
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幻灯片 17(二)无氧呼吸
1、实例
高等植物在水淹的情况下
C6H12O6
解释:苹果储藏久了为什么会有酒味呢？
苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了酒精
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幻灯片 18 一些高等植物的某些器官：马铃薯块茎、甜菜块根 、玉米胚、胡萝卜的叶等
C6H12O6
高等动物和人的某些组织、器官缺氧条件下
有些微生物
乳酸菌、酵母菌等
酶
2C3H6O3（乳酸）
+能量（少量）
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幻灯片 19什么是无氧呼吸？
1、无氧呼吸：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为尚未彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。
（微生物的无氧呼吸称发酵）
葡萄糖
2、过程：
3、场所：细胞质基质
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幻灯片 204、无氧呼吸反应式
1mol葡萄糖释放225.94KJ，有61.08KJ转移至ATP（合成2molATP）
1mol葡萄糖释放196.65KJ，有61.08KJ转移至ATP（合成2molATP）
多数植物组织，酵母菌
马铃薯块茎、甜菜块根，玉米胚，人、动物，
乳酸菌、破伤风杆菌 、动物体内寄生虫
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幻灯片 21无氧呼吸是否有害？
酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用，且释放的能量太少，不足维持生命活动的需求。大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命！
生物体或部分组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的表现!
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幻灯片 22有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的，由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式，但还保留着无氧呼吸的能力。
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幻灯片 23葡萄糖
丙酮酸
12H2O+6CO2+能量（大量）
2C2H5OH +2CO2+能量（少量）
2C3H6O3 +能量（少量）
酶
酶
（三）有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：
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幻灯片 24有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系：
细胞质基质、线粒体 细胞质基质
需O2、酶 不需O2、需酶
H2O、CO2 C2H5OH、CO2
或 C3H6O3
彻底 不彻底
较多 较少
有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的
分解有机物，释放能量
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幻灯片 25（四）影响细胞呼吸的因素
（1）温度：植物最适25-30℃
温度
呼吸速率
应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间
在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗
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幻灯片 26（2）、O2：
O2浓度
气体交换相对值
a
一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大， 无氧呼吸则受到抑制。
中耕松土有何作用？
水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？
为了增加氧气的含量，加强根部的有氧呼吸，保证能量供应，促进矿质元素的吸收。
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幻灯片 27在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；
氧气浓度为10%以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；氧气浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。
生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜水果的保鲜时间。但是，在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，分解的有机物也较多，一样不利于蔬菜水果的保质、保鲜，所以一般采用低氧（5%）保存，此时有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。
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幻灯片 28（3）、CO2：增加浓度有良好的保鲜效果。
CO2是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。
在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。
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幻灯片 29（4）水
细胞含水量高，代谢增强。所以，稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗
呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量增加，代谢加强。
粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。
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幻灯片 30低温贮存
干燥后贮存
利用N2或CO2调节O2的浓度
使用保鲜剂
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幻灯片 31（05 江苏）蔬菜和水果长时间储藏、
保鲜的条件应为（ ）
A、低温、干燥、低氧
B、低温、湿度适中、低氧
C、高温、干燥 、高氧
D、高温、湿度适中、高氧
B
练 一练
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幻灯片 32下列细胞中不进行有氧呼吸的是（ ）
A、神经细胞
B、心肌细胞
C、红细胞
D、小肠上皮细胞
C
特例
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幻灯片 33三、细胞呼吸原理的应用
控制呼吸作用的反应条件
抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱有机分解速度等
1、种子在存放前要晒干的主要目的是？
2、蔬菜要保鲜我们把它们放在冰箱里的主要目的是？
3、疏松土壤可以促进根系吸收矿质元素的原理是什么？
4、被水淹的玉米不久就会萎蔫、死亡的主要原因是？
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幻灯片 34分析细胞呼吸原理的应用
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幻灯片 35下列细胞在无氧呼吸过程中产生乳酸和酒精的分别是（ ）
A、玉米根和酵母菌
B、马铃薯块茎和玉米胚
C、甜菜块根和玉米根
D、酵母菌和乳酸菌
C
练 一练
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幻灯片 36思考题
1.C6H12O6在细胞内分解到丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是：
A、在线粒体中进行无氧呼吸 B、需在的氧条件下进行
C、不产生CO2 D、反应速度不受温度的影响
C
2.光合作用产生的[H]和呼吸作用产生的[H]用于：
A、都还原O2 B、都还原CO2
C、前者还原O2，后者还原CO2 D、前者还原CO2 ，后者还原O2
D
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幻灯片 37下面是家庭酿酒的具体操作过程：
将大米煮熟
米饭中加一定量的酒药，并拌匀
加盖后在适当温度下保温12小时即成
2、在中间挖一个洞的目的是什么？
酿制甜酒时，总是先来“水”，后来“酒”，为什么？
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幻灯片 38思考:
将酵母菌研磨、离心后，得到上清液（含细胞质基质）
和沉淀物（含细胞器）。把等量的上清液、沉淀物
和未曾离心的均浆分别防入甲、乙、丙3个试管中，
进行四项独立实验（见右图）
（1）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物 是：甲 乙 丙
（2）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物 是：甲 乙 丙
（3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物 是：甲 乙 丙
酒精和CO2
无反应
CO2和H2O
CO2和H2O
CO2和H2O
酒精和CO2
无反应
酒精和CO2
酒精和CO2
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幻灯片 39(97 上海) 右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响,试据图回答:
(1)A点表示植物组织释放CO2较多,这些CO2是 的产物。
(2)由A到B,CO2的释放量急剧减少,其原因是
。
(3)由B到C,CO2的释放量又不断
增加,其主要原因是
。
(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果,
贮藏室内的氧气应调节到图中的
哪一点所对应的浓度?
采取这一措施的理由是_________ ______________。
A
无氧呼吸
氧气增加，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸很微弱
氧气充足时，有氧呼吸加强，释放CO2量增多
B点所对应的浓度。这时有氧呼吸明显降低，同时又抑制无氧呼吸，糖类等有机物分解得最慢。
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幻灯片 401、（06 江苏卷）关于真核细胞呼吸正确的说法是 （ ）
A、无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属 于氧化反应
B、水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度
C、无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体
D、有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质
D
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幻灯片 412、(2000 上海)一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表
A、 O2、CO2、乳酸 B、乳酸、CO2、O2
C、 CO2、O2、乳酸 D、 CO2、乳酸、O2
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幻灯片 423、有氧呼吸最常用的物质是
Ａ、淀粉
Ｂ、糖原
Ｃ、葡萄糖
Ｄ、ATP
C
4、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是
A、根细胞吸收水分过多
B、营养缺乏
C、光合作用强度不够
D、细胞有氧呼吸受阻
D
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幻灯片 435、把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？
A、两种动物的耗氧量都减少
B、两种动物的耗氧量都增加
C、青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加
D、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少
C
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幻灯片 441．（04广东）机体在一定时间内，呼吸作用产生的CO2摩尔数与消耗的02摩尔数的比值，常被用来判断呼吸分解有机物的种类。根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计算，此比值应是( )
A. 0.5 B. 1.0 C. 1.5 D. 2.0
B
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幻灯片 451.消耗等量的C6H12O6无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2之比为（ ）
1︰3
2.将酵母菌放在含有培养液的密闭的锥形瓶中，测得CO2的释放量比O2的吸收量大1倍，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比为( )
A．1：6 B．1：3 C．1：2 D．1：0
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幻灯片 46（07上海）人们采用玉米经酵母菌发酵生产酒精来替代汽油。若每吨玉米可转化为m吨葡萄糖，现要生产46吨酒精，理论上需要玉米（原子量：C--12 H--1 0-- 16) ( )
A．m/90吨 B．90/m吨 C．180/m吨 D．90m吨
B
46吨
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幻灯片 47光合作用的反应总式
光能
6CO2＋12H2O*──→ C6H12O6＋6O2*＋6H2O
叶绿体
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