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1、第十一讲 细胞呼吸,一、呼吸作用的概念,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。,二、有氧呼吸过程,细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。,第一阶段：葡萄糖的初步分解,【在细胞质基质中】,C6H12O6,酶,2C3H4O3 + 4H+2ATP,第二阶段：丙酮酸彻底分解,2C3H4O3 + 6H2O,酶,6CO2 + 20H+ 2ATP,第三阶段：H的氧化,24H+ 6O2,酶,12H2O +34ATP,【在线粒体基质中】,【在线粒体内膜上】,C6H12O6+
2、6H2O+6O2,酶,6CO2+12H2O+38ATP,一,二,三,二,三,有氧呼吸的主要场所在线粒体中。,能量去向一部分热能形式散失，另一部分储存在ATP中。,三、无氧呼吸过程,第一阶段：葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2C3H4O3 + 4H+2ATP,与有氧呼吸第一阶段相同,【在细胞质基质中】,第二阶段：丙酮酸不彻底分解,（1）酒精发酵,2C3H4O3 + 4H,酶,2C2H5OH + 2CO2,【在细胞质基质中】,（2）乳酸发酵,2C3H4O3 + 4H,酶,2C3H6O3,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）。,例：大多数植物、酵母菌。,细胞在无O
3、2的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。,四、有氧呼吸与无氧呼吸的异同,主要在线粒体内,需氧分子参加,CO2 H2O,较多能量,细胞质基质内,不需氧分子参加,C3H603,较少能量,CO2,C2H5OH,有氧呼吸和无氧呼吸的相同之处：都在细胞质基质中,将葡萄糖分解成丙酮酸；都是在酶的催化下进行的；都有能量释放。,项 目,1、有氧呼吸,C6H12O6+6H2O+6O2,酶,6CO2+12H2O+能量（多）,2、无氧呼吸,（1）酒精发酵,C6H12O6,酶,2C2H5OH+ 2CO2 + 能量（少）,（2）乳酸发酵,C6H12O6,酶,2C3
4、H6O3 + 能量（少）,根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况,1、当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，容器内气体体积不变化。,2、不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，容器内气体体积可增大。,3、无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，容器内气体体积不发生变化。,4、当CO2释放量大于O2消耗时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式。,若VCO2/VO2=4/3，有氧呼吸速率等于无氧呼吸；,若VCO2/VO24/3，有氧呼吸速率小于无氧呼吸；,若VCO2/VO24/3，有氧呼吸速率大于无氧呼吸。,影响因素,内因遗传因素,外因环境因素
5、,不同植物呼吸速率不同阳生植物阴生植物同一植物不同时期呼吸速率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,氧气,温度,CO2,H2O,五、影响呼吸作用的因素及应用,实验原理,酵母菌通过细胞呼吸可产生酒精。,酵母菌通过细胞呼吸可产生二氧化碳。,CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测CO2的产生情况 。,橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应，变成灰绿色；可用于检测酒精。,探究酵母菌呼吸的方式,实验假设：,提出问题：,实验方案设计：,酵母菌在什么条件下使葡萄糖
6、发酵产生酒精?,酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多?,酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精,酵母菌在有氧条件下产生的CO2比无氧条件多,探究实验步骤：,实验方案设计：,自变量,因变量,无关变量,第一步：配制酵母菌培养液。,第二步：用A、B两个锥形瓶装入配制好的等量酵母菌培养液。,第三步：按图装置连接。,进行实验：,实验现象：,实验结论：,有氧装置中，第三个锥形瓶：,石灰水混浊程度高,溴麝香草酚蓝变色时间短,无氧装置中，第二个锥形瓶：,酵母菌滤液：,加入重铬酸钾，颜色仍为橙色。,石灰水混浊程度低,溴麝香草酚蓝变色时间长,酵母菌滤液：,加入重铬酸钾，颜色变为灰绿色,在无氧条件下酵母菌通过细
7、胞呼吸产生酒精和少量CO2。,酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。,在有氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2。,1、温度,a.温室栽培中增大昼夜温差(降底夜间温度)以减少夜间呼吸消耗有机物。,b.食物的储存保鲜通常采用低温法,通过影响酶的活性来影响呼吸速率。,应用,2、氧气,有氧呼吸,无氧呼吸,CO2放出量,应用,中耕松土,向培养液或水体中通气,贮藏时抽出空气，通入N2或CO2,酵母菌发酵酿酒、乳酸菌发酵制酸奶,在O2浓度为零时，只进行无氧呼吸；,在O2浓度小于10%时，两者呼吸方式同时进行；,在O2浓度大于10%时，只进行有氧呼吸。,无氧呼吸消失点,无氧呼吸过程CO2的释放量,在一
8、定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，自由水含量高呼吸速率强，自由水含量低呼吸速率弱。 当含水量过多时，呼吸速率减慢甚至死亡。,呼吸速率,含水量,3、H2O,种子的储存要风干；合理灌溉。,应用：,从化学平衡角度分析，当环境中CO2浓度增加时，呼吸速率便会减慢。,贮藏新鲜水果和蔬菜时抽出空气，通入N2或CO2。,4、CO2,应用：,呼吸强度,CO2浓度,有氧呼吸装置：,无氧呼吸装置：,10NaOH溶液,吸收通入空气中的CO2（避免影响产生的CO2含量的结果）,葡萄糖溶液酵母菌 （培养酵母菌）,澄清的石灰水,根据混浊程度进行比较CO2的产生量,橡皮球、气泵（保持通入空气）,葡萄糖溶液酵母菌,封口放置一段时间后，再与第二个锥形瓶连接。（使酵母菌消耗瓶内的氧气，造成无氧环境）,或者 溴麝香草酚蓝水溶液,根据溶液颜色的变化时间长短比较,澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液,根据混浊程度、颜色的变化时间进行比较CO2的产生量,（灰绿色）,（橙色）,
