文科第五章 第三节 ATP的主要来源——细胞呼吸副本

1、 运动员长跑过后运动员长跑过后身体会出现哪些明身体会出现哪些明显变化？显变化？ATPATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸第五章第五章 第三节第三节 呼吸：呼吸： 人和其他动物人和其他动物吸入氧气吸入氧气，呼出二氧化碳呼出二氧化碳的过程，是机的过程，是机体与外界环境之间进行体与外界环境之间进行气体气体交换交换的过程。的过程。 一、细胞呼吸一、细胞呼吸1 1、概念：、概念： 在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的 ，生成，生成 或其他产物，释放出或其他产物，释放出 并生成并生成 的过程。的过程。有机物有机物氧化分解氧化分解二氧化碳二氧化碳能量能量ATPATP实质：分解有机物，释放能量。实质

2、：分解有机物，释放能量。 酵母菌是一种酵母菌是一种单细胞单细胞真菌真菌，属真核生物。在有，属真核生物。在有氧气和无氧气的条件下都氧气和无氧气的条件下都能生存，属于能生存，属于兼性厌氧型兼性厌氧型生物。生物。细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式科学探究步骤科学探究步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果得出结论得出结论提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验该实验的自变量是？因变量是？无关变量呢？设计实验设计实验如何保证酵母菌在整个实验过程中正常生活？如何保证酵母菌在整个实验过程中正常生活？ 设计实验设计实验D D瓶应

3、封口放置瓶应封口放置一段时间，待一段时间，待O O2 2消耗完后，再消耗完后，再连通连通E E瓶瓶有氧呼吸装置有氧呼吸装置无氧呼吸装置无氧呼吸装置10% 10% NaOHNaOH溶液溶液吸收空气中吸收空气中的的COCO2 2，避免，避免COCO2 2影响实验影响实验结果结果澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水检测细胞呼检测细胞呼吸是否产生吸是否产生了了COCO2 2 COCO2 2的检测的检测1.1.通入澄清的石灰水：通入澄清的石灰水：澄清澄清浑浊浑浊2.2.溴麝香草酚蓝水溶液：溴麝香草酚蓝水溶液：蓝蓝绿绿黄黄 酒精的检酒精的检测：测：橙色的重铬酸钾溶液在橙色的重铬酸钾溶液在酸性酸性下与酒

4、下与酒精发生反应：精发生反应： 橙色橙色灰绿色灰绿色思考思考: : 有氧和无有氧和无氧条件下氧条件下COCO2 2和酒和酒精产生的量的多精产生的量的多少如何判断？少如何判断？初初 始始 相同时间后相同时间后有有氧装置氧装置无无氧装置氧装置用澄清石灰水检测用澄清石灰水检测COCO2 2用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精溶有重铬酸溶有重铬酸钾的浓硫酸钾的浓硫酸 + +有有氧装置的氧装置的酵母菌滤液酵母菌滤液+ +无无氧装置的氧装置的酵母菌滤液酵母菌滤液灰绿色灰绿色不变灰绿色不变灰绿色条件条件 澄清石灰水澄清石灰水/ /出现的时间出现的时间 重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫

5、酸溶液有氧有氧无氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢由橙色变成灰绿色由橙色变成灰绿色酵母菌酵母菌有氧条件下产生有氧条件下产生大量大量COCO2 2和水和水无氧条件下产生无氧条件下产生酒精酒精和和少量少量COCO2 2NaOHNaOH溶液溶液 酵母菌酵母菌培养液培养液空气空气澄清澄清石灰水石灰水AB装置一装置一装置二装置二酵母菌酵母菌培养液培养液澄清澄清石灰水石灰水 设置两个或两个以上的实验组，通过对结设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验关系，这样的实验叫做对比实验再探究再探

6、究1 1：有同学认为，在有氧呼吸实验装置中有同学认为，在有氧呼吸实验装置中1010的氢的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严有干扰，你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？谨？改进改进葡萄糖葡萄糖水溶液水溶液葡萄糖葡萄糖水溶液水溶液再探究再探究2 2：有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？斥这种错误观点？在有氧和无氧条

7、件下各设一空白对照，即在培养瓶在有氧和无氧条件下各设一空白对照，即在培养瓶中只加入葡萄糖水溶液，其他装置与实验组相同。中只加入葡萄糖水溶液，其他装置与实验组相同。一、细胞呼吸一、细胞呼吸2 2、分类：、分类：根据细胞呼吸是否需要根据细胞呼吸是否需要氧氧细胞呼吸细胞呼吸有氧有氧呼吸呼吸无氧无氧呼吸呼吸有氧呼吸线粒体线粒体外膜外膜内膜内膜基质基质嵴嵴葡萄糖葡萄糖场所、反应物、产物、场所、反应物、产物、释放能量多少及去向释放能量多少及去向C C6 6H H1212O O6 66CO6CO2 2少量能量少量能量酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O大量大量能量能量线粒体基质线粒体

8、基质少量能量少量能量ATPATPATPATPATPATP热能热能热能热能热能热能4H4H6O6O2 2酶酶细胞质基质细胞质基质2 2丙酮酸丙酮酸酶酶线粒体内膜线粒体内膜葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解酶酶C C6 6H H1212O O6 62 2CHCH3 3COCOOH+COCOOH+4 4H+H+能量能量( (少量少量) )（丙酮酸）（丙酮酸） 场所：细胞质基质场所：细胞质基质丙酮酸丙酮酸彻底彻底分解分解场所：线粒体基质场所：线粒体基质H的氧化的氧化场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜酶酶1212H H2 2O+O+能量能量（大量大量） 2424H+H+6 6O O2 2酶酶6 6COCO2

9、 2+ +2020H+H+能量能量( (少量少量) )2 2CHCH3 3COCOOHCOCOOH（丙酮酸）（丙酮酸）+ +6 6H H2 2O OC C6 6H H1212O O6 6+ +6 6H H2 2O+O+6 6O O2 2 6 6COCO2 2+ +1212H H2 2O+O+能量能量酶酶有氧呼吸的过程中各元素（有氧呼吸的过程中各元素（C C、H H、O O）的去向？的去向？ 细胞在氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄细胞在氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底的氧化分解，产生二氧化碳和水，糖等有机物彻底的氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。同时释放出大

10、量能量的过程。1、用含、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸的氧原子，的葡萄糖跟踪有氧呼吸的氧原子， 18O转移的途径是转移的途径是 ( )A. 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 水水 B. 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 氧氧C. 葡萄糖葡萄糖 氧氧 水水 D. 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 二氧化碳二氧化碳2、酵母菌进行有氧呼吸时产生、酵母菌进行有氧呼吸时产生CO2的场的场 所是所是 ( )A. 细胞质基质细胞质基质 B. 叶绿体叶绿体C. 线粒体基质线粒体基质 D. 线粒体内膜线粒体内膜 3. C6H12O6是细胞进行有氧呼吸最常利用的物是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质质, 将一只实验小鼠放入含有放射性将

11、一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体气体的容器内，的容器内， 18O2进入细胞后进入细胞后, 最先出现的放射最先出现的放射性化合物是性化合物是 ( ) A. 丙酮酸丙酮酸 B. 乳酸乳酸 C. CO2 D. H2OC C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量 以上反应式中的能量能否写成以上反应式中的能量能否写成ATP ATP ？能量（能量（2870kJ2870kJ）1161kJ1161kJ其余以其余以热能热能形式散失形式散失ATPATP酶酶1mol1mol 已知：已知：1mol1mol葡萄糖在体外燃烧

12、可以产生葡萄糖在体外燃烧可以产生2870 kJ2870 kJ能量，而经过细胞有氧呼吸则可以使能量，而经过细胞有氧呼吸则可以使1161 kJ1161 kJ能量储存在能量储存在ATPATP中；中；ADPADP转化为转化为ATPATP需需要吸收要吸收30.54 kJ30.54 kJ能量。试计算：能量。试计算：1.1.有氧呼吸的能量转换效率是多少？有氧呼吸的能量转换效率是多少？2.12.1分子葡萄糖有氧呼吸产生的能量能合成多分子葡萄糖有氧呼吸产生的能量能合成多少分子少分子ATP ATP ？ 3.3.细胞呼吸过程中，转变为热能的能量是一种细胞呼吸过程中，转变为热能的能量是一种浪费吗？浪费吗？热能热能葡萄

13、糖葡萄糖COCO2 2+H+H2O O能量能量ADPADPPiPiATPATP用于各项用于各项生命活动生命活动2870kJ2870kJ约约4040（提升体温）（提升体温） 1mol1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/mol2870kJ/mol的能量，其中一部分以的能量，其中一部分以热能热能形式散失形式散失( (约约60%)60%)； 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中(1161kJ/mol(1161kJ/mol，约，约40%)40%)储存，储存，约形成约形成3838个个ATPATP。有氧呼吸有氧呼吸 场所场所 反应物反应物 产物产物释能释能第一阶

14、段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量ATPATP丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O OCOCO2 2、HH少量少量ATPATPHH、O O2 2H H2 2O O大量大量ATPATP线粒体线粒体基质基质线粒体线粒体内膜内膜无氧呼吸苹果贮藏久了，为什么会有酒味散发出来？苹果贮藏久了，为什么会有酒味散发出来？葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解酶酶C C6 6H H1212O O6 62 2CHCH3 3COCOOH+COCOOH+4 4H+H+能量能量( (少量少量) )（丙酮酸）（丙酮酸） 细胞质基质细胞质基质丙酮酸丙酮酸不不彻

15、底分解彻底分解2 2CHCH3 3COCOOH+COCOOH+4 4H H 2 2C C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+ +2 2COCO2 2酶酶2 2CHCH3 3COCOOH+COCOOH+4 4H H 2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）酶酶葡萄糖葡萄糖C C6 6H H1212O O6 6 2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ +少量能量少量能量酶酶C C6 6H H1212O O6 6 2 2C C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2 + +少量能量少量能量酶酶高等动物和人、高等动物和人、乳酸菌、

16、高等植物的某些器官乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚乳等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚乳等）：大多数植物、酵母菌：大多数植物、酵母菌： 细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。放少量能量的过程。课堂小结项目项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸条件条件场所场所分解程度分解程度产物产物能量释放能量释放反应条件反应条件本质本质过程过程意义意义不同点不同点相同点相同点需氧需氧不需氧不需氧细胞质基质（一）细胞质基质（一）线粒体（二三）线

17、粒体（二三）细胞质基质细胞质基质葡萄糖被彻底分解葡萄糖被彻底分解葡萄糖分解不彻底葡萄糖分解不彻底COCO2 2、H H2 2O O乳酸或酒精和乳酸或酒精和COCO2 2大量能量大量能量少量能量少量能量需要酶和适宜温度需要酶和适宜温度氧化分解有机物，释放能量，生成氧化分解有机物，释放能量，生成ATPATP供生命供生命活动所需活动所需第一阶段完全相同第一阶段完全相同为生物体的各项生命活动提供能量为生物体的各项生命活动提供能量 地窖取大姜地窖取大姜 夫妻吃大亏夫妻吃大亏 近日，胶州胶莱镇王坛村的一对夫妇，下近日，胶州胶莱镇王坛村的一对夫妇，下地窖取大姜时因缺氧发生昏迷，经治疗这对夫地窖取大姜时因缺氧

18、发生昏迷，经治疗这对夫妇已经脱险。妇已经脱险。 医生告诉记者，张先生夫妇是因为地窖中医生告诉记者，张先生夫妇是因为地窖中氧气不足，吸入过多的二氧化碳大脑缺氧造成氧气不足，吸入过多的二氧化碳大脑缺氧造成的。的。探究探究1 1方法建议：方法建议： 提醒农民朋友进入储提醒农民朋友进入储存白菜、萝卜、生姜等食存白菜、萝卜、生姜等食物的地窖之前，将点燃的物的地窖之前，将点燃的蜡烛送入窑内，如果蜡烛蜡烛送入窑内，如果蜡烛熄灭了，应待充分通风以熄灭了，应待充分通风以后再下去。后再下去。事故原因：事故原因：地窖中的生物在细胞呼吸过地窖中的生物在细胞呼吸过程中，吸收程中，吸收O O2 2，产生，产生COCO2

19、2。为什么把手插进堆放一段时间的新鲜为什么把手插进堆放一段时间的新鲜谷堆，会有潮湿和发烫的感觉？谷堆，会有潮湿和发烫的感觉？ 呼吸作用过程中：产生呼吸作用过程中：产生H H2 2O O，释放，释放热量热量思考思考为什么甜玉米放时间长了甜味会变淡，为什么甜玉米放时间长了甜味会变淡，萝卜放久了会空心？萝卜放久了会空心？呼吸作用过程中：消耗呼吸作用过程中：消耗糖类等有机物糖类等有机物。思考思考热能热能葡萄糖葡萄糖COCO2 2+H+H2O O能量能量ADPADPPiPiATPATP用于各项用于各项生命活动生命活动2870kJ2870kJ约约4040（提升体温）（提升体温） 1mol1mol葡萄糖彻底

20、氧化分解，共释放葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/mol2870kJ/mol的能量，其中一部分以的能量，其中一部分以热能热能形式散失形式散失( (约约60%)60%)； 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中(1161kJ/mol(1161kJ/mol，约，约40%)40%)储存，储存，约形成约形成3838个个ATPATP。四、细胞呼吸的意义四、细胞呼吸的意义、为生物体的生命活动提供能量。、为生物体的生命活动提供能量。、为体内其它化合物的合成提供原料。、为体内其它化合物的合成提供原料。 有机物有机物（稳定的化学能）（稳定的化学能） ATP（活跃的化学能）（活跃的化学能）生命活动生命

21、活动五、细胞呼吸原理的应用五、细胞呼吸原理的应用现象现象1 1：选用透气消毒纱布或：选用透气消毒纱布或“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，等敷料包扎伤口，为什么？为什么？尝试运用所学知识，解释以下现象：尝试运用所学知识，解释以下现象：既为伤口敷上了药物，又为伤既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了口创造了疏松透气的疏松透气的环境、环境、避避免厌氧病原菌的繁殖免厌氧病原菌的繁殖，从而有，从而有利于伤口的痊愈。利于伤口的痊愈。 四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用现象现象2 2：为什么要经常对花盆：为什么要经常对花盆里的土壤进行松土？里的土壤进行松土？尝试运用所学知识，解释以下现象：尝试运用所学知

22、识，解释以下现象：对板结的土壤及时进行松土透气，对板结的土壤及时进行松土透气，可以可以使根细胞进行充分的有氧呼吸。使根细胞进行充分的有氧呼吸。此外，松土透气还此外，松土透气还有有利于土壤中好利于土壤中好氧微生物的生长繁殖氧微生物的生长繁殖，促使这些微，促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。有利于植物对无机盐的吸收。四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用现象现象3 3：涝灾容易导致农作物：涝灾容易导致农作物被淹，农作物死亡。为什么？被淹，农作物死亡。为什么？尝试运用所学知识，解释以下现象：尝试运用所学知识，解释以下现象：植物受涝时，

23、可以短时间进行无氧植物受涝时，可以短时间进行无氧呼吸获取能量。但呼吸获取能量。但长时间无氧呼吸长时间无氧呼吸植物根细胞会产生酒精并积累，对植物根细胞会产生酒精并积累，对根细胞有毒，使根腐烂变黑。根细胞有毒，使根腐烂变黑。四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用现象现象4 4：食物真空包装，有：食物真空包装，有利于保鲜，为什么？利于保鲜，为什么？尝试运用所学知识，解释以下现象：尝试运用所学知识，解释以下现象：真空包装中，抽去空气以真空包装中，抽去空气以抑制呼抑制呼吸作用吸作用，减少食物中营养成分的，减少食物中营养成分的分解破坏。分解破坏。影响细胞呼吸的因素：影响细胞呼吸的因素：C6H12O6+6H2O+6O2酶酶6CO2+12H2O+能量能量温度温度温度、氧气、温度、氧气、COCO2 2、水、