5.3ATP的主要来源

1、 ADP + Pi + ATP合成酶合成酶 能能 量量动物、人等动物、人等呼呼吸吸作作用用绿色植物绿色植物呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用呼吸作用呼吸作用 为为ATP的形成提供能量的主要方式的形成提供能量的主要方式: 机体与外界环境之间的气体交换过程机体与外界环境之间的气体交换过程。 血液循环血液循环肺肺组织细胞组织细胞 O2 O2 CO2 CO2 肺通气肺通气 肺换气肺换气 气体在血液气体在血液 组织组织 细胞内氧细胞内氧 中的运输中的运输 换气换气 化代谢化代谢 外呼吸外呼吸 内呼吸内呼吸 18 18世纪，法国化学世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气，并燃烧时需氧气，

2、并把呼吸作用比作把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸后来人们发现呼吸作用的实质是有机作用的实质是有机物氧化分解，并释物氧化分解，并释放能量。放能量。拉瓦锡的实验拉瓦锡的实验v1.1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？v2.2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗？呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗？v3.3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？v是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解；是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解；v生成二氧化碳或其他产物；生成二氧化碳或其他产物；v

3、释放出能量并生成释放出能量并生成ATP的过程。的过程。细胞呼吸细胞呼吸一、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v酵母菌：酵母菌： 单细胞真菌单细胞真菌v营养方式：营养方式： 异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型讨论：讨论：v、我们吃的面包和馒、我们吃的面包和馒头为什么比较松软？这头为什么比较松软？这与酵母菌有什么关系？与酵母菌有什么关系？酵母菌发挥这种作用需酵母菌发挥这种作用需要什么条件呢？要什么条件呢？v、酒的主要成分是酒、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌在什么精。它是酵母菌在什么条件下产生的呢？条件下产生的呢？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

4、实验v酒精和酒精和CO2是酵母菌在什么条是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）件产生的（有氧？无氧？）验证假设验证假设形成结论形成结论酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生提出问题提出问题作出假设作出假设酒精酒精无氧无氧产生产生有氧有氧COCO2 2产生产生明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤 1 1、配制培养液、配制培养液 2 2、控制有氧、无氧环境、控制有氧、无氧环境 3 3、科学检测因变量、科学检测因变量 4 4、限制好无关变量、限制好无关变量自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实验

5、设置对比实验设计实验设计实验通气通气配制培养液、控制有氧、无氧环境配制培养液、控制有氧、无氧环境对比实验对比实验科学检测因变量、限制好无关变量科学检测因变量、限制好无关变量有氧呼吸装置图有氧呼吸装置图无氧呼吸装置图无氧呼吸装置图B瓶应封口放置一段时间再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，为什么？瓶应封口放置一段时间再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，为什么？怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无怎样鉴定有无CO2产生？产生？橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，溶液，在酸性条件下在酸性条件下与酒精发生化学反应，与酒精发生化学反应，变成灰绿色变成灰绿色。可用来检测是否酒驾。可用

6、来检测是否酒驾。1. CO2可使可使澄清石灰水变混浊澄清石灰水变混浊，2. CO2可使可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2产生产生情况。情况。进行实验进行实验条件条件澄清石灰水澄清石灰水溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝（蓝色）（蓝色）重铬酸钾重铬酸钾- -浓硫酸浓硫酸溶液（橙色）溶液（橙色）有氧有氧 混浊（）混浊（）黄（短）黄（短）无明显变化无明显变化无氧无氧 混浊（）混浊（）黄（长）黄（长） 灰绿灰绿验

7、证假设验证假设2 2、有氧呼吸产生大量、有氧呼吸产生大量COCO2 2， 无氧呼吸产生少量无氧呼吸产生少量COCO2 2。1 1、酵母菌有氧呼吸产生、酵母菌有氧呼吸产生COCO2 2， 无氧呼吸产生无氧呼吸产生COCO2 2和酒精。和酒精。形成结论形成结论有氧呼吸：有氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：葡萄糖葡萄糖O O2 2 CO CO2 2+H+H2 2O+O+能量能量葡萄糖葡萄糖 COCO2 2+ +酒精酒精+ +能量能量细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式酶酶酶酶细胞呼吸的概念细胞呼吸的概念：细胞呼吸是指细胞呼吸是指有机物有机物在在细胞内细胞内经过经过一系列的氧一系列的氧化分解化分解，生成，生成二氧化

8、碳或其他产物二氧化碳或其他产物，释放出，释放出能能量量的过程。的过程。实验推论：实验推论：再探究：再探究：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的氢氧的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验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，你同意吗？你如何避免这种可能性的结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？发生，以保证实验更严谨？再探究：再探究：2.有人认为：实验装置中有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，学反应，与酵母菌

9、无关，你如何驳斥这种错误观你如何驳斥这种错误观点？点？葡萄糖溶液葡萄糖溶液再探究：再探究：3.3.为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气，对酵母为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气，对酵母菌培养瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密菌培养瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱封处理，结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢？由此说明什么问题？的现象，这是为什么呢？由此说明什么问题？适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母，适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母，其中适于产生酒精的装置是（）其中适于产生酒精的装置是（）训练迁移训练迁移ABCD加入葡萄糖

10、和水加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入葡萄糖加入水加入水加入葡萄糖和水加入葡萄糖和水并不断搅拌并不断搅拌A A二、细胞呼吸的方式：有氧呼吸二、细胞呼吸的方式：有氧呼吸4202234葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3 （丙酮酸）+4 H + 少量能量（2ATP）场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解酶6CO2 +20 H + 少量能量（2ATP） 场所：线粒体基质2C3H4O3（丙酮酸）H的氧化酶12H2O + 大量能量（34ATP） 场所：线粒体内膜24H + 6O2+ 6H2O1.1.有氧呼吸的过程（共三个阶段）有氧呼吸的过程（共三个阶段）2 2. .总反应式总反应式（水的作用）（水的作用）：

11、C6H12O6+6H2O+6O2 酶酶6CO2+ 12H2O + 能量能量 思考：思考： 1. 1.产物产物 H H2 2O O 和和 CO CO2 2 中的中的O O来自葡萄糖还是氧气？来自葡萄糖还是氧气？ 2. 2.有氧呼吸在哪个阶段才需要大量的氧气？有氧呼吸在哪个阶段才需要大量的氧气？1mol1mol葡萄糖彻底氧化分解释放出葡萄糖彻底氧化分解释放出2870KJ2870KJ能量，只有能量，只有1161KJ1161KJ左右的能量储存在左右的能量储存在ATPATP中，其余能量则以热中，其余能量则以热能形式散失了，有氧呼吸的能量转换效率大约是多能形式散失了，有氧呼吸的能量转换效率大约是多少？这些

12、能量大约能使多少个少？这些能量大约能使多少个ADPADP转化为转化为ATPATP？ 约约40%40%，2.32.3101025255.5.特点：特点：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，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，生成许多氧化碳和水，释放能量，生成许多ATPATP的过程。的过程。3 3. .发生场所：发生场所：细胞质基质（一）细胞质基质（一）4 4. .能量去向：能量去向：38molATP38molATP，1161KJ1161KJ线粒体（二、三，主要场所）线粒体

13、（二、三，主要场所）6 6. .概念：概念：彻底氧化分解彻底氧化分解1.1.无氧呼吸过程（共两个阶段）无氧呼吸过程（共两个阶段）与有氧呼吸第一阶段相同与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3 （丙酮酸） +4 H +少量能量（2ATP）场所：细胞质基质三、细胞呼吸的方式：无氧呼吸三、细胞呼吸的方式：无氧呼吸丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质 酶2C3H6O3（乳酸）A.乳酸发酵乳酸发酵例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等）（乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力）酶2C2H5OH（酒精）+ 2CO2B.酒精发酵酒精发酵例：大多数植物、酵母菌

14、2C3H4O3 （丙酮酸） +4 H2C3H4O3 （丙酮酸） +4 H总反应式：总反应式：C6H12O6 2C2H5OH2CO2少量能量（2ATP）总反应式：总反应式：C6H12O6 2C3H6O3少量能量（2ATP）酶酶2 2. .发生场所：发生场所：细胞质基质（一、二）细胞质基质（一、二）3 3. .特点：特点：无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成2molATP。释释能少的原因是大部分能量存留在酒精或乳酸中。能少的原因是大部分能量存留在酒精或乳酸中。微生物的无氧呼吸也叫发酵，产生酒精的叫酒精发酵，产微生物的无氧呼吸也叫发酵，产生酒精的叫酒精发酵，产

15、生乳酸的叫乳酸发酵。生乳酸的叫乳酸发酵。1mol葡萄糖分解成乳酸共放出葡萄糖分解成乳酸共放出196.65KJ能量，其中能量，其中61.08KJ储存在储存在ATP中，其余以热能形式散失。中，其余以热能形式散失。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同。无氧呼吸氧化分解不彻底无氧呼吸氧化分解不彻底四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较类型有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件发生场所物质变化释放能量特点相互联系意义需要需要O2、酶和适宜温度、酶和适宜温度不需要不需要O2，需要酶和适宜温度，需要酶和适宜温度第一阶段在细胞质基质中，第一阶段在细胞质基质中

16、，第二、三阶段在线粒体内第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质中全过程都在细胞质基质中CO2和和H2OCO2和酒精或乳酸和酒精或乳酸释放大量能量释放大量能量释放少量能量释放少量能量有机物彻底分解，能量完全有机物彻底分解，能量完全释放释放有机物没有彻底分解，能量没有机物没有彻底分解，能量没有完全释放有完全释放其实质都是分解有机物，释放能量，生成其实质都是分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动供生命活动需要；第一阶段需要；第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸从葡萄糖到丙酮酸)完全相同完全相同1.为生物体各项生命活动提供能量；为生物体各项生命活动提供能量；2.为体内其他化合物的合成提供原料。为体内其他

17、化合物的合成提供原料。五、影响细胞呼吸的外部因素五、影响细胞呼吸的外部因素因素因素原因原因曲线曲线应用应用温温度度O O2 2最适温度时，细胞呼吸最强，最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制活性下降，细胞呼吸受抑制低温下贮存低温下贮存蔬菜、水果。蔬菜、水果。大棚蔬菜夜大棚蔬菜夜间适当降温以间适当降温以降低呼吸消耗，降低呼吸消耗，提高产量。提高产量。O O2 2浓度低时，厌氧呼吸占优浓度低时，厌氧呼吸占优势；随势；随O O2 2浓度增大，无氧

18、呼浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当断加强；但当O O2 2浓度达到一浓度达到一定值后，随定值后，随O O2 2浓度增大，有浓度增大，有氧呼吸不再加强氧呼吸不再加强( (受呼吸酶受呼吸酶数量等因素的影响数量等因素的影响) )适当降低氧气适当降低氧气浓度，抑制呼浓度，抑制呼吸消耗，延长吸消耗，延长蔬菜、水果的蔬菜、水果的保鲜时间保鲜时间水水COCO2 2在一定范围内，细在一定范围内，细胞呼吸速率随含水胞呼吸速率随含水量的增加而加快，量的增加而加快，随含水量的减少而随含水量的减少而减慢减慢将种子晒干，以将种子晒干，以减弱呼吸消耗，减弱呼吸消耗，有利于贮藏有

19、利于贮藏COCO2 2是细胞呼吸的产是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸有物，对细胞呼吸有抑制作用抑制作用在蔬菜、水果在蔬菜、水果保鲜中，增加保鲜中，增加COCO2 2浓度浓度( (或充或充入入N N2 2) )可抑制可抑制细胞呼吸，减细胞呼吸，减少有机物消耗少有机物消耗六、影响细胞呼吸的内部因素六、影响细胞呼吸的内部因素v(1)(1)不同种类的植物呼吸速率不同不同种类的植物呼吸速率不同，如一般情况，如一般情况下，旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生下，旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。植物。v(2)(2)同一植物的不同器官呼吸速率不同同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖，如生殖器官大于

20、营养器官。器官大于营养器官。v(3)(3)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同同，如幼苗期如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。吸速率下降。七、细胞呼吸原理的应用：七、细胞呼吸原理的应用： 分析细胞呼吸原理的应用分析细胞呼吸原理的应用 v呼吸作用与农业生产: 作物栽培、粮食贮藏、果蔬保鲜v呼吸作用与人类生活： 伤口处理、运动健身、酿酒制醋制味精珠江啤酒厂水生植物的通气组织粮食的保存水果的低温保鲜【例例1】(2009上海卷，上海卷，30)在在a、b、c、d条件下，测得条件下，测得某植物种子萌发时某植物种子萌发时CO2和和O2体积变化的相对值如表体积变化的相对值如表所示。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是所示。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是() CO2释放量释放量O2吸收量吸收量a100b83c64d77A. a条件下，呼吸产物除条件下，呼吸产物