5.3ATP的主要来源-细胞呼吸

1、 细胞呼吸：是指有机物在活细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳和水或其他产物，释放能量并且生成ATP的过程。反应类型呼吸产物呼吸产物场所氧化不彻底的产物1、实验原理（1）反应过程 酵母菌 CO2+ 酵母菌 CO2+无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸（2）产物的验证配制酵母菌培养液（等量原则）置于配制酵母菌培养液（等量原则）置于A A、B B锥锥形瓶形瓶5%5%的葡萄糖溶液先的葡萄糖溶液先煮沸后冷却目的：煮沸后冷却目的：杀菌，除去溶液中杀菌，除去溶液中的空气，冷却是防的空气，冷却是防止杀死酵母菌止杀死酵母菌 组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在2535 253

2、5 环境下培养环境下培养810810小时。小时。检测检测CO2的产生（装置如图）的产生（装置如图）排除空气中排除空气中COCO2 2对实验结对实验结果的影响果的影响B瓶放置一段时间后再连接有石瓶放置一段时间后再连接有石灰水的锥形瓶灰水的锥形瓶目的目的：酵母菌消耗：酵母菌消耗瓶中的氧气，以确保通入石灰水瓶中的氧气，以确保通入石灰水中的中的COCO2 2都是都是无氧呼吸无氧呼吸产生的产生的检测酒精的产生检测酒精的产生（1）取）取2支试管编号；支试管编号；（2）各取）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫毫升注入试管；升注入试管；（3）分别滴加）分别滴加0.5毫升毫升，轻轻震

3、荡、混匀。轻轻震荡、混匀。酵母菌培养液的滤液酵母菌培养液的滤液重铬重铬酸钾的浓硫酸溶液变色酸钾的浓硫酸溶液变色有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸酵母菌培养液的滤液使重铬酸钾的酵母菌培养液的滤液使重铬酸钾的浓硫酸浓硫酸溶液变成溶液变成澄清的石灰水变澄清的石灰水变浑浊浑浊澄清的澄清的石灰水也变浑浊，但与有石灰水也变浑浊，但与有氧条件相比，氧条件相比，说明了什么？说明了什么？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+ A装置的装置的酵母菌滤液酵母菌滤液+ B装置的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 1 1、细胞、细胞呼

4、吸的呼吸的方式类型方式类型包括包括有 氧 呼 吸有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所：有 氧 呼 吸 概 念 思考思考：有：有氧呼吸第一氧呼吸第一阶段的阶段的产物产物有哪些？有哪些？ 思考思考：有：有氧呼吸第二氧呼吸第二阶段的阶段的产物产物有哪些？有哪些？ 思考思考：有：有氧呼吸第三氧呼吸第三阶段的阶段的产物产物有哪些？有哪些？线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶少量少量HH少量少量能量能量COCO2 2酶酶大量大量HH酶酶O O2 2大量能量大量能量少量少量能量能量H H2 2O OH H2 2O O2 2丙酮酸丙酮酸 有氧呼吸和燃烧的

5、不同之处？有氧呼吸和燃烧的不同之处？酶酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量能量散失散失两侧的水两侧的水不可抵消不可抵消葡萄糖中葡萄糖中C原子和原子和O原子的去路？原子的去路？葡萄糖中葡萄糖中C原子的去路：原子的去路：C6H12O6 丙酮酸丙酮酸 CO2葡萄糖中葡萄糖中O原子的去路：原子的去路：C6H12O6 丙酮酸丙酮酸 CO2CO2中中C原子原子 O原子原子来自葡萄糖来自葡萄糖一半来自葡萄糖，一半来自一半来自葡萄糖，一半来自H2O酶酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量能量注意：1、CO2， 而右边的水分子中的氧原子全部来自于水而右边的水分子中的

6、氧原子全部来自于水3 3、能量不能写成、能量不能写成ATPATP散失散失3、原核生物（如蓝藻、硝化细菌等）原核生物（如蓝藻、硝化细菌等）2C2H5OH 2CO2无氧呼吸第无氧呼吸第二阶段无能二阶段无能量产生量产生2C3H6O3无氧呼吸中的注意事项（重点）无氧呼吸中的注意事项（重点）C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ +少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+ 2CO+ 2CO2 2+ + 少量能量少量能量 例：大多数植物、例：大多数植物、酵母菌酵母菌2 2、总反

7、应式、总反应式无氧呼吸分解有机物不彻无氧呼吸分解有机物不彻底，释放能量少，还有大底，释放能量少，还有大量能量储存在氧化产物酒量能量储存在氧化产物酒精或乳酸中精或乳酸中细胞质基质细胞质基质酶酶酶酶无无氧氧2乳酸乳酸2酒精酒精+CO22丙酮丙酮酸酸6CO2能量能量酶酶6HO21葡萄糖葡萄糖酶酶能量能量ATPATP热能热能2丙酮丙酮酸酸4H 20H 4H 酶酶12H2O6O2大量能量大量能量有有氧氧线粒体线粒体项目项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点场所场所细胞质基质和线细胞质基质和线粒体粒体细胞质基质细胞质基质条件条件需需O O2 2、酶、酶不需不需O O2 2、需酶、需酶产物产物CO

8、CO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸能量能量大量大量少量少量特点特点有机物彻底分解有机物彻底分解，能量完全释放，能量完全释放有机物没有彻底有机物没有彻底分解，能量没有分解，能量没有完全释放完全释放相相同同点点联系联系葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同实质实质分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP意义意义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有有H H2 2O O生成一定是生成一定是，有，有COCO2 2生成一定生成一定乳酸发酵。乳酸发酵。 部分真核生物细胞无线粒体，只能进行无氧部分真核生物

9、细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，呼吸， 不同生物无氧呼吸的产物不同，其不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因直接原因在于催化反应的酶不同在于催化反应的酶不同. .(4)、原核生物（如蓝藻、硝化细菌等）原核生物（如蓝藻、硝化细菌等）判断依据判断依据：有有氧呼吸和无氧氧呼吸和无氧呼吸的总反应呼吸的总反应式式若若V VCO2CO2 / / V VO2O2= =4 /34 /3, ,无氧呼吸与有氧呼吸消耗等量无氧呼吸与有氧呼吸消耗等量的葡萄糖；的葡萄糖；若若V VCO2CO2 / / V VO2O2 4 / 34 / 3, ,无氧呼吸占优势。无氧呼吸占优势。AB通过实验装置中红色液滴的移通过实验装置中

10、红色液滴的移动方向判断细胞的呼吸方式动方向判断细胞的呼吸方式结果预测和结论结果预测和结论: :结果预测结果预测(红色红色液滴移动情况液滴移动情况)相应结论相应结论装置装置A装置装置B123左移左移不动不动只有有氧呼吸只有有氧呼吸右移右移不动不动只有无氧呼吸只有无氧呼吸左移左移右移右移两种呼吸类型都有两种呼吸类型都有(1)温度温度MCOCO2 2释放量释放量(2)氧气浓度（对有氧呼吸的影响）氧气浓度（对有氧呼吸的影响）机理：机理： OO2 2是有氧呼吸的原料是有氧呼吸的原料之一，在一定范围内随之一，在一定范围内随OO2 2浓度浓度增加有氧呼吸也增强增加有氧呼吸也增强当当OO2 2浓度浓度达到一定

11、值后达到一定值后（D点以后）点以后），随着随着OO2 2浓度的增大，有氧呼吸浓度的增大，有氧呼吸不再加强不再加强（受呼吸酶的数量等（受呼吸酶的数量等因素的影响）因素的影响）COCO2 2释放量释放量机理：机理： OO2 2对无氧呼吸具有抑制对无氧呼吸具有抑制作用，作用，OO2 2浓度越高，抑制作用浓度越高，抑制作用越强，越强，OO2 2达到一定值达到一定值（E E点）点）时。时。无氧呼吸被抑制，无氧呼吸强度为无氧呼吸被抑制，无氧呼吸强度为0 0。 A A点时，点时，只产生只产生COCO2 2不消耗不消耗OO2 2，只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸(2)氧气浓度（对无氧呼吸的影响）氧

12、气浓度（对无氧呼吸的影响）(2)氧气浓度氧气浓度1 1、 A点点: :只只产生产生CO2，不消耗不消耗O2，则，则只进行无只进行无氧呼吸氧呼吸(2)氧气浓度氧气浓度2 2、AB段段: :随着随着OO2 2浓度浓度的增加，无氧呼吸受抑的增加，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸逐渐增强，制，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度逐渐细胞呼吸总强度逐渐减减弱弱. .(2)氧气浓度氧气浓度 B B点产生点产生COCO2 2的量最的量最少，通常认为少，通常认为B B点时呼点时呼吸强度最弱的点。吸强度最弱的点。B B点点对应的对应的OO2 2浓度表明有氧浓度表明有氧呼吸和无氧呼吸的强度呼吸和无氧呼吸的强度都比都比较弱较弱

13、，比较，比较适合适合蔬蔬菜、水果的保鲜菜、水果的保鲜储存储存。(2)氧气浓度（绝大多数植物非绿色部位或酵氧气浓度（绝大多数植物非绿色部位或酵母菌受母菌受浓度影响两种呼吸及总呼吸强度浓度影响两种呼吸及总呼吸强度 B BC C段段: :随着随着OO2 2浓度的浓度的进一步进一步增加增加，有氧呼吸，有氧呼吸继续增强，无氧呼吸继继续增强，无氧呼吸继续减弱，细胞呼吸总强续减弱，细胞呼吸总强度逐渐增强度逐渐增强(2)氧气浓度氧气浓度3 3、 ACAC段段:CO:CO2 2的的产生产生量量比吸收比吸收OO2 2的量多，则的量多，则两种呼吸同时并存两种呼吸同时并存。(2)氧气浓度氧气浓度4 4、 C C点及点及C C点以后点以后 COCO2 2的产生量与吸收的产生量与吸收OO2 2的量的量相等相等，则，则只进只进行有氧呼吸行有氧呼吸。(2)氧气浓度氧气浓度5 5、阴影部分面积表示：阴影部分面积表示：无氧呼吸无氧呼吸生成的生成的CO2总量总量(3)CO2 浓度浓度机理机理：COC