第三节 (苏加曲线)ATP的主要来源—细胞呼吸(黄改)20121223

1、细胞呼吸细胞呼吸有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸包括包括1 1、细胞呼吸的方式、细胞呼吸的方式细胞中主要的呼吸方式 酵母菌：单细胞酵母菌：单细胞真菌真菌, ,在有氧和无氧条件下在有氧和无氧条件下都能生存。都能生存。实验课题实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式一、实验原理一、实验原理1 1、酵母菌是单细胞真菌属于、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌。进行有氧呼吸。进行有氧呼吸产生产生水和水和COCO2 2 ，无氧呼吸产生，无氧呼吸产生酒精和酒精和COCO2 2 。2 2、 COCO2 2的检测方法的检测方法（1 1）COCO2 2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊

2、（2 2）COCO2 2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3 3、酒精的检测、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液橙色的重酪酸钾溶液在酸性下在酸性下与酒精发生反应，与酒精发生反应，变成变成 。二、实验假设二、实验假设 酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生COCO2 2，在无，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生氧情况下进行无氧呼吸，产生COCO2 2和酒精。和酒精。 灰绿色灰绿色三、设计实验：三、设计实验：目的、原理、仪器试剂、目的、原理、仪器试剂、方法步骤、结果预测方法步骤、结果预测10g新鲜的食新鲜的食用酵母菌用酵母菌240ml 5%

3、的的葡萄糖溶液葡萄糖溶液10g新鲜的食新鲜的食用酵母菌用酵母菌240ml 5%的的葡萄糖溶液葡萄糖溶液接橡皮球接橡皮球（或气泵）（或气泵）吸收空气中吸收空气中的的CO2，避，避免免CO2影响影响实验结果实验结果有氧呼吸装置有氧呼吸装置无氧呼吸装置无氧呼吸装置1 1、NaOHNaOH的作用是什么？的作用是什么？2 2、酵母菌进行什么呼吸？、酵母菌进行什么呼吸？3 3、澄清的石灰水有什么作用？、澄清的石灰水有什么作用？4 4、如何说明、如何说明COCO2 2产生的多少？产生的多少？5 5、如何控制无氧的条件？、如何控制无氧的条件？三、设计实验三、设计实验的两个要点说明的两个要点说明接橡皮球接橡皮球

4、（或气泵）（或气泵）有氧呼吸装置有氧呼吸装置无氧呼吸装置无氧呼吸装置（1 1）B B瓶刚封口后，锥形瓶中有氧，酵母菌开始进行有瓶刚封口后，锥形瓶中有氧，酵母菌开始进行有氧呼吸，所以需将开始产生的氧呼吸，所以需将开始产生的COCO2 2排掉，排掉，过一段时间过一段时间B B瓶瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，方可，方可确保是无氧呼吸产生的确保是无氧呼吸产生的COCO2 2通入澄清的石灰水。另可在通入澄清的石灰水。另可在B B瓶液面覆盖瓶液面覆盖石蜡油石蜡油隔绝空气。隔绝空气。接橡皮球接橡皮球（或气泵）（或气泵）有氧呼吸装置有氧呼吸装置无氧呼吸

5、装置无氧呼吸装置（2 2）配制酵母菌培养液时，必须将）配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的煮沸的葡萄糖溶液葡萄糖溶液冷冷却到常温却到常温，才可以加入新鲜食用酵母菌，否则，酵母菌，才可以加入新鲜食用酵母菌，否则，酵母菌将被烫死。将被烫死。三、设计实验三、设计实验的两个要点说明的两个要点说明 实验结果预测实验结果预测1 1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了COCO2 2，能使澄清石灰，能使澄清石灰水变浑浊。水变浑浊。2 2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使

6、重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。液发生灰绿色显色反应。3 3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的COCO2 2要多要多1 1、配制配制酵母菌培养液（等量原则）置于酵母菌培养液（等量原则）置于A A、B B锥形瓶锥形瓶2 2、组装组装有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸装置装置，放置在，放置在25-35 25-35 、环境下培养环境下培养8-98-9小时。小时。3 3、检测检测COCO2 2的产生的产生4 4、检测酒精的产生、检测酒精的产生（1 1）取）取2 2支试管编号支试管编号（2 2）各取）各取A A、B

7、 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 2毫升注入试管毫升注入试管（3 3）分别滴加）分别滴加0.50.5毫升重酪酸钾毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀混匀. .试管密封，试管不密封试管密封，试管不密封五、观测、记录实验结果五、观测、记录实验结果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-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧按照实验设计进行操作：实验步骤按照实验设计进行操作：实验步骤四、进行实验四、进行实验变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。酵母菌在有氧

8、和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的COCO2 2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的COCO2 2。六、分析实验结果、推导实验结论六、分析实验结果、推导实验结论实验结果与预测相符，所以可得出实验结论：实验结果与预测相符，所以可得出实验结论：可以移动到可以移动到需能的部位需能的部位有氧呼吸三个阶段比有氧呼吸三个阶段比较较边对答案，边板书边对答案，边板书P94C6H12O6C3H4O3丙酮酸丙酮酸少量少量能量能量酶酶H第一阶段第一阶段C6H12O6酶酶2C3H4O34【H】能量】能量(

9、少量少量)场所：细胞质基质场所：细胞质基质C6H12O6C3H4O3少量少量能量能量ATPADPPi酶酶酶酶HH2O少量少量能量能量ATPADPPiCO2酶酶多种酶多种酶HO2H2O大量大量能量能量ATPADPPi酶酶酶酶第二、三第二、三阶段阶段场所：线粒体基质场所：线粒体基质2C3H4O3+6H2O 6CO220【H】能量】能量（少量）（少量） 酶酶 24【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 酶酶场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜酶酶C6H12O6+6H2O +6O26CO2+12H2O +能量能量总反应式：总反应式：C6H12O6酶酶2丙酮酸丙酮酸4【H】能量】能量(少量少量

10、) 24【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 酶酶2丙酮酸丙酮酸+6H2O 6CO220【H】能量】能量（少量）（少量） 酶酶C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量能量（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稳定的化学能稳定的化学能活跃的化学能活跃的化学能能量的去向？能量的去向？下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：产生产生COCO2 2的阶段（）的阶段（）产生产生H H

11、2 2O O的阶段（）的阶段（）氧气参与的阶段（）氧气参与的阶段（）产生产生ATPATP的阶段（的阶段（ ）产生产生ATPATP最多的阶段（）最多的阶段（） H2O H2O 参加哪个阶段参加哪个阶段（）（）有氧呼吸的场所有氧呼吸的场所（）（）二二三三三三一、二、三一、二、三三三二二细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体画出有氧呼吸的图解画出有氧呼吸的图解 苹果、香蕉储存久了，会酒味发出苹果、香蕉储存久了，会酒味发出来来,这是为什么呢这是为什么呢? 酸奶是怎么做的？酸奶是怎么做的？有有氧呼吸和无氧呼吸的区别氧呼吸和无氧呼吸的区别细胞呼吸原理的应用：松土、稻田定期排水、破伤风伤口的处理。细胞质基质、

12、线粒体细胞质基质需要不需要CO2、H2O乳酸或酒精和 CO2多少先打出有氧呼吸的特点，再让学生对比有氧呼吸，填出无氧呼吸的特点续表C6H12O6C3H4O3少量少量能量能量ATPADPPi酶酶酶酶HH2O少量少量能量能量ATPADPPiCO2酶酶多种酶多种酶HO2H2O大量大量能量能量ATPADPPi酶酶酶酶不同的酶不同的酶C2H5OHCO2C3H6O3点击点击“C6H12O6”、“C3H4O3”、“H”、“能量能量”按钮播放下一步按钮播放下一步点击一次点击一次“无无O2”则隐藏有氧呼吸则隐藏有氧呼吸的二三阶段，再点击一次则播放的二三阶段，再点击一次则播放无氧呼吸的第二阶段过程、点击无氧呼吸的

13、第二阶段过程、点击“有有O2”则隐藏无氧呼吸过程、则隐藏无氧呼吸过程、点击点击“第一阶段第一阶段”、“第二阶段第二阶段”、 “第三阶段第三阶段”则是强调提示有则是强调提示有氧呼吸的三个阶段。氧呼吸的三个阶段。 有有O2无无O2C6H12O6C6H12O6酶酶酶酶2C2H5OH 2CO2能量能量2C3H6O3能量能量能量能量（196.65kJ196.65kJ）61.08kJ61.08kJATPATP其余以热能形式散失其余以热能形式散失1moL1moL酒精酒精乳酸乳酸酵母菌、乳酸菌等微生物的酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵无氧呼吸也叫做发酵类型类型酒精发酵酒精发酵乳酸发酵乳酸发酵细胞呼吸

14、细胞呼吸也称也称呼吸作用呼吸作用，是指有机物在，是指有机物在细胞内细胞内经过一系列的氧化分解，生成二经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。的过程。 实质：实质：分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量1、对有氧呼吸原理的应用、对有氧呼吸原理的应用创可贴创可贴（1）选用）选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、抑制厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。抑制厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。（2 2）对于板结

15、的土壤及时进行）对于板结的土壤及时进行松土透气松土透气，可，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物的吸收从而有利于植物的吸收 （3 3）与旱生植物相比，水稻的根比较适应无氧）与旱生植物相比，水稻的根比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然以有氧呼吸为主，呼吸。但是，水稻根的细胞仍然以有氧呼吸为主，所以

16、所以稻田需要定期排水稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行水稻根的细胞就会进行酒精发酵酒精发酵，时间长了，酒，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。烂。（4 4）有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情）有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺和马相反，百米冲刺和马拉松长跑等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件拉松长跑等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。下

17、进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。肉酸胀乏力的感觉。 有氧运动有氧运动2、对无氧呼吸原理的应用、对无氧呼吸原理的应用（1）酵母菌酵母菌是兼性厌氧微生物。利用是兼性厌氧微生物。利用麦芽、葡萄、麦芽、葡萄、粮食粮食，酵母菌在适宜的通气、温度和，酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，等条件下，进行进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵精发酵（2）

18、谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无）谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠钠味精味精。（3 3）破伤风由）破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，较深的伤口里缺少氧气，较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌破伤风芽孢杆菌适合在适合在这种环境中生

19、存并大量繁殖。（遇到这种情况，这种环境中生存并大量繁殖。（遇到这种情况，应及时到医院治疗，如清理伤口、一敷药、注射应及时到医院治疗，如清理伤口、一敷药、注射破伤风抗毒血清破伤风抗毒血清。）。）注射破伤风抗毒血清注射破伤风抗毒血清复习小测复习小测1、写出细胞呼吸的三个反应式：、写出细胞呼吸的三个反应式：酶酶C6H12O6 +6H2O+6O212H2O+6CO2+能量能量C6H12O62C3H6O3 +能量能量酶酶2C2C2 2H H5 5OH + 2COOH + 2CO2 2 + + 能量能量C6H12O6酶酶2、根据上述细胞呼吸的三个反应式，分析回答下面问题：、根据上述细胞呼吸的三个反应式，分

20、析回答下面问题： 1 1、只要有、只要有COCO2 2产生，就一定不是产生，就一定不是 。 只要有只要有H H2 2O O产生，就一定是产生，就一定是 乳酸发酵乳酸发酵有氧呼吸有氧呼吸2 2、若某生物不吸收、若某生物不吸收O O2 2但放出但放出 COCO2 2，则该生物，则该生物 进行进行。酒精发酵酒精发酵3 3、某生物吸收的、某生物吸收的O O2 2的量等于放出的的量等于放出的COCO2 2的量，则的量，则该生物进行该生物进行呼吸。呼吸。有氧有氧4 4、若某生物吸收、若某生物吸收 O O2 2的量小于放出的的量小于放出的COCO2 2量，则量，则该生物该生物_。既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸

21、既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 5 5、消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸与无氧、消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸与无氧 呼吸产生的呼吸产生的COCO2 2物质的量之比为物质的量之比为 3 ： 1 6 6、消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸和无氧呼吸产生、消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸和无氧呼吸产生 COCO2 2的总量与吸收的的总量与吸收的O O2 2之比为之比为 4 ： 3 7 7、产生等量的、产生等量的COCO2 2时，有氧呼吸和无氧呼吸需要时，有氧呼吸和无氧呼吸需要消耗的葡萄糖量之比为消耗的葡萄糖量之比为 1： 3 8 8、产生同样数量的、产生同样数量的ATPATP时，无氧呼吸与有氧呼吸时，无氧呼吸与有氧

22、呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比约为消耗的葡萄糖的物质的量之比约为。19：1酶酶C6H12O6 +6H2O+6O212H2O+6CO2+2870KJ1161KJ38ATPC6H12O62C3H6O3 +196.65KJ61.08KJ酶酶2ATP2C2C2 2H H5 5OH + 2COOH + 2CO2 2 + + 能量能量C6H12O6酶酶8 8、产生同样数量的、产生同样数量的ATPATP时，无氧呼吸与有氧呼吸时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比约为消耗的葡萄糖的物质的量之比约为。19：1影响细胞呼吸的因素：影响细胞呼吸的因素：C6H12O6 +6H2O +6O2酶酶6CO2 +1

23、2H2O+能量能量温度温度温度、氧气、温度、氧气、COCO2 2、水、水三、影响细胞呼吸的环境因素三、影响细胞呼吸的环境因素 1 1温度温度请描述温度对呼请描述温度对呼吸速率的影响吸速率的影响（影响原理）：（影响原理）：最适温度时最适温度时，细胞呼吸最强，细胞呼吸最强；（；（酶活性酶活性酶活性酶活性最强）低于最适温度低于最适温度，随温度升高，呼吸速率加强（，随温度升高，呼吸速率加强（酶活酶活性下降，细胞呼吸受抑制）性下降，细胞呼吸受抑制）;超过最适温度，超过最适温度，随温度升高，呼吸速率降低，甚随温度升高，呼吸速率降低，甚至停止（至停止（呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制呼吸酶活性降

24、低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制 ）。）。 最适温度最适温度？课本P85 图53O2浓度低时，浓度低时，无氧呼吸占优无氧呼吸占优势；随势；随O2浓度增大，无氧浓度增大，无氧呼吸逐渐呼吸逐渐被抑制被抑制，有氧呼吸不断加强；当，有氧呼吸不断加强；当O2浓度达到浓度达到一定值后，随一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量等因素的影响）吸酶数量等因素的影响） CO2释放总量释放总量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸O2 吸收量吸收量CO2释放量释放量abc2O2浓度：浓度：请描述请描述O2浓度浓度对对细胞呼吸的影响：细胞呼吸的影响：b b: :有氧呼吸速率与有氧呼吸速率与无氧释放无氧释放CO2的量相的量相等等：C C ：无氧呼吸消失无氧呼吸消失点，点，即即c c点后只进行点后只进行有氧呼吸有氧呼吸3CO2浓度浓度从化学平衡的角度分析，从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，浓度增加，呼吸作用的速率下降呼吸作用的速率下降 。 4 4水水在一定范围内在一定范围内，细胞呼吸，细胞