第3节ATP的主要来源－细胞呼吸

1、 有机物有机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧氧化分解化分解，生成生成CO2或或其他产物其他产物，释放，释放出出能量能量并生成并生成的过程。的过程。有机物有机物 CO2(或其他产物或其他产物)+能量能量氧化分解氧化分解“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么区别吗？有什么区别吗？呼吸作用与物质的燃呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？烧有什么共同点？ 呼吸作用能够像燃料呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那样剧烈吗？在体外燃烧那样剧烈吗？在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？举例说明。释放能量吗？举例说明。都是氧化分解过程；都释都是氧化分解过程；都

2、释放能量并产生放能量并产生CO2。不能不能能通过无氧呼吸释放能量，如蛔虫等能通过无氧呼吸释放能量，如蛔虫等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表达与交流表达与交流（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌细胞呼吸是否需要酵母菌细胞呼吸是否需要O2?(生物在有氧和无氧条件下是否都能进生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼

3、吸行细胞呼吸?)1 1、怎样控制有氧和无氧的条件？、怎样控制有氧和无氧的条件？2 2、怎样鉴定生成物、怎样鉴定生成物? ? 酵母菌细胞呼吸是否需要酵母菌细胞呼吸是否需要O2?(生物在有氧和无氧条件下是否都能进行生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸细胞呼吸?)B瓶应封口放置一段时间后，再连瓶应封口放置一段时间后，再连接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？ 有有氧氧条条件件无无氧氧条条件件石灰水十分混浊石灰水十分混浊培养液不能使重铬培养液不能使重铬酸钾变灰绿酸钾变灰绿石灰水有点混浊石灰水有点混浊培养液使重铬酸钾变灰绿培养液使重铬酸钾变灰绿有氧条件有氧条件，酵母菌产生大量

4、，酵母菌产生大量的的CO2无氧条件无氧条件，酵母菌产生大量，酵母菌产生大量酒精和少量的酒精和少量的CO2细胞呼吸（氧化分解反应）细胞呼吸（氧化分解反应）有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸绝大多数生物的绝大多数生物的主要呼吸方式主要呼吸方式（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸有氧呼吸的场所有氧呼吸的场所:细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体的细胞质基质、线粒体的内膜内膜和和基质基质上含有许多与呼吸作上含有许多与呼吸作用相关的酶。用相关的酶。外膜外膜内膜内膜嵴嵴基质基质C6H12O6 +6O2 +6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量能量酶酶有氧呼吸最常利用的物质是有氧呼吸最常利用的

5、物质是_,其反应式：其反应式：葡萄糖葡萄糖C6H12O62 丙酮酸酶能量能量 4 H+ 6 H2O酶24 H2 ATP6 CO2+能量能量有氧呼吸的全过程+ 6 O2酶12 H2O + 能量能量ADP + Pi2 ATPADP + Pi34 ATPADP + Pi酶酶酶H指的是氧化型辅酶指的是氧化型辅酶（NAD+）转化成还原型）转化成还原型辅酶辅酶（NADH）思考： 产物 H2O 和 CO2 中的O来自葡萄糖还是氧气？ 有氧呼吸在哪个阶段才需要大量的氧气？酶20 H葡萄糖葡萄糖细胞质基质细胞质基质热热 能能2ATP少量能量少量能量4H 2C3H4O36O212H2O大量能量大量能量热热 能能3

6、4ATP热热 能能34ATP热热 能能34ATP热热 能能34ATP热热 能能大量能量大量能量大量能量大量能量6O2线粒体内膜线粒体内膜线粒体基质线粒体基质6H2O6CO2热热 能能2ATP少量能量少量能量20H有氧呼吸的三阶段有氧呼吸的三阶段第一阶段：第一阶段： C C6 6H H1212O O6 6（丙酮酸）（丙酮酸）第二阶段：第二阶段： 2C2C3 3H H4 4O O3 3 + 6H + 6H2 2O O酶酶第三阶段：第三阶段： 2424H H + 6O + 6O2 2C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2 2O O 6C 6CO O2 2

7、 + 12H+ 12H2 2O O + + 能量能量酶酶总反应式：总反应式：2CH2CH3 3COCOOH + 4COCOOH + 4HH + + 能量能量6CO6CO2 2 + 20+ 20 HH + + 能量能量酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量酶酶（大量）（大量）细胞质基质细胞质基质线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜热能热能2ATP热能热能2ATP热能热能34ATP有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释放能量释放能量第一阶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线粒体线粒体基质基质线粒体线粒体内膜内膜葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 H

8、2OHO2丙酮酸丙酮酸少量少量HCO2大量大量H少量少量有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较少量少量H2O大量大量无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念乳酸等中间产物乳酸等中间产物无氧呼吸的特点无氧呼吸的特点1 1、酒精发酵：、酒精发酵： C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2、乳酸发酵：、乳酸发酵： C C6 6H H1212O O6 62 2CHCH3 3CHCH2 2OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+ +能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ + 能量能量酶酶共共同同点点实质：实质：过程：过程：葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸有氧有氧无氧无氧C

9、O2 + H2O + 能量能量（大量）C C2 2H H3 3OH+COOH+CO2 2 + + 能量能量（少量） C C3 3H H6 6O O3 3 + + 能量（少量）能量（少量） 氧化分解有机物，释放能量氧化分解有机物，释放能量都有丙酮酸（中间产物）的生成都有丙酮酸（中间产物）的生成有氧呼吸和无氧呼吸的区别有氧呼吸和无氧呼吸的区别比较项目比较项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼吸场所呼吸场所是否需氧是否需氧物质代谢物质代谢能量代谢能量代谢主要在线粒体内主要在线粒体内细胞质基质细胞质基质必需有氧的参与必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分将有机物彻底分解成解成CO

10、CO2 2和和H H2 2O O有机物分解不彻底有机物分解不彻底,形成中间产物形成中间产物(酒精酒精或乳酸）或乳酸）1mol2870 (kj)1161ATP热能热能(38mol)葡萄糖葡萄糖1mol葡萄糖葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)热能热能同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？呼吸作用的意义：呼吸作用的意义：呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。有机物热能可转移的能量 拓展拓展1 1如图所示是测定发芽种子的呼吸作用类型所如图所示是测定发芽种子的呼吸作用类型所用的装置用的装置

11、( (假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响条件的影响) )，下列有关说法中错误的是，下列有关说法中错误的是( () )选项选项现象现象结论结论甲装置甲装置乙装置乙装置A A液滴左移液滴左移液滴不动液滴不动只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸B B液滴不动液滴不动液滴右移液滴右移只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸C C液滴不动液滴不动液滴不动液滴不动只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸D D液滴左移液滴左移液滴右移液滴右移既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸C2现有一瓶葡萄糖溶液，溶液中有适量酵母现有一瓶葡萄糖溶液，溶液中有适量酵母菌，经测定，

12、瓶中放出菌，经测定，瓶中放出CO2的体积与吸收的体积与吸收O2的体的体积之比为积之比为5 3，这是因为，这是因为()A有有1/4的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸B有有1/3的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸C有有1/2的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸D有有2/3的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸 B呼吸熵 在一定范围内，随在一定范围内，随O O2 2浓度的增大，有浓度的增大，有氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受线氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受线粒体的限制，呼吸作用

13、强度不再增大。粒体的限制，呼吸作用强度不再增大。 O O2 2的存在抑制了无氧呼吸的进行。的存在抑制了无氧呼吸的进行。温度对豌豆呼吸作用的影响温度对豌豆呼吸作用的影响510151015202530呼吸作用相对速率呼吸作用相对速率【拓展提升拓展提升】O2浓度对细胞呼吸的浓度对细胞呼吸的的影响曲线分析：的影响曲线分析：Q Q点：不耗点：不耗O O2 2，产生，产生COCO2 2只进行无氧呼吸。只进行无氧呼吸。R R点：产生点：产生CO2CO2最少最少细胞呼吸最弱。细胞呼吸最弱。P P点：耗点：耗O2O2量产生的量产生的COCO2 2量量只进行有氧呼吸。只进行有氧呼吸。QPQP段：产生的段：产生的C

14、OCO2 2量量 耗耗O O2 2量量同时进行有氧呼吸和无氧同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。呼吸。QRQR段：段：O O2 2对无氧呼吸具有抑制作用对无氧呼吸具有抑制作用COCO2 2生成量急剧减生成量急剧减少。少。RPRP段：随段：随O O2 2浓度增大，有氧呼吸增强浓度增大，有氧呼吸增强COCO2 2生成量增加。生成量增加。P P点以后：只进行有氧呼吸，由于细胞内酶等因素的限点以后：只进行有氧呼吸，由于细胞内酶等因素的限制，有氧呼吸速率增加到一定值后不再增加制，有氧呼吸速率增加到一定值后不再增加COCO2 2生成量增生成量增加到一定数值后保持稳定。加到一定数值后保持稳定。 种子含水量对呼吸速率

15、的影响121314151617 4 812162024含水量 (%)CO2mg 100g干重-1 24 h-1亚麻玉米小麦呼吸速率1、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 H2 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HH的阶段（的阶段（ ）产生能量最多的阶段（）产生能量最多的阶段（）二二三三三三一、二一、二三三2、有氧呼吸第一、二阶段的共同产物是、有氧呼吸第一、二阶段的共同产物是 ACO2、ATP BH、ATP、O2CH、ATP DH、ATP、CO2C 、有氧呼吸最常用的物质是、

16、有氧呼吸最常用的物质是、淀粉、淀粉 、糖原、糖原 、葡萄糖、葡萄糖 、ATPATPC4、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的场所是的场所是 A A、细胞质基质、细胞质基质 B B、核糖体、核糖体 C C、线粒体、线粒体 D D、叶绿体、叶绿体C5、呼吸过程中不能产生、呼吸过程中不能产生ATP的场所有的场所有A A 细胞质基质细胞质基质 B B 线粒体基质线粒体基质 C C 线粒体内膜线粒体内膜 D D 核糖体核糖体D6 6、让一只小白鼠吸入、让一只小白鼠吸入1818O O2 2，该白鼠体内最先，该白鼠体内最先出现出现1818O O的化合物是的化合物是( )( )A、二氧化

17、碳二氧化碳B B、水、水C C、丙酮酸、丙酮酸D D、ATPATPB 7 7、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到中检测到3 3种化学物质，其浓度变化如下图。图中种化学物质，其浓度变化如下图。图中P P、Q Q、R R三曲线依次代表三曲线依次代表 A A、 O O2 2、COCO2 2、乳酸、乳酸 B B、乳酸、乳酸、COCO2 2、O O2 2 C C、 COCO2 2、O O2 2、乳酸、乳酸 D D、 COCO2 2、乳酸、乳酸、O O2 28.右图是种子萌发成右图是种子萌发成幼苗时糖类含量的变幼苗时糖类含量的变化，请据图回答：化

18、，请据图回答： （l）导致）导致AB段淀粉段淀粉下降的原因是下降的原因是 _。（2）葡萄糖在）葡萄糖在D点之前含量增加，葡萄糖的来点之前含量增加，葡萄糖的来 源是源是_。（3）在）在B点后淀粉含量开始增加，其原因是点后淀粉含量开始增加，其原因是 _。萌发时呼吸旺盛，萌发时呼吸旺盛，淀粉分解，为萌发提供物质和能量淀粉分解，为萌发提供物质和能量 淀粉的水解淀粉的水解 幼苗开始进行光合作用产物为淀粉幼苗开始进行光合作用产物为淀粉 9.9.如图所示的曲线，表示的是一个贮藏白菜的地窖，随着如图所示的曲线，表示的是一个贮藏白菜的地窖，随着氧气的消耗，二氧化碳浓度变化的情况。请回答：氧气的消耗，二氧化碳浓度变化的情况。请回答：(1)A(1)AB B段段O O2 2的消耗量很大，的消耗量很大，COCO2 2浓度上升也很快，白菜在浓