第5章 第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸

1、 为什么甜玉米放时间长了甜味会变淡，萝为什么甜玉米放时间长了甜味会变淡，萝卜放久了会空心？苹果放长了有酒味？卜放久了会空心？苹果放长了有酒味？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。探究探究呼吸作用过程中：产生了呼吸作用过程中：产生了酒精酒精。氧化分解有机物，释放能量氧化分解有机物，释放能量实质：实质：细胞内细胞内 + + 有机物有机物+ + 水水 COCO2 2能能 量量呼吸作用（本质）呼吸作用（本质）呼吸现象和呼吸作用呼吸现象和呼吸作用O2O2呼吸运动呼吸运动呼吸器官呼吸器官血液循环血液循环血液循环血液循环呼吸器官呼吸器官COCO2 2气体运输气体运输+ +二、细

2、胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式探究探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌：酵母菌：是一种是一种单细胞真菌单细胞真菌，依赖，依赖外来的有机物进行外来的有机物进行异养生活异养生活，以，以出芽生殖出芽生殖的方式产生后代，属于的方式产生后代，属于兼性厌氧兼性厌氧菌。菌。甜酒甜酒淀粉淀粉酵母菌酵母菌葡萄糖葡萄糖酵母菌酵母菌 细胞呼吸细胞呼吸酒精酒精+CO2+水水设计实验设计实验酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）提出问题提出问题进行实验进行实验分析结果得出结论、表达交流分析结果得出结论、表达交流CO2有氧有氧产生产生无氧

3、无氧COCO2 2和酒精和酒精产生产生作出假设作出假设3.设计实验设计实验实验思路？实验思路？分析变量分析变量自变量自变量:因变量因变量:无关变量无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物细胞呼吸的产物 有氧有氧无氧无氧影响实验结果的可变因素影响实验结果的可变因素 酒精、酒精、COCO2 2分别给酵母菌提供分别给酵母菌提供有氧和无氧有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产的条件，一段时间后检测其产物是否含物是否含酒精或二氧化碳酒精或二氧化碳 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

4、黄黄 酒精的检测：酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件酸性条件下下与酒精发生反应：与酒精发生反应： 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？材料用具材料用具mlml的平底烧瓶（或锥形瓶），的平底烧瓶（或锥形瓶），玻璃弯管，带孔的橡胶塞，天平，玻璃弯管，带孔的橡胶塞，天平，量筒，烧杯，试管，气泵、漏斗、量筒，烧杯，试管，气泵、漏斗、滤纸、玻璃棒、铁架台等滤纸、玻璃棒、铁架台等酵母粉，石灰水，氢氧化钠液，酵母粉，石灰水，氢氧化钠液，3的的葡萄糖溶液，重铬酸钾溶液（用于检葡萄糖溶

5、液，重铬酸钾溶液（用于检测酒精）测酒精）对比实验对比实验设置两个或两个以上的实验组，通过对结果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4.4.进行试验进行试验实验现象：实验现象：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5.5.分析结果得出结论分析结果得出结论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无氧条件下产生

6、无氧条件下产生酒精和少量酒精和少量COCO2 2呼吸作用的类型呼吸作用的类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸探究：探究：如何改进装置可以知道不是空气如何改进装置可以知道不是空气中的二氧化碳在起作用呢？中的二氧化碳在起作用呢？再探究再探究有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水有人认为：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，你如何驳斥这种错误溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？观点？ 葡萄糖葡萄糖 水溶液水溶液 葡萄糖葡萄糖 水溶液水溶液 指细胞在指细胞在氧氧的参与下，通过多的参与下，通过多种种酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机物的催化

7、作用，把葡萄糖等有机物彻彻底氧化分解底氧化分解，产生，产生二氧化碳和水二氧化碳和水，释放，释放能量，生成能量，生成许多许多ATPATP的过程。的过程。1、概念：、概念：2、有氧呼吸的主要场所：线粒体外膜外膜内膜内膜基质基质嵴嵴实验实验细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖现象：不发光现象：不发光 发光发光细胞质基质细胞质基质葡萄糖分解的场所是细胞质基质葡萄糖分解的场所是细胞质基质C C6 6H H1212O O6 66CO6CO2 2少量能量少量能量ATPATP热量热量酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O大量大量能量能量

8、ATPATP热热量量线粒体线粒体少量能量少量能量ATPATP热热量量4H4H6O6O2 2酶酶细胞质基质细胞质基质2 2丙酮酸丙酮酸酶酶3、有氧呼吸的反应式、有氧呼吸的反应式第一阶段：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 + 6H+ 6H2 2O O + 6 + 6O O2 2 6C 6CO O2 2 + 12H + 12H2 2O O + + 能量能量酶酶总反应式：总反应式

9、：2C2C3 3H H4 4O O3 3 +4 +4HH+ +能量能量（2ATP2ATP）6CO6CO2 2 +20+20HH+ +能量能量（2ATP）酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量酶酶（34ATP34ATP）（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）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 4H 能量能量（少量）（少量） 24H+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 2丙酮酸丙酮酸+6H2O 6CO220H能量能量（少量）（少量） 酶酶酶酶 2

10、4H+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 酶酶 24H+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 酶酶 24H+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 酶酶2丙酮酸丙酮酸+6H2O 6CO220H能量能量（少量）（少量） 24H+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 酶酶C6H12O6酶酶 2丙酮酸丙酮酸 4H 能量能量（少量）（少量）2丙酮酸丙酮酸+6H2O 6CO220H能量能量（少量）（少量） 24H+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 酶酶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）1

11、161kJ1161kJ其余以其余以热能热能形式散失形式散失ATPATP1moL1moL2 2、有氧呼吸总反应式：、有氧呼吸总反应式：C C6 6H H1212O O6 6 + 6H+ 6H2 2O O + 6 + 6O O2 2 6C 6CO O2 2 + 12H+ 12H2 2O O + + 能量能量酶酶1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量可以合成38molATP 无氧呼吸的概念：无氧呼吸的概念： 细胞在无氧的条件下，通过酶的细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。

12、能量的过程。四四 无氧呼吸无氧呼吸 酒精发酵：酵母菌酒精发酵：酵母菌发酵：微生物的无氧呼吸也叫发酵：微生物的无氧呼吸也叫做发酵做发酵u乳酸发酵：乳酸菌乳酸发酵：乳酸菌引申引申C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精） + 2+ 2COCO2 2 + +少量少量能能量（量（2ATP2ATP）酶酶无氧呼吸的反应式无氧呼吸的反应式实例：实例：大多数植物、酵母菌大多数植物、酵母菌 酒精发酵（细胞质基质）酒精发酵（细胞质基质） 乳酸发酵（细胞质基质）乳酸发酵（细胞质基质）C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C3 3H H6 6O O3 3（乳

13、酸）（乳酸）+ +少量少量能量能量（2ATP2ATP）酶酶实例：实例： 高等动物、人、乳酸菌、高等植物某些器官高等动物、人、乳酸菌、高等植物某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、胡萝卜叶）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、胡萝卜叶）1 1 场所场所: :2 2 条件条件: :3 3 物质变化物质变化: :4 4 能量变化能量变化: :细胞质基质细胞质基质酶、酶、缺氧或无氧缺氧或无氧有机物有机物不彻底氧化产物不彻底氧化产物196.65kJ196.65kJ（产生乳酸时），（产生乳酸时），222KJ222KJ（产（产生酒精时），其中有生酒精时），其中有61.0861.08能量存于能量存于ATPATP

14、中，其余以中，其余以热能热能散失。散失。无氧呼吸无氧呼吸1mol葡萄糖不彻底氧化分解释放的能量可以合成2molATP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CO2 + H2O + 能量能量（大量）C C2 2H H5 5OH+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）的生成六、影响呼吸作用的因素及在农业上的应用六、影响呼吸作用的因素及在农业上的应用 1 1、温度温度：主要是影响：主要是

15、影响酶的活性酶的活性应用：应用：蔬菜和水果储存应降温；大棚栽培植物有昼夜温差蔬菜和水果储存应降温；大棚栽培植物有昼夜温差 2 2 氧气氧气：直接影响呼吸速率和呼吸性质。：直接影响呼吸速率和呼吸性质。氧氧气气的存在的存在对无氧呼吸有抑制作用对无氧呼吸有抑制作用应用：应用：蔬菜和水果储存；蔬菜和水果储存；氧浓度控制在呼吸作用最低点氧浓度控制在呼吸作用最低点。施肥后，中耕松土，提高肥效施肥后，中耕松土，提高肥效 4 4 水水：在一定范围内含水越多，呼吸作用越强：在一定范围内含水越多，呼吸作用越强 3 3 二氧化碳二氧化碳：使呼吸酶活性下降；：使呼吸酶活性下降； 在在COCO2 2浓度上升到浓度上升到

16、1 110%10%以上时呼吸作用明显被抑制以上时呼吸作用明显被抑制应用：应用：北方地窖，蔬菜保鲜，保鲜袋中自体保鲜北方地窖，蔬菜保鲜，保鲜袋中自体保鲜应用：应用：种子储存应晒干，降低呼吸作用种子储存应晒干，降低呼吸作用七七 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用八八 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 1 1 与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是（ ） 分解有机物分解有机物 释放能量释放能量 需要酶催化需要酶催化 有机物分解不彻底有机物分解不彻底D D课堂练习课堂练习2 2 高等植物的细胞呼吸只发生在（）高等植物的细胞呼吸只发生在（）活细胞含有叶绿体的细

17、胞活细胞含有叶绿体的细胞不含叶绿体的细胞气孔周围的细胞不含叶绿体的细胞气孔周围的细胞A A3 3种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是（）其原因是（）A A根细胞吸收水分过多根细胞吸收水分过多B B营养缺乏营养缺乏C C光合作用强度不够光合作用强度不够 D D细胞有氧呼吸受阻细胞有氧呼吸受阻D D如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的分解葡萄糖产生等量的COCO2 2 那么这两种呼吸作用那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（）所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（）A A、1 1：2 2B B、1 1：3 3C C、1 1：4 4D D、1 1：6 6B B课堂练习课堂练习同样消耗同样消耗molmol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的化效率是无氧呼吸能量转化效率的( )( )、2020倍、倍、1919倍倍、倍多、倍多、12.712.7个百分点个百分点B B把小白鼠和青蛙从把小白鼠和青蛙从2525的室温中移至的室温中移至55的环境的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？( )( )A A两种动物的耗氧量都减少两种动物的耗氧量都减少