ATP的主要来源——细胞呼吸

1、 生物体生命活动所需能量的直接来源生物体生命活动所需能量的直接来源 是什么是什么? ? 这种物质是如何形成的？这种物质是如何形成的？动物和人动物和人绿色植物绿色植物能能 量量ADP+Pi+ADP+Pi+ATPATP酶酶思考题思考题ATP 的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸 概念：概念：有机物在有机物在活细胞活细胞内内氧化分解氧化分解为二氧化碳和水为二氧化碳和水或分解为一些不彻底的氧化产物，并且伴随或分解为一些不彻底的氧化产物，并且伴随着着能量释放能量释放的过程。的过程。 实质：实质：生物氧化生物氧化 特征：特征：1、温和条件下逐步进行、温和条件下逐步进行2、需酶的作用、需酶的作用3、能量分

2、段释放、能量分段释放一、细胞呼吸一、细胞呼吸讨论讨论、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌 在什么条件下产生的呢？在什么条件下产生的呢？、我们吃的面包和馒头为什么比较、我们吃的面包和馒头为什么比较 松软？这与酵母菌有什么关系？酵母松软？这与酵母菌有什么关系？酵母菌发挥这种作用需要什么条件呢？菌发挥这种作用需要什么条件呢？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：单细胞真菌酵母菌：单细胞真菌营养方式：异养营养方式：异养探究活动探究活动探究酵母菌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探究酵母菌细胞呼吸的方式一、实验原理一、实验原理

3、1、酵母菌是一种单细胞真菌、酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都可以生存在有氧和无氧的条件下都可以生存, 属于兼性厌氧菌。属于兼性厌氧菌。2、 CO2的检测方法的检测方法（1） CO2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊（2） CO2使使溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝水溶液由水溶液由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄3、酒精的检测、酒精的检测橙色橙色的的重铬酸钾重铬酸钾溶液在溶液在酸性条件酸性条件下与酒精发生反应，变成下与酒精发生反应，变成灰绿色灰绿色。二、作出假设二、作出假设 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CO2，在无氧情况下，在无氧情况下进行无氧呼吸，产

4、生进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。和酒精。三、设计实验三、设计实验1、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、B锥形瓶锥形瓶2、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25-35 的环境的环境 下培养下培养8-10小时。小时。3、检测、检测CO2的产生的产生4、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毫升，注入试管毫升，注入试管（3）分别滴加）分别滴加0.5毫升重铬酸钾毫升重铬酸钾-浓硫酸溶液，轻轻振荡、混匀浓硫酸溶液，轻轻振荡、混匀四

5、、实验结果预测四、实验结果预测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CO2，能使澄清石灰，能使澄清石灰水变浑浊。水变浑浊。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。条件澄清石灰水/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无氧观察、记录观察、记录实验结论实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。行细胞

6、呼吸。在在有氧有氧条件下，通过细胞呼吸产生条件下，通过细胞呼吸产生大量大量的的CO2和和H2O;在在无氧无氧条件下条件下,通过细胞呼吸产生通过细胞呼吸产生酒酒精精和和少量少量的的CO2。问题探讨问题探讨1、呼吸作用和物质的燃烧有什么共同点、呼吸作用和物质的燃烧有什么共同点?2、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么剧、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？烈吗？3、无氧条件下，细胞能进行呼吸作用释、无氧条件下，细胞能进行呼吸作用释放能量吗？放能量吗？问题探讨问题探讨1.两者的共同点是：都是物质的氧化两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且都

7、释放出能量。并且都释放出能量。2.不能。否则，组成细胞的化合不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。的基本结构也就会遭到彻底的破坏。3.在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。的能量要少许多。“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么区别有什么区别？ “呼吸呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而

8、化碳的过程，而“呼吸作用呼吸作用”是指细胞内有机物分是指细胞内有机物分解释放能量的过程。解释放能量的过程。思考思考 “呼吸呼吸”是是“呼吸作用呼吸作用”的前提和基础，没有呼的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼呼吸作用吸作用”是是“呼吸呼吸”的继续。的继续。“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么联系有什么联系？思考思考细胞内细胞内 + + 糖糖 类类+ + 水水 COCO2 2能能 量量呼吸作用（本质）呼吸作用（本质）高等动物的呼吸现象和呼吸作用高等动物的呼吸现象和呼吸作用O2O2呼吸（现象）呼吸（现象）呼吸器官呼吸器官血液

9、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、细胞呼吸的类型二、细胞呼吸的类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸细胞呼吸阅读教材有氧呼吸的有关内容，思考下列问题：阅读教材有氧呼吸的有关内容，思考下列问题：1 1、生物体的能源物质有哪些？主要的能、生物体的能源物质有哪些？主要的能源物质是什么？最常利用的能源物质是源物质是什么？最常利用的能源物质是什么？什么？2 2、有氧呼吸发生的场所在哪里、有氧呼吸发生的场所在哪里? ?3、有氧呼吸分为三个阶段，有氧呼吸分为三个阶段，每一阶段分别生成了什么物质每一阶段分别生成了什么物质？最终的产物是什么？最终的产物是什

10、么? ?4 4、哪些阶段生成、哪些阶段生成HH？哪些？哪些阶段释放能量？释放能量最阶段释放能量？释放能量最多的是哪一阶段？多的是哪一阶段？葡萄糖葡萄糖酶酶少量能量少量能量酶酶丙酮酸丙酮酸H O2 CO2H2O 少量能量少量能量大量能量大量能量酶酶HH2O 5、是不是每个阶段都需要、是不是每个阶段都需要的参与呢？的参与呢？6、有氧呼吸的概念是什么？、有氧呼吸的概念是什么？电镜下线粒体的电镜下线粒体的显微结构显微结构线粒体的结构示意图线粒体的结构示意图第一个阶段：细胞质基质中第一个阶段：细胞质基质中第二个阶段：线粒体基质中第二个阶段：线粒体基质中第三个阶段：线粒体内膜上第三个阶段：线粒体内膜上有氧

11、呼吸的过程酶酶酶酶有氧呼吸三个阶段都释放有氧呼吸三个阶段都释放能量能量,那么这些能量释放出那么这些能量释放出来以后来以后,有哪些去路有哪些去路?1mol1mol葡萄糖葡萄糖2870kJ2870kJ有氧呼吸有氧呼吸热能散失热能散失ATP(1161kJ) 有氧呼吸的能量去路：有氧呼吸的能量去路：是指细胞在是指细胞在氧氧的参与下，的参与下，通过通过多种酶多种酶的催化作用，把的催化作用，把葡葡萄糖萄糖等有机物等有机物彻底彻底氧化分解，氧化分解，产生出产生出二氧化碳和水二氧化碳和水，释放，释放大大量量能量能量, ,生成许多生成许多ATPATP的过程。的过程。概念：概念：C C6 6H H1212O O6

12、 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 26CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶 项目项目阶段阶段场所场所反应物反应物生成物生成物能量能量细胞质细胞质基质基质线粒体线粒体线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖H、O2CO2、HH2O少量少量能量能量少量少量能量能量大量大量能量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丙酮酸、丙酮酸、 H2O丙酮酸、丙酮酸、H刘翔在训刘翔在训练时常会练时常会在第二天在第二天早上肌肉早上肌肉发酸发酸,为为什么什么?、无氧呼吸的过程（两个阶段）、无氧呼吸的过程（两个阶段）第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。

13、第二阶段：第二阶段：丙酮酸丙酮酸2C2C2 2H H5 5OH +2COOH +2CO2 2（酵母菌，高等植物）（酵母菌，高等植物）（酒精）（酒精）( (细胞质基质）细胞质基质）酶酶( (细胞质基质）细胞质基质） 2C 2C3 3H H6 6O O3 3 （人和高等动物，马铃薯块（人和高等动物，马铃薯块茎，甜菜块根茎，甜菜块根) ) 酶酶（乳酸）（乳酸）C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OH + 2COOH + 2CO2 2 + + 少量少量能量能量 （酒精）（酒精）C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3 + + 少量

14、能少量能量量（乳酸）（乳酸）第一个阶段第一个阶段2、发酵、发酵习惯上把习惯上把微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸称发酵。称发酵。、酒精发酵、酒精发酵（酵母菌（酵母菌 无氧条件）无氧条件）C6 H12O6酶酶2C2 H5 OH2CO2 能量能量B、乳酸发酵、乳酸发酵（乳酸菌）（乳酸菌）C6 H12O6酶酶2C3 H6 O3 能量能量无氧呼吸是指细胞在无氧呼吸是指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过多种酶多种酶的催化的催化作用，把葡萄糖等有机物质作用，把葡萄糖等有机物质分解为分解为不彻底不彻底的氧化产物，的氧化产物，同时释放出同时释放出少量能量少量能量, ,生成生成少少量量ATPATP的过程。的过

15、程。概念概念呼吸方式呼吸方式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条件条件分解分解产物产物能量能量相相同同点点联系联系实质实质主要在线粒体内主要在线粒体内在细胞质基质中在细胞质基质中氧气、多种酶氧气、多种酶无氧参加、需多种酶无氧参加、需多种酶葡萄糖彻底分解、葡萄糖彻底分解、产生产生CO2 2和和H2 2O葡萄糖分解不彻底、葡萄糖分解不彻底、形成乳酸或酒精和形成乳酸或酒精和COCO2 2释放出大量能量释放出大量能量释放出少量能量释放出少量能量第一阶段的反应完全相同，并且都第一阶段的反应完全相同，并且都在细胞质基质内进行。在细胞质基质内进行。分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量为

16、生物体的生命活动为生物体的生命活动提供能量。提供能量。ADP+Pi供生命活动的能量供生命活动的能量酶酶有机物有机物ATP呼吸作用呼吸作用氧化分解氧化分解肌肉收缩肌肉收缩神经传导和生物发电神经传导和生物发电物质合成物质合成 吸收与分泌吸收与分泌 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸有氧有氧6CO6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量（大量）能量（大量）无氧无氧2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+ +能量（少量）能量（少量）（酒精）（酒精）2C2C3 3H H6 6O O3 3+ +能量（少量）能量（少量）( (乳酸）乳酸）细胞质基质线粒体线粒体细胞质基质1.1. 在有氧呼吸过程中，

17、在有氧呼吸过程中，COCO2 2的产生的产生 和氧气的参与分别发生在（和氧气的参与分别发生在（ ） A.A.第一阶段和第二阶段第一阶段和第二阶段 B.B.第二阶段和第三阶段第二阶段和第三阶段 C.C.第一阶段和第三阶段第一阶段和第三阶段 D.D.都在第三阶段。都在第三阶段。 B 2. 2. 苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸 的产物分别是（的产物分别是（ ） A.A.乳酸、酒精和二氧化碳乳酸、酒精和二氧化碳 B.B.都是酒精和二氧化碳都是酒精和二氧化碳 C.C.都是乳酸都是乳酸 D.D.酒精和二氧化碳、乳酸酒精和二氧化碳、乳酸D3.3.给某动物呼吸含放射性同位给某动物呼吸

18、含放射性同位素素1818O O的的O O2 2，则该动物体内首，则该动物体内首先出现先出现1818O O的物质是的物质是( )( ) A. A.葡萄糖葡萄糖 B.B.二氧化碳二氧化碳 C.C.水水 D.D.丙酮酸丙酮酸C4. 4. 有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 ( )( )都在线粒体中进行都在线粒体中进行 都需要酶都需要酶都需要氧都需要氧 都产生都产生ATP ATP 都产生丙酮酸都产生丙酮酸A. A. B. B. C. C. D. D. D5. 5. 种在湖边的玉米，长期被水淹种在湖边的玉米，长期被水淹 生长不好，其原因是（生长不好，其原因是（ ）A.A.根细胞吸收

19、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.光合作用的强度不够光合作用的强度不够 D.D.细胞有氧呼吸受阻细胞有氧呼吸受阻D6.6.种子在浸水和不浸水的条件下种子在浸水和不浸水的条件下, ,进行呼吸作用的过程中都产生进行呼吸作用的过程中都产生过的中间产物是过的中间产物是( )( )A.A.酒精酒精 B. B. 乳酸乳酸 C.COC.CO2 2和和H H2 2O D.O D.丙酮酸丙酮酸DC6H12O6(葡萄糖葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸丙酮酸)6CO2+6H2O+能量能量2C2H5OH+2CO2+能量能量(酒精酒精)2C3H6O3(乳酸乳酸)+能量能量氧 酶的不同有氧呼吸无氧

20、呼吸7.7.根据下图回答问题根据下图回答问题(1)(1)图中图中和和所示的过程是所示的过程是 。(2)(2)图中图中和和所示的过程是所示的过程是 。(3)(3)丙酮酸之所以会发生丙酮酸之所以会发生或或不同的变化，不同的变化，一方面是由于是否有一方面是由于是否有 参与，另一参与，另一方面是由于方面是由于 所造成的。所造成的。(4)(4)产生对细胞有害作用的物质是图中产生对细胞有害作用的物质是图中 过程。过程。 四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用选用选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、了药物，又为伤口创造了疏松

21、透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。痊愈。 酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和的通气、温度和pH等条件下，进行有氧等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下，谷氨酸棒状谷氨酸棒状杆菌是一种

22、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物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为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。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。味精。对于板结的土壤及时进行松土透气，对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，可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从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于的吸收。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，从而有利于植物对无机盐的吸收。物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来