必修1 5—3 ATP的主要来源——细胞呼吸

1、第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第3节节 ATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸人教版必修人教版必修1有机物在有机物在 经过一系列的经过一系列的 ，最，最终终 或或 ，并且，并且 的的总过程。也叫总过程。也叫 。一、细胞呼吸的概念：一、细胞呼吸的概念：细胞内细胞内氧化分解氧化分解生成生成COCO2 2释放出能量释放出能量其他产物其他产物呼吸作用呼吸作用二、二、 细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸细胞膜细胞膜线粒体线粒体三、有氧呼吸三、有氧呼吸. .有氧呼吸条件：有氧呼吸条件： 必须有必须有 ；还要有；还要有 的参与。的参与。.有氧呼吸的主要原

2、料：有氧呼吸的主要原料： 最常利用的的物质是最常利用的的物质是 。.有氧呼吸过程十分复杂，分为有氧呼吸过程十分复杂，分为 个阶段个阶段. .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、线粒体氧气氧气酶酶葡萄糖葡萄糖三三三、有氧呼吸三、有氧呼吸第一阶段：第一阶段：1分子的葡萄糖分解形成分子的葡萄糖分解形成2分子的丙酮酸，分子的丙酮酸，同时产生少量的同时产生少量的H，并且释放出少量能量，并且释放出少量能量，生成少量生成少量ATP。C6H12O6 2 2C3H4O3ATP4 4H+发生场所：发生场所：细胞质基质细胞质基质酶酶第二阶段：第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成丙酮酸和水彻底

3、分解成CO2 和和H，同，同时产生少量的能量，合成少量的时产生少量的能量，合成少量的ATP。 2 2C3H4O3ATP2020H+发生场所：发生场所：线粒体基质线粒体基质CO2酶酶H2O+第三阶段：第三阶段：前两阶段产生的氢前两阶段产生的氢H，经过一系列反应，经过一系列反应，被氧化成水，同时释放大量的能量，生成较多被氧化成水，同时释放大量的能量，生成较多的的ATP。 3434ATPH+发生场所：发生场所：线粒体内膜线粒体内膜6 6O2+H2O酶酶总反应式：总反应式：C6H12O66 6O2H2OCO2+酶酶+H2O+大量能量大量能量38ADP38Pi大量能量大量能量 38ATP酶酶思考：思考：

4、1、CO2中的氧元素来自于哪一种反应物？中的氧元素来自于哪一种反应物？O2中的氧元中的氧元素呢？素呢？2 2、没有线粒体的细胞、没有线粒体的细胞, ,一定不能进行有氧呼吸吗？一定不能进行有氧呼吸吗？有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段5 5、有氧呼吸三个阶段的比较、有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸、丙酮酸、水水COCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体基质基质线粒体线粒体内膜内膜对比对比有氧呼吸是细胞呼吸的主要类型，是活有氧呼

5、吸是细胞呼吸的主要类型，是活细胞在细胞在 的参与下，通过的参与下，通过 的催化的催化作用，把葡萄糖等有机物作用，把葡萄糖等有机物彻底彻底氧化分解，产氧化分解，产生生 ，同时释放，同时释放大量能量大量能量，生，生成许多成许多ATPATP的过程。的过程。6、有氧呼吸概念、有氧呼吸概念氧气氧气多种酶多种酶二氧化碳和水二氧化碳和水1.1.如图是有氧呼吸过程图解，请依图回答问题：如图是有氧呼吸过程图解，请依图回答问题：(1)写出写出1、2、3所代表的物质所代表的物质名称。名称。1.，2.，3.。(2)写出写出4、5、6所代表的能量所代表的能量的多少的多少(“大量能量大量能量”或或“少量少量能量能量”)。

6、4.，5.，6.。(3)有氧呼吸的主要场所是有氧呼吸的主要场所是，进入该场所的呼吸，进入该场所的呼吸底物是底物是。丙酮酸丙酮酸水水二氧化碳二氧化碳少量能量少量能量少量能量少量能量大量能量大量能量线粒体线粒体丙酮酸丙酮酸(4)人体内血红蛋白携带的人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体内进入组织细胞的线粒体内至少要通过至少要通过层生物膜。层生物膜。62 2、用含有、用含有1818O O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子子, ,1818O O的转移途径是（的转移途径是（ ）A.A.葡萄糖葡萄糖- -丙酮酸丙酮酸- -水水 B.B.葡萄糖葡萄糖- -丙酮酸丙酮酸-

7、 -氧氧 C.C.葡萄糖葡萄糖- -氧氧- -水水 D.D.葡萄糖葡萄糖- -丙酮酸丙酮酸-CO2 -CO2 D刘翔在训练刘翔在训练后常会肌肉后常会肌肉发酸发酸, ,为什为什么么? ?四、无氧呼吸四、无氧呼吸.无氧呼吸的场所：无氧呼吸的场所： .无氧呼吸的主要原料：无氧呼吸的主要原料： 最常利用的的物质是最常利用的的物质是 。无氧呼吸的过程也需要无氧呼吸的过程也需要 的作用，的作用，一 般 概 括 的 分 为一 般 概 括 的 分 为 个 阶个 阶段段.细胞质基质细胞质基质葡萄糖葡萄糖酶酶两两第一阶段：第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同：与有氧呼吸第一阶段完全相同：1分子的葡萄糖分解形成分子

8、的葡萄糖分解形成2分子的丙分子的丙酮酸，同时产生少量的酮酸，同时产生少量的H，并且释放，并且释放出少量能量，生成少量出少量能量，生成少量ATP。发生场所：发生场所：细胞质基质细胞质基质第二阶段：第二阶段：发生场所：发生场所：细胞质基质细胞质基质丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成成酒精酒精和二氧化碳，或者转化成和二氧化碳，或者转化成乳酸乳酸。人和动物：人和动物：高等植物：高等植物：无氧呼吸概念无氧呼吸概念 指细胞在指细胞在 条件下条件下，通过酶的，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底不彻底的氧化产物的氧化产物( (乳酸

9、或酒精等乳酸或酒精等) )，同，同时释放时释放 能量能量的过程。的过程。无氧无氧少量少量五、有氧呼吸与无氧呼吸比较五、有氧呼吸与无氧呼吸比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点反应反应条件条件呼吸呼吸场所场所分解分解产物产物需要需要O2、酶和适宜、酶和适宜的温度的温度不需要不需要O2，需要，需要酶和适宜的温度酶和适宜的温度第一阶段在细胞质第一阶段在细胞质基质中，第二、三基质中，第二、三阶段在线粒体中阶段在线粒体中全过程都在细胞质全过程都在细胞质基质中基质中CO2和和H2OCO2、酒精或乳酸、酒精或乳酸有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点释释放放能能量量特特点点相同点相同点1 m

10、ol葡萄糖释放葡萄糖释放能量能量2 870 kJ，其中其中1 161 kJ转转移至移至ATP中中1 mol葡萄糖释放能量葡萄糖释放能量196.65 kJ(生成乳酸生成乳酸)或或225.94 kJ(生成酒生成酒精精)，其中均有，其中均有61.08 kJ转移至转移至ATP中中有机物彻底分解，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分解，有机物没有彻底分解，能量没完全释放能量没完全释放其实质都是：分解有机物，释放能量，生成其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要供生命活动需要六六. .细胞呼吸的本质：细胞呼吸的本质：_。七七. .细胞呼吸的意义细胞呼吸的意义_;_;_

11、。氧化分解有机物释放能量氧化分解有机物释放能量为生物体的生命活动提供为生物体的生命活动提供能量能量为体内的其他化合物的合成提供原料为体内的其他化合物的合成提供原料八八. .细胞呼吸的特点细胞呼吸的特点有机物在有机物在_的催化下，在的催化下，在_的条件下的条件下氧化分解，能量氧化分解，能量_释放出来，没有出现剧烈的释放出来，没有出现剧烈的发光、发热现象。发光、发热现象。酶酶温和温和逐步逐步九、影响呼吸作用的因素及在实践中的应用九、影响呼吸作用的因素及在实践中的应用(1)温度温度 温度影响呼吸作用，主要是通过影响温度影响呼吸作用，主要是通过影响 来实现的。呼吸速率与温度的关系如图。来实现的。呼吸速

12、率与温度的关系如图。生产上常用这一原理在低温生产上常用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜。在大棚蔬下贮藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低菜的栽培过程中夜间适当降低温度，降低呼吸作用，减少有温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。机物的消耗，提高产量。呼吸酶的活性呼吸酶的活性(2)O(2)O2 2的浓度的浓度在在O O2 2浓度为零时只进行浓度为零时只进行 呼呼吸；浓度为吸；浓度为10%10%以下，既进行有以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%10%以上，只进行有氧呼吸。以上，只进行有氧呼吸。( (如如图图) )生产中常利用降低氧的浓度抑生

13、产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。间。中耕松土中耕松土促进作促进作物根细胞呼吸作用物根细胞呼吸作用无氧无氧(3)CO(3)CO2 2 CO CO2 2是呼吸作用的产物，对细是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在胞呼吸有抑制作用，实验证明，在COCO2 2浓度升高到浓度升高到1%1%10%10%时，呼吸作时，呼吸作用明显被抑制。用明显被抑制。( (如右图如右图) )(4)(4)水水 在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减

14、少而减慢。快，随含水量的减少而减慢。(1)(1)无无COCO2 2释放时，细胞释放时，细胞_，此，此种情况下，容器内气体体积种情况下，容器内气体体积_。(2)(2)不消耗不消耗O O2 2，但产生，但产生COCO2 2，细胞，细胞_。此种情况下容器内气体。此种情况下容器内气体体积体积_。(3)(3)当当COCO2 2释放量等于释放量等于O O2 2消耗量时，细胞消耗量时，细胞_，此种情况下，容器内气体体积此种情况下，容器内气体体积_。十：根据十：根据CO2释放量和释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况消耗量判断细胞呼吸状况只进行产生乳酸的无氧呼吸只进行产生乳酸的无氧呼吸不发生变化不发生变化只进行产

15、生酒精的无氧呼吸只进行产生酒精的无氧呼吸增大增大只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸不变化不变化(4)(4)当当COCO2 2释放量大于释放量大于O O2 2消耗量时，细胞消耗量时，细胞_。同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可如下分析：此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可如下分析：若若 ，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率速率_。若若 ，_。若若 ，_。相等相等无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸有氧呼吸消耗葡萄糖

16、速率大于无氧呼吸细胞呼细胞呼吸类型吸类型的测定的测定方法：方法：结果与分析：结果与分析：（1）若装置一液滴左移，装置二液滴不懂，则表明所）若装置一液滴左移，装置二液滴不懂，则表明所测测_（2）若装置一液滴不动，装置二液滴右移，则表明所）若装置一液滴不动，装置二液滴右移，则表明所测生物测生物_（3）若装置一液滴左移，装置二液滴右移，则表明所）若装置一液滴左移，装置二液滴右移，则表明所测生物测生物_只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸例下图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图，例下图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装

17、置图，下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进行无氧呼吸的是行无氧呼吸的是( ) ( ) A A装置装置1 1中液滴左移，装置中液滴左移，装置2 2中液滴不移动中液滴不移动 B B装置装置1 1中液滴左移，装置中液滴左移，装置2 2中液滴右移中液滴右移C C装置装置1 1中液滴不动，装置中液滴不动，装置2 2中液滴右移中液滴右移D D装置装置1 1中液滴右移，装置中液滴右移，装置2 2中液滴左移中液滴左移BA A氧浓度为氧浓度为a a时，最适于贮藏该植物器官时，最适于贮藏该植物器官B B氧浓度为氧浓度为b b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼

18、吸的时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5 5倍倍C C氧浓度为氧浓度为c c时，无氧呼吸最弱时，无氧呼吸最弱D D氧浓度为氧浓度为d d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等5 5下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为 a a、b b、c c、d d时，时，CO2CO2释放量和释放量和O2O2吸收量的变化。下列相关叙述正确吸收量的变化。下列相关叙述正确的是的是( )( )B【跟踪训练】【跟踪训练】7 7现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和浓度的氧气时，其产生的酒精和COCO2 2的量如下图所示。问：的量如下图所示。问：在氧气在氧气浓度为浓度为a时时( )A A酵母菌只进行发酵酵母菌只进行发酵 B B67%67%的葡萄糖用于发酵的葡萄糖用于发酵C C33%33%的葡萄糖用于发酵的葡萄糖用于发酵 D D酵母菌停止发酵酵母菌停止发酵B本讲实验本讲实验探究酵母菌细胞呼吸的方