高一生物(2017年)5.3ATP的主要来源——细胞呼吸(课件)

1、1 1了解酵母菌了解酵母菌 填空填空 酵母菌是一种酵母菌是一种 真菌，其代谢类型是真菌，其代谢类型是 ，可用于研究，可用于研究 的不同方式。的不同方式。单细胞单细胞兼性厌氧兼性厌氧细胞呼吸细胞呼吸【预习检测】2 2组装实验装置组装实验装置 填图填图 (1)(1)有氧条件装置：有氧条件装置：(2)(2)无氧条件装置：无氧条件装置：澄清的石灰水澄清的石灰水溴麝香草酚蓝溶液溴麝香草酚蓝溶液(2)(2)酒精的检测：在酸性条件下，橙色的酒精的检测：在酸性条件下，橙色的溶液会与酒精发生化学反应，变成溶液会与酒精发生化学反应，变成 。重铬酸钾重铬酸钾灰绿色灰绿色4 4有氧呼吸有氧呼吸(1)(1)化学反应式：

2、化学反应式：。6CO212H2O能量能量(2)物质转化过程：物质转化过程：(3)能量转化：能量转化：1 mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2 870 kJ的能量，其中的能量，其中1 161 kJ的能量储存在的能量储存在 中，其中，其余的以余的以 形式散失掉。形式散失掉。ATP热能热能复复 习习 提提 问问生物体生命活动的生物体生命活动的主主要能源要能源物质是什么？物质是什么？生物体新陈代谢所需能生物体新陈代谢所需能量的量的直接直接来源是什么？来源是什么？葡萄糖葡萄糖ATPATP那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需

3、要的直接能量需要的直接能量ATP的呢？的呢？ 概念：概念：有机物在有机物在细胞细胞内经过一系列的内经过一系列的氧化分解，氧化分解，生生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。的过程。 实质：实质：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）能量分段释放。）能量分段释放。一、细胞呼吸一、细胞呼吸“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是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而氧化碳的过程，而“呼吸作用呼

4、吸作用”是指细胞内有机物是指细胞内有机物氧化分解释放能量的过程。氧化分解释放能量的过程。思考思考 “呼吸呼吸”是是“呼吸作用呼吸作用”的前提和基础，没有的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行（有氧）呼吸作呼吸过程吸入的氧气，就不能进行（有氧）呼吸作用；而用；而“呼吸作用呼吸作用”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（一）（一）有氧呼吸有氧呼吸1 1、概念、概念 细胞在氧的参与下，通过多种细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机

5、物酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，产生二氧化碳和水，释放释放能量，生成大量能量，生成大量ATPATP的过程。的过程。自主构建自主构建有氧呼吸的场所是什么有氧呼吸的场所是什么有氧呼吸有氧呼吸分为哪几个阶段分为哪几个阶段哪个阶段会产生哪个阶段会产生H H的去向如何的去向如何每个阶段都释放能量吗每个阶段都释放能量吗 各阶段释放各阶段释放能量的量有何不同能量的量有何不同有机物中储存的能量去向如何有机物中储存的能量去向如何各个阶段发生了什么化学反应各个阶段发生了什么化学反应2.有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212

6、O O6 6酶酶+ + HH + + 能量能量场所：细胞质基质场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解酶酶COCO2 2 + + HH + + 能量能量场所：线粒体基质场所：线粒体基质HH的氧化的氧化酶酶H H2 2O + O + 能量能量场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜HH + O + O2 2 + + H H2 2O O（大量）（大量）（少量）（少量）（少量）（少量） 2 2丙酮酸丙酮酸2 2丙酮酸丙酮酸C C6 6H H1212O O6 6有氧呼吸的过程图解有氧呼吸的过程图解2 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H少量能量少量能量少量能量少量能量酶酶6H6H2 2O O20H

7、20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶大量能量大量能量线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质有氧呼吸有氧呼吸 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主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸H H2 2O OCOCO2 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3.3.有氧呼吸的总反应式有氧呼吸的总反应式C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6O+6O O2 26CO6CO2

8、 2+ +1212H H2 2O O+ +酶酶能量能量 1mol葡萄糖释放葡萄糖释放2870KJ能量能量，有，有1161KJ左右的能量左右的能量储存储存在在ATP中（合成中（合成38molATP），其余的能量以热能的形式散），其余的能量以热能的形式散失掉了。失掉了。例例1.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：C6H12O123O2酶酶酶酶456酶酶H H (1)写出长方框内写出长方框内1、2、3所依所依次代表的物质：次代表的物质： 、 _、 。(2)依次填出椭圆框内依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少所代表的能量的多少 、 _、 。(3)有氧呼吸

9、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_ 。(4)用含用含18O的葡萄糖跟踪有氧的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，呼吸过程中的氧原子，18O转转移的途径是移的途径是_葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸二氧化碳二氧化碳H2O丙酮酸丙酮酸CO2少少少少大量大量线粒体线粒体丙酮酸丙酮酸6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? 指细胞在指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催化作用，把葡萄糖等的催化作用，把葡萄糖等有机物有机物分分解成为解成为不彻底的氧化产物不彻底的氧化产物，同时释，同时释放放少量能量少量能

10、量的过程。的过程。1.概念概念自主构建自主构建无氧呼吸的场所是什么无氧呼吸的场所是什么无氧呼吸无氧呼吸分为哪几个阶段分为哪几个阶段各阶段发生了怎样的反应各阶段发生了怎样的反应每个阶段都释放能量吗每个阶段都释放能量吗 各阶段释放各阶段释放能量是大量还是少量能量是大量还是少量无氧呼吸产生的产物有哪些无氧呼吸产生的产物有哪些2、无氧呼吸的过程、无氧呼吸的过程葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +能量能量（少量少量） 场所：细胞质基质场所：细胞质基质2 2丙酮酸丙酮酸+ +4H4H 丙酮酸不彻底分解丙酮酸不彻底分解 场所：细胞质基质场所：细胞质基质 A.A.乳

11、酸发酵乳酸发酵酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )B.B.酒精发酵酒精发酵酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+2CO+2CO2 22 2丙酮酸丙酮酸+ +4H4H 2 2丙酮酸丙酮酸+ +4H4H 例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）。薯块茎、甜菜块根等）。例：大多数植物、酵母菌等。例：大多数植物、酵母菌等。总反应式：总反应式：C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 能量能量C C6 6H H1212O

12、 O6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+ + 2CO2CO2 2+ +能量能量能量去向能量去向1mol葡萄糖分解为乳酸后，共放出196.65kJ的能量，其中有61.08KJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失,未释放的能量储存在何处？问：问：为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？ 无氧呼吸和有氧呼吸有何异同？无氧呼吸和有氧呼吸有何异同？ 类型项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸区区 别别 场场 所所 条条 件件 产产 物物 释释 能能 联联 系系细胞质基质、线粒细胞质基质、线粒体（主要）体（主要）细胞质基质细胞质基质需

13、氧、酶等需氧、酶等不需氧、需酶不需氧、需酶较较 多多较较 少少两者第一阶段相同两者第一阶段相同都分解有机物、释放能量都分解有机物、释放能量（3 3）有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和水二氧化碳和水酒精和二氧酒精和二氧化碳或乳酸化碳或乳酸例例2细胞呼吸是生物体各种代谢的枢纽。下列有关细胞呼吸是生物体各种代谢的枢纽。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是细胞呼吸的叙述，正确的是()A植物细胞只有在无光条件下才能进行呼吸作用植物细胞只有在无光条件下才能进行呼吸作用B有氧呼吸和无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸有氧呼吸和无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸C动物细胞只能进行有氧呼吸动物细胞只能进行

14、有氧呼吸D没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸解析：植物在白天、晚上均可进行呼吸作用；解析：植物在白天、晚上均可进行呼吸作用；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞质基质中，都有丙酮酸、在细胞质基质中，都有丙酮酸、H的产生；的产生；动物细胞在无氧条件下进行无氧呼吸；没有线动物细胞在无氧条件下进行无氧呼吸；没有线粒体的细胞粒体的细胞(如硝化细菌如硝化细菌)，也能进行有氧呼吸。，也能进行有氧呼吸。答案：答案：B1.为生命活动提供能量。为生命活动提供能量。2.为体内其他化合物的合成提供原料。为体内其他化合物的合成提供原料。四

15、、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用1.1.农业上：中耕松土、晒田、排水。农业上：中耕松土、晒田、排水。2.2.种子贮藏和果蔬保鲜：降温、低氧、充氮。种子贮藏和果蔬保鲜：降温、低氧、充氮。3.3.工业上：酿酒、制醋等。工业上：酿酒、制醋等。4.4.医药上：透气的消毒纱布，创可贴的使用。医药上：透气的消毒纱布，创可贴的使用。5.5.保健：慢跑、马拉松（有氧）；短跑（无保健：慢跑、马拉松（有氧）；短跑（无氧）。氧）。3不同种类的生物在不同的条件下呼吸作用不同种类的生物在不同的条件下呼吸作用的方式不同。下列对生物细胞呼吸作用方式的判的方式不同。下列对生物细胞呼吸作用方式的判断错误的是断错误的是

16、()A若只释放若只释放CO2，不消耗，不消耗O2，则细胞只进行，则细胞只进行无氧呼吸无氧呼吸B若若CO2的释放量多于的释放量多于O2的吸收量，则细胞的吸收量，则细胞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C若若CO2的释放量等于的释放量等于O2的吸收量，则细胞的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸D若既不吸收若既不吸收O2也不释放也不释放CO2，则说明该细，则说明该细胞已经死亡胞已经死亡D五、五、影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素1 1、温度：植物最适、温度：植物最适25-3025-30温度温度呼吸呼吸速率速率应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间应用：贮存水果时

17、，适当降低温度能延长保存时间 在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗用对有机物的消耗. 2 2、O O2 2/CO/CO2 2释释放量放量O O2 2浓度浓度一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，无氧呼一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，无氧呼吸则受到抑制。吸则受到抑制。问：问：中耕松土有何作用？中耕松土有何作用？水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？呼吸作用的强度 4.右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响, 试据图回答:(1)A点表示植物组织释放CO2较多,这些CO2是

18、 的产物。(2)由A到B,CO2的释放量急剧减少,其原因是 。(3)由B到C,CO2的释放量又不断增加,其主要原因是 。(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果,贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度? 采取这一措施的理由是_ _。A A 无氧呼吸无氧呼吸氧气增加，无氧呼吸氧气增加，无氧呼吸受抑制受抑制, ,有氧呼吸很有氧呼吸很微弱微弱氧气充足时，氧气充足时，有氧呼吸加强有氧呼吸加强，释放，释放COCO2 2量增多量增多B B点点。因为这时有氧呼吸很微弱，无氧呼吸又因为这时有氧呼吸很微弱，无氧呼吸又受到抑制，糖类等有机物分解得最慢。受到抑制，糖类等有机物分解得最慢。3、水、水细胞含水量高，代谢增

19、强。所以，稻谷等种子细胞含水量高，代谢增强。所以，稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。呼吸消耗。1(2011上海高考上海高考)下列细胞中，其呼吸过程会产下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是生乙醇的是()A缺氧条件下的马铃薯块茎细胞缺氧条件下的马铃薯块茎细胞B剧烈运动时的人骨骼肌细胞剧烈运动时的人骨骼肌细胞C酸奶生产中的乳酸菌酸奶生产中的乳酸菌D受涝的植物根细胞受涝的植物根细胞解析：动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚等进行解析：动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚等进行无氧呼吸可产生乳酸。植物的常态根细胞在受涝无氧呼吸可产生乳酸。

20、植物的常态根细胞在受涝(缺氧缺氧)条条件下呼吸作用产生乙醇。件下呼吸作用产生乙醇。答案：答案：D【当堂检测】2(2011海南高考海南高考)关于细胞呼吸的叙述，正确的是关于细胞呼吸的叙述，正确的是()A种子风干脱水后呼吸强度增强种子风干脱水后呼吸强度增强B土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱解析：种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，解析：种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌导致根系因缺氧而

21、发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。中有氧呼吸逐渐增强。答案：答案：B3.(2011山东高考山东高考)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验呼吸的探究实验(如右图如右图)。下列分析错误的是。下列分析错误的是()A滴管中冒出气泡是反应产生滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果的结果B试管中加水的主要目的是制造无氧环境试管中加水的主要目的是制造无氧环境C若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D被分解的葡萄糖中的能量

22、一部分转移至被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的，其余的存留在酒精中存留在酒精中解析：依据题中提供的信息分析，解析：依据题中提供的信息分析，酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2；无氧呼吸在有氧条件下会受抑制，因无氧呼吸在有氧条件下会受抑制，因此加入适量的水可以营造一个缺氧的此加入适量的水可以营造一个缺氧的环境；冷水中，酶的活性会降低，无环境；冷水中，酶的活性会降低，无氧呼吸速率减小，因此释放气泡速率氧呼吸速率减小，因此释放气泡速率下降；被分解的下降；被分解的C6H12O6中的能量还中的能量还有一部分以热能形式散失。有一部分以热能形式散失。答案：答案：D4(

23、2010上海高考上海高考)下图是酵母菌发酵实验示意图，下图是酵母菌发酵实验示意图，其中其中X、Y、Z分别代表分别代表()A石蜡油、石蜡油、CO2、蓝色、蓝色B石蜡油、石蜡油、O2、黄色、黄色C菜油、菜油、O2、蓝色、蓝色 D菜油、菜油、CO2、黄色、黄色解析：酵母菌不管是无氧呼吸还是有氧呼吸都能产解析：酵母菌不管是无氧呼吸还是有氧呼吸都能产生生CO2，排除，排除B、C项；二氧化碳可使项；二氧化碳可使BTB溶液由蓝变溶液由蓝变绿再变黄，排除绿再变黄，排除A项。项。答案：答案：D5(2009福建高考福建高考)回答下列问题：回答下列问题：右图表示的是测定保温桶内温度变右图表示的是测定保温桶内温度变化

24、的实验装置。某研究小组以该装置化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。情况。材料用具：保温桶材料用具：保温桶(500 mL)、温度、温度计、活性干酵母、质量浓度计、活性干酵母、质量浓度0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。实验假设：酵母菌在有氧条件下呼实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出的吸作用比无氧条件下呼吸作用放出的热量更多。热量更多。(1)取取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：两装置设计实验如下，请补充下表中内容：装置装置方法步骤一方法步骤一方法步骤二方法步骤二方法步方法步骤三骤三A加入加入240 mL的葡的葡萄糖溶液萄糖