ATP的主要来源细胞呼吸

第3节ATP的主要来源

——细胞呼吸1你知道：“呼吸”和“细胞呼吸”有什么区别吗？

“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而“细胞呼吸”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。2请你谈谈你所了解的有关酵母菌的知识。酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式31、提出问题2、作出假设3、设计实验4、进行实验5、分析结果6、表达与交流（1）材料的选择（2）实验用具的选择（3）试剂的选择（4）实验操作步骤（5）预期实验结果探究实验的设计步骤41、提出问题①酵母菌在无氧的条件下进行无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳。①酵母菌在怎样的条件下进行有氧呼吸？其有氧呼吸的产物有哪些呢？②酵母菌在怎样的条件下进行无氧呼吸？其无氧呼吸的产物有哪些呢？2、作出假设②酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸，产物是水和二氧化碳。53、设计实验（1）实验中的自变量和因变量分别是什么？（2）怎样控制有氧和无氧的条件？（3）选择实验材料：酵母菌及其培养液等（4）选择实验器具和试剂：（略）6A装置中澄清的石灰水变混浊，说明酵母菌有氧呼吸的产物中有二氧化碳。否则，没有。B装置中澄清的石灰水变混浊，说明酵母菌无氧呼吸的产物中有二氧化碳。否则，没有。（6）预测结果及分析：乙醇＋重铬酸钾溶液酸性灰绿色CO2＋澄清石灰水混浊CO2＋溴麝香草酚蓝水溶液蓝→绿→黄（5）怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？如何比较产物CO2的多少？71）取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入A、B锥形瓶中。并分别向瓶中注入240ml质量分数为5％的葡萄糖溶液。(实验材料的准备）A装置B装置4、实施实验呼吸作用最常利用的物质实验步骤：2）按下图组装好实验装置：8实验步骤：3）将试验装置放在25～350C的环境中，用橡皮球让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，培养8－10个小时。4）并做好观察和记录。9溴麝香草酚蓝重铬酸钾有氧条件无氧条件有CO2产生有洒精产生有CO2产生10“探究酵母菌细胞呼吸的方式”总结:酵母菌有O2无O2细胞呼吸细胞呼吸CO2+H2O酒精+CO2大量实验证实,细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型11细胞呼吸

细胞呼吸也称呼吸作用，是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。12一、细胞呼吸的方式有氧呼吸无氧呼吸13

指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。1.概念—（一）有氧呼吸2.主要场所：线粒体外膜基质内膜14有氧呼吸过程线粒体细胞质基质C6H12O6

酶少量能量(ATP)4[H]2丙酮酸(C3H4O3)

第一阶段细胞质基质酶6H2O

6CO2

少量能量20[H](ATP)6O2

6O2

大量能量(ATP)酶12H2O

第二阶段:线粒体基质第三阶段:线粒体内膜15酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量3.总反应式：C6H12O6酶2C3H4O3＋4【H】＋能量(少量)24【H】+6O2

12H2O+能量（大量）

酶2C3H4O3+6H2O6CO2＋20【H】＋能量(少量)

酶16第一个阶段第二个阶段第三个阶段场所反应物生成物产生能量细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量线粒体基质丙酮酸、H2OCO2、[H]少量线粒体内膜大量H2O[H]、O2有氧呼吸全过程的比较17C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

以上反应式中的能量能否写成ATP？能量（2870kJ）1161kJ其余以热能形式散失ATP酶1moL计算有氧呼吸的能量转化效率是多少？1161÷2870×100%=40%储存18思考1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？3、如果你在思考上述问题的时候，消耗了1摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATP中？生成了多少摩尔的ATP？第二阶段第三阶段1161kJ1161÷30.54=38.01194、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：①产生CO2的阶段（）②产生H2O的阶段（）③氧气参与的阶段（）④产生ATP的阶段（）⑤产生ATP最多的阶段（）二三三一、二、三三20请同学们补充完善课本93页的有氧呼吸的过程图21(二)无氧呼吸高等植物遭水淹后为什么会烂根？水果贮藏久了，为什么会有酒味？22刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉发酸发胀,为什么?23无氧呼吸过程细胞质基质C6H12O6

酶少量能量(ATP)4[H]2丙酮酸(2C3H4O3)第一阶段细胞质基质酶酶(C2H5OH)酒精+CO2

(C3H6O3)乳酸第二阶段细胞质基质24第一阶段：葡萄糖的初步分解第二阶段：丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质场所：细胞质基质无氧呼吸过程+4[H]+少量能量C6H12O6酶2C3H４O３2C3H４O３酶+2CO2

2C2H5OH(酒精)2C3H４O３酶2C3H6O3(乳酸)25无氧呼吸总反应式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例：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、玉米胚细胞等）例：大多数植物、酵母菌发酵酵母菌、乳酸菌微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）26无氧呼吸的特点

1）氧化分解不彻底，产物是二氧化碳和酒精或乳酸;2）释放的能量少，大部分以热能形式散失;根据以上特点，请归纳无氧呼吸概念：一般是指细胞在

的条件下，通过酶的催化作用，把

分解成

，同时释放出

的过程。不彻底的氧化产物无氧葡萄糖等有机物少量能量27无氧呼吸分解1mol的葡萄糖释放的能量：能量（196.65kJ）61.08kJATP其余以热能形式散失同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中计算无氧呼吸的能量转化效率是多少？61.08÷196.65×100%=31.06%28无氧呼吸是否有害？？酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用，且释放的能量太少，不足维持生命活动的需求。大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命！生物体或部分组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的表现!无氧呼吸是否有利？29

有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的，由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式，但还保留着无氧呼吸的能力。30葡萄糖丙酮酸6CO2+12H2O+能量（大量）2C2H5OH+2CO2+能量（少量）2C3H6O3+能量（少量）或酶酶（三）有氧呼吸与无氧呼吸的关系：31有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点相同点场所条件产物能量变化联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸释放大量能量，合成38ATP释放少量能量，合成2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成ATP322、联系1）有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化发展而来的；2）第一阶段完全相同，并且都在细胞质内进行；3）实质相同，均为分解有机物，释放能量，产生ATP；33五、呼吸作用意义1）为生物的生命活动提供能量2）为体内其它化合物的合成提供原料34六、影响呼吸作用的主要因素1、温度在一定范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强，但超过一定的温度，酶的活性会下降，甚至会变性失活，从而使呼吸作用停止。贮藏蔬菜和水果：注意：温度降低的幅度不宜过大作物的栽培：适当降低温度白天适当升高温度；晚上适当降低温度应用35ABCCO2释放量O2%2、O2O2%CO2释放量无氧呼吸有氧呼吸ABA、有氧呼吸：O2浓度较低时，呼吸作用随着氧浓度的增大而增强；但氧浓度增至一定程度时，对呼吸作用就没有促进作用了。B、无氧呼吸：随着氧浓度的增大，无氧呼吸逐渐被抑制36提问：无氧呼吸的时间过长，植物为什么会死亡？（1）无氧呼吸的产物会使细胞中的蛋白质变性；（2）无氧呼吸释放的能量少，要维持正常的生理需要，就需消耗较多的有机物，使植物体内的养料消耗过多；应用：中耕松土向培养液或水体中通气抽出空气，通入N2或CO2酵母菌发酵酿酒乳酸菌发酵制酸奶作物栽培密封贮藏373、H2O在一定的范围内，水含量越高，呼吸作用的强度越强。应用：种子的贮藏：种子的萌发：晒干处理浸泡种子384、CO2浓度CO2是呼吸作用的产物,对细胞呼吸有抑制作用。抽出空气，通入CO2贮藏：应用：39分析细胞呼吸原理的应用401、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是Ａ、分解有机物Ｂ、释放能量Ｃ、需要酶催化Ｄ、有机物分解不彻底练习题D412、高等植物的细胞呼吸只发生在Ａ、活细胞Ｂ、含有叶绿体的细胞Ｃ、不含叶绿体的细胞Ｄ、气孔周围的细胞练习题A423、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是A、根细胞吸收水分过多B、营养缺乏C、光合作用强度不够D、细胞有氧呼吸受阻练习题D434、假如在宇宙空间站内的绿色植物积累了120摩尔的O2，可供宇航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖？分解葡萄糖所释放的能量大约有多少千焦转移给了ATP？练习题120/6=20摩尔1161*20=23220千焦C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量445、下列关于植物细胞呼吸的叙述，正确的是Ａ、细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜Ｂ、是否产生CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别Ｃ、高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸Ｄ、种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸练习题A456、在有氧呼吸的过程中，进入细胞的氧将与氢结合生成水与碳结合生成CO2在线粒体中被消耗在线粒体与细胞质基质中被消耗Ａ、1、3