ATP的主要来源-细胞呼吸课件 【新教材同步备课精研】高一上学期生物人教版必修1

回忆生命活动的直接能源物质是动物和人呼吸作用植物呼吸作用光合作用ADP+PI+酶ATP能量ATP5.3ATP的主要来源——细胞呼吸（一）细胞呼吸的概念：细胞呼吸与我们平时所说的呼吸有什么不同吗？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。酵母菌酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，便于用来研究细胞呼吸的不同方式。一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1、提出问题①

酵母菌是在什么条件下，使葡萄糖发酵产生酒精？②酵母菌在有氧条件下与无氧条件下进行呼吸作用所产生的CO2是否一样多？③酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物分别是什么？一、探究酵母菌细胞呼吸的方式2、作出假设3、设计实验在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精。在有氧条件下产生的CO2比在无氧条件下多。①怎样控制有氧和无氧的条件？③怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？实验总体思路？①配制酵母菌培养液，分别放在有氧和无氧下条件培养

↓②检测CO2的产生

↓③检测酒精的产生②怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？怎样鉴定有无酒精产生？有氧装置无氧装置2.B装置中，为什么要将B瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？1.质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？①怎样控制有氧和无氧的条件？3.如果在B瓶的酵母菌培养液上方覆盖一层石蜡油，可以达到控制无氧条件的目的吗？（1）

CO2的检测方法方法一：CO2使澄清石灰水变浑浊方法二：CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄（2）酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。这一原理在生活中有什么用处？②怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？怎样鉴定有无酒精产生？石灰水十分混浊培养液不能使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色石灰水有点混浊培养液使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色结论：有氧条件，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2结论：无氧条件，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO24、实验结果对比实验二、有氧呼吸外膜、嵴、内膜上、基质中（含与有氧呼吸有关的酶）1.有氧呼吸的主要场所：线粒体外膜内膜嵴基质2.有氧呼吸的过程阅读教材P93-94，思考讨论：1.有氧呼吸经历了几个阶段？各阶段发生的场所？物质变化？是否需要O2参与？释放能量多少？2.有氧呼吸各阶段所用的酶一样吗？3.有氧呼吸的定义？4.同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸有什么不同的特点？5.有氧呼吸过程中，O元素、C元素和H元素的转移途径？C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]少量能量少量能量酶6H2O20[H]12H2O6O2酶大量能量线粒体基质细胞质基质②①③线粒体内膜2.有氧呼吸的过程第一阶段：葡萄糖的初步分解第二阶段：丙酮酸彻底分解第三阶段：[H]的氧化过程场所反应物产物释放能量第一阶段第二阶段第三阶段有氧呼吸各阶段过程比较细胞质基质中主要是葡萄糖丙酮酸、4[H]少量能量线粒体基质中丙酮酸和水CO220[H]少量能量线粒体内膜上[H]、O2H2O大量能量1、哪个阶段产生CO2？2、哪个阶段有氧气参与反应？3、哪个阶段产生能量最多？7、能产生ATP的场所是？细胞质基质、线粒体5、哪个阶段产生水？4、哪个阶段有水参与？6、哪个阶段产生[H]最多?第二阶段第三阶段第三阶段第二阶段第三阶段第二阶段2.有氧呼吸的过程三、无氧呼吸C6H12O62C3H6O3（乳酸）

+

少量能量酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶或1.无氧呼吸的反应式：2.无氧呼吸的过程阅读教材P94-95，思考讨论：1.无氧呼吸经历了几个阶段？各阶段发生的场所？物质变化？释放能量多少？2.无氧呼吸各阶段所用的酶一样吗？3.无氧呼吸过程中有机物的氧化分解是否彻底？4.参照有氧呼吸的概念，概括无氧呼吸的定义？5.什么是发酵？发酵有几种类型？发酵等同于无氧呼吸吗？6.知识拓展：（1）进行无氧呼吸产生乳酸或酒精和CO2的生物分别有哪些？（2）真核生物只能进行有氧呼吸、原核生物只能进行无氧呼吸吗？无氧呼吸无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量,生成少量ATP的过程。细胞质基质线粒体C6H12O6(葡萄糖)散失ATP酶[H]能量丙酮酸酶C2H5OH(酒精)CO2C3H6O3（乳酸）酶2.无氧呼吸的过程C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酶C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量酶同样质量的葡萄糖氧化分解，为什么无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸少？无氧呼吸氧化分解有机物不彻底，尚有大量的能量储存在酒精或乳酸中。（画教材P94）如果有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳一样多，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的比例是多少？资料二：1mol葡萄糖在分解为乳酸时（不彻底氧化分解），只释放196.65KJ的能量，其中只有61.08KJ的能量储存在ATP中，其余能量均以热能形式散失了。3.有氧、无氧呼吸过程中的能量转换效率资料一：1mol葡萄糖燃烧可以产生2870kJ能量，而经过细胞有氧呼吸则可以使1161kJ能量储存在ATP中，还有1709kJ以热能的形式散失了。请你计算：（1）有氧、无氧呼吸的能量转换效率分别是多少？（2）这些能量大约分别能使多少摩尔ADP转化成ATP？资料三：1molADP转化为ATP需要吸收30.54kJ能量。4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较

类型项目

有氧呼吸

无氧呼吸区别

场所

条件

产物

释能

联系细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶较多,形成大量ATP较少,形成少量ATP①两者第一阶段完全相同②都分解有机物、释放能量二氧化碳和水酒精和二氧化碳或乳酸作业4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较C6H12O6

细胞质基质2C2H5OH+2CO2+能量6CO2+12H2O+能量2C3H6O3+能量2丙酮酸有O2线粒体无O2

细胞质基质共同进行分别进行四、细胞呼吸原理的应用资料分析P95-96五、影响细胞呼吸的因素呼吸速率又称呼吸强度。指在一定温度下，单位时间内细胞吸收氧气或释放二氧化碳的量，呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。呼吸速率=释放的CO2量或吸收的O2量测定绿色植物的呼吸速率必须在黑暗条件下进行，以排除光合作用的影响。五、影响细胞呼吸的因素1.内部因素：酶的种类和数量。2.外部因素主要有：氧气、温度、CO2和水分等。2.外因（1）温度：应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间。在农业上，例如大棚蔬菜夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗，提高产量。新疆哈密瓜

通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。（2）氧气浓度对于植物非绿色器官和酵母菌呼吸方式影响A点：B点：C点：D点：F点：只进行无氧呼吸，且无氧呼吸速度最大无氧呼吸消失点，O2浓度再增加，只进行有氧呼吸该点之后（CE），随O2浓度增加，CO2全部由有氧呼吸产生无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2量相同，消耗葡萄糖比例3:1细胞呼吸产生的CO2量最少，消耗的有机物最少。该点的O2浓度一般作为贮藏蔬菜、水果的最佳O2浓度五、影响细胞呼吸的因素图中AF段CO2生成量急剧减少的主要原因：

O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制，而有氧呼吸很弱。作业五、影响细胞呼吸的因素应用：贮藏蔬菜、水果、粮食时，应降低氧气浓度，减少有机物的消耗农作物生产中中耕松土通过增加氧气浓度抑制无氧呼吸，如纱布透气五、影响细胞呼吸的因素（3）水：在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增加。应用：将种子晒干，以减弱呼吸作用，有利于储存。含水量呼吸速率五、影响细胞呼吸的因素（4）二氧化碳对细胞呼吸有抑制作用。应用：在蔬菜和水果保鲜中，适当增加CO2浓度，可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗可提高保鲜效果六、细胞呼吸方式的判断(1)消耗O2→进行有氧呼吸，但无法确定是否同时进行了无氧呼吸。(2)有H2O生成→进行有氧呼吸，但无法确定是否同时进行了无氧呼吸。(3)无CO2生成→只进行产生乳酸的无氧呼吸。2.根据反应物、产物的类型判断1.根据生物的类型判断：原核生物无线粒体，大多进行无氧呼吸产生乳酸(如乳酸菌)或者酒精和二氧化碳，但也有些原核生物进行有氧呼吸，如醋酸杆菌、蓝藻等。高等动物无氧呼吸都是产生乳酸的，高等植物绝大部分无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，也有产生乳酸的，如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚(可记忆为“马吃甜玉米”)等。六、细胞呼吸方式的判断2.根据反应物、产物的类型判断(4)有CO2生成①CO2生成量

＝

O2消耗量→只进行有氧呼吸。②CO2生成量

>O2消耗量→有氧呼吸与无氧呼吸并存。③只生成CO2不消耗O2→只进行产生酒精的无氧呼吸。(5)有酒精生成①酒精量

＝

CO2量→只进行产生酒精的无氧呼吸。②酒精量<CO2量→既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸，多余的CO2来自有氧呼吸。(6)有乳酸生成①产生乳酸不产生CO2→只进行产生乳酸的无氧呼吸。②同时产生乳酸和CO2→进行产生