第5章第3节(1)ATP的主要来源-细胞呼吸ppt0326154917706

第5章细胞的能量供应和利用第3节ATP的主要来源——细胞呼吸呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。呼吸作用也称细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。对比1.呼吸和呼吸作用的区别1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生CO2等产物，并且都释放出能量。2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。问题探讨3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌酵母是一种单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都能生存，属于兼性厌氧菌。二作出假设一提出问题三设计实验四进行实验五分析实验现象，得出结论六表达和交流二作出假设：一提出问题：三设计实验：酵母菌在什么条件下产生酒精?酵母菌在不同条件下是否都能产生CO2？产生的CO2是否一样多?酵母菌在无氧条件下产生酒精。酵母菌在不同条件下都产生CO2，且有氧条件下产生的CO2比无氧条件下多。②根据实验需要，理清实验步骤配制培养液控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量设置对比实验科学检测因变量限制好无关变量①明确实验目的，科学设计实验设计实验须注意：２、鉴定有无酒精产生：１、鉴定有无二氧化碳产生：二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；

也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色．步骤一：配制酵母菌培养液10g酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液A组B组实验步骤步骤二：A实验组(有氧情况下)10%NaOH酵母菌培养液澄清石灰水实验步骤步骤二：B实验组(无氧情况下)实验步骤步骤三：鉴定是否有CO2产生;鉴定是否有酒精产生0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液A组B组橙色实验步骤橙色条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾--浓硫酸溶液有氧无氧变混浊／快无变化变混浊／慢出现灰绿色五分析实验现象，得出结论四进行实验①酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生二氧化碳在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。五分析实验现象，得出结论酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生了大量的CO2和H2O；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的CO2。

五分析实验现象，得出结论六表达和交流探究酵母菌的呼吸方式（视频）

1、NaOH的作用是什么？

2、澄清的石灰水有什么作用？

3、如何说明CO2产生的多少？

4、如何控制无氧的条件？

5、酵母菌的呼吸有几种方式？每种方式的条件和产物有什么区别？

6、重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理在生活中有什么应用？小组讨论①有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段？②有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里？有氧呼吸的生成物H2O中的O从何而来？③有氧呼吸过程中哪几个阶段有[H]产生？其去向？④有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生？最多的是哪一个阶段？⑤有氧呼吸过程中哪些物质是由细胞质基质转运到线粒体的？哪些物质又是相反？思考：看书C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸能量散失ATP能量散失ATP

CO2

H2O酶

[H]

O2

H2O酶散失ATP能量有氧呼吸的全过程图解：有氧呼吸的三个阶段葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3（丙酮酸）

+4[H]+少能场所：细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶6CO2+20[H]+少能

场所：线粒体基质②2C3H4O3（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+

大量能量（热能和34ATP）场所：线粒体内膜③24[H]+6O2+6H2O热能和2ATP热能和2ATP有氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段第二阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸和水CO2、H]少量[H]、O2H2O大量线粒体线粒体对比①主要场所：线粒体②能量去向：一部分以热能形式散失另一部分转移到ATP中③总反应式：④有氧呼吸概念：细胞在____的参与下，通过_______的催化作用，把_______等有机物_______________，产生_____和_____，释放______,生成_________的过程。

C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸小结(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约40%)氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解许多ATP38个ATP呼吸作用中的元素转移探究有氧呼吸中的C元素转移用14C标记C6H12O6；O元素转移用18O标记H218O，18O2。C转移：C6H12O6→丙酮酸→CO2C6H12O6→丙酮酸→[H]→H2OH转移H2O→[H]→H2O→CO2H2OC6H12O6→丙酮酸O转移：O2→H2O

粮食贮藏为什么需降低呼吸速率？呼吸速率高，会消耗大量有机物；呼吸放出的水分使粮堆湿度增大，呼吸加强；呼吸放出的热量使粮温升高，反过来又增强呼吸；高温高湿使微生物迅速繁殖，最后导致粮食变质。种子安全贮藏的条件：

1、晒干：进仓种子的含水量不得超过安全含水量

2、通风和密闭：冬季或晚间开仓，冷风透过粮堆，散热散湿；梅雨季节进行全面密闭，以防外界潮湿空气进入

3、气体成分控制：适当增加CO2和降低O2含量；或抽出粮仓空气充入N2三、无氧呼吸无氧呼吸指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。场所：细胞质基质。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、酵母菌同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？发酵微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）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无氧呼吸的意义

高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。

人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。三、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ATP四、细胞呼吸原理的应用（1）选用“创可贴”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，避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。1、资料分析（2）酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。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──味精。（3）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，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物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。（4）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的氧气通过气腔（图16）运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。水稻根的横切面（5）较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。（6）有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺和马拉松长跑等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。

讨论生活生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例？试举一两例加以说明。胖人通过适量的运动，细胞呼吸的速率会加快，细胞内有机物的分解会增加，体重就会下降。应当将蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷凉的地方储藏，这样能够降低细胞呼吸的速率，减少细胞内有机物的损耗。新疆的哈密瓜特别甜是因为昼夜温差较大，故糖类等有机物积累丰富，而消耗较少。细胞呼吸的意义为生命活动提供能量细胞呼吸能量热能散失能量转移ATPADPPi能量细胞分裂生长发育矿质元素吸收肌肉收缩神经冲动的传导C6H12O6CO2＋H2O生物体的能源物质生物体的主要能源物质_____;生物体的直接能源物质_____;生物体的储能物质_____;生命活动的最终能源物质动物细胞的储能物质_____;植物细胞的储能物质_____;细胞进行生命活动的主要能源物质

_____;糖类、脂肪、蛋白质糖类ATP脂肪糖原淀粉太阳能葡萄糖3.在有氧呼吸过程中,氧气的作用是——————————————————————4.生物的细胞呼吸可分为——————和———————两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过——————

呼吸提供，其能源物质主要是————。与氢结合生成水，释放能量。有氧呼吸无氧呼吸有氧葡萄糖1.葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在——————2.人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为——————线粒体乳酸课堂练习5.生物的生命活动所需要的能量主要来自：Ａ.糖类的氧化分解Ｂ.脂类的氧化分解Ｃ.蛋白质的氧化分解Ｄ.核酸的氧化分解6.人体进行有氧呼吸的主要场所是Ａ.肺细胞Ｂ.内环境Ｃ.线粒体Ｄ.细胞质基质AC7.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8.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是

A.呼吸作用减弱

B.呼吸作用加强

C.光合作用减弱

D.促进了物质的分解DA9.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10.同样消耗１mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的

A.20倍

B.19倍

C.６倍多

D.12.7个百分点DB11、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表

A、O2、CO2、乳酸B、乳酸、CO2、O2C、CO2、O2、乳酸D、

CO2、乳酸、O212.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为①产生的酒精对细胞有毒害②产生的乳酸对细胞有毒害③没有专门的无氧呼吸结构④产生的能量太少（）

A.①②B.②③C.③④D.④①D13.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是()A.不产生CO2B.一定产生CO2C.不形成ATPD.物质氧化分解不彻底D15.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：⑴

A点表示植物组织的CO2较多，这些CO2________的产物。

⑵

由A到P，CO2的释放量急剧减少，其原因是________。

。AC⑶由P到C，CO2的量逐渐增加，其主要原因是________

。无氧呼吸氧气增加，无氧呼吸受到抑制氧气含量增加，有氧呼吸加强，释放的CO2量增多15.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：AC(5)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是_________，进行此种呼吸方式所用的底物是________________。(4)外界氧浓度在10％以下时，该器官的呼吸作用方式是_______________________。有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸

葡萄糖15.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：AC（6）为了有利于储存蔬菜和水果，储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