B1-5-3ATP的主要来源-细胞呼吸(新课)

第3节ATP的主要来源什么是细胞呼吸？它与ATP的形成有什么关系？有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？本节聚焦一、细胞呼吸

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＿＿＿＿＿或其他产物，释放出能量并生成＿＿＿的过程。自主学习二氧化碳ATP

1．呼吸作用和物质的燃烧有什么共同点？

两者的共同点：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且都释放出能量。讨论：

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。

3．在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？讨论：一、细胞呼吸【探究】酵母菌细胞呼吸的方式

1．实验原理

（1）酵母菌

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＿＿＿＿＿菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。

（2）CO2的检测方法

CO2可使＿＿＿＿＿＿变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变＿＿再变＿＿。

（3）酒精的检测＿＿色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成＿＿＿色。兼性厌氧澄清石灰水绿黄灰绿橙

2．提出问题

酒精和CO2是酵母菌在有氧条件下还是在无氧条件下产生的？

3．作出假设酵母菌在有氧呼吸时产生CO2、在无氧呼吸时产生CO2和酒精。【探究】酵母菌细胞呼吸的方式

4．设计并进行实验

（1）配制酵母菌培养液取20g新鲜的＿＿＿＿＿＿＿，分成两等份，分别放入锥形瓶A和锥形瓶B中，再分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的＿＿＿＿溶液。【探究】酵母菌细胞呼吸的方式食用酵母菌葡萄糖

（2）组装实验装置如图，放置在25℃～35℃环境下培养8～10小时。有氧条件装置无氧条件装置【探究】酵母菌细胞呼吸的方式

（3）观察CO2的产生观察记录澄清石灰水＿＿＿＿的情况。

（4）检测酒精的产生①取2支试管编号1和2。②各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2mL注入试管1和2。③分别滴加0.5mL溶有＿＿＿＿＿的浓硫酸溶液，振荡并观察。变混浊重铬酸钾【探究】酵母菌细胞呼吸的方式

5．实验现象及分析

【探究】酵母菌细胞呼吸的方式甲组（有氧条件）乙组（无氧条件）现象澄清石灰水滴加重铬酸钾的浓硫酸溶液1号试管呈现＿＿＿2号试管呈现＿＿＿原因分析有氧条件下：无氧条件下：变浑浊，且浑浊程度高，速度快变浑浊，但浑浊程度和速度次于甲灰绿色释放的CO2多，无酒精产生释放的CO2较少，同时有酒精产生橙色

6．实验结论

（1）酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行＿＿＿＿＿＿。（2）在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生＿＿＿＿＿＿＿＿。（3）在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生＿＿＿，还产生少量的＿＿＿。【探究】酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸大量的CO2和水酒精CO2

1．本实验的自变量、因变量、无关变量是什么？

自变量：氧气的有无。

因变量：CO2的产生量、酒精的产生。

无关变量：酵母菌的新鲜程度、培养液的量及浓度、实验室的温度等。【合作探究】

2．配制酵母菌培养液时为什么要用新鲜的食用酵母菌？

新鲜的酵母菌繁殖快，细胞呼吸旺盛，实验效果明显。

3．甲装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？

保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。【合作探究】

4．质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？

除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中，澄清石灰水变混浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。【合作探究】

5．乙装置中，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？

B瓶刚密封后，锥形瓶中有氧，酵母菌进行有氧呼吸，需将开始产生的CO2排掉。一段时间后，B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水。【合作探究】

1．概念

有氧呼吸是指细胞在＿＿的参与下，通过＿＿＿＿＿＿＿作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生＿＿＿＿＿＿和＿＿，释放能量，生成许多＿＿＿的过程。

2．条件

必须有＿＿参与，＿＿＿＿催化。二氧化碳ATP

氧多种酶的催化水氧二、有氧呼吸自主学习多种酶

3．场所

主要是线粒体。线粒体的＿＿＿＿和＿＿＿＿含有许多种与有氧呼吸有关的酶。内膜上基质中线粒体的结构示意图自主学习二、有氧呼吸

4．过程（分三个阶段）

（1）第一阶段

①场所：＿＿＿＿＿＿②物质变化：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿③产能情况：＿＿＿＿＿＿＿＿释放出少量能量细胞质基质二、有氧呼吸葡萄糖丙酮酸＋［H］酶自主学习

4．过程（分三个阶段）

（2）第二阶段

①场所：＿＿＿＿＿＿②物质变化：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿③产能情况：＿＿＿＿＿＿＿＿释放出少量能量线粒体基质二、有氧呼吸丙酮酸＋H2O

CO2＋［H］酶自主学习

4．过程（分三个阶段）

（3）第三阶段

①场所：＿＿＿＿＿＿②物质变化：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿③产能情况：＿＿＿＿＿＿＿＿释放出大量能量线粒体内膜二、有氧呼吸［H］＋O2

H2O酶自主学习

二、有氧呼吸

过程特点：有机物＿＿＿氧化分解；能量是＿＿＿释放的。彻底逐步二、有氧呼吸

5．反应式

6．能量转化

1mol葡萄糖彻底氧化分解以后，可使1161kJ左右的能量储存在＿＿＿＿中（约40%）

，其余的能量则以＿＿＿＿的形式散失掉了。热能ATP

6．从线粒体结构上分析，其与有氧呼吸相适应的特点有哪些？

（1）线粒体内膜向内折叠形成嵴，使内膜表面积大大增加，增大有氧呼吸酶的附着面积。（2）内膜和基质中含有大量与有氧呼吸有关的酶。

【合作探究】

7．有氧呼吸中，［H］产生和参与反应分别发生在哪些阶段？

［H］产生的阶段：第一、二阶段；［H］参与反应的阶段：第三阶段。

8．有氧呼吸中，哪些阶段产生ATP？产生最多的是哪个阶段？

有氧呼吸三个阶段均产生ATP；第三个阶段产生的ATP最多。

【合作探究】

9．从反应条件以及物质与能量变化的角度，分析有氧呼吸中第一、二阶段的相同点以及三个阶段的相同点。

（1）第一、二阶段：都产生［H］和释放少量能量，都需要酶，不需要氧气。（2）三个阶段：都需要酶的参与，都有能量的产生。【合作探究】

1．概念

无氧呼吸是指细胞在＿＿＿的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解，产生＿＿或＿＿＿等中间产物，释放＿＿＿能量，生成ATP的过程。

2．条件：不需要＿＿的参与。

3．场所：在＿＿＿＿＿＿中进行。缺氧酒精乳酸氧细胞质基质三、无氧呼吸自主学习少量

第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段完全相同。第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化下，分解成＿＿＿＿＿＿，或转化成＿＿＿。无氧呼吸只在＿＿＿阶段释放出少量能量，葡萄糖中的大部分能量则存留在＿＿＿或＿＿＿中。

乙醇脱氢酶乳酸脱氢酶酒精+CO2乳酸酶少量能量葡萄糖丙酮酸［H］线粒体细胞质基质4．过程（分两个阶段）酒精和CO2乳酸第一酒精乳酸三、无氧呼吸自主学习

5．反应式（两种）C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+少量能量酶C6H12O6→2C2H5OH(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、玉米胚等）例：大多数高等植物、酵母菌三、无氧呼吸自主学习

6．发酵

酵母菌、乳酸菌等微生物的＿＿＿＿也叫发酵。产生酒精的叫做＿＿＿＿＿；产生乳酸的叫做＿＿＿＿＿。酒精发酵乳酸发酵无氧呼吸三、无氧呼吸自主学习

10．苹果储藏久了，会闻到酒精的气味，而马铃薯储藏久了却闻不到酒精的气味，请分析原因。【合作探究】

有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件产物分解程度能量释放相同点联系实质意义细胞质基质、线粒体细胞质基质需O2、酶CO2、H2O乳酸或酒精、CO2彻底不彻底（有小分子有机物）多少第一阶段的反应完全相同分解有机物，释放能量，合成ATP 为生命活动提供能量，为物质转化提供原料不需O2，需酶【合作探究】11．无氧呼吸与有氧呼吸有何异同？

12．如何判断细胞呼吸的类型？

在以C6H12O6为底物的情况下，CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据：

①不消耗O2，释放CO2

②O2吸收量＝CO2释放量③O2吸收量＜CO2释放量【合作探究】→只进行无氧呼吸→只进行有氧呼吸→两种呼吸方式同时进行，多余的CO2来自无氧呼吸

四、细胞呼吸原理的应用

1．有氧呼吸原理的应用（1）包扎伤口应选用＿＿＿的敷料。（2）提倡慢跑等有氧运动使细胞进行＿＿＿＿＿，避免肌肉产生大量＿＿。（3）作物栽培时要及时松土透气，利于根系的＿＿＿。（4）稻田定期排水有利于根系＿＿＿＿＿，防止幼根变黑、腐烂。透气有氧呼吸乳酸生长有氧呼吸

四、细胞呼吸原理的应用

2．无氧呼吸原理的应用（1）利用粮食，通过＿＿＿＿＿＿可以生产各种酒。（2）利用淀粉、＿＿＿＿＿或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。（3）破伤风芽孢杆菌可通过＿＿＿进行大量繁殖，较深的伤口需清理、敷药并注射＿＿＿＿＿＿＿＿。酵母菌发酵醋酸杆菌破伤风抗毒血清无氧呼吸

1．检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，有关的描述不正确的是（）

A．CO2可使澄清的石灰水变浑浊

B．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄

C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色

D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色C课堂检测

2．在细胞质基质和线粒体内均能完成的是（）

A．葡萄糖→丙酮酸

B．丙酮酸→酒精＋CO2

C．ADP＋Pi＋能量→ATP

D．［H］＋O2→H2O

C课堂检测线粒体基质线粒体内膜3．下图是有氧呼吸过程图解，请据图回答：⑴依次写出1、2、3所代表的物质名称：＿＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。⑵比较4、5、6所代表的能量，释放能量最多的是＿＿。⑶有氧呼吸第一阶段的场所是＿＿＿＿＿＿；第二阶段的场所是＿＿＿＿＿＿；第三阶段的场所是＿＿＿＿＿＿。⑷如果O2供应不足，则人体内C6H12O6的分解产物是＿＿＿，反应场所是＿＿＿＿＿＿。丙酮酸H2OCO26细胞质基质乳酸细胞质基质C6H12O6课堂检测

4．将酵母菌放含有培养液的的密闭的锥形瓶中，测得CO2的释放量比O2的吸收量大一倍，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为（）

A．1/6

B．1/3

C．1/2

D．1BC6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少