高中生物必修一教学课件：第三节《ATP的主要来源-细胞呼吸》

复习提问：

1、细胞内直接能源物质（能量的“通货”）

是

（中文名称），英文缩写为

。写出该物质的结构简式：

2、细胞内ATP与ADP的相互转化是细胞能量供应的机制，在ADP转化为ATP的过程中，所需要的能量主要来自于哪里？呼吸作用（细胞呼吸）三磷酸腺苷ATP第五章

第三节

ATP的主要来源

——细胞呼吸本节重点1.细胞呼吸的概念及其与ATP形成的关系2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点3.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用问题探讨1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？2.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗？物质分解的过程、产物都想同，并且都能释放等量的能量有。

①细胞呼吸是在温和的条件下进行的；②能量的释放是在一系列的反应过程中逐步释放的；③释放的能量部分的以热能的形式散失，部分的转移贮存到ATP中。呼吸：

机体与环境之间O2和CO2交换的过程。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CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。呼吸和呼吸作用的区别一、细胞呼吸的概念

细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。二、细胞呼

吸的方式有氧呼吸无氧呼吸

酵母菌：单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存。三、探究酵母菌细胞呼吸的方式（一）提出问题（二）做出假设（三）设计实验特别关注的问题1.怎样控制有氧和无氧条件？2.怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较CO2产生的多少？3.怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生

活？实验操作见教材92页“设计实验”中的有关“参考资料”注意事项

该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的呼吸作用，因此该实验是互为对照实验。作为对照实验，在实验设计时的注意事项是什么？

控制实验变量。该实验的变量是有无氧气。根据“参考资料”中的图可知，图A应为有氧条件，图B为无氧条件。有氧呼吸CDE吸收通入空气中的CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰。或溴麝香草酚蓝水溶液检测酵母菌在有氧条件下是否产生了二氧化碳无氧呼吸AB或溴麝香草酚蓝水溶液检测酵母菌在无氧条件下是否产生了二氧化碳条件澄清石灰水/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／慢出现灰绿色四进行实验,记录实验结果并分析分析酵母菌在有氧、无氧条件下都产生了CO2；有氧条件下产生的CO2多酵母菌在有氧条件下不产生酒精；无氧条件下产生酒精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。

五得出结论六实验结果所说明的问题1.A、B组都有CO2的产生说明了——

酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活2.从CO2产生的多少及有无酒精产生的情况，

说明了——

酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是种兼性厌氧型微生物。3.从A、B组的产物来看，说明了——

酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2

（还有水）；无氧呼吸的产物有CO2和酒精。问题回顾：1.呼吸作用的场所是？主要是线粒体，还有细胞质基质2.线粒体的结构怎样？

双膜结构，内膜向内折叠成嵴（增大了内膜的面积），嵴的周围充满了液态的基质，内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。线粒体的相关知识结构：外膜内膜嵴基质外膜内膜基质嵴有氧呼吸的过程图解

四、有氧呼吸C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP热线粒体细胞质基质②①③ADP+Pi+能量ATP酶有氧呼吸的过程第一阶段：C6H12O6（丙酮酸）第二阶段：2CH3COCOOH+6H2O酶第三阶段：24[H]+6O2C6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶总反应式：2CH3COCOOH+4[H]+能量6CO2+20[H]+能量酶12H2O+能量酶（大量）C6H12O6+

H2O+

O2酶CO2+

H2O+能量６６６12O的转移情况C6H12O6+

H2O+

O2酶CO2+

H2O+能量６６６12H的转移情况C6H12O6+

H2O+

O2酶CO2+

H2O+能量６６６12C的转移情况[H]丙酮酸丙酮酸有氧呼吸三个阶段的比较（1）C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量（2）2CH3COCOOH+6H2O6CO2+20[H]+能量酶（3）24[H]+6O212H2O+能量酶1.能量：都有能量的释放，但以第三阶段释

放的能量最多2.场所：第一阶段在细胞质基质中，第二阶

段发生在线粒体基质中，第三阶段

发生在线粒体内膜上。

3.氧气：只有第三阶段才需要氧气，作用是

氧化[H],生成水

发生部位反应物生成物释放能量生成ATP是否需氧第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质线粒体基质线粒体内膜葡萄糖丙酮酸H2O[H]O2丙酮酸[H]CO2+[H]H2O少量少量大量少量少量大量2ATP2ATP34ATP不需不需需有氧呼吸的概念

细胞在氧气的参与下，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。计算：

1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj的能量，其中有1161kj的能量被转移贮存到ATP中。那么，1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成____mol的ATP，其能量转换效率是______。3840.5%2870kJ1161kJATP中1709kJ热能C6H12O66H2O＋6O2＋6CO212H2O＋＋能量酶能量利用率为：40%1mol储存散失1mol的葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ1709kJ以热能形式散失1161kJ储存在ATP40.5％59.5％能使多少molADP转化为ATP？38mol①场所：A细胞质基质b线粒体基质c线粒体内膜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+6O26CO2+6H2O+能量酶(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有氧呼吸小结葡萄糖丙酮酸[H]少量能量

乙醇脱氢酶

乳酸脱氢酶酒精+CO2乳酸酶

五、无氧呼吸葡萄糖2丙酮酸少量能量［H］酶2C2H5OH＋2CO2酶产生酒精的无氧呼吸举例水稻根部细胞苹果果实内部细胞②酵母菌……C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶①大多数植物，如：细胞质基质产生乳酸的无氧呼吸葡萄糖2丙酮酸少量能量［H］酶2C3H6O3酶举例人和高等动物的肌细胞乳酸菌……甜菜块根马铃薯块茎C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量玉米胚细胞细胞质基质无氧呼吸定义葡萄糖C6H12O6C3H4O3C3H4O3丙酮酸

[H]ATPO2酒精

C2H5OH酶1

C3H6O3乳酸

酶2

CO2酶

细胞质基质问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？

196.65kJ135.57kJ热能C6H12O62C3H6O3＋能量酶无氧呼吸能量的释放量能量利用率为：31%形成的ATP是有氧呼吸的：1/1961.08kJ1mol2molATP储存散失第一阶段

第二阶段场所反应物生成物产生ATP数量是否需氧细胞质基质细胞质基质葡萄糖丙酮酸和[H]少量否无氧呼吸的两个阶段丙酮酸酒精+CO2无否特点：反应条件温和，分步反应，逐步放能。乳酸无氧呼吸的概念

细胞在缺氧的条件下，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，产生酒精或乳酸等中间产物，释放少量能量，生成ATP的过程。无氧呼吸的特点氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行

六、有氧呼吸与无氧呼吸的比较共同点实质：过程：葡萄糖丙酮酸有氧无氧CO2+H2O+能量（大量）C2H3OH+CO2+能量（少量）C3H6O3+能量（少量）氧化分解有机物，释放能量都有丙酮酸（中间产物）的生成

项目类型有氧呼吸无氧呼吸

不同条件场所氧化产物能量释放相同联系本质意义（最主要）细胞质基质（第一阶段）线粒体（第二、三阶段）细胞质基质CO2和水CO2和酒精或乳酸大量少量酶和Ｏ２需酶不需Ｏ２第一阶段完全相同氧化分解有机物，释放能量，生成ATP为细胞的生命活动提供ATP有氧呼吸和无氧呼吸的区别比较项目有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧物质代谢能量代谢主要在线粒体内细胞质基质必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分解成CO2和H2O有机物分解不彻底,形成中间产物(酒精或乳酸）1mol2870

(kj)1161ATP热能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)热能同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？

七、影响呼吸作用的外界因素

1.温度：温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。

2.O2的浓度：

①在一定范围内，随O2浓度的增大，有氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受线粒体的限制，呼吸作用强度不再增大。

②O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。

3.CO2浓度：过大抑制呼吸作用的进行

八、细胞呼吸原理的应用1.在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。2.在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收3.在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖（创可贴和注射破伤风）4.在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼吸作用，减少有机物的消耗。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

的繁殖，从而有利于伤口的愈合；厌氧病原菌2、对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使

，从而有利于

，此外，松土透气还有利于土壤中

的生长繁殖，能够促使这些

对土壤中

的分解，从而有利于植物对

的吸收；根细胞进行充分的有氧呼吸根系的生长和对无机盐的吸收好氧微生物微生物无机盐有机物3、酵母菌是兼性厌氧微生物，在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行

呼吸并大量繁殖，在无氧条件下则进行

发酵；有氧酒精4、破伤风芽孢杆菌只能进行

呼吸，伤口破损较深或被锈铁钉扎伤，病菌容易

，此时需

；无氧生存并大量繁殖及时到医院治疗清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清5、有氧运动是指人体细胞充分获得氧气的情况下所进行的体育锻炼，如

。慢跑提倡有氧运动的原因是：不致因剧烈运动导致供氧的不足，而使部分肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸。要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等在储存水果、蔬菜、种子时要从哪些方面考虑？一定要在绝对无氧环境中才能延长储存时间吗？不是。应该在低氧环境储存种子堆放时为什么会发热？

种子进行细胞呼吸释放出能量，部分转化为热能。有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较课堂练习1.有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点是都有能量的释放,但释放能量最多的是________;在线粒体中进行的是第________阶段;第____阶段需要O2,氧的作用是________;第____阶段产生[H]最多；丙酮酸是第___阶段的产物。第三阶段二、三一三氧化[H]二2.现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发

酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2

和吸收的O2之比是()A.3:1B.1:2C.4:3D.2:3C3.下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性

酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产

生CO2的试管有（）①葡萄糖+已破裂的细胞②葡萄糖+线粒体③丙酮酸+线粒体④葡萄糖+细胞质基质（隔

绝空气）⑤丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气）A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④C4.右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响，试分析：释放的相对值CO2

（1）A点表示植物组织释放CO2较多，这些CO2是_________的产物。

（2）由A到B，CO2的释放量急剧减小，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_________________________；到C点以后CO2的释放量不再增加，其主要原因是____________________________。随O2的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强无氧呼吸

受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强5.陆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