第3节-ATP的主要来源-细胞呼吸

拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡把呼吸作用比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”。第1页/共51页问题探讨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？共同点：都是物质的氧化分解过程；都产生CO2等产物、释放能量。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。第2页/共51页呼吸：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对比2、呼吸和呼吸作用的区别

细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。第3页/共51页一、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第4页/共51页酵母菌第5页/共51页淀粉酵母菌酒精葡萄糖

细胞呼吸酵母菌酵母菌1、兼性厌氧菌2、生长周期短，繁殖速度快。3、单细胞的真核细胞第6页/共51页三、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？第7页/共51页酵母菌有氧、无氧条件下进行的呼吸作用的产物分别是什么？1.提出问题2.作出假设

酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。

探究酵母菌细胞呼吸的方式第8页/共51页实验思路？分析变量自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物有氧无氧影响实验结果的可变因素酒精、CO2分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳3.设计实验

探究酵母菌细胞呼吸的方式第9页/共51页思考并解决下列问题：(1)怎样鉴定有无CO2产生？(2)怎样鉴定有无酒精产生？3.设计实验►CO2的检测：1.通入澄清的石灰水：澄清→浑浊2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→绿→黄第10页/共51页►酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应：

橙色→灰绿色

探究酵母菌细胞呼吸的方式这一原理可以用来检测司机是否喝了酒．具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬．第11页/共51页4.进行实验

探究酵母菌细胞呼吸的方式

步骤一：酵母菌培养液的配制

取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B（500mL）中。分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。注意将葡糖糖溶液先煮沸、再冷却后加入锥形瓶煮沸可将葡糖糖溶液中的细菌杀死，排除其他细菌影响；煮沸可排除溶液中的氧。冷却，避免将酵母菌杀死？第12页/共51页

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

探究酵母菌细胞呼吸的方式接橡皮球（或气泵）4.进行实验第13页/共51页步骤三：B实验组(无氧情况下)酵母菌培养液澄清石灰水

探究酵母菌细胞呼吸的方式4.进行实验第14页/共51页

步骤四：鉴定是否有酒精产生0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液A组B组橙色橙色橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色

探究酵母菌细胞呼吸的方式第15页/共51页有氧呼吸A瓶前的锥形瓶加入NaOH溶液的目的是什么？第16页/共51页有同学认为，在有氧呼吸实验装置中１０％的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？第17页/共51页无氧呼吸B瓶封口放置一段时间后，再连通锥形瓶保证瓶内原有氧气被消耗？第18页/共51页条件澄清石灰水/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／慢出现灰绿色第19页/共51页有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液第20页/共51页

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。

探究酵母菌细胞呼吸的方式5.分析结果，得出结论第21页/共51页（四）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。第22页/共51页对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。第23页/共51页第24页/共51页问题回顾：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。第25页/共51页1.有氧呼吸过程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+

能量（2ATP）（丙酮酸）（少量）场所：细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶6CO2+20[H]+能量（2ATP）（少量）场所：线粒体基质②2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+能量（34ATP）（大量）场所：线粒体内膜③24[H]+6O26H2O+有氧呼吸第26页/共51页C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸化学反应式：说明：需要的氧气与产生的二氧化碳的量相等。第27页/共51页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、H2OCO2、[H]少量[H]、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜对比第28页/共51页有氧呼吸的过程图解

四、有氧呼吸第29页/共51页有氧呼吸第30页/共51页有氧呼吸三个阶段的比较（1）C6H12O62CH3COCOOH+4[H]+能量（2）2CH3COCOOH+6H2O6CO2+20[H]+能量（3）24[H]+6O212H2O+能量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],生成水第31页/共51页①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有氧呼吸小结第32页/共51页33三、无氧呼吸1、无氧呼吸的概念

一般是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氧化产物，同时释放出少量能量的过程。2、无氧呼吸的场所：细胞质基质第33页/共51页无氧呼吸1.过程☆与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+

能量（丙酮酸）（少量）场所：细胞质基质①第34页/共51页丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质

②C6H12O6酶2CH3COCOOH（丙酮酸）+能量酶2C3H6O3（乳酸）A.乳酸发酵

例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸）+能量酶2C2H5OH（酒精）+2CO2

B.酒精发酵

例：大多数植物、酵母菌酶无氧呼吸第35页/共51页有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系第36页/共51页C6H12O6酶2分子丙酮酸酶酶无氧呼吸物质能量变化2C2H5OH+2CO2+能量2C3H6O3+能量196.65kJ61.08kJATP热能无氧第37页/共51页无氧呼吸的过程葡萄糖丙酮酸[H]少量能量

乙醇脱氢酶

乳酸脱氢酶酒精+CO2乳酸酶第38页/共51页

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、需酶大量少量①两者第一阶段完全相同②都分解有机物，释放能量，合成ATP有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和水氧化彻底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不彻底第39页/共51页无氧呼吸的概念

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第40页/共51页

4、细胞呼吸原理的应用

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。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好氧细菌。在有氧条件下，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。第41页/共51页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。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。第42页/共51页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。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。第43页/共51页课堂练习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]二第44页/共51页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.②③④C第45页/共51页4.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，有氧呼吸不再加强第46页/共51页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产生的能量太少（）

A.①②B.②③C.③④D.④①D6.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D第47页/共51页7.一运动员正在进行长跑训练，从他的大腿肌肉细胞中检测到

3种化学物质，其浓度变化如右图所示，图中P、Q、R三曲线依次代表（）B锻炼时间（分）A.O2、CO2、乳酸B.乳酸、CO2、O2C.CO2、O2、乳酸D.CO2、乳酸、O2第48页/共51页8.右图表示北方的一个贮存白菜的地窖，随着O2的消耗，CO2浓度变化的情