第三节 ATP的主要来源-细胞呼吸

动物、人、真菌、多数细菌等绿色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

酶糖类、脂肪等有机物氧化分解第3节ATP的主要来源－细胞呼吸⒈呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？问题探讨⒉呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那样剧烈吗？⒊在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？举例说明。都是氧化分解过程；都释放能量并产生CO2。不能能通过无氧呼吸释放能量，如蛔虫等

有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ＡＴＰ的过程。呼吸作用（细胞呼吸）的概念有机物CO2(或其他产物)+能量氧化分解“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗？细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌：单细胞真菌，真核生物，有细胞壁和液泡。提出问题

酵母菌在有氧条件下产生的气体是CO2吗？酒精和CO2是酵母菌在什么条件下产生的？作出假设

酵母菌在有氧条件下产生CO2

酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2设计实验明确实验目的，科学设计实验根据实验需要，理清实验步骤１、怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？（配制培养液）２、怎样控制有氧和无氧环境？自变量、因变量、无关变量设置对照实验3.怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较

CO2产生的多少？相关知识1、CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）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下与酒精发生反应，变成灰绿色。四、实验结果1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰水变浑浊。2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多五、观测、记录条件澄清石灰水/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／慢出现灰绿色细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸包括

细胞呼吸的方式

酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。有氧呼吸有氧呼吸的场所：1C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，其反应式如下：有氧呼吸的过程第一阶段：

C6H12O6第二阶段：

2C3H4O3+6H2O酶第三阶段：

24[H]+6O2C6H12O6+6H2O

+6O26CO2+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）丙酮酸彻底分解[H]的氧化（丙酮酸C3H4O3)葡萄糖的初步分解什么是有氧呼吸？有氧呼吸：细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。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细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量[H]、O2线粒体基质丙酮酸、H2O[H]、CO2少量线粒体内膜H2O大量

有氧呼吸是指细胞在_____的参与下，通过_____的催化作用，把糖类等有机物_____氧化分解，产生_____和____，同时释放出能量，生成许多______的过程。有氧呼吸概念氧酶ATPH2OCO2彻底

C6H12O6+6H2O+6O2

酶6CO2

+12H2O

+能量上述反应生成物中的CO2和H2O

中的O分别来自反应物中的什么物质?思考能量热能(散失)可转移的能量ADP＋PiATP1161kJ2870kJ1mol葡萄糖1709kJ能量的利用率：1161/2870×100％=40％ATP:1161/30.54=38mol

C6H12O6+6H2O+6O2

酶6CO2

+12H2O

+38molATP无氧呼吸：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。葡萄糖丙酮酸无O2过程：酒精+CO2+少量能量酶（大部分高等植物、酵母菌）乳酸+少量能量酶（马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物肌细胞、乳酸菌）（二）、无氧呼吸主要场所：细胞质基质C6H12O6能量（少）

2丙酮酸（2CH3COCOOH）[H]能量（少）2C2H5OH（酒精）+2CO2酶酶能量（少）2C3H6O3(乳酸)酶细胞质基质第一阶段第二阶段无氧呼吸总反应式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葡萄糖2丙酮酸12H2O+6CO2+能量（大量）2C2H5OH+2CO2+能量（少量）2C3H6O3+能量（少量）或O2,酶酶有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：第一阶段完全相同第一阶段第二阶段无氧呼吸的第一、二阶段都在细胞质基质中进行第二、三阶段C6H12O6酶2C3H6O3+196.65KJ61.08KJC6H12O6+6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+2870KJ1161KJ38ATP2ATP19︰1

能量比较：1mol葡萄糖在有氧和无氧条件下分解释放的能量比较总反应式：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量

酶细胞质基质C6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2

+少量能量酶（2molATP）（2molATP）

C6H12O6+6H2O+6O2

酶6CO2

+12H2O＋

38molATP人和高等动物骨骼肌缺氧状态、成熟红细胞；C6H12O62C3H6O3（乳酸）

+少量能量

酶玉米胚、马铃薯块茎、甜菜的块根等；乳酸菌此过程不产生CO2（2molATP）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O2(O2用于第三阶段和氢反应生成水)

、酶不需分子氧(故无氧呼吸产物中无水)、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动物无氧呼吸不产生酒精；无氧呼吸在有氧存在时受到抑制。呼吸作用的意义：呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。有机物热能可转移的能量有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸区别条件场所产物释放能量需O2，需酶细胞质基质、线粒体细胞质基质CO2、H2O酒精和CO2或乳酸较多较少第一阶段是相同的（葡萄糖生成丙酮酸，产生少量能量和[H]）分解有机物、释放能量的过程相同点过程实质不需O2，需酶知识总结呼吸作用的概念呼吸作用类型有氧呼吸无氧呼吸呼吸作用葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解[H]的氧化丙酮酸不彻底分解乳酸发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解VS1、场所3、物质变化4、能量变化2、条件

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：利用氧气抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖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。粮食储藏和果蔬保鲜

细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等粮食储藏:低温，低氧，干燥果蔬保鲜：低温，低氧，低湿我们购买罐头食品时发现有这样的说明：若真空安全钮鼓起请勿购买。请问这是什么原因？这说明罐头食品在生产时灭菌不彻底，微生物在无氧条件下发生无氧呼吸产生了CO2使真空安全钮鼓起说明食物可能变质

影响呼吸作用的因素

内部因素——遗传因素（决定酶的数量和种类）

1、不同种类植物呼吸速率不同，一般情况下，水生植物>旱生植物，阳生植物>阴生植物

2、同一植物不同器官呼吸速率不同

生殖器官>营养器官3、同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降2、O2浓度对细胞呼吸的影响氧气浓度对细胞呼吸的影响强度类型一定范围内，氧气浓度升高有利于有氧呼吸的进行；但氧气的存在对很多厌氧生物的无氧呼吸有很强的抑制作用对于酵母菌和植物器官，在氧气充足的情况下进行有氧呼吸，没有氧气的情况下进行无氧呼吸，在较低氧气浓度下，两种呼吸方式同时进行温度呼吸速率应用：低温保鲜；增大昼夜温差（1）温度（3）水细胞含水量呼吸速率酶数量的限制环境中水含量呼吸速率长时间无氧呼吸供能不足应用：种子晒干保存（2）CO2过高CO2抑制细胞呼吸应用：增加CO2的浓度保鲜影响细胞呼吸的外部因素细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）1、若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸（如A点）。2、若产生的CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存（图中AC段）。3、若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸（图中C点以后）。4、B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示），此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值（10%）以上时。无氧呼吸消失，说明有O2存在时，无氧呼吸受到抑制。O2%CO2释放量有氧呼吸无氧呼吸ABCDCO2的总量510152025呼吸作用计算问题C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

C6H12O6

2

C2H5OH（酒精）+2CO2+能量1、无O2吸收，无CO2释放，进行产生乳酸的无氧呼吸2、无O2吸收，有CO2释放，进行产生酒精的无氧呼吸3、有O2吸收=CO2释放，进行有氧呼吸4、CO2释放量>O2吸收量，进行有氧和无氧呼吸当有氧呼吸速率与无氧呼吸速率相等时，CO2和O2的比例关系，CO2/O2=4/3

酶

酶2C3H6O3（乳酸）+能量C6H12O6

酶AB探究一:酵母菌细胞呼吸的类型要通过实验探究酵母菌的细胞呼吸类型,还要同时设计另一个实验,简要说出思路?结果预测和结论:结果预测(红色液滴移动情况)相应结论装置A装置B123左移不动只有有氧呼吸右移不动只有无氧呼吸左移右移两种呼吸类型都有1、A中有CO2产生，可以说明

2、B中有CO2产生，可以说明

3、AB中有CO2产生，则

植物细胞该细胞正在进行无氧呼吸该细胞正在进行有氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸在同时进行O2浓度对细胞呼吸的影响1、判断细胞呼吸的方式氧气浓度为B时：

。氧气浓度为B到G（不包括B点和G点）时：

。氧气浓度大于G（包括G点）时

。2、绿色区域代表的含义是：

。3、如果DE=3CD，那么有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的比值为

，若有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖，CD和DE的长度之比为：

。只有无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸同时进行只有有氧呼吸不同氧气浓度下无氧呼吸的强度1∶1DE=3CD如果纵坐标表示某种物质的物质的量，请在下列两个坐标中画出无氧呼吸释放二氧化碳量和葡萄糖消耗总量的曲线。条件有氧呼吸消耗O2量有氧呼吸产生CO2量有氧呼吸消耗葡萄糖量无氧呼吸产生CO2量无氧呼吸消耗葡萄糖量CO2产生总量葡萄糖消耗总量A条件60B条件124C条件318D条件02单位:mol610611224216121226500424ABCD分别是什么样的条件?

在一定范围内，随着氧分压增大CO2的释放量减少（1）AB段表示—————————————————————————————————；原因是———————————————————————————————————————。氧分压CO2释放量ABC如图：表示苹果储藏过程中，随着氧分压的变化，CO2释放量的曲线。请回答：（3）苹果在储藏过程中，最好选择图中___点所对应的氧分压，原因是_______________________________________。（2）BC段表示__________________________

原因是______________________________氧分压增大，无氧呼吸受到抑制，而有氧呼吸又很弱随着氧分压增大，CO2的释放量增大氧分压增大，无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸加强B在B点总呼吸强度最弱，有机物的消耗最少（4）无氧呼吸时间过长，植物也会死亡

，原因是_______________________________________。无氧呼吸产生酒精会使细胞的蛋白质变性；无氧呼吸产生能量少1．右图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()。A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等B2.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.②③④A4.陆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.①④D5.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D6.一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、O27．经测定，蚕豆种子在