《ATP的主要来源——细胞呼吸》60778

1、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,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、探究酵母菌 细胞呼吸的方式,（一）提出问题,（二）作出假设,（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？,酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。,实验步骤：

2、,酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精，是在有氧条件下还是在无氧条件下进行的？ 酵母菌细胞呼吸会产生CO2，在不同条件下产生的是否一样多？,1 提出问题,2 作出假设,酵母菌在有氧条件下可以产生CO2，无氧条件下除产生CO2外，还产生酒精。,3 设计实验,实验原理 CO2可以使澄清石灰水变浑浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，由橙色变成灰绿色。,实验步骤：,配置酵母菌培养液,组装实验装置,检测CO2的产生,检测酒精的产生,4 进行实验,5 得出结论,配制酵母菌培养液,A组,B组,A实验组(有氧情况下),10%NaOH,酵母菌培养液,澄清石灰水,

3、（浑浊）,有氧呼吸,B实验组(无氧情况下),酵母菌培养液,澄清石灰水,(浑浊),无氧呼吸,橙色,橙色,灰绿色,（四）实验结果,1 . CO2的放出情况： A、B两组都有CO2的产生，但A组产生的 CO2更多,2 . 酒精产生的情况： A组没有酒精的产生，B组产生了酒精。,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和水。 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。,分析实验结果,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

4、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。,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。,有氧呼吸的过程图解,三、有氧呼吸,有氧呼吸的过程,第一阶段： C6H12O6,（丙酮酸）,第二阶段： 2CH3COCOOH + 6H2O,第三阶段： 24H + 6O2,总反应式：,2CH3COCOOH + 4H + 能量,6CO2 + 20H + 能量,12H2O + 能量,（大量）,有氧呼

5、吸三个阶段的比较,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,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_。,38,40.5%,问题探讨,1.呼吸作用与物质

6、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。 细胞呼吸是在温和的条件下进行的； 能量的释放是在一系列的反应过程中逐 步释放的； 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,场所：,A细胞质基质 b线粒体基质 c线粒体内膜,能量去向：,一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中,总反应式：,有氧呼吸概念：,细胞在_

7、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。,(1709kJ/mol,约60%),(1161kJ/mol,约40%),氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,许多ATP,38个ATP,有氧呼吸小结,无氧呼吸的过程,葡 萄 糖,丙 酮 酸,H,酒精 + CO2,乳酸,酶,1、酒精发酵： C6H12O6,2、乳酸发酵： C6H12O6,四、无 氧 呼 吸,2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量,2C3H6O3（乳酸）+ 能量,酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型,乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种

8、类型,问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？,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,五、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,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,有氧呼吸和无氧呼吸的区别,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H2

9、O,有机物分解不彻底,形成中间产物(酒精或乳酸）,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？,六、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： 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。 O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。 3CO2浓度过大抑制呼吸作用的进行,七、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,

10、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,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。,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.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3,C,3. 下列5支试管中分别含有不同化学物质和

11、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 （ ） 葡萄糖+已破裂的细胞 葡萄糖+线粒体 丙酮酸+线粒体 葡萄糖+细胞质基质（隔 绝空气） 丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气） A. B. C. D.,C,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

12、,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 产生的酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对 细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少 （ ） A. B. C. D.,D,6.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ( ) A.不产生CO2 B.一定产生CO2 C.不形成ATP D.物质氧化分解不彻底,D,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、O2 C. CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O2,8.右图表示北方的一个贮存白菜的地窖，随着O2的消耗，CO2浓度变化的情况。请据图回答：,（1）AB段O2的消耗量很大，