32 atp的主要來(lái)源細(xì)胞呼吸 學(xué)案

3-2 ATP的主要來(lái)源細(xì)胞呼吸 【閱讀教材,完成基礎(chǔ)知識(shí)的歸納與整理】一、細(xì)胞呼吸及其原理的應(yīng)用（一）細(xì)胞呼吸的概念：細(xì)胞呼吸主要是指糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等_在活細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的_，生成_和_或分解為一些_的氧化產(chǎn)物，且伴隨著_生成ATP的過(guò)程。 1、實(shí)質(zhì)：分解有機(jī)物，釋放能量2、類型：（1）有氧呼吸 （2）無(wú)氧呼吸 (二）有氧呼吸 1、概念：有氧呼吸是指活細(xì)胞在有_的參與下，通過(guò)_的催化作用，把某些有機(jī)物_氧化分解，生成_，同時(shí)釋放_(tái)，生成許多ATP的過(guò)程。 2、過(guò)程：（圖略，要求能默寫出有氧呼吸過(guò)程示意圖） 3、場(chǎng)所：_特別提醒 線粒體均勻地分布在細(xì)胞質(zhì)中，但是活細(xì)胞中的線粒體往往可以定向地運(yùn)動(dòng)到代謝旺盛的部位。（P93，第四段）肌細(xì)胞內(nèi)的肌質(zhì)體就是由大量變形的線粒體組成的,有利于對(duì)肌細(xì)胞的能量供應(yīng).4、總反應(yīng)式（以葡萄糖為底物）：_ 5、能量轉(zhuǎn)化： 特別提醒三個(gè)階段進(jìn)行的場(chǎng)所：第1階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 、第2階段在線粒體基質(zhì)、第3階段在線粒體內(nèi)膜上三個(gè)階段的反應(yīng)物和產(chǎn)物分別是什么？ 三個(gè)階段共有的產(chǎn)物是什么？哪個(gè)階段產(chǎn)生的ATP最多？O2參與哪個(gè)階段的反應(yīng)？ CO2在哪個(gè)階段產(chǎn)生？原核生物無(wú)線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸。有氧呼吸過(guò)程中各種原子的轉(zhuǎn)移 1mol葡萄糖在徹底氧化分解后，共釋放出約2870kJ的能量，其中約有1161kJ儲(chǔ)存在ATP中，可形成約38molATP有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式（三）無(wú)氧呼吸 1、概念：無(wú)氧呼吸是指細(xì)胞在無(wú)需氧氣（缺氧）的條件下，通過(guò)_的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成_和_或_, 同時(shí)釋放_(tái)，生成少量ATP的過(guò)程。 2、過(guò)程：3、場(chǎng)所：_4、總反應(yīng)式（以葡萄糖為底物）：_ 特別提醒無(wú)氧呼吸與有氧呼吸第一階段完全相同 無(wú)氧呼吸全過(guò)程均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 決定丙酮酸是分解成乳酸還是酒精的直接原因是催化反應(yīng)的酶不同，根本原因是不同生物體內(nèi)的基因不同。 產(chǎn)生乳酸的同時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生CO2，而產(chǎn)生酒精的同時(shí)產(chǎn)生了CO2。 無(wú)氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量能量，產(chǎn)生少量ATP，第二階段沒(méi)有能量產(chǎn)生。 無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸的生物：所有高等動(dòng)物、植物中的馬鈴薯塊莖和甜菜塊根、乳酸菌 無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精的生物：除馬鈴薯和甜菜以外的高等植物、酵母菌 無(wú)線粒體的真核細(xì)胞(或生物)只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，如成熟紅細(xì)胞、蛔蟲(chóng)等，線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。一些原核生物雖無(wú)線粒體，但可進(jìn)行有氧呼吸。 不要以為只有有氧呼吸才屬于氧化分解反應(yīng),無(wú)氧呼吸也是氧化分解反應(yīng) （四）細(xì)胞呼吸的意義： 1、為生物體的生命活動(dòng)_2、為體內(nèi)其他化合物的合成提供_（五）細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 1、作物栽培時(shí)要及時(shí)松土透氣，利于根系的有氧呼吸，促進(jìn)水和無(wú)機(jī)鹽的吸收；水稻生產(chǎn)中適時(shí)的露田和曬田可以改善土壤通氣條件，增強(qiáng)水稻根系的有氧呼吸，避免無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量的酒精對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根腐爛。 2、儲(chǔ)存糧食時(shí)，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸。 3、果蔬保鮮時(shí)，采用降低氧濃度、充氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒ǎ种萍?xì)胞呼吸，但要注意保持一定的濕度。 4、選用“創(chuàng)可貼”、透氣的消毒紗布包扎傷口，避免厭氧病原菌的繁殖。 5、酒是利用酵母菌無(wú)氧呼吸生產(chǎn)的，醋是利用醋酸菌有氧呼吸生產(chǎn)的，生產(chǎn)腐乳的毛霉進(jìn)行有氧呼吸。 6、提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)的原因之一是不會(huì)因劇烈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的無(wú)氧呼吸積累過(guò)多的乳酸而使肌肉酸脹乏力。 7、大棚蔬菜進(jìn)行溫度控制，陰天和晚上適當(dāng)降低溫度，降低呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗?！九袛唷?1)有氧和無(wú)氧時(shí)，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同(2019全國(guó)新課標(biāo)，3D) ( ) (2)病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量(2019全國(guó)新課標(biāo)，6D) ( ) (3)人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的能量由乳酸分解提供(2019全國(guó)新課標(biāo)，6C) ( ) (4)有氧呼吸產(chǎn)生的H在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水(2019全國(guó)新課標(biāo)，2B)( ) (5)細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物中如果沒(méi)有H2O的產(chǎn)生，就一定是無(wú)氧呼吸 ( ) (6)人體細(xì)胞供氧不足時(shí)，無(wú)氧呼吸可將糖類氧化為乳酸或酒精( ) (7)只要提供O2，線粒體就能為葉綠體提供CO2和ATP ( ) 二、實(shí)驗(yàn):探究酵母菌的呼吸方式 1、實(shí)驗(yàn)原理（1）酵母菌是單細(xì)胞真菌，它屬于_菌。進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生水和CO2，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。（2）CO2的檢測(cè)方法 _； _。（3）酒精的檢測(cè)：橙色的_溶液在_條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成_。思考：（1）本實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量各是什么？ 自變量：_ 因變量：_ （2）如何檢測(cè)因變量？ （3）如何控制自變量? 2、實(shí)驗(yàn)步驟 說(shuō)明：（1）配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶。 （2）組裝有氧呼吸和無(wú)氧呼吸裝置圖。 （3）檢測(cè)CO2的產(chǎn)生。 （4）檢測(cè)酒精的產(chǎn)生。 特別提醒甲組探究酵母菌的有氧呼吸，乙組探究酵母菌的無(wú)氧呼吸。 甲組中a瓶?jī)?nèi)液體是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，其作用是吸收空氣中的CO2，以排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾， CO2屬于無(wú)關(guān)變量。 乙組中的d瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，待酵母菌將d瓶?jī)?nèi)的氧氣耗盡，再連通裝有澄清石灰水的錐形瓶，確保是由無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入石灰水，使石灰水變混濁。 圖中可檢測(cè)到CO2的為c、e，相比而言，c中CO2產(chǎn)生量既多又快。反映到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上，甲、乙兩組的澄清石灰水均會(huì)變混濁，但甲組速度更快。 圖中可檢測(cè)到酒精的只有乙組中的d瓶。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下產(chǎn)生的CO2多且快，在無(wú)氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸能產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量CO2。例題1:某同學(xué)在研究馬鈴薯塊莖細(xì)胞呼吸方式時(shí)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)一 取新鮮馬鈴薯塊莖，洗凈、切成碎屑。向錐形瓶中分別加入適量的馬鈴薯塊莖碎屑，安裝成下圖甲。每隔一段時(shí)聞，從分液漏斗向錐形瓶A中注入適量過(guò)氧化氫溶液，觀察裝置中溴麝香草酚藍(lán)水溶液的顏色變化。 實(shí)驗(yàn)二 取新鮮馬鈴薯塊莖，洗凈、切成碎屑。向錐形瓶C中放入適量的馬鈴薯塊莖碎屑，并向C瓶充入N2，替代瓶中空氣，安裝成下圖乙，一段時(shí)間后，觀察裝置中溴麝香草酚藍(lán)水溶液的顏色變化。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）實(shí)驗(yàn)一的原理是_ ；當(dāng)實(shí)驗(yàn)一中溴麝香草酚藍(lán)水溶液的顏色由綠變黃時(shí)，是否可以說(shuō)明馬鈴薯的呼吸作用在逐漸增強(qiáng)? _為什么? _【重、難點(diǎn)】一、影響呼吸速率的因素及應(yīng)用（一）內(nèi)部因素遺傳因素 1.不同的植物種類，呼吸速率各有不同， 如旱生植物小于水生植物； 2.同一植物的不同器官或組織，呼吸速率也有明顯的差異， 如生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官。 3.同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期細(xì)胞呼吸速率不同， 如幼苗期細(xì)胞大于成熟期細(xì)胞（二）外部因素溫度、氧氣、CO2、水 1、溫度：溫度能影響呼吸作用，實(shí)質(zhì)是影響呼吸酶的活性。 應(yīng)用： 低溫貯存蔬菜、水果和種子，低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫。 大棚蔬菜栽培過(guò)程中夜間適當(dāng)降溫。 2、氧氣：氧氣是植物正常呼吸的重要因子，氧氣不僅直接影響呼吸速度，也影響到呼吸的性質(zhì)。 應(yīng)用：中耕松土增加根的有氧呼吸；醫(yī)療上選用透氣的紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”可以抑制厭氧病原菌的繁殖；適當(dāng)降低氧氣濃度可延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間。3、CO2 ：細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物 從化學(xué)平衡的角度分析，CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物， CO2濃度增加，呼吸速率下降。CO2濃度對(duì)呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。 應(yīng)用：在蔬菜水果的保鮮中，增加CO2的濃度也具有良好的保鮮效果。在冬天北方地區(qū)常用地窖來(lái)貯藏大白菜、甘薯等。4、水分： 在一定范圍內(nèi)，呼吸速率隨組織含水量的增加而加強(qiáng)。隨著含水量的減少而減弱。細(xì)胞內(nèi)自由水的含量越高，呼吸速率越大。 應(yīng)用：作物栽培中，合理灌溉。 種子晾曬后再儲(chǔ)存。 稻田需要定期排水，促進(jìn)根細(xì)胞有氧呼吸，防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精毒害細(xì)胞。例題1：光合作用和呼吸作用的原理在生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。下列相關(guān)敘述正確的是 ( ) A長(zhǎng)期施用化肥比旎用農(nóng)家肥更有利于作物生長(zhǎng) B合理密植有利于農(nóng)作物對(duì)光能的充分利用 C降低溫度、保持干燥不利于植物種子安全儲(chǔ)藏 D給稻田定期排水的主要目的是抑制水稻生長(zhǎng)例題2：如圖表示光照、貯藏溫度對(duì)番茄果實(shí)呼吸強(qiáng)度變化的影響。下列有關(guān)敘述中，不正確的是() A番茄果實(shí)細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B光照對(duì)番茄果實(shí)呼吸的抑制作用8 時(shí)比15 時(shí)更強(qiáng) C低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實(shí) D貯藏溫度下降時(shí)果實(shí)呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶活性降低有關(guān) 二、細(xì)胞呼吸方式的判斷與計(jì)算判定細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù) 例題1：有一瓶子有酵母菌的葡萄液，吸進(jìn)氧氣的體積與放出二氧化碳體積之比是3：5這是因?yàn)?（ ） A 有1/2的葡萄糖用于有氧呼吸 B 有1/3的葡萄糖用于有氧呼吸 C 有2/3的葡萄糖用于有氧呼吸 D 有1/4 的葡萄糖用于有氧呼吸 例題2：在a、b、c、d條件下，測(cè)得某植物種子萌發(fā)時(shí) CO2和O2體積變化的相對(duì)值如下表。若底物是葡萄糖，則下列敘述中正確的是 （ ） Aa條件下，呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精和乳酸 Bb條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無(wú)氧呼吸多 Cc條件下，無(wú)氧呼吸最弱 Dd條件下，產(chǎn)生的CO2全部來(lái)自線粒體 例題3：以下甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（） A甲圖中氧濃度為a時(shí)的情況對(duì)應(yīng)的是乙圖中的A點(diǎn)B甲圖中氧濃度為b時(shí)的情況對(duì)應(yīng)的是乙圖中的CD段C甲圖的a、b、c、d四個(gè)濃度中c是最適合貯藏的D甲圖中氧濃度為d時(shí)沒(méi)有酒精產(chǎn)生三、呼吸類型和呼吸速率的探究1、呼吸類型的探究 （1）實(shí)驗(yàn)裝置（2）原理分析：裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所產(chǎn)生的CO2，紅色液滴移動(dòng)的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的O2量。裝置乙中紅色液滴移動(dòng)的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的O2量與產(chǎn)生的CO2量的差值。 （3）結(jié)果分析 特別提醒各種化學(xué)試劑的作用： NaOH(或KOH)作用：吸收CO2 NaHCO3作用：維持CO2穩(wěn)定。在CO2濃度下降時(shí)，可產(chǎn)生CO2，在CO2濃 度上升時(shí)，可吸收CO2。 當(dāng)用植物測(cè)定呼吸時(shí)，應(yīng)將裝置應(yīng)置于黑暗環(huán)境中，避免光合作用對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。 當(dāng)用種子測(cè)定呼吸時(shí)，為防止微生物的呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，應(yīng)對(duì)種子進(jìn)行消毒。 在裝有NaOH或NaHCO3的燒杯或試管中插入濾紙的目的：增大吸收面積。 2、呼吸速率的探究（1）實(shí)驗(yàn)裝置 （2）原理分析：細(xì)胞呼吸吸收O2,釋放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,刻度管內(nèi)的水滴左移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的距離可表示呼吸速率。 特別提醒當(dāng)用植物測(cè)定呼吸時(shí)，應(yīng)將裝置應(yīng)置于黑暗環(huán)境中，避免光合作用對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。 當(dāng)用種子測(cè)定呼吸時(shí)，為防止微生物的呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，應(yīng)對(duì)種子進(jìn)行消毒。 由于裝置的氣壓變化，也可能會(huì)由溫度等物理因素所引起，為使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)應(yīng)將所測(cè)生物滅活，其他處理與實(shí)驗(yàn)組完全一致。 例題1：在科學(xué)研究中常用呼吸商（RQ釋放的二氧化碳體積/消耗的氧體積）表示生物用于有氧呼吸的能源物質(zhì)不同。測(cè)定發(fā)芽種子呼吸商的裝置如下圖： 關(guān)閉活塞，在25下經(jīng)20分