5.3ATP的主要來源

1、 ADP + Pi + ATP合成酶合成酶 能能 量量動(dòng)物、人等動(dòng)物、人等呼呼吸吸作作用用綠色植物綠色植物呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用呼吸作用呼吸作用 為為ATP的形成提供能量的主要方式的形成提供能量的主要方式: 機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。 血液循環(huán)血液循環(huán)肺肺組織細(xì)胞組織細(xì)胞 O2 O2 CO2 CO2 肺通氣肺通氣 肺換氣肺換氣 氣體在血液氣體在血液 組織組織 細(xì)胞內(nèi)氧細(xì)胞內(nèi)氧 中的運(yùn)輸中的運(yùn)輸 換氣換氣 化代謝化代謝 外呼吸外呼吸 內(nèi)呼吸內(nèi)呼吸 18 18世紀(jì)，法國(guó)化學(xué)世紀(jì)，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)物質(zhì)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)物質(zhì)燃燒時(shí)需氧氣，并燃燒時(shí)需氧氣，

2、并把呼吸作用比作把呼吸作用比作“緩慢燃燒過程緩慢燃燒過程”。后來人們發(fā)現(xiàn)呼吸后來人們發(fā)現(xiàn)呼吸作用的實(shí)質(zhì)是有機(jī)作用的實(shí)質(zhì)是有機(jī)物氧化分解，并釋物氧化分解，并釋放能量。放能量。拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)v1.1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點(diǎn)？呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點(diǎn)？v2.2.呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么快嗎？呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么快嗎？v3.3.在無氧條件下，細(xì)胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎？在無氧條件下，細(xì)胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎？v是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解；是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解；v生成二氧化碳或其他產(chǎn)物；生成二氧化碳或其他產(chǎn)物；v

3、釋放出能量并生成釋放出能量并生成ATP的過程。的過程。細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸一、細(xì)胞呼吸的方式探究：酵母菌細(xì)胞呼吸的方式探究：酵母菌細(xì)胞呼吸的方式v酵母菌：酵母菌： 單細(xì)胞真菌單細(xì)胞真菌v營(yíng)養(yǎng)方式：營(yíng)養(yǎng)方式： 異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)兼性厭氧型討論：討論：v、我們吃的面包和饅、我們吃的面包和饅頭為什么比較松軟？這頭為什么比較松軟？這與酵母菌有什么關(guān)系？與酵母菌有什么關(guān)系？酵母菌發(fā)揮這種作用需酵母菌發(fā)揮這種作用需要什么條件呢？要什么條件呢？v、酒的主要成分是酒、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌在什么精。它是酵母菌在什么條件下產(chǎn)生的呢？條件下產(chǎn)生的呢？提出問題提出問題作出假設(shè)作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

4、實(shí)驗(yàn)v酒精和酒精和CO2是酵母菌在什么條是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）驗(yàn)證假設(shè)驗(yàn)證假設(shè)形成結(jié)論形成結(jié)論酒精酒精有氧有氧產(chǎn)生產(chǎn)生無氧無氧COCO2 2產(chǎn)生產(chǎn)生提出問題提出問題作出假設(shè)作出假設(shè)酒精酒精無氧無氧產(chǎn)生產(chǎn)生有氧有氧COCO2 2產(chǎn)生產(chǎn)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模茖W(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模茖W(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，理清實(shí)驗(yàn)步驟根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，理清實(shí)驗(yàn)步驟 1 1、配制培養(yǎng)液、配制培養(yǎng)液 2 2、控制有氧、無氧環(huán)境、控制有氧、無氧環(huán)境 3 3、科學(xué)檢測(cè)因變量、科學(xué)檢測(cè)因變量 4 4、限制好無關(guān)變量、限制好無關(guān)變量自變量、因變量、無關(guān)變量自變量、因變量、無關(guān)變量設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)

5、設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)通氣通氣配制培養(yǎng)液、控制有氧、無氧環(huán)境配制培養(yǎng)液、控制有氧、無氧環(huán)境對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)比實(shí)驗(yàn)科學(xué)檢測(cè)因變量、限制好無關(guān)變量科學(xué)檢測(cè)因變量、限制好無關(guān)變量有氧呼吸裝置圖有氧呼吸裝置圖無氧呼吸裝置圖無氧呼吸裝置圖B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，為什么？瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，為什么？怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？怎樣鑒定有無怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？產(chǎn)生？橙色的重鉻酸鉀橙色的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液，溶液，在酸性條件下在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色變成灰綠色?？捎脕頇z測(cè)是否酒駕?？捎?/p>

6、來檢測(cè)是否酒駕。1. CO2可使可使澄清石灰水變混濁澄清石灰水變混濁，2. CO2可使可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短，可以檢測(cè)酵母菌培養(yǎng)液中色的時(shí)間長(zhǎng)短，可以檢測(cè)酵母菌培養(yǎng)液中CO2產(chǎn)生產(chǎn)生情況。情況。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)條件條件澄清石灰水澄清石灰水溴麝香草酚藍(lán)溴麝香草酚藍(lán)（藍(lán)色）（藍(lán)色）重鉻酸鉀重鉻酸鉀- -濃硫酸濃硫酸溶液（橙色）溶液（橙色）有氧有氧 混濁（）混濁（）黃（短）黃（短）無明顯變化無明顯變化無氧無氧 混濁（）混濁（）黃（長(zhǎng)）黃（長(zhǎng)） 灰綠灰綠驗(yàn)

7、證假設(shè)驗(yàn)證假設(shè)2 2、有氧呼吸產(chǎn)生大量、有氧呼吸產(chǎn)生大量COCO2 2， 無氧呼吸產(chǎn)生少量無氧呼吸產(chǎn)生少量COCO2 2。1 1、酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生、酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生COCO2 2， 無氧呼吸產(chǎn)生無氧呼吸產(chǎn)生COCO2 2和酒精。和酒精。形成結(jié)論形成結(jié)論有氧呼吸：有氧呼吸：無氧呼吸：無氧呼吸：葡萄糖葡萄糖O O2 2 CO CO2 2+H+H2 2O+O+能量能量葡萄糖葡萄糖 COCO2 2+ +酒精酒精+ +能量能量細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式酶酶酶酶細(xì)胞呼吸的概念細(xì)胞呼吸的概念：細(xì)胞呼吸是指細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物有機(jī)物在在細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過經(jīng)過一系列的氧一系列的氧化分解化分解，生成，生成二氧化

8、碳或其他產(chǎn)物二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出，釋放出能能量量的過程。的過程。實(shí)驗(yàn)推論：實(shí)驗(yàn)推論：再探究：再探究：1.1.有同學(xué)認(rèn)為，在有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中有同學(xué)認(rèn)為，在有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中1010的氫氧的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對(duì)實(shí)驗(yàn)化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)？發(fā)生，以保證實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)？再探究：再探究：2.有人認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)裝置中有人認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化是葡萄糖水溶液的純化學(xué)反應(yīng)，與酵母菌無關(guān)，學(xué)反應(yīng)，與酵母菌

9、無關(guān)，你如何駁斥這種錯(cuò)誤觀你如何駁斥這種錯(cuò)誤觀點(diǎn)？點(diǎn)？葡萄糖溶液葡萄糖溶液再探究：再探究：3.3.為了控制無氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中的氧氣，對(duì)酵母為了控制無氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中的氧氣，對(duì)酵母菌培養(yǎng)瓶采取用形夾夾住橡皮管的方法進(jìn)行密菌培養(yǎng)瓶采取用形夾夾住橡皮管的方法進(jìn)行密封處理，結(jié)果發(fā)生了錐形瓶爆裂或橡皮塞被頂脫封處理，結(jié)果發(fā)生了錐形瓶爆裂或橡皮塞被頂脫的現(xiàn)象，這是為什么呢？由此說明什么問題？的現(xiàn)象，這是為什么呢？由此說明什么問題？適宜的溫度條件下，在下列裝置中都加入活酵母，適宜的溫度條件下，在下列裝置中都加入活酵母，其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是（）其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是（）訓(xùn)練遷移訓(xùn)練遷移ABCD加入葡萄糖

10、和水加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入葡萄糖加入水加入水加入葡萄糖和水加入葡萄糖和水并不斷攪拌并不斷攪拌A A二、細(xì)胞呼吸的方式：有氧呼吸二、細(xì)胞呼吸的方式：有氧呼吸4202234葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3 （丙酮酸）+4 H + 少量能量（2ATP）場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸徹底分解酶6CO2 +20 H + 少量能量（2ATP） 場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)2C3H4O3（丙酮酸）H的氧化酶12H2O + 大量能量（34ATP） 場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜24H + 6O2+ 6H2O1.1.有氧呼吸的過程（共三個(gè)階段）有氧呼吸的過程（共三個(gè)階段）2 2. .總反應(yīng)式總反應(yīng)式（水的作用）（水的作用）：

11、C6H12O6+6H2O+6O2 酶酶6CO2+ 12H2O + 能量能量 思考：思考： 1. 1.產(chǎn)物產(chǎn)物 H H2 2O O 和和 CO CO2 2 中的中的O O來自葡萄糖還是氧氣？來自葡萄糖還是氧氣？ 2. 2.有氧呼吸在哪個(gè)階段才需要大量的氧氣？有氧呼吸在哪個(gè)階段才需要大量的氧氣？1mol1mol葡萄糖徹底氧化分解釋放出葡萄糖徹底氧化分解釋放出2870KJ2870KJ能量，只有能量，只有1161KJ1161KJ左右的能量?jī)?chǔ)存在左右的能量?jī)?chǔ)存在ATPATP中，其余能量則以熱中，其余能量則以熱能形式散失了，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率大約是多能形式散失了，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率大約是多少？這些

12、能量大約能使多少個(gè)少？這些能量大約能使多少個(gè)ADPADP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ATPATP？ 約約40%40%，2.32.3101025255.5.特點(diǎn)：特點(diǎn)：有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATPATP的過程。的過程。3 3. .發(fā)生場(chǎng)所：發(fā)生場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（一）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（一）4 4. .能量去向：能量去向：38molATP38molATP，1161KJ1161KJ線粒體（二、三，主要場(chǎng)所）線粒體

13、（二、三，主要場(chǎng)所）6 6. .概念：概念：徹底氧化分解徹底氧化分解1.1.無氧呼吸過程（共兩個(gè)階段）無氧呼吸過程（共兩個(gè)階段）與有氧呼吸第一階段相同與有氧呼吸第一階段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3 （丙酮酸） +4 H +少量能量（2ATP）場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)三、細(xì)胞呼吸的方式：無氧呼吸三、細(xì)胞呼吸的方式：無氧呼吸丙酮酸不徹底分解場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 酶2C3H6O3（乳酸）A.乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵例：高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官（玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）（乳酸的大量積累會(huì)使肌肉酸脹乏力）酶2C2H5OH（酒精）+ 2CO2B.酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵例：大多數(shù)植物、酵母菌

14、2C3H4O3 （丙酮酸） +4 H2C3H4O3 （丙酮酸） +4 H總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：C6H12O6 2C2H5OH2CO2少量能量（2ATP）總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：C6H12O6 2C3H6O3少量能量（2ATP）酶酶2 2. .發(fā)生場(chǎng)所：發(fā)生場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（一、二）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（一、二）3 3. .特點(diǎn)：特點(diǎn)：無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量，生成無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量，生成2molATP。釋釋能少的原因是大部分能量存留在酒精或乳酸中。能少的原因是大部分能量存留在酒精或乳酸中。微生物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，產(chǎn)生酒精的叫酒精發(fā)酵，產(chǎn)微生物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，產(chǎn)生酒精的叫酒精發(fā)酵，產(chǎn)

15、生乳酸的叫乳酸發(fā)酵。生乳酸的叫乳酸發(fā)酵。1mol葡萄糖分解成乳酸共放出葡萄糖分解成乳酸共放出196.65KJ能量，其中能量，其中61.08KJ儲(chǔ)存在儲(chǔ)存在ATP中，其余以熱能形式散失。中，其余以熱能形式散失。無氧呼吸第一階段與有氧呼吸第一階段相同。無氧呼吸第一階段與有氧呼吸第一階段相同。無氧呼吸氧化分解不徹底無氧呼吸氧化分解不徹底四、有氧呼吸與無氧呼吸的比較四、有氧呼吸與無氧呼吸的比較類型有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)反應(yīng)條件發(fā)生場(chǎng)所物質(zhì)變化釋放能量特點(diǎn)相互聯(lián)系意義需要需要O2、酶和適宜溫度、酶和適宜溫度不需要不需要O2，需要酶和適宜溫度，需要酶和適宜溫度第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中

16、，第二、三階段在線粒體內(nèi)第二、三階段在線粒體內(nèi)全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中CO2和和H2OCO2和酒精或乳酸和酒精或乳酸釋放大量能量釋放大量能量釋放少量能量釋放少量能量有機(jī)物徹底分解，能量完全有機(jī)物徹底分解，能量完全釋放釋放有機(jī)物沒有徹底分解，能量沒有機(jī)物沒有徹底分解，能量沒有完全釋放有完全釋放其實(shí)質(zhì)都是分解有機(jī)物，釋放能量，生成其實(shí)質(zhì)都是分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)供生命活動(dòng)需要；第一階段需要；第一階段(從葡萄糖到丙酮酸從葡萄糖到丙酮酸)完全相同完全相同1.為生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量；為生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量；2.為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。為體內(nèi)其他

17、化合物的合成提供原料。五、影響細(xì)胞呼吸的外部因素五、影響細(xì)胞呼吸的外部因素因素因素原因原因曲線曲線應(yīng)用應(yīng)用溫溫度度O O2 2最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)，最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)，超過最適溫度呼吸酶活性降超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細(xì)胞呼低，甚至變性失活，細(xì)胞呼吸受抑制；低于最適溫度酶吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制低溫下貯存低溫下貯存蔬菜、水果。蔬菜、水果。大棚蔬菜夜大棚蔬菜夜間適當(dāng)降溫以間適當(dāng)降溫以降低呼吸消耗，降低呼吸消耗，提高產(chǎn)量。提高產(chǎn)量。O O2 2濃度低時(shí)，厭氧呼吸占優(yōu)濃度低時(shí)，厭氧呼吸占優(yōu)勢(shì)；隨勢(shì)；隨O O2 2濃度增大，無氧

18、呼濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強(qiáng)；但當(dāng)斷加強(qiáng)；但當(dāng)O O2 2濃度達(dá)到一濃度達(dá)到一定值后，隨定值后，隨O O2 2濃度增大，有濃度增大，有氧呼吸不再加強(qiáng)氧呼吸不再加強(qiáng)( (受呼吸酶受呼吸酶數(shù)量等因素的影響數(shù)量等因素的影響) )適當(dāng)降低氧氣適當(dāng)降低氧氣濃度，抑制呼濃度，抑制呼吸消耗，延長(zhǎng)吸消耗，延長(zhǎng)蔬菜、水果的蔬菜、水果的保鮮時(shí)間保鮮時(shí)間水水COCO2 2在一定范圍內(nèi)，細(xì)在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，量的增加而加快，隨含水量的減少而隨含水量的減少而減慢減慢將種子曬干，以將種子曬干，以減弱呼吸消耗，減弱呼吸消耗，有利于貯藏有

19、利于貯藏COCO2 2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，對(duì)細(xì)胞呼吸有物，對(duì)細(xì)胞呼吸有抑制作用抑制作用在蔬菜、水果在蔬菜、水果保鮮中，增加保鮮中，增加COCO2 2濃度濃度( (或充或充入入N N2 2) )可抑制可抑制細(xì)胞呼吸，減細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消耗少有機(jī)物消耗六、影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)部因素六、影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)部因素v(1)(1)不同種類的植物呼吸速率不同不同種類的植物呼吸速率不同，如一般情況，如一般情況下，旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生下，旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。植物。v(2)(2)同一植物的不同器官呼吸速率不同同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖，如生殖器官大于

20、營(yíng)養(yǎng)器官。器官大于營(yíng)養(yǎng)器官。v(3)(3)同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同同，如幼苗期如幼苗期、開花期呼吸速率升高，成熟期呼、開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。吸速率下降。七、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用：七、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用： 分析細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用分析細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 v呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn): 作物栽培、糧食貯藏、果蔬保鮮v呼吸作用與人類生活： 傷口處理、運(yùn)動(dòng)健身、釀酒制醋制味精珠江啤酒廠水生植物的通氣組織糧食的保存水果的低溫保鮮【例例1】(2009上海卷，上海卷，30)在在a、b、c、d條件下，測(cè)得條件下，測(cè)得某植物種子萌發(fā)時(shí)某植物種子萌發(fā)時(shí)CO2和和O2體積變化的相對(duì)值如表體積變化的相對(duì)值如表所示。若底物是葡萄糖，則下列敘述中正確的是所示。若底物是葡萄糖，則下列敘述中正確的是() CO2釋放量釋放量O2吸收量吸收量a100b83c64d77A. a條件下，呼吸產(chǎn)物除條件下，呼吸產(chǎn)物