《ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸》

1、ATPATP的主要來(lái)源的主要來(lái)源細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸本節(jié)重點(diǎn)本節(jié)重點(diǎn)1.1.細(xì)胞呼吸的概念及其與細(xì)胞呼吸的概念及其與ATPATP形成的關(guān)系形成的關(guān)系2.2.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程及其特點(diǎn)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程及其特點(diǎn)3.3.細(xì)胞呼吸的原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用細(xì)胞呼吸的原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用問(wèn)題探討問(wèn)題探討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)？2.呼吸作用與物質(zhì)在體外燃燒有什么區(qū)別嗎？呼吸作用與物質(zhì)在體外燃燒有什么區(qū)別嗎？物質(zhì)分解的過(guò)程、產(chǎn)物都想同，并且物質(zhì)分解的過(guò)程、產(chǎn)物都想同，并且都能釋放等量的能量都能釋放等量的能量有。有。 細(xì)胞呼吸是在溫和的條件下進(jìn)行的

2、；細(xì)胞呼吸是在溫和的條件下進(jìn)行的； 能量的釋放是在一系列的反應(yīng)過(guò)程中逐能量的釋放是在一系列的反應(yīng)過(guò)程中逐 步釋放的；步釋放的； 釋放的能量部分的以熱能的形式散失，釋放的能量部分的以熱能的形式散失， 部分的轉(zhuǎn)移貯存到部分的轉(zhuǎn)移貯存到ATPATP中。中。一、細(xì)胞呼吸的概念一、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)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，生成列的氧化分解，生成二氧化碳二氧化碳或其它產(chǎn)物，或其它產(chǎn)物，釋放出能量釋放出能量并生成并生成ATPATP的過(guò)程。的過(guò)程。二、探究酵母菌二、探究酵母菌 細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式（一）提出問(wèn)題（一）提出問(wèn)題（二）作出假設(shè)（二）作

3、出假設(shè)（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)特別關(guān)注的問(wèn)題特別關(guān)注的問(wèn)題1. 怎樣控制有氧和無(wú)氧條件？怎樣控制有氧和無(wú)氧條件？2. 怎樣鑒定酒精和怎樣鑒定酒精和CO2的產(chǎn)生？如何比較的產(chǎn)生？如何比較 CO2產(chǎn)生的多少？產(chǎn)生的多少？3. 怎樣保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中能正常生怎樣保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中能正常生 活？活？酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧條件酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。下都能生存，屬于兼性厭氧菌。實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：酵母菌能使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精，是在有氧條酵母菌能使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精，是在有氧條件下還是在無(wú)氧條件下進(jìn)行的？件下還是在無(wú)氧條件下進(jìn)行的？酵母

4、菌細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生酵母菌細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2，在不同條件下，在不同條件下產(chǎn)生的是否一樣多？產(chǎn)生的是否一樣多？1 提出問(wèn)題提出問(wèn)題2 作出假設(shè)作出假設(shè)酵母菌在有氧條件下可以產(chǎn)生酵母菌在有氧條件下可以產(chǎn)生CO2，無(wú)氧條件，無(wú)氧條件下除產(chǎn)生下除產(chǎn)生CO2外，還產(chǎn)生酒精。外，還產(chǎn)生酒精。3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 CO2可以使可以使澄清石灰水澄清石灰水變渾濁，也可以使變渾濁，也可以使溴麝香草酚藍(lán)溴麝香草酚藍(lán)水溶液水溶液由藍(lán)變綠再變黃由藍(lán)變綠再變黃。 重鉻酸鉀重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由化學(xué)反應(yīng)，由橙色橙色變成變成灰綠色灰綠色。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟：配

5、置酵母配置酵母菌培養(yǎng)液菌培養(yǎng)液組裝實(shí)組裝實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)裝置檢測(cè)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生的產(chǎn)生檢測(cè)酒精檢測(cè)酒精的產(chǎn)生的產(chǎn)生4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)5 得出結(jié)論得出結(jié)論 配制酵母菌培養(yǎng)液配制酵母菌培養(yǎng)液AB10g酵母菌酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液A組組B組組 A實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組(有氧情況下有氧情況下)10%NaOH酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水澄清石灰水（渾濁）（渾濁）B實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組(無(wú)氧情況下無(wú)氧情況下)酵母菌酵母菌培養(yǎng)液培養(yǎng)液澄清石灰水澄清石灰水 (渾濁)0.5mL重鉻酸鉀的濃硫酸溶液重鉻酸鉀的濃硫酸溶液A組組B組組橙色橙色橙色橙色灰綠色灰綠色（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果1 . CO1 . CO

6、2 2的放出情況：的放出情況： A A、B B兩組都有兩組都有COCO2 2的產(chǎn)生，但的產(chǎn)生，但A A組產(chǎn)生的組產(chǎn)生的 COCO2 2更多更多2 . 2 . 酒精產(chǎn)生的情況：酒精產(chǎn)生的情況： A A組沒(méi)有酒精的產(chǎn)生，組沒(méi)有酒精的產(chǎn)生，B B組產(chǎn)生了酒精。組產(chǎn)生了酒精。酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下均能進(jìn)酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，均能產(chǎn)生行細(xì)胞呼吸，均能產(chǎn)生二氧化碳二氧化碳在有氧的條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞在有氧的條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水二氧化碳和水。在無(wú)氧的條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞在無(wú)氧的條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生呼吸產(chǎn)生酒精酒精和少量的和少量的二

7、氧化碳二氧化碳。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 該實(shí)驗(yàn)是比較酵母菌在有氧和無(wú)氧條件的該實(shí)驗(yàn)是比較酵母菌在有氧和無(wú)氧條件的呼吸作用，因此該實(shí)驗(yàn)是互為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。作為呼吸作用，因此該實(shí)驗(yàn)是互為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)是什么？對(duì)照實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)是什么？ 控制實(shí)驗(yàn)變量。該實(shí)驗(yàn)的變量是有無(wú)氧控制實(shí)驗(yàn)變量。該實(shí)驗(yàn)的變量是有無(wú)氧氣。根據(jù)氣。根據(jù)“參考資料參考資料”中的圖可知，圖中的圖可知，圖A A應(yīng)應(yīng)為有氧條件，圖為有氧條件，圖B B為無(wú)氧條件。為無(wú)氧條件。有氧呼吸的過(guò)程圖解有氧呼吸的過(guò)程圖解有氧呼吸的過(guò)程有氧呼吸的過(guò)程第一階段：第一階段： C C6 6H H12

8、12O O6 6（丙酮酸）（丙酮酸）第二階段：第二階段： 2CH2CH3 3COCOOH + 6HCOCOOH + 6H2 2O O酶酶第三階段：第三階段： 2424H H + 6O + 6O2 2C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2 2O O 6C 6CO O2 2 + 12H+ 12H2 2O O + + 能量能量酶酶總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2CH2CH3 3COCOOH + 4COCOOH + 4HH + + 能量能量6CO6CO2 2 + 20+ 20 HH + + 能量能量酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量酶酶（大量）（大量）有

9、有氧氧呼呼吸吸三三個(gè)個(gè)階階段段的的比比較較（1 1）C C6 6H H1212O O6 6酶酶2CH2CH3 3COCOOH + 4COCOOH + 4HH + + 能量能量（2 2）2CH2CH3 3COCOOH +6HCOCOOH +6H2 2O O6CO6CO2 2 + 20+ 20 HH + + 能量能量酶酶（3 3）2424H H + 6O + 6O2 212H12H2 2O + O + 能量能量酶酶有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念呼吸：呼吸： 細(xì)胞呼吸也稱呼吸作用細(xì)胞呼吸也稱呼吸作用有機(jī)物有機(jī)物氧化分解氧化分解COCO2 2生成生成ATPATPA A細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) b b線粒體基

10、質(zhì)線粒體基質(zhì) c c線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜 一部分以熱能形式散失一部分以熱能形式散失 另一部分轉(zhuǎn)移到另一部分轉(zhuǎn)移到ATPATP中中有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO 6CO2 2+ 6H+ 6H2 2O +O +能量能量酶酶(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,約約60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,約約40%)40%)3838個(gè)個(gè)ATPATP有氧呼吸小結(jié)有氧呼吸小結(jié)1 1、酒精發(fā)酵：、酒精發(fā)酵： C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2、乳酸發(fā)酵：、乳酸發(fā)酵： C C6 6H H1212O

11、O6 62 2CHCH3 3CHCH2 2OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+ +能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ + 能量能量酶酶無(wú)氧呼吸的概念無(wú)氧呼吸的概念乳酸等中間產(chǎn)物乳酸等中間產(chǎn)物無(wú)氧呼吸的特點(diǎn)無(wú)氧呼吸的特點(diǎn)共共同同點(diǎn)點(diǎn)實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：過(guò)程：過(guò)程：葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸有氧有氧無(wú)氧無(wú)氧CO2 + H2O + 能量能量（大量）C C2 2H H3 3OH+COOH+CO2 2 + + 能量能量（少量） C C3 3H H6 6O O3 3 + + 能量（少量）能量（少量） 氧化分解有機(jī)物，釋放能量氧化分解有機(jī)物，釋放能量都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）

12、的生成都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的區(qū)別有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的區(qū)別比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目有氧呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸呼吸場(chǎng)所呼吸場(chǎng)所是否需氧是否需氧物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝能量代謝能量代謝主要在線粒體內(nèi)主要在線粒體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)必需有氧的參與必需有氧的參與氧能抑制無(wú)氧呼吸氧能抑制無(wú)氧呼吸將有機(jī)物徹底分將有機(jī)物徹底分解成解成COCO2 2和和H H2 2O O有機(jī)物分解不徹底有機(jī)物分解不徹底,形成中間產(chǎn)物形成中間產(chǎn)物(酒精酒精或乳酸）或乳酸）1mol2870 (kj)1161ATP熱能熱能(38mol)葡萄糖葡萄糖1mol葡萄糖葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)

13、熱能熱能同樣是分解葡萄糖，為何無(wú)氧呼吸只能釋放少量能量？課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 1. 1.有氧呼吸分三個(gè)階段有氧呼吸分三個(gè)階段, ,三個(gè)階段的共同特點(diǎn)三個(gè)階段的共同特點(diǎn)是都有能量的釋放是都有能量的釋放, ,但釋放能量最多的是但釋放能量最多的是_;_;在線粒體中進(jìn)行的是第在線粒體中進(jìn)行的是第_階段階段; ;第第_階段階段需要需要O O2,2,氧的作用是氧的作用是_;_;第第_階段產(chǎn)生階段產(chǎn)生HH最多；丙酮酸是第最多；丙酮酸是第_階段的產(chǎn)物。階段的產(chǎn)物。第三階段第三階段二、三二、三一一三三氧化氧化HH二二2. 2. 現(xiàn)有甲酵母菌進(jìn)行有氧呼吸現(xiàn)有甲酵母菌進(jìn)行有氧呼吸, ,乙酵母菌進(jìn)行發(fā)乙酵母菌進(jìn)行發(fā)

14、 酵酵, ,若它們消耗等量的葡萄糖若它們消耗等量的葡萄糖, ,則它們放出則它們放出COCO2 2 和吸收的和吸收的O O2 2之比是之比是 ( )( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3 A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C3. 3. 下列下列5 5支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性 酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度條件下，會(huì)產(chǎn)酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度條件下，會(huì)產(chǎn) 生生COCO2 2的試管有的試管有 （ ） 葡萄糖葡萄糖+ +已破裂的細(xì)胞已破裂的細(xì)胞 葡萄糖葡萄糖+ +線粒體線粒體 丙酮酸丙酮酸+ +線粒體線粒體 葡萄糖葡萄糖+ +細(xì)

15、胞質(zhì)基質(zhì)（隔細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔 絕空氣）絕空氣） 丙酮酸丙酮酸+ +細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣） A.A. B. B. C. C. D. D.C 4. 4.右圖表示在儲(chǔ)存蔬右圖表示在儲(chǔ)存蔬菜、水果時(shí)，大氣中菜、水果時(shí)，大氣中O O2 2的的濃度對(duì)植物組織內(nèi)濃度對(duì)植物組織內(nèi)COCO2 2產(chǎn)產(chǎn)生的影響，試分析：生的影響，試分析：釋放的相對(duì)值釋放的相對(duì)值CO2 （1 1）A A點(diǎn)表示植物組織點(diǎn)表示植物組織釋放釋放COCO2 2較多，這些較多，這些COCO2 2是是_的產(chǎn)物。的產(chǎn)物。 （2 2）由）由A A到到B B， COCO2 2的釋放量急劇減小，其原因的釋放量急劇減小，其原因是是_。

16、 （3 3）由）由B B到到C C， COCO2 2的釋放量又不斷增加，其主的釋放量又不斷增加，其主要原因是要原因是_； 到到C C點(diǎn)以點(diǎn)以后后COCO2 2的釋放量不再增加，其主要原因是的釋放量不再增加，其主要原因是_。隨隨O2的增加，無(wú)氧呼吸受到抑制的增加，無(wú)氧呼吸受到抑制隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加強(qiáng)強(qiáng)無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸 受線粒體受線粒體數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強(qiáng)數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強(qiáng)5.5.陸生植物不能長(zhǎng)期忍受無(wú)氧呼吸，這是因?yàn)殛懮参锊荒荛L(zhǎng)期忍受無(wú)氧呼吸，這是因?yàn)?產(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害產(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害 產(chǎn)生的乳酸對(duì)產(chǎn)生的乳酸對(duì) 細(xì)胞有毒害細(xì)胞有毒害 沒(méi)有專門的無(wú)氧呼吸結(jié)構(gòu)沒(méi)有專門的無(wú)氧呼吸結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生的能量太少產(chǎn)生的能量太少 （ ） A.A. B. B. C. C. D. D.D6