高中生物：5.3ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸課件

復(fù)習(xí)提問生物體生命活動的主要能源物質(zhì)是什么？生物體新陳代謝所需能量的直接來源是什么？葡萄糖ATP那么：葡萄糖中儲存的能量如何轉(zhuǎn)化為生命活動所需要的直接能量ATP的呢？細(xì)胞呼吸第3節(jié)ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、細(xì)胞呼吸的概念；2、生物有氧呼吸的過程；3、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、分析問題及解決問題的能力。1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點(diǎn)？兩者的共同點(diǎn)是：都是物質(zhì)的氧化分解過程；都能產(chǎn)生CO2等產(chǎn)物，并且都釋放出能量。2.呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎？不能。否則，組成細(xì)胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解，能量會迅速地全部釋放出來，細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。教材P91問題探討在無氧條件下，細(xì)胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量。但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。3.在無氧條件下，細(xì)胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎？

細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。一、細(xì)胞呼吸(呼吸作用）自主探究教材P91第二段文字：二、細(xì)胞呼吸的方式探究活動探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

1.酵母菌是一種單細(xì)胞真菌,在有氧和無氧的條件下都可以生存,屬于兼性厭氧菌。2.CO2的檢測方法（1）CO2使澄清石灰水變渾濁（2）CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃3.酒精的檢測

橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色?？焖匍喿x教材P91、92文字

實(shí)驗(yàn)原理三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1.配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶2.組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25-35℃的環(huán)境下培養(yǎng)8-10小時3.檢測CO2的產(chǎn)生4.檢測酒精的產(chǎn)生（1）取2支試管編號（2）各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升，注入試管（3）分別滴加0.5毫升重鉻酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕振蕩、混勻六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論酵母菌在有氧和無氧的條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了大量的CO2和H2O；在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的CO2。

（一)、有氧呼吸：合作探究：1、有氧呼吸的主要場所及其結(jié)構(gòu)？2、有氧呼吸的條件是什么？3、有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是什么？4、有氧呼吸的總化學(xué)反應(yīng)式怎樣書寫？5、有氧呼吸三個階段的進(jìn)行場所及過程分別是什么？（用反應(yīng)式表示）6、有氧呼吸的概念是什么？仔細(xì)閱讀教材P93、94文字并觀察圖5-8、圖5-9：含有與有氧呼吸有關(guān)的酶1、有氧呼吸的主要場所及其結(jié)構(gòu)：外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)線粒體2、條件：酶、氧氣C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶以葡萄糖為底物，細(xì)胞有氧呼吸的總反應(yīng)式為：4、有氧呼吸的總反應(yīng)式：3、最常利用的物質(zhì)：葡萄糖5、有氧呼吸的三個階段葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+少量能量（丙酮酸）場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸徹底分解酶6CO2

+20[H]+

少量能量場所：線粒體基質(zhì)②2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+

大量能量場所：線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O6、有氧呼吸的概念：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)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。①有機(jī)物被徹底氧化分解發(fā)生在第幾階段？②呼吸作用過程中吸收的氧氣用于第幾階段？第二第三

考一考：④下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段：①產(chǎn)生CO2的階段（）②產(chǎn)生H2O的階段（）③氧氣參與的階段（）④產(chǎn)生ATP的階段（）⑤產(chǎn)生ATP最多的階段（）二三三三一、二、三議一議：

細(xì)胞呼吸與燃燒相比所具備的特點(diǎn)反應(yīng)條件溫和有機(jī)物中的能量經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)逐步釋放相當(dāng)一部分的能量儲存在ATP中1mol葡萄糖徹底氧化分解產(chǎn)生2870KJ能量，其中約1161KJ儲存在ATP中，其余以熱能形式散失。1.人體進(jìn)行有氧呼吸的場所是A.肺泡B.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C.線粒體D.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體2.下列有關(guān)線粒體的描述中，不正確的是A.線粒體具有內(nèi)外兩層膜，內(nèi)膜折疊成嵴，使內(nèi)膜的表面積大大增加B.線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多與有氧呼吸有關(guān)的酶C.線粒體進(jìn)行呼吸作用時必須有氧的參與D.線粒體只有一層膜練一練：3.生物的生命活動所需要的能量主要來自：Ａ.糖類的氧化分解Ｂ.脂類的氧化分解Ｃ.蛋白質(zhì)的氧化分解Ｄ.核酸的氧化分解4.人體進(jìn)行有氧呼吸的主要場所是Ａ.肺細(xì)胞Ｂ.內(nèi)環(huán)境Ｃ.線粒體Ｄ.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)AC

提問：蘋果、香蕉儲存久了，會有什么氣味發(fā)出來？1、概念：一般是指細(xì)胞在缺氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底氧化的產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。葡萄糖丙酮酸無O23、過程：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（馬鈴薯塊莖、玉米胚、脊椎動物肌細(xì)胞、乳酸菌）（二）、無氧呼吸2、主要場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)4、總反應(yīng)式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞等）例：大多數(shù)植物、酵母菌5、發(fā)酵酵母菌、乳酸菌微生物的無氧呼吸（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）細(xì)胞有氧呼吸和無氧呼吸的比較細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)O2、酶缺氧或無氧、酶H2O、CO2C2H5OH、CO2或C3H6O3釋放大量能量，形成大量ATP釋放少量能量，形成少量ATPC6H12O6+6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+大量能量C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量C6H12O62C3H6O3+少量能量①第一階段完全相同;②分解有機(jī)物，釋放能量酶1、呼吸作用能為生物體的生命活動提供能量。三、呼吸作用的意義：2、呼吸過程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。細(xì)胞呼吸類型的判斷（以酵母為例）1、若只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，則只進(jìn)行無氧呼吸（如A點(diǎn)）。2、若產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)比吸收O2的摩爾數(shù)多，則兩種呼吸同時并存（圖中AC段）。3、若產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與吸收O2的摩爾數(shù)相等，則只進(jìn)行有氧呼吸（圖中C點(diǎn)以后）。4、B點(diǎn)表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等（CO2釋放量表示），此時CO2的總釋放量最低。D點(diǎn)表示O2濃度超過一定值（10%）以上時。無氧呼吸消失，說明有O2存在時，無氧呼吸受到抑制。O2%CO2釋放量有氧呼吸無氧呼吸ABCDCO2的總量510152025探究一：細(xì)胞呼吸消耗氧氣的測定裝置及相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（1）測定裝置被研究的生物滅活的生物（2）對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)NaOH溶液相關(guān)實(shí)驗(yàn)（一）、在以葡萄糖為呼吸底物的狀況下，CO2釋放量和O2消耗量是判斷細(xì)胞呼吸類型的重要依據(jù)1、釋放CO2不消耗O2，只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸2、既不釋放CO2也不消耗O2

，只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸3、CO2釋放量等于O2消耗量，只進(jìn)行有氧呼吸4、CO2釋放量等于O2消耗量，有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸同時進(jìn)行①若CO2:O2=4:3,有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等②若CO2:O2＞4:3，無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸③若CO2:O2＜4:3,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于無氧呼吸（二）、若細(xì)胞CO2釋放量小于O2消耗量，說明細(xì)胞呼吸的底物不是糖類，可能是脂肪。AB探究二:酵母菌細(xì)胞呼吸的類型要通過實(shí)驗(yàn)探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型,還要同時設(shè)計(jì)另一個實(shí)驗(yàn),簡要說出思路?結(jié)果預(yù)測和結(jié)論:結(jié)果預(yù)測(紅色液滴移動情況)相應(yīng)結(jié)論裝置A裝置B123左移不動只有有氧呼吸右移不動只有無氧呼吸左移右移兩種呼吸類型都有探究三:酵母菌細(xì)胞呼吸的場所細(xì)胞內(nèi)有氧呼吸第二階段為丙酮酸的分解，其反應(yīng)式為：為探究該反應(yīng)發(fā)生的場所做如下實(shí)驗(yàn)：步驟一、用

處理新鮮肝臟，使其分散成單個細(xì)胞；步驟二、離心得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，分裝在編號為1、2的兩支試管中；步驟三、

；步驟四、

。預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：1現(xiàn)象：

結(jié)論：

。2現(xiàn)象：

結(jié)論：

。3現(xiàn)象：

結(jié)論：

。2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]酶胰蛋白酶取等量且少量的試管1和試管2中的溶液分別置于A、B兩支試管中，再取等量的丙酮酸加入A、B兩支試管中一段時間后向兩支試管中加入四滴澄清的石灰水并觀察現(xiàn)象A出現(xiàn)渾濁B沒有B出現(xiàn)渾濁A沒有AB都出現(xiàn)渾濁該反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)該反應(yīng)發(fā)生在線粒體基質(zhì)該反應(yīng)在兩個場所中均有發(fā)生1、A中有CO2產(chǎn)生，可以說明

2、B中有CO2產(chǎn)生，可以說明

3、AB中有CO2產(chǎn)生，則

植物細(xì)胞該細(xì)胞正在進(jìn)行無氧呼吸該細(xì)胞正在進(jìn)行有氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸在同時進(jìn)行練習(xí)：影響細(xì)胞呼吸的因素1、溫度

呼吸作用在最適溫度（25℃~35℃）時最強(qiáng)；2、氧氣

在氧氣濃度為零時，只進(jìn)行無氧呼吸；氧氣濃度為10%以下時，既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸；氧氣濃度為10%以上時，只進(jìn)行有氧呼吸。（5%）保存

1、判斷細(xì)胞呼吸的方式氧氣濃度為B時：

。氧氣濃度為B到G（不包括B點(diǎn)和G點(diǎn)）時：

。氧氣濃度大于G（包括G點(diǎn)）時

。2、綠色區(qū)域代表的含義是：

。3、如果DE=3CD，那么有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的比值為

，若有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖，CD和DE的長度之比為：

。只有無氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸同時進(jìn)行只有有氧呼吸不同氧氣濃度下無氧呼吸的強(qiáng)度1∶1DE=3CD練習(xí):條件有氧呼吸消耗O2量有氧呼吸產(chǎn)生CO2量有氧呼吸消耗葡萄糖量無氧呼吸產(chǎn)生CO2量無氧呼吸消耗葡萄糖量CO2產(chǎn)生總量葡萄糖消耗總量A條件60B條件124C條件318D條件02單位:mol610611224216121226500424ABCD分別是什么樣的條件?5、如果縱坐標(biāo)表示某種物質(zhì)的物質(zhì)的量，請?jiān)谙铝袃蓚€坐標(biāo)中畫出無氧呼吸釋放二氧化碳量和葡萄糖消耗總量的曲線。1/2CD+1/6DE3、CO24、水從化學(xué)平衡角度析，CO2濃度增加，呼吸速率下降

呼吸作用的各種化學(xué)反應(yīng)都是在水中進(jìn)行的，自由水含量增加，代謝加強(qiáng)四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用。

1.發(fā)酵技術(shù)2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)3.糧食儲藏和果蔬保鮮4、醫(yī)學(xué)上1.發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)啤酒、果酒和白酒等生產(chǎn)乳酸類、檸檬酸類飲料生產(chǎn)味精、醬油和醋生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白應(yīng)用于垃圾、廢水的處理利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和pH等條件下，進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進(jìn)行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種好氧細(xì)菌。在有氧條件下，谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素、硫酸銨、氨水）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉──味精。2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

細(xì)胞呼吸為植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞的分裂、植株的生長和發(fā)育等提供能量和各種原料，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，要設(shè)法適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，以促進(jìn)作物的生長發(fā)育。

對于板結(jié)的土壤及時進(jìn)行松土透氣，可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對無機(jī)鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，這能夠促使這些微生物對土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對無機(jī)鹽的吸收。水稻的根系適于在水中生長，這是因?yàn)樗镜那o和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運(yùn)送到根部各細(xì)胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根的細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細(xì)胞就會進(jìn)行酒精發(fā)酵，時間長了，酒精就會對根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。3.糧食儲藏和果蔬保鮮

細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，對糧食儲藏和果蔬保鮮來說，又要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，盡可能減少有機(jī)物的消耗等。

糧食儲藏果蔬保鮮水果的低溫保鮮糧食儲藏

糧食儲藏時，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長保存期限。

例：稻谷等種子含水量超過14.5％時，呼吸速率就會驟然增加，釋放出的熱量和水分，會導(dǎo)致糧食霉變。果蔬保鮮

為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲藏時采用降低氧濃度、沖氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒ā?/p>

例：蘋果、梨、柑、橘等果實(shí)在0～1℃時可儲藏幾個月不壞；荔枝一般只能短期保鮮，但采用低溫速凍等方法可保鮮6～8個月。農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身產(chǎn)生的二氧化碳抑制細(xì)胞呼吸的原理選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。4、醫(yī)學(xué)較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時請醫(yī)生處理。有氧運(yùn)動是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反，百米沖刺等無氧運(yùn)動，是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動。無氧運(yùn)動中，肌細(xì)胞因氧不足，要靠乳酸發(fā)酵來獲取能量。因?yàn)槿樗崮軌虼碳ぜ〖?xì)胞周圍的神經(jīng)末梢，所以人會有肌肉酸脹乏力的感覺。1.在釀酒業(yè)上的應(yīng)用：先通氣，讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其發(fā)酵，產(chǎn)生酒精。2.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上：中耕松土，促進(jìn)根系的有氧呼吸，有利于根系的生長及對礦質(zhì)離子的吸收3.在醫(yī)學(xué)上：利用氧氣驅(qū)蛔、抑制破傷風(fēng)等厭氧型細(xì)菌的繁殖4.在物質(zhì)的儲存時：控制氧氣的濃度，降低溫度抑制其呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗。小結(jié)：與細(xì)胞呼吸相聯(lián)系的生產(chǎn)生活實(shí)際問題