從化學(xué)能到生物能

第四節(jié)從化學(xué)能到生物能下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)？光能糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能直接用于各種生命活動(dòng)①②③光合作用細(xì)胞呼吸ATP水解思考“呼吸作用”是指細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物分解釋放能量的過(guò)程。“呼吸”是指人體從周圍環(huán)境中吸入O2，同時(shí)呼出CO2的過(guò)程，這是一種氣體的交換過(guò)程。你知道：“呼吸”和“呼吸作用”有什么區(qū)別嗎？一、細(xì)胞呼吸1.細(xì)胞呼吸的概念P683.細(xì)胞呼吸的類型2.酵母菌細(xì)胞的呼吸方式有氧呼吸和無(wú)氧呼吸ACBD基質(zhì)外膜內(nèi)膜嵴線粒體有氧呼吸的主要場(chǎng)所：C6H12O6能量（少）

2丙酮酸（C3H4O3）[H]能量（少）[H]O212H2O+能量(大）6CO26H2O酶酶酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)三、有氧呼吸過(guò)程1.有氧呼吸過(guò)程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+

能量（丙酮酸）（少量）場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸徹底分解酶6CO2+20[H]+能量（少量）場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)②2C3H4O3（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+能量（大量）場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O有氧呼吸①主要場(chǎng)所：線粒體②總反應(yīng)式：④有氧呼吸概念：細(xì)胞在____的參與下，通過(guò)_______的催化作用，把_______等有機(jī)物_______________，產(chǎn)生_____和_____，釋放_(tái)_____,生成_________的過(guò)程。

C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸小結(jié)氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解許多ATP1mol

2870kJ其中1161kJ左右能量?jī)?chǔ)存在38個(gè)ATP中其余以熱能形式散失（還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）有氧呼吸

場(chǎng)所

反應(yīng)物

產(chǎn)物

釋能第一階段第二階段第三階段有氧呼吸三個(gè)階段的比較細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸少量[H]2ATP丙酮酸

H2OCO2、大量[H]2ATP[H]、O2H2O34ATP線粒體線粒體有氧呼吸概念圖丙酮酸[H]H2OCO2少量能量大量能量O2課堂鞏固1、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[H]的階段（）⑤產(chǎn)生能量最多的階段（）二三三一、二三2、有氧呼吸第一、二階段的共同產(chǎn)物是[]A．CO2、ATPB．[H]、ATP、O2C．[H]、ATPD．[H]、ATP、CO2C看誰(shuí)反應(yīng)最快3、酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時(shí)產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是

A、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B、核糖體

C、線粒體D、葉綠體C4、呼吸過(guò)程中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有A細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B線粒體基質(zhì)C線粒體內(nèi)膜D核糖體ABC5、讓一只小白鼠吸入18O2，該白鼠體內(nèi)最先出現(xiàn)18O的化合物是()A、二氧化碳B、水C、丙酮酸D、ATPB思考回答：蘋果儲(chǔ)藏久了，為什么會(huì)有酒味？劇烈運(yùn)動(dòng)后，為什么感到肌肉酸脹？二、無(wú)氧呼吸

無(wú)氧呼吸是指細(xì)胞在無(wú)氧條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。2、無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所：1、定義：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62丙酮酸酶2C2H5OH+2CO2+少量能量2C3H6O3+少量能量酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)3、無(wú)氧呼吸的過(guò)程第一階段:與有氧呼吸第一階段完全相同。

—分子的葡萄糖分解成兩分子的丙酮酸,在分解的過(guò)程中產(chǎn)生少量的氫(用[H]表示),同時(shí)釋放出少量的能量。

第二階段:

丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化成乳酸，并釋放少量的能量。無(wú)氧呼吸酵母菌、大多數(shù)植物（蘋果等）C6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2

+少量能量酶（2molATP）無(wú)氧呼吸馬鈴薯的塊莖.玉米的胚，甜菜的根高等動(dòng)物和人劇烈運(yùn)動(dòng)中，C6H12O62C3H6O3（乳酸）

+少量能量

酶乳酸菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸此過(guò)程不產(chǎn)生CO2（2molATP）細(xì)胞呼吸總結(jié)葡萄糖→丙酮酸CO2+H2O+能量（大量）C2H5OH（酒精）+CO2+能量（少量）或C3H6O3

（乳酸）+能量（少量）有氧無(wú)氧實(shí)質(zhì)：

分解有機(jī)物，釋放能量有氧呼吸與無(wú)氧呼吸區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸區(qū)別呼吸場(chǎng)所是否需氧分解產(chǎn)物釋放能量聯(lián)系主要在線粒體內(nèi)需氧氣參加二氧化碳和水二氧化碳、酒精或乳酸較多(2870kJ)較少(196.65kJ)第一階段完全相同細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)不需氧氣參加都能將有機(jī)物分解，釋放能量。穩(wěn)定的化學(xué)能活躍的化學(xué)能。釋放能量光合作用與細(xì)胞呼吸的比較：葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體需光不需光合成有機(jī)物分解有機(jī)物光能穩(wěn)定的化學(xué)能。儲(chǔ)存能量。合成代謝分解代謝光合作用為細(xì)胞呼吸提供有機(jī)物和O2；細(xì)胞呼吸為光合作用提供CO2。影響因素思考1、種子在存放前要曬干的主要目的是？2、蔬菜要保鮮我們把它們放在冰箱里的主要目的是？4、被水淹的玉米不久就會(huì)萎蔫、死亡的主要原因是？3、疏松土壤可以促進(jìn)根系吸收礦質(zhì)元素的原理是什么？溫度、水分、氧氣影響細(xì)胞呼吸的因素1、溫度：植物最適25-30℃溫度呼吸速率應(yīng)用：貯存水果時(shí)，適當(dāng)降低溫度，可降低與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性，而延長(zhǎng)保存時(shí)間2、水分自由水含量越多，代謝越旺盛，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。例：糧油種子貯藏前風(fēng)干、晾曬：減少水分，

呼吸作用干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高，

呼吸作用抑制增強(qiáng)O2：貯藏水果時(shí)下降到____最有利貯藏。CO2：增加CO2濃度，降低O2濃度有良好的保鮮效果。CO2釋放O2吸收O2濃度氣體交換相對(duì)值abcd0a點(diǎn)有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O無(wú)氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO23、氧氣：右圖表示植物非綠器官在不同O2濃度下,CO2釋放量和O2吸收量的變化曲線d點(diǎn):僅無(wú)氧呼吸b-c點(diǎn):僅有氧呼吸d-b點(diǎn):有氧呼吸和無(wú)氧呼吸三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用資料分析1、包扎傷口，選用透氣消毒紗布，其目的是_________________________________創(chuàng)造透氣環(huán)境，避免厭氧菌的繁殖2、酵母菌釀酒，先通氣，后密封，其原理是先讓酵母________________，再___________3、花盆經(jīng)常松土，能促進(jìn)根部的__________，有利于吸收_____________等。有氧呼吸，大量繁殖無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生酒精有氧呼吸礦物質(zhì)離子4、稻田定期排水，能抑制__________產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。無(wú)氧呼吸5、破傷風(fēng)桿菌（厭氧菌）感染傷口，須及時(shí)清洗傷口，以防__________呼吸6、提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)，防止劇烈運(yùn)動(dòng)，使肌肉細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量________，從而使肌肉酸脹乏力。無(wú)氧乳酸7、延長(zhǎng)種子、蔬菜、水果等儲(chǔ)存時(shí)間的方法：（1）低溫（冰箱保存）：抑制________的活性，從而降低呼吸速率，減少有機(jī)物的消耗。（2）低氧（真空包裝，充CO2、地窖保存等）：抑制___________呼吸。（3）低水分（曬干）：水分含量低，細(xì)胞代謝速率減慢。酶有氧但蔬菜、水果的含水量必須適中，否則不能保鮮。課堂鞏固5、長(zhǎng)期生活在高原地區(qū)的人，一般情況下所需能量主要來(lái)自于（）

A、有氧呼吸B、有氧呼吸或無(wú)氧呼吸

C、無(wú)氧呼吸D、有氧呼吸和無(wú)氧呼吸

A6、生物進(jìn)行無(wú)氧呼吸和有氧呼吸都曾產(chǎn)生的化合物是（）A、乳酸B、二氧化碳C、酒精D、丙酮酸D8、把小白鼠和青蛙從25℃的室溫中移至5℃的環(huán)境中，這兩種動(dòng)物的需氧量會(huì)發(fā)生什么變化A、兩種動(dòng)物的耗氧量都減少B、兩種動(dòng)物的耗氧量都增加C、青蛙耗氧量減少，小白鼠耗氧量增加D、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量減少C7、在呼吸作用過(guò)程中，有CO2放出時(shí)，則可判斷此過(guò)程是（）

A、一定是無(wú)氧呼吸B、一定是有氧呼吸

C、一定不是酒精發(fā)酵D、一定不是乳酸發(fā)酵D例：右圖表示的是測(cè)定保溫桶內(nèi)溫度變化的實(shí)驗(yàn)裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下呼吸作用的情況。材料用具：保溫桶(500mL)、溫度計(jì)、活性干酵母、質(zhì)量濃度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。實(shí)驗(yàn)假設(shè)：酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無(wú)氧條件下呼吸作用放出的熱量更多。(1)取A、B兩裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下，請(qǐng)補(bǔ)充下表中內(nèi)容：裝置方法步驟一方法步驟二方法步驟三A加入240mL的煮沸后冷卻的葡萄糖溶液加入10g活性干酵母①_____________B加入240mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液②

加入石蠟油，鋪滿液面不加入石蠟油

加入10g活性干酵母(2)B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是___________，這是控制實(shí)驗(yàn)的__變量。(3)要測(cè)定B裝置因呼吸作用引起的溫度變化量，還需要增加一個(gè)裝置C。請(qǐng)寫出裝置C的實(shí)驗(yàn)步驟：裝置方法步驟一方法步驟二方法步驟三C③_________