第三節(jié) 能量的主要來源-呼吸作用

第3節(jié)ATP的主要來源

-細(xì)胞呼吸

細(xì)胞呼吸是指______在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的________，生成____或其他產(chǎn)物，釋放出_____并生成____的過程。一什么叫細(xì)胞呼吸？有機物氧化分解CO2能量ATP有氧呼吸無氧呼吸有氧呼吸是指細(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。有氧呼吸：葡萄糖+氧氣二氧化碳+水酶有氧呼吸是高等動、植物進行呼吸作用的主要形式，通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。有氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中進行，且線粒體是細(xì)胞進行有氧呼吸的主要場所。外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)含有與有氧呼吸有關(guān)的酶有氧呼吸的主要場所二、線粒體的結(jié)構(gòu)：三、有氧呼吸的過程：第一階段：第二階段：第三階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜線粒體是有氧呼吸的主要場所有氧呼吸的過程：葡萄糖二氧化碳4[H]少量能量(ATP)酶少量能量(ATP)丙酮酸20[H]氧氣水酶水大量能量(ATP)酶第一階段：（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）葡萄糖的初步分解第二階段：丙酮酸徹底分解（線粒體基質(zhì)）第三階段：[H]的氧化（線粒體內(nèi)膜）有氧呼吸的過程：總反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶能量（2870kJ）1161kJ其余以＿＿＿形式散失ATP（___mol）38熱能能量轉(zhuǎn)換效率：1161KJ/2870KJx100%≈４０％一部分以熱能形式散失(約60%)；另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(約40%)。細(xì)胞呼吸與細(xì)胞代謝的關(guān)系

四、無氧呼吸的過程：第一階段：（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）葡萄糖的初步分解☆與有氧呼吸第一階段相同第二階段：丙酮酸不徹底分解（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）C6H12O6酶2CH3COCOOH（丙酮酸）+4[H]+能量(少量)酶2C3H6O3（乳酸）A.乳酸發(fā)酵

例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸）+4[H]+能量(少量)酶2C2H5OH（酒精）+2CO2B.酒精發(fā)酵

例：大多數(shù)植物、酵母菌酶無氧呼吸總反應(yīng)式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？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）無氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中實例a.高等植物在水淹的情況下，可以進行短時間的無氧呼吸b.高等動物和人體在劇烈運動時，骨骼肌細(xì)胞內(nèi)就會出現(xiàn)無氧呼吸。肌肉酸脹。c.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機物分解成酒精和二氧化碳。概念

無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。意義

高等植物在水淹的情況下，可以進行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。人在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細(xì)胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要。

有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系

細(xì)胞呼吸是指______在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的________，生成____或其他產(chǎn)物，釋放出_____并生成____的過程。有機物氧化分解CO2能量ATP細(xì)胞呼吸又叫呼吸作用概念：有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系有氧呼吸無氧呼吸不同點相同點場所條件產(chǎn)物能量變化聯(lián)系實質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量，合成38ATP釋放少量能量，合成2ATP從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同分解有機物，釋放能量，合成ATP有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系呼吸作用的應(yīng)用如圖是有氧呼吸過程圖解，請據(jù)圖回答問題：

(1)在長方框內(nèi)依次寫出1、2、3所代表的物質(zhì)。

(2)在橢圓框內(nèi)依次填出4、5、6所代表的能量的多少(“大量能量”

或“少量能量”)。

(3)有氧呼吸的主要場所是________，進入該場所的呼吸底物是________。

(4)人體內(nèi)血紅蛋白攜帶的O2進入組織細(xì)胞的線粒體內(nèi)至少要通過

________層生物膜。丙酮酸H2O

CO2少量能量少量能量大量能量線粒體丙酮酸6(5)如果O2供應(yīng)不足，則人體內(nèi)C6H12O6的分解產(chǎn)物是________，釋放的能量________，反應(yīng)場所是

。乳酸少細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)解析：據(jù)圖解分析1、2、3分別為丙酮酸、H2O和CO2；4、5為有氧呼吸的第一、二階段產(chǎn)生的能量(少量),6為第三階段產(chǎn)生的能量(大量)；線粒體是丙酮酸徹底分解的場所；氧氣從紅細(xì)胞(1層)出來，穿過毛細(xì)血管上皮細(xì)胞(2層)，進入組織細(xì)胞(1層)，再進入

線粒體(2層)，其至少要通過6層生物膜；如果O2供應(yīng)不足，則人體部分組織進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。實驗課題探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式一、實驗原理1、酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于兼性厭氧菌。進行有氧呼吸產(chǎn)生水和CO2

，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。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酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。二、實驗假設(shè)酵母菌在有氧情況下進行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，在無氧情況下進行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精。三、實驗用具（略）1、NaOH的作用是什么？2、酵母菌進行什么呼吸？3、澄清的石灰水有什么作用？4、如何說明CO2產(chǎn)生的多少？5、如何控制無氧的條件？三、實驗用具（略）四、實驗結(jié)果預(yù)測1、酵母菌在有氧和無氧情況下均產(chǎn)生了CO2，能使澄清石灰水變渾濁。2、酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；在無氧情況下，生成了酒精，使重鉻酸鉀溶液發(fā)生灰綠色顯色反應(yīng)。3、酵母菌的有氧呼吸比無氧呼吸釋放的CO2要多五、實驗步驟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℃、環(huán)境下培養(yǎng)8-9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毫升重酪酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕震蕩、混勻.Ａ試管密封，Ｂ試管不密封．六、觀測、記錄條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間重鉻酸鉀--濃硫酸溶液有氧無氧變混濁／快無變化變混濁／慢出現(xiàn)灰綠色七、實驗結(jié)果酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2，在無氧條件下通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。八、小組交流NaOH溶液蒸餾水黑暗環(huán)境下探究植物細(xì)胞呼吸的方式AB則既有有氧呼吸又有無氧呼吸。A左移表示：有氧呼吸消耗氧氣的體積，B右移表示：釋放的CO2體積與消耗氧氣的體積的差值。若A左移，B不移；則只有有氧呼吸；若A不移，B右移；則只有無氧呼吸；若A左移，B右移；1．影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)部因素

(1)不同種類的植物呼吸速率不同，如一般情況下，旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。

(2)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。

(3)同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同，如幼苗期、開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。影響細(xì)胞呼吸的因素及在生產(chǎn)上的運用：2．影響細(xì)胞呼吸的外部因素（溫度、氧氣、水和二氧化碳）因素原因曲線應(yīng)用溫度最適溫度時，細(xì)胞呼吸最強，超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚