32 atp的主要来源细胞呼吸 学案

3-2 ATP的主要来源细胞呼吸 【阅读教材,完成基础知识的归纳与整理】一、细胞呼吸及其原理的应用（一）细胞呼吸的概念：细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等_在活细胞内经过一系列的_，生成_和_或分解为一些_的氧化产物，且伴随着_生成ATP的过程。 1、实质：分解有机物，释放能量2、类型：（1）有氧呼吸 （2）无氧呼吸 (二）有氧呼吸 1、概念：有氧呼吸是指活细胞在有_的参与下，通过_的催化作用，把某些有机物_氧化分解，生成_，同时释放_，生成许多ATP的过程。 2、过程：（图略，要求能默写出有氧呼吸过程示意图） 3、场所：_特别提醒 线粒体均匀地分布在细胞质中，但是活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢旺盛的部位。（P93，第四段）肌细胞内的肌质体就是由大量变形的线粒体组成的,有利于对肌细胞的能量供应.4、总反应式（以葡萄糖为底物）：_ 5、能量转化： 特别提醒三个阶段进行的场所：第1阶段在细胞质基质 、第2阶段在线粒体基质、第3阶段在线粒体内膜上三个阶段的反应物和产物分别是什么？ 三个阶段共有的产物是什么？哪个阶段产生的ATP最多？O2参与哪个阶段的反应？ CO2在哪个阶段产生？原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸。有氧呼吸过程中各种原子的转移 1mol葡萄糖在彻底氧化分解后，共释放出约2870kJ的能量，其中约有1161kJ储存在ATP中，可形成约38molATP有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式（三）无氧呼吸 1、概念：无氧呼吸是指细胞在无需氧气（缺氧）的条件下，通过_的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成_和_或_, 同时释放_，生成少量ATP的过程。 2、过程：3、场所：_4、总反应式（以葡萄糖为底物）：_ 特别提醒无氧呼吸与有氧呼吸第一阶段完全相同 无氧呼吸全过程均在细胞质基质中进行 决定丙酮酸是分解成乳酸还是酒精的直接原因是催化反应的酶不同，根本原因是不同生物体内的基因不同。 产生乳酸的同时没有产生CO2，而产生酒精的同时产生了CO2。 无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量，产生少量ATP，第二阶段没有能量产生。 无氧呼吸产生乳酸的生物：所有高等动物、植物中的马铃薯块茎和甜菜块根、乳酸菌 无氧呼吸产生酒精的生物：除马铃薯和甜菜以外的高等植物、酵母菌 无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如成熟红细胞、蛔虫等，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。一些原核生物虽无线粒体，但可进行有氧呼吸。 不要以为只有有氧呼吸才属于氧化分解反应,无氧呼吸也是氧化分解反应 （四）细胞呼吸的意义： 1、为生物体的生命活动_2、为体内其他化合物的合成提供_（五）细胞呼吸原理的应用 1、作物栽培时要及时松土透气，利于根系的有氧呼吸，促进水和无机盐的吸收；水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件，增强水稻根系的有氧呼吸，避免无氧呼吸产生大量的酒精对细胞产生毒害作用，使根腐烂。 2、储存粮食时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸。 3、果蔬保鲜时，采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法，抑制细胞呼吸，但要注意保持一定的湿度。 4、选用“创可贴”、透气的消毒纱布包扎伤口，避免厌氧病原菌的繁殖。 5、酒是利用酵母菌无氧呼吸生产的，醋是利用醋酸菌有氧呼吸生产的，生产腐乳的毛霉进行有氧呼吸。 6、提倡慢跑等有氧运动的原因之一是不会因剧烈运动产生的无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀乏力。 7、大棚蔬菜进行温度控制，阴天和晚上适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗。【判断】(1)有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同(2019全国新课标，3D) ( ) (2)病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量(2019全国新课标，6D) ( ) (3)人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供(2019全国新课标，6C) ( ) (4)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水(2019全国新课标，2B)( ) (5)细胞呼吸的产物中如果没有H2O的产生，就一定是无氧呼吸 ( ) (6)人体细胞供氧不足时，无氧呼吸可将糖类氧化为乳酸或酒精( ) (7)只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP ( ) 二、实验:探究酵母菌的呼吸方式 1、实验原理（1）酵母菌是单细胞真菌，它属于_菌。进行有氧呼吸产生水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2。（2）CO2的检测方法 _； _。（3）酒精的检测：橙色的_溶液在_条件下与酒精发生反应，变成_。思考：（1）本实验的自变量和因变量各是什么？ 自变量：_ 因变量：_ （2）如何检测因变量？ （3）如何控制自变量? 2、实验步骤 说明：（1）配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶。 （2）组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图。 （3）检测CO2的产生。 （4）检测酒精的产生。 特别提醒甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。 甲组中a瓶内液体是质量分数为10%的NaOH溶液，其作用是吸收空气中的CO2，以排除其对实验结果的干扰， CO2属于无关变量。 乙组中的d瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将d瓶内的氧气耗尽，再连通装有澄清石灰水的锥形瓶，确保是由无氧呼吸产生的CO2通入石灰水，使石灰水变混浊。 图中可检测到CO2的为c、e，相比而言，c中CO2产生量既多又快。反映到实验现象上，甲、乙两组的澄清石灰水均会变混浊，但甲组速度更快。 图中可检测到酒精的只有乙组中的d瓶。3、实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下产生的CO2多且快，在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精，还产生少量CO2。例题1:某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时，设计了如下实验： 实验一 取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶中分别加入适量的马铃薯块茎碎屑，安装成下图甲。每隔一段时闻，从分液漏斗向锥形瓶A中注入适量过氧化氢溶液，观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。 实验二 取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶C中放入适量的马铃薯块茎碎屑，并向C瓶充入N2，替代瓶中空气，安装成下图乙，一段时间后，观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。 请回答下列问题： （1）实验一的原理是_ ；当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时，是否可以说明马铃薯的呼吸作用在逐渐增强? _为什么? _【重、难点】一、影响呼吸速率的因素及应用（一）内部因素遗传因素 1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同， 如旱生植物小于水生植物； 2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异， 如生殖器官大于营养器官。 3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同， 如幼苗期细胞大于成熟期细胞（二）外部因素温度、氧气、CO2、水 1、温度：温度能影响呼吸作用，实质是影响呼吸酶的活性。 应用： 低温贮存蔬菜、水果和种子，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。 大棚蔬菜栽培过程中夜间适当降温。 2、氧气：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不仅直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。 应用：中耕松土增加根的有氧呼吸；医疗上选用透气的纱布或松软的“创可贴”可以抑制厌氧病原菌的繁殖；适当降低氧气浓度可延长蔬菜、水果的保鲜时间。3、CO2 ：细胞呼吸的产物 从化学平衡的角度分析，CO2是细胞呼吸的产物， CO2浓度增加，呼吸速率下降。CO2浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。 应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。4、水分： 在一定范围内，呼吸速率随组织含水量的增加而加强。随着含水量的减少而减弱。细胞内自由水的含量越高，呼吸速率越大。 应用：作物栽培中，合理灌溉。 种子晾晒后再储存。 稻田需要定期排水，促进根细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生的酒精毒害细胞。例题1：光合作用和呼吸作用的原理在生产中具有广泛的应用。下列相关叙述正确的是 ( ) A长期施用化肥比旎用农家肥更有利于作物生长 B合理密植有利于农作物对光能的充分利用 C降低温度、保持干燥不利于植物种子安全储藏 D给稻田定期排水的主要目的是抑制水稻生长例题2：如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中，不正确的是() A番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质 B光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 时比15 时更强 C低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实 D贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关 二、细胞呼吸方式的判断与计算判定细胞呼吸方式的三大依据 例题1：有一瓶子有酵母菌的葡萄液，吸进氧气的体积与放出二氧化碳体积之比是3：5这是因为 （ ） A 有1/2的葡萄糖用于有氧呼吸 B 有1/3的葡萄糖用于有氧呼吸 C 有2/3的葡萄糖用于有氧呼吸 D 有1/4 的葡萄糖用于有氧呼吸 例题2：在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时 CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是 （ ） Aa条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 Cc条件下，无氧呼吸最弱 Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体 例题3：以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化下列相关叙述错误的是（） A甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点B甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段C甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的D甲图中氧浓度为d时没有酒精产生三、呼吸类型和呼吸速率的探究1、呼吸类型的探究 （1）实验装置（2）原理分析：装置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所产生的CO2，红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量。装置乙中红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量与产生的CO2量的差值。 （3）结果分析 特别提醒各种化学试剂的作用： NaOH(或KOH)作用：吸收CO2 NaHCO3作用：维持CO2稳定。在CO2浓度下降时，可产生CO2，在CO2浓 度上升时，可吸收CO2。 当用植物测定呼吸时，应将装置应置于黑暗环境中，避免光合作用对实验的干扰。 当用种子测定呼吸时，为防止微生物的呼吸对实验的干扰，应对种子进行消毒。 在装有NaOH或NaHCO3的烧杯或试管中插入滤纸的目的：增大吸收面积。 2、呼吸速率的探究（1）实验装置 （2）原理分析：细胞呼吸吸收O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的距离可表示呼吸速率。 特别提醒当用植物测定呼吸时，应将装置应置于黑暗环境中，避免光合作用对实验的干扰。 当用种子测定呼吸时，为防止微生物的呼吸对实验的干扰，应对种子进行消毒。 由于装置的气压变化，也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更准确，应设置对照实验。对照实验应将所测生物灭活，其他处理与实验组完全一致。 例题1：在科学研究中常用呼吸商（RQ释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图： 关闭活塞，在25下经20分