5.3ATP主要来源--细胞呼吸

ATP的结构简式 A P P P 复习回顾 ATP分子高能磷酸键中的能量主要来自什么作用 呼吸作用 第3节ATP的主要来源 细胞呼吸 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解 生成CO2或其他产物 释放出能量并生成 的过程 呼吸作用 细胞呼吸 的概念 1 呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点 两者的共同点是 都是物质的氧化分解过程 都能产生CO2等产物 并且都释放出能量 2 呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗 不能 否则 组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解 能量会迅速地全部释放出来 细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏 问题探讨 在无氧条件下 细胞能够通过无氧呼吸来释放能量 但是 无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多 3 在无氧条件下 细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗 呼吸作用 是指细胞内有机物分解释放能量的过程 呼吸 是指人体从周围环境中吸入O2 同时呼出CO2的过程 这是一种气体的交换过程 你知道 呼吸 和 呼吸作用 有什么区别吗 生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸 探究 酵母菌细胞呼吸的方式 1 怎样控制有氧和无氧的条件 为什么空气进入酵母菌培养液前要先通入10 NaOH溶液 2 怎样鉴定有无酒精的产生 怎样鉴定有无CO2产生 如何比较CO2产生的多少 阅读 P91 92页的内容 知识链接 检测司机是否喝了酒 让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾或三氧化铬的硅胶 两者均为橙色 如果呼出的气体中含有酒精 重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬 一 实验目的 1 了解酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸情况2 学会运用对比实验的方法设计实验二 实验原理 1 酵母菌是一种单细胞真菌 在有氧和无氧的条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式 2 CO2可使澄清石灰水变混浊 也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短 可以检测酵母菌培养CO2的产生情况 3 橙色的重铬酸钾溶液 在酸性条件下与乙醇 酒精 发生化学反应 在酸性条件下 变成灰绿色 三 方法步骤 提出问题 作出假设 设计实验 包括选择实验材料 选择实验器具 确定实验步骤 设计实验记录表格 实施实验 分析与结论 表达与交流 1 酵母菌培养液的配制取20g新鲜的食用酵母菌 分成两等份 分别放入锥形瓶A 500mL 和锥形瓶B 500mL 中 再分别向瓶中注入240mL质量分数为5 的葡萄糖溶液 B瓶应封口放置一段时间后 再连接澄清石灰水的锥形瓶 为什么 有氧条件 无氧条件 实验结果 石灰水十分混浊 培养液不能使重铬酸钾变灰绿 有氧条件 酵母菌产生大量的CO2和H2O 无氧条件 酵母菌产生大量酒精和少量的CO2 对照实验是这样叙述的 除了一个因素以外 其余因素都保持不变的实验叫做对照实验 对照实验一般要设置对照组和实验组 在对照实验中 除了要观察的变量外 其它变量都应当始终保持相同 对比实验下的定义是 设置两个或两个以上的实验组 通过对结果的比较分析 来探究某种因素与实验对象的关系 这样的实验叫做对比实验 对照实验与对比实验两个概念属于包含关系 对比实验从属于对照实验 它是对照实验的一种类型 即我们通常所说的 相互对照实验 对比实验中不单设对照组 而是几个实验组相互对照 每一组是实验组也是对照组 只有多组互相比较之后才能得出实验结论 而对照实验的范畴比对比实验的广一些 对照的方法除了不设置对照组的相互对照外 还有专门设置对照组的 如空白对照和条件对照 知识链接 一 细胞呼吸的方式 有氧呼吸 无氧呼吸 一 有氧呼吸 有氧呼吸的主要场所 线粒体 线粒体的内膜和基质上含有许多与呼吸作用相关的酶 外膜 内膜 嵴 基质 有氧呼吸最常利用的物质是 其反应式 葡萄糖 有氧呼吸过程 动画 可分三个阶段 第一阶段 葡萄糖 丙酮酸 H 少量 能量 少量 丙酮酸 H2O CO2 H 大量 能量 少量 H O2 H2O 能量 大量 第二阶段 第三阶段 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 1 有氧呼吸的反应场所只有线粒体 对吗 2 水在第几阶段参与反应 有机物彻底氧化在第几阶段 3 是否每阶段都有能量生成 大量生成能量在第几阶段 4 氧气在第几阶段被利用 CO2和H2O分别在第几阶段生成 CO2和H2O中的O分别来自哪里 有氧细胞呼吸的过程示意图 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸H2O H O2 丙酮酸少量 H CO2大量 H 少量 有氧呼吸三个阶段的比较 少量 H2O 大量 有氧呼吸是指细胞在 的参与下 通过 的催化作用 把糖类等有机物 氧化分解 产生 和 同时释放出能量 生成许多 的过程 有氧呼吸概念 氧 酶 ATP H2O CO2 彻底 上述反应生成物中的H2O和CO2中的O分别来自反应物中的什么物质 思考 能量 ADP Pi ATP 1161kJ 1709kJ 能量转换的效率 1161 2870 100 40 有氧呼吸与体外燃烧相比的特点 条件温和 能量逐步释放 并有一部分能量储存在ATP中 1161 30 54 38mol 课堂巩固 1 下列分别属于有氧呼吸的第几阶段 产生CO2的阶段 产生H2O的阶段 氧气参与的阶段 产生 H 的阶段 产生能量最多的阶段 二 三 三 一 二 三 2 有氧呼吸第一 二阶段的共同产物是 A CO2 ATPB H ATP O2C H ATPD H ATP CO2 C 3 酵母菌进行有氧呼吸时产生CO2的场所是A 细胞质基质B 核糖体C 线粒体D 叶绿体 C 4 呼吸过程中能产生ATP的场所有A细胞质基质B线粒体基质C线粒体内膜D核糖体 ABC 5 让一只小白鼠吸入18O2 该白鼠体内最先出现18O的化合物是 A 二氧化碳 B 水 C 丙酮酸 D ATP B 丙酮酸 葡萄糖 少量能量 H2O CO2 少量能量 H O2 H2O 大量能量 复习回顾 有氧呼吸过程的图解 H 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 1 产生酒精的无氧呼吸 二 无氧呼吸 第一阶段 葡萄糖 丙酮酸 H 少量 能量 少量 细胞质基质 第二阶段 细胞质基质 丙酮酸C2H5OH 酒精 CO2 细胞质基质 总反应式 产生的少量能量来自第几阶段 酒精发酵类型 酵母菌 大多数植物 苹果等 2molATP 2 产生乳酸的无氧呼吸 第一阶段 葡萄糖 丙酮酸 H 少量 能量 少量 细胞质基质 第二阶段 丙酮酸C3H6O3 乳酸 细胞质基质 总反应式 C6H12O62C3H6O3 乳酸 少量能量 酶 细胞质基质 产生的少量能量来自第几阶段 乳酸发酵类型 骨骼肌细胞 哺乳动物成熟红细胞 C6H12O62C3H6O3 乳酸 少量能量 酶 乳酸菌 此过程不产生CO2 2molATP 细胞在 条件下 通过 的催化作用 把葡萄糖等有机物 氧化分解 同时释放出 能量的过程 无氧呼吸概念 无氧 酶 不彻底 少量 C6H12O62C3H6O3 乳酸 2molATP 酶 细胞质基质 1 这两个反应产生的能量少的原因 未释放的能量去哪里了 2 人的骨骼肌缺氧状态时 发生哪个反应 3 哪个反应会产生CO2 有机物氧化分解不彻底 无氧呼吸的意义 同样是分解葡萄糖 为何无氧呼吸只能释放少量能量 无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 高等植物在水淹的情况下 可以进行短暂的无氧呼吸 将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳 释放出能量以适应缺氧环境条件 人在剧烈运动时 需要在相对较短的时间内消耗大量的能量 肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量 满足人体的需要 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 需O2 需酶 细胞质基质 线粒体 细胞质基质 CO2 H2O 酒精和CO2或乳酸 较多 38molATP 较少 2molATP 第一阶段是相同的 葡萄糖生成丙酮酸 产生少量能量和 H 分解有机物 释放能量的过程 相同点 过程 实质 不需O2 需酶 C6H12O6 6H2O 6O2 酶 6CO2 12H2O 能量 38ATP 有氧呼吸的总反应式 无氧呼吸的总反应式 C6H12O62C3H6O3 乳酸 能量2ATP 细胞质基质 C6H12O62C2H5OH 酒精 2CO2 能量 2ATP 酶 细胞质基质 酶 例 高等动物 乳酸菌 高等植物的某些器官 马铃薯块茎 甜菜块根 玉米胚细胞等 例 大多数植物 酵母菌 呼吸作用的意义 各项生命活动提供能量 葡萄糖分解 ATP ADP 能量 氧化分解 热能散失 Pi 影响细胞呼吸的因素主要有哪些 温度 氧的浓度 水的含量等 2 呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料 1 呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量 三 细胞呼吸原理的应用 资料分析 1 包扎伤口 选用透气消毒纱布 其目的是 创造透气环境 避免厌氧菌的繁殖 2 酵母菌酿酒 先通气 后密封 其原理是先让酵母 再 3 花盆经常松土 能促进根部的 有利于吸收 等 有氧呼吸 大量繁殖 无氧呼吸 产生酒精 有氧呼吸 矿物质离子 4 稻田定期排水 能抑制 产生酒精 防止酒精中毒 烂根死亡 无氧呼吸 5 破伤风杆菌 厌氧菌 感染伤口 须及时清洗伤口 以防 呼吸 6 在医学上 利用氧气驱蛔 7 提倡慢跑等有氧运动 防止剧烈运动 使肌肉细胞无氧呼吸产生大量 从而使肌肉酸胀乏力 无氧 乳酸 8 延长种子 蔬菜 水果等储存时间的方法 1 低温 冰箱保存 抑制 的活性 从而降低呼吸速率 减少有机物的消耗 2 低氧 真空包装 充CO2 地窖保存等 抑制 呼吸 3 低水分 晒干 水分含量低 细胞代谢速率减慢 酶 有氧 但蔬菜 水果的含水量必须适中 否则不能保鲜 课堂巩固 1 长期生活在高原地区的人 一般情况下所需能量主要来自于A 有氧呼吸B 有氧呼吸或无氧呼吸C 无氧呼吸D 有氧呼吸和无氧呼吸 2 生物进行无氧呼吸和有氧呼吸都曾产生的化合物是A 乳酸B 二氧化碳C 酒精D 丙酮酸 A D 4 把小白鼠和青蛙从25 的室温中移至5 的环境中 这两种动物的需氧量会发生什么变化A 两种动物的耗氧量都减少B 两种动物的耗氧量都增加C 青蛙耗氧量减少 小白鼠耗氧量增加D 青蛙耗氧量增加 小白鼠耗氧量减少 3 在呼吸作用过程中 有CO2放出时 则可判断此过程是A 一定是无氧呼吸B 一定是有氧呼吸C 一定不是酒精发酵D 一定不是乳酸发酵 D C 5 种在湖边的玉米 长期被水淹 生长不好 其原因是A 根细胞吸收水分过多B 营养缺乏C 光合作用强度不够D 细胞有氧呼吸受阻 6 同样消耗 mol的葡萄糖 有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的A 20倍B 19倍C 倍多D 12