呼吸作用[1][1]

1、第第3节节 ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡等在研究人的呼吸作用世纪，世纪，法国化学家法国化学家拉瓦锡发现拉瓦锡发现物质燃烧需物质燃烧需要氧气，并要氧气，并且把呼吸作且把呼吸作用比作碳和用比作碳和氢的氢的“缓慢缓慢燃烧过程燃烧过程”。你知道：你知道： “呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么有什么区别吗？区别吗？ “呼吸呼吸”是指生物体或细胞是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而程，而“呼吸作用呼吸作用”是指细胞是指细胞内有机物分解释放能量的过程。内有机物分解释放能量的过程。细胞呼吸细胞呼吸 细胞呼吸也称呼吸作用

2、，是指有机细胞呼吸也称呼吸作用，是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成生成ATPATP的过程。的过程。探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌：酵母菌：探究探究一种单细胞的真菌（真核生物），一种单细胞的真菌（真核生物），在有氧和无氧条件下都能生存，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌属于兼性厌氧菌实际上人们几乎天天都在享受着酵母菌酵母菌的好处。你能举例吗？我们每天吃的面包和馒头就是有酵母我们每天吃的面包和馒头就是有酵母菌的参与制成的；我们喝的啤酒，也离不菌的参与制

3、成的；我们喝的啤酒，也离不开酵母菌的贡献开酵母菌的贡献 提出问题提出问题： 讨论：如何制作面包或馒头，如何酿酒的？讨论：如何制作面包或馒头，如何酿酒的？ 酵母菌通过呼吸作用产生了酒精和酵母菌通过呼吸作用产生了酒精和CO2;酒精和酒精和CO2是酵母菌在无氧条件产生的，还是酵母菌在无氧条件产生的，还是在有氧条件下产生的？是在有氧条件下产生的？作出假设作出假设： 我们需为酵母菌提供呼吸作用的原料主要是我们需为酵母菌提供呼吸作用的原料主要是什么？什么？ 怎样鉴定有无怎样鉴定有无CO2产生？如何比较产生？如何比较CO2产生产生的多少？的多少？ 怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无酒精产生？（橙色的重铬酸钾

4、溶（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，液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色）变成灰绿色）设计实验设计实验：（葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能（葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为源物质，常被形容为“生命的燃料生命的燃料”。）。）（观察哪个装置浑浊快且浑浊程度高）（观察哪个装置浑浊快且浑浊程度高）材料用具：材料用具：酵母菌、酵母菌、5%的葡萄糖溶液、的葡萄糖溶液、10%的的NaOH溶液、澄清石灰水、溶有重铬溶液、澄清石灰水、溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液、酸钾的浓硫酸溶液、橡皮球、锥形瓶、弯头玻璃管、试管、橡皮球、锥形瓶、弯头玻璃管、试管、

5、滴管。滴管。创设反创设反应条件应条件装置装置序号序号AB检测检测CO2结果结果检测酒精检测酒精澄清石澄清石灰水灰水结果结果灰绿色灰绿色5%葡萄葡萄糖溶液糖溶液240ml240ml有氧有氧无氧无氧新鲜酵新鲜酵母菌母菌10g10g较混浊较混浊稍混浊稍混浊酸性重铬酸性重铬酸钾溶液酸钾溶液(橙色橙色)不变色不变色瓶应封瓶应封口放置一口放置一段时间，段时间，再连通盛再连通盛有澄清石有澄清石灰水的锥灰水的锥形瓶形瓶橡皮球橡皮球或气泵或气泵质量分数为质量分数为10%的的NaOH溶液溶液酵母菌有氧呼吸产生大量酵母菌有氧呼吸产生大量CO2,无氧呼吸产生少量的无氧呼吸产生少量的CO2。结论、交流和应用结论、交流和

6、应用：酵母菌无氧呼吸产生了酒精。酵母菌无氧呼吸产生了酒精。 做馒头时，酵母菌的细胞呼吸的方做馒头时，酵母菌的细胞呼吸的方式主要是什么？酿酒时，酵母菌的细胞式主要是什么？酿酒时，酵母菌的细胞呼吸方式又是什么呢？呼吸方式又是什么呢？ 做馒头时，酵母菌主要进行有氧呼吸。做馒头时，酵母菌主要进行有氧呼吸。 酿酒时，酵母菌主要进行无氧呼吸。酿酒时，酵母菌主要进行无氧呼吸。思考：重铬酸钾可以检测有无酒精存思考：重铬酸钾可以检测有无酒精存在。想一想，这一原理在日常生活中在。想一想，这一原理在日常生活中可以有什么用处？可以有什么用处？这一原理可以用来检测汽车司机是否喝这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒了酒

7、具体做法：让司机呼出的气体直接接触具体做法：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，如果到载有用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬成灰绿色的硫酸铬一、细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸 指细胞在指细胞在氧氧的参与下，通过多的参与下，通过多种种酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机物的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，产生二氧化碳和水，释放能量，生成释放能量，生成许多许多ATPATP的过程。的过程。1. 概念概念（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸2. 主要

8、场所：主要场所：线粒体线粒体C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H酶酶C6H12O6酶酶2C3H4O34【H】能量】能量(少量少量)3. 有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程(三个阶段三个阶段）C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （ 2C3H4O3 ）4H能量（少量）能量（少量）20H6CO26H2O酶酶酶酶2C3H4O3+6H2O 6CO220【H】能量】能量（少量）（少量） 酶酶C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3 ）4H能量（少量）能量（少量）20H6O212H2O+能量（大量）能量（大量）6CO26

9、H2O酶酶酶酶酶酶 24【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 酶酶 第一个阶段第一个阶段 第二个阶段第二个阶段 第三个阶段第三个阶段 场所场所 反应物反应物 生成物生成物 产生能量产生能量细胞质基质细胞质基质主要是葡萄糖主要是葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH少量少量线粒体基质线粒体基质丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O O COCO2 2、HH少量少量线粒体内膜线粒体内膜大量大量H H2 2O OHH、O O2 2有氧呼吸全过程的比较有氧呼吸全过程的比较酶酶C6H12O6+6H2O +6O26CO2+12H2O +能量能量3. 总反应式：总反应式：C6H12O6酶酶2C3H4O3 4【H

10、】能量】能量(少量少量) 24【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量大量） 酶酶 2C3H4O3+6H2O 6CO220【H】能量】能量（少量少量） 酶酶C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量 以上反应式中的以上反应式中的能量能量能否写成能否写成ATPATP ？能量（能量（2870kJ2870kJ）1161kJ1161kJ其余以其余以热能热能形式散失形式散失ATPATP酶酶1moL1moL1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？2、呼吸作用过程中吸收的氧气

11、用于第几阶段？、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？3、如果你在思考上述问题的时候，消耗了、如果你在思考上述问题的时候，消耗了2摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATP中？中？第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段1161kJx2 4、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：产生产生COCO2 2的阶段（）的阶段（）产生产生H H2 2O O的阶段（）的阶段（）氧气参与的阶段（）氧气参与的阶段（）产生产生ATPATP的阶段（的阶段（ ）产生产生ATPATP最多的阶段（）最多的阶段（）二二三三三三一、二、三一、二、三三三( (二二) )无氧

12、呼吸无氧呼吸 1 1、实例、实例 高等植物在高等植物在水淹水淹的情况下的情况下 C C6 6H H1212O O6 6解释解释: :苹果储藏久了为什么会有酒苹果储藏久了为什么会有酒味呢？味呢？ 苹果在储藏过程中进行无氧呼吸苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了产生了酒精酒精2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+CO)+CO2 2+ +能量（能量（少量少量）酶酶 一些高等植物的某些器官：一些高等植物的某些器官：马铃薯块茎、甜菜马铃薯块茎、甜菜块根块根 、玉米胚、胡萝卜的叶等、玉米胚、胡萝卜的叶等 C C6 6H H1212O O6 6 高等动物和人的高等动物和人的某些组织、器官某些组织、

13、器官缺氧条件下缺氧条件下有些微生物有些微生物（微生物的无氧呼吸一般叫做（微生物的无氧呼吸一般叫做发酵发酵） 乳酸菌、酵母菌等乳酸菌、酵母菌等酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸） + +能量（能量（少量少量） 通过上述实例，你能说出无氧呼吸通过上述实例，你能说出无氧呼吸产物有哪些物质吗？产物有哪些物质吗？酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳乳酸乳酸 2、过程、过程 ：分两个阶段分两个阶段 第一个阶段：第一个阶段： 第二个阶段：第二个阶段： 3、场所：、场所：细胞质基质细胞质基质 (二二)无氧呼吸无氧呼吸 1、实例实例C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H

14、4O3）H2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2酶酶酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）酶酶4. 反应式：反应式：C6H12O6C6H12O6酶酶酶酶2C2H5OH 2CO2能量能量2C3H6O3能量能量能量能量（196.65kJ196.65kJ）61.08kJ61.08kJATPATP其余以其余以热能热能形式散失形式散失1moL1moL 一般是指细胞在一般是指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为成为不彻底氧化产物不彻底氧化产物，同时释放出少，同时释放出少量能量，生成量能量，生成少量少量ATPATP的过程。的过程。5.

15、概念：概念：无氧呼吸是否有害？无氧呼吸是否有害？酒精和乳酸在细胞中大量积酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用，且释累对细胞有毒害作用，且释放的能量太少，不足维持生放的能量太少，不足维持生命活动的需求。命活动的需求。大多数生物大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持不能长时间用无氧呼吸维持生命！生命！生物体或部分组织器官在缺氧生物体或部分组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸作为有氧呼条件下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的吸的补充，是生物的适应性的表现表现!无氧呼吸是否有利？无氧呼吸是否有利？ 有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的，由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物

16、的主要呼吸形式，但还保留着无氧呼吸的能力。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸6CO2 +12H2O+能量（大量）能量（大量）2C2H5OH +2CO2+能量（少量能量（少量）2C3H6O3 +能量（少量）能量（少量）或或酶酶酶酶（三）有氧呼吸与无氧呼吸的关系：（三）有氧呼吸与无氧呼吸的关系：有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系：有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系： 细胞质基质、细胞质基质、线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 需需O2、酶、酶 不需不需O2、需酶、需酶 H2O、CO2 C2H5OH、CO2 或或C3H6O3 彻底彻底 不彻底不彻底 较多较多 较少较少有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的有氧呼吸和无氧

17、呼吸第一个阶段是相同的 分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点 场所场所 条件条件 产物产物分解程度分解程度释放能量释放能量相相同同点点 联系联系 实质实质三、细胞呼吸原理的应用三、细胞呼吸原理的应用控制呼吸作用的反应条件控制呼吸作用的反应条件抑制酶活性，抑制呼吸作用，抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱有机分解速度等减弱有机分解速度等分分析析细细胞胞呼呼吸吸原原理理的的应应用用1、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是的特点是、分解有机物、分解有机物、释放能量、释放能量、需要酶催化、需要酶催化、有机物分解不彻底、有机

18、物分解不彻底练练习习题题D2、高等植物的细胞呼吸只发生在、高等植物的细胞呼吸只发生在、活细胞、活细胞、含有叶绿体的细胞、含有叶绿体的细胞、不含叶绿体的细胞、不含叶绿体的细胞、气孔周围的细胞、气孔周围的细胞练练习习题题A3、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是不好，其原因是A、根细胞吸收水分过多、根细胞吸收水分过多B、营养缺乏、营养缺乏C、光合作用强度不够、光合作用强度不够D、细胞有氧呼吸受阻、细胞有氧呼吸受阻练练习习题题D4、假如在宇宙空间站内的绿色植物、假如在宇宙空间站内的绿色植物积累了积累了120摩尔的摩尔的O2，可供宇航员，可供宇航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖？分氧化分解多少摩尔的葡萄糖？分解葡萄糖所释放的能量大约有多解葡萄糖所释放的能量大约有多少千焦转移给了少千焦转移给了ATP？练练习习题题120/6=20120/6=20摩尔摩尔11611161* *20=2322020=23220千焦千焦C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 26CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量5、下列