《ATP的主要来源——细胞呼吸》实用教案

1、问题(wnt)探讨1.呼吸作用与物质呼吸作用与物质(wzh)的燃烧有什么共同点？的燃烧有什么共同点？2.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么呼吸作用与物质在体外燃烧有什么(shn me)区别吗？区别吗？物质分解的过程、产物都想同，并且都物质分解的过程、产物都想同，并且都能释放等量的能量能释放等量的能量有。有。 细胞呼吸是在温和的条件下进行的；细胞呼吸是在温和的条件下进行的； 能量的释放是在一系列的反应过程中逐能量的释放是在一系列的反应过程中逐 步释放的；步释放的； 释放的能量部分的以热能的形式散失，释放的能量部分的以热能的形式散失， 部分的转移贮存到部分的转移贮存到ATPATP中。中。第1页/共37

2、页第一页，共38页。一、细胞呼吸一、细胞呼吸(hx)的概念的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它列的氧化分解，生成二氧化碳或其它(qt)(qt)产物，释放出能量并生成产物，释放出能量并生成ATPATP的过程。的过程。第2页/共37页第二页，共38页。二、探究酵母菌二、探究酵母菌 细胞细胞(xbo)(xbo)呼吸的方式呼吸的方式（一）提出（一）提出(t ch)问题问题（二）作出假设（二）作出假设(jish)（三）设计实验（三）设计实验特别关注的问题特别关注的问题1. 怎样控制有氧和无氧条件？怎样控制有氧和无氧条件？2. 怎样鉴

3、定酒精和怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较的产生？如何比较 CO2产生的多少？产生的多少？3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生 活？活？第3页/共37页第三页，共38页。酵母菌是一种单细胞真菌酵母菌是一种单细胞真菌(zhnjn)，在有氧和，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。实验实验(shyn)步骤：步骤：酵母菌能使葡萄糖发酵酵母菌能使葡萄糖发酵(f jio)产生酒精，是在产生酒精，是在有氧条件下还是在无氧条件下进行的？有氧条件下还是在无氧条件下进行的？酵母菌细胞呼吸会产生酵母菌细胞呼吸会产生CO2，在不同条件

4、下产生，在不同条件下产生的是否一样多？的是否一样多？1 提出问题提出问题第4页/共37页第四页，共38页。2 作出假设作出假设(jish)酵母菌在有氧条件酵母菌在有氧条件(tiojin)下可以产生下可以产生CO2，无氧条件无氧条件(tiojin)下除产生下除产生CO2外，还产生外，还产生酒精。酒精。3 设计设计(shj)实实验验实验原理 CO2可以使澄清石灰水变浑浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，由橙色变成灰绿色。第5页/共37页第五页，共38页。实验实验(shyn)步骤：步骤：配置配置(pizh)酵母菌培酵母菌培养液养液组装实组装实

5、验验(shyn)装置装置检测检测CO2的产生的产生检测酒精的检测酒精的产生产生4 进行实验进行实验5 得出结论得出结论第6页/共37页第六页，共38页。 配制(pizh)酵母菌培养液AB10g酵母菌酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液A组组B组组第7页/共37页第七页，共38页。 A实验组(有氧情况(qngkung)下)10%NaOH酵母菌培养液酵母菌培养液澄清澄清(chngqng)石灰水石灰水（浑浊（浑浊(hnzhu)）第8页/共37页第八页，共38页。第9页/共37页第九页，共38页。B实验组实验组(无氧情况无氧情况(qngkung)下下)酵母菌酵母菌培养液培养液澄清澄清(chngq

6、ng)石灰水石灰水 (浑浊(hnzhu)第10页/共37页第十页，共38页。第11页/共37页第十一页，共38页。0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾的浓硫酸溶液A组组B组组橙色橙色(chn s)橙色橙色(chn s)灰绿色灰绿色第12页/共37页第十二页，共38页。（四）实验（四）实验(shyn)结果结果1 . CO21 . CO2的放出的放出(fn(fn ch) ch)情况：情况： A A、B B两组都有两组都有CO2CO2的产生，但的产生，但A A组产生的组产生的 CO2 CO2更多更多2 . 2 . 酒精产生酒精产生(chnshng)(chnshng)的情况：的情况： A A组没有酒

7、精的产生组没有酒精的产生(chnshng)(chnshng)，B B组产组产生生(chnshng)(chnshng)了酒精。了酒精。第13页/共37页第十三页，共38页。酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行(jnxng)细胞呼吸，均能产生二氧化碳在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。分析实验(shyn)结果第14页/共37页第十四页，共38页。注意事项注意事项 该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的呼吸作用，因此该实验是互为对照呼吸作用，因此该实验是互为对照(duzho)实实验。作为对

8、照验。作为对照(duzho)实验，在实验设计时的实验，在实验设计时的注意事项是什么？注意事项是什么？ 控制实验变量。该实验的变量是有无氧气。控制实验变量。该实验的变量是有无氧气。根据根据“参考资料参考资料”中的图可知中的图可知(k zh)(k zh)，图，图A A应为有氧条件，图应为有氧条件，图B B为无氧条件。为无氧条件。第15页/共37页第十五页，共38页。第16页/共37页第十六页，共38页。有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程(guchng)图解图解第17页/共37页第十七页，共38页。有氧呼吸有氧呼吸(hx)的的过程过程第一阶段：第一阶段： C C6 6H H1212O O6 6（丙酮酸）（

9、丙酮酸）第二阶段：第二阶段： 2CH2CH3 3COCOOH + 6HCOCOOH + 6H2 2O O酶酶第三阶段：第三阶段： 2424H H + 6O + 6O2 2C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2 2O O 6C 6CO O2 2 + 12H+ 12H2 2O O + + 能量能量酶酶总反应式：总反应式：2CH3COCOOH + 4H + 2CH3COCOOH + 4H + 能量能量(nngling)(nngling)6CO2 + 20H + 6CO2 + 20H + 能量能量(nngling)(nngling)酶酶12H12H2 2O

10、 + O + 能量能量酶酶（大量）（大量）第18页/共37页第十八页，共38页。有有氧氧呼呼吸吸三三个个阶阶段段(jidun)的的比比较较（1 1）C C6 6H H1212O O6 6酶酶2CH2CH3 3COCOOH + 4COCOOH + 4HH + + 能量能量（2 2）2CH2CH3 3COCOOH +6HCOCOOH +6H2 2O O6CO6CO2 2 + 20+ 20 HH + + 能量能量酶酶（3 3）2424H H + 6O + 6O2 212H12H2 2O + O + 能量能量酶酶第19页/共37页第十九页，共38页。有氧呼吸有氧呼吸(hx)的的概念概念其能量转换其能量

11、转换(zhunhun)效率是效率是_。第20页/共37页第二十页，共38页。呼吸：呼吸： 机体机体(jt)与环境之间与环境之间O2和和CO2交换的交换的过程。过程。细胞呼吸细胞呼吸(hx)也称呼吸也称呼吸(hx)作用作用第21页/共37页第二十一页，共38页。A A细胞质基质细胞质基质(j zh) b(j zh) b线粒体基质线粒体基质(j (j zh) czh) c线粒体内膜线粒体内膜 一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO 6CO2 2+ 6H+ 6H

12、2 2O +O +能量能量酶酶(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)3838个个ATPATP有氧呼吸小结有氧呼吸小结第22页/共37页第二十二页，共38页。第23页/共37页第二十三页，共38页。1 1、酒精、酒精(jijng)(jijng)发酵：发酵： C6H12O6 C6H12O6酶酶2 2、乳酸、乳酸(r (r sun)sun)发酵：发酵： C6H12O6 C6H12O62CH3CH2OH2CH3CH2OH（酒精(jijng)(jijng)）+2CO2+2CO2+能量2 2C C3 3H H

13、6 6O O3 3（乳酸）+ + 能量酶酶第24页/共37页第二十四页，共38页。无氧呼吸无氧呼吸(hx)的的概念概念无氧呼吸无氧呼吸(hx)的的特点特点第25页/共37页第二十五页，共38页。共共同同点点实质实质(shzh)：过程过程(guchng)：葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸有氧有氧无氧无氧CO2 + H2O + 能量能量（大量）C C2 2H H3 3OH+COOH+CO2 2 + + 能量能量（少量） C C3 3H H6 6O O3 3 + + 能量（少量）能量（少量） 氧化分解有机物，释放能量都有丙酮酸（中间产物）的生成第26页/共37页第二十六页，共38页。有氧呼吸有氧呼吸(hx)

14、和无氧呼吸和无氧呼吸(hx)的区别的区别比较项目比较项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼吸场所呼吸场所是否需氧是否需氧物质代谢物质代谢能量代谢能量代谢主要主要(zhyo)在在线粒体内线粒体内细胞质基质细胞质基质(j zh)必需有氧的参与必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分解将有机物彻底分解成成COCO2 2和和H H2 2O O有机物分解不彻底有机物分解不彻底,形成中间产物形成中间产物(酒精酒精或乳酸）或乳酸）1mol2870 (kj)1161ATP热能热能(38mol)葡萄糖葡萄糖1mol葡萄糖葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)热能热能同样是分解

15、葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？第27页/共37页第二十七页，共38页。第28页/共37页第二十八页，共38页。第29页/共37页第二十九页，共38页。课课 堂堂 练练 习习 1. 1.有氧呼吸分三个阶段有氧呼吸分三个阶段, ,三个阶段的共同特点是三个阶段的共同特点是都有能量的释放都有能量的释放, ,但释放能量最多的是但释放能量最多的是_;_;在在线粒体中进行的是第线粒体中进行的是第_阶段阶段; ;第第_阶段需要阶段需要O2,O2,氧的作用氧的作用(zuyng)(zuyng)是是_;_;第第_阶段产生阶段产生HH最多；丙酮酸是第最多；丙酮酸是第_阶段的产物。阶段的产物。第三阶段第三阶段二

16、、三二、三一一三三氧化氧化(ynghu(ynghu)H)H二二第30页/共37页第三十页，共38页。2. 2. 现有现有(xin yu)(xin yu)甲酵母菌进行有氧呼吸甲酵母菌进行有氧呼吸, ,乙酵母菌乙酵母菌进行发进行发 酵酵, ,若它们消耗等量的葡萄糖若它们消耗等量的葡萄糖, ,则它们放出则它们放出CO2CO2 和吸收的和吸收的O2O2之比是之比是 ( ) ( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3 A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C3. 3. 下列下列5 5支试管中分别含有不同化学物质和活性支试管中分别含有不同化学物质和活性 酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件

17、下，会产酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产 生生CO2CO2的试管有的试管有 （ ） 葡萄糖葡萄糖+ +已破裂的细胞已破裂的细胞 葡萄糖葡萄糖+ +线粒体线粒体 丙酮酸丙酮酸+ +线粒体线粒体 葡萄糖葡萄糖+ +细胞质基质（隔细胞质基质（隔 绝空气绝空气(kngq)(kngq)） 丙酮酸丙酮酸+ +细胞质基质（隔绝细胞质基质（隔绝空气空气(kngq)(kngq)） A. A. B. B. C. C. D. D.C第31页/共37页第三十一页，共38页。 4. 4.右图表示在储存右图表示在储存(chcn)(chcn)蔬菜、水果时，蔬菜、水果时，大气中大气中O2O2的浓度对植物组的浓度对植物

18、组织内织内CO2CO2产生的影响，试分产生的影响，试分析：析：释放释放(shfng)的相对值的相对值CO2 （1 1）A A点表示植物点表示植物(zhw)(zhw)组织组织释放释放COCO2 2较多，这些较多，这些COCO2 2是是_的产物。的产物。 （2 2）由）由A A到到B B， COCO2 2的释放量急剧减小，其原因是的释放量急剧减小，其原因是_。 （3 3）由）由B B到到C C， COCO2 2的释放量又不断增加，其主要的释放量又不断增加，其主要原因是原因是_； 到到C C点以后点以后COCO2 2的释放量不再增加，其主要原因是的释放量不再增加，其主要原因是_。随随O2的增加，无氧呼吸受到抑制的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强无氧呼吸无氧呼吸 受线粒体数量受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强限制，有氧呼吸不再加强第32页/共37页第三十二页，共38页。5.5.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为 产生的酒精产生的酒精(jijng)(jijng)对细胞有毒害对细胞有毒害 产生产生的乳酸对的乳酸对 细胞有毒害细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少产生的能量太少 （ ） A. A. B. B. C. C. D. D.D6.6.