第5章第3节ATP的主要来源——细胞呼吸(讲课)

1、复复 习习 提提 问问生物体生命活动的能源物质有哪些？生物体生命活动的能源物质有哪些？生物体新陈代谢所需能生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？量的直接来源是什么？葡萄糖、果糖、淀粉、糖葡萄糖、果糖、淀粉、糖原等糖类；脂肪；原等糖类；脂肪；ATPATPATPATP那么：糖类和脂肪中储存的能量如何转化为生命活那么：糖类和脂肪中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量动所需要的直接能量ATP的呢？的呢？呼吸作用呼吸作用第第3 3节节 ATP ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸 细胞呼吸是指细胞呼吸是指有机物有机物在在细胞内细胞内经过经过一系列的一系列的氧化分解氧化分解，生成，生成二

2、氧化碳二氧化碳或或其其他产物他产物，释放出，释放出能量能量并生成并生成ATP的过程。的过程。一、细胞呼吸（呼吸作用）一、细胞呼吸（呼吸作用）区别人和动物的呼吸区别人和动物的呼吸(运动运动)与细胞呼吸与细胞呼吸?细胞呼吸的概念：细胞呼吸的概念：总总 结结呼吸运动与细胞呼吸呼吸运动与细胞呼吸呼吸运动呼吸运动细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸 VS 呼吸呼吸细胞内细胞内 + + 糖糖 类类+ + 水水 能能 量量O2O2 肺通气肺通气 （呼吸的现象）（呼吸的现象）呼吸器官呼吸器官 血液循环血液循环血液循环血液循环呼吸器官呼吸器官COCO2 2气体运输气体运输+ +COCO2 2 细胞呼吸细胞呼吸（呼吸

3、的本质）（呼吸的本质）肺肺呼吸运动呼吸运动通过呼吸器官完成气体（通过呼吸器官完成气体（O O2 2和和COCO2 2) )交换交换细胞呼吸细胞呼吸是在细胞内完成有物的氧是在细胞内完成有物的氧化分解并释放能量，产生化分解并释放能量，产生ATPATP的过程。的过程。18世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气，并把呼世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气，并把呼吸作用比作碳和氢的吸作用比作碳和氢的“缓慢燃烧过程缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用。后来人们发现呼吸作用的实质是细胞内有机物氧化分解，并且释放能量。的实质是细胞内有机物氧化分解，并且释放能量。思考下列问题：思考下列问题：1.1.呼

4、吸作用与物质的燃烧有呼吸作用与物质的燃烧有 什么异同点？什么异同点？2.2.呼吸作用能够像燃料在体外呼吸作用能够像燃料在体外 燃烧那么剧烈吗？燃烧那么剧烈吗？3.3.在无氧条件下，细胞还能够在无氧条件下，细胞还能够 通过呼吸作用释放能量吗？通过呼吸作用释放能量吗？物质体外燃烧：物质体外燃烧：物质物质热能热能+ O2燃烧燃烧有机物有机物能量能量+ O2分解分解有机物体内氧化分解：有机物体内氧化分解：细胞呼吸细胞呼吸CO2 +H2O+无机物无机物+高温、反应剧烈、能量迅速全部释放。高温、反应剧烈、能量迅速全部释放。常温、反应温和、能量逐步释放。常温、反应温和、能量逐步释放。问题探论：问题探论： 1

5、呼吸作用与物质的燃烧有什么异同点呼吸作用与物质的燃烧有什么异同点? 物质的体外燃烧物质的体外燃烧高温、反应剧烈、能量迅速全部释放。高温、反应剧烈、能量迅速全部释放。 物质的体内分解物质的体内分解常温、反应温和、能量逐步释放。常温、反应温和、能量逐步释放。 都能分解物质，释放能量，都能分解物质，释放能量，（需要氧气）（需要氧气）相同点：相同点：不同点：不同点：（一）探究酵母菌呼吸的方式（一）探究酵母菌呼吸的方式二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式单细胞真菌单细胞真菌异养、兼性厌氧型异养、兼性厌氧型以出芽生殖方式产生后代以出芽生殖方式产生后代广泛用于食品、酿酒等生产广泛用于食品、酿酒等生产1、家庭

6、如何发面？蒸好的馒头和面包里面为什么会有许多空隙？、家庭如何发面？蒸好的馒头和面包里面为什么会有许多空隙？2、为什么新鲜的葡萄放置一段时间会产生酒味？、为什么新鲜的葡萄放置一段时间会产生酒味？ 在什么情况下更容易产生酒味？在什么情况下更容易产生酒味？ 我们喝的啤酒、白酒、医院里的酒精、化妆品中的甘油，都是用酵母菌我们喝的啤酒、白酒、医院里的酒精、化妆品中的甘油，都是用酵母菌生产的。酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成高级生产的。酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。

7、小资料小资料若用若用30300 0C C的温水把买来的一包鲜酵母化开，用它发一块面团，几的温水把买来的一包鲜酵母化开，用它发一块面团，几个小时后，面团便会渐渐膨大。用手抠开里面，你会发现面团里面变成蜂个小时后，面团便会渐渐膨大。用手抠开里面，你会发现面团里面变成蜂窝一样，有许多空隙，并且你能闻到酒味和酵母菌产生的特殊香味。所以窝一样，有许多空隙，并且你能闻到酒味和酵母菌产生的特殊香味。所以我们吃的面包和馒头比较松软，味道也好。我们吃的面包和馒头比较松软，味道也好。探究实验的一般过程探究实验的一般过程2.作出假设作出假设1.提出问题提出问题3.设计实验设计实验4.进行实验进行实验5.结论、交流应

8、用结论、交流应用总总 结结1.提出问题提出问题酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生酒精酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生酒精CO2吗？吗？酵母菌在不同条件下产生的酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多是否一样多?酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精?酵母菌在有氧和无氧条件下酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生酒精和都能产生酒精和CO2 。2.作出假设作出假设酵母菌酵母菌有氧条件下产生酒精和二氧化碳，有氧条件下产生酒精和二氧化碳， 无氧条件下产生二氧化碳无氧条件下产生二氧化碳酵母菌在有氧条件下产生酵母菌在有氧条件下产生CO2，在，在无氧条件下产生酒精和二氧化碳无氧

9、条件下产生酒精和二氧化碳3.设计实验：设计实验：控制有氧和无氧的条件控制有氧和无氧的条件通气或密封瓶口放置一段时间通气或密封瓶口放置一段时间酸性条件下酒精与重铬酸钾溶液进行反应酸性条件下酒精与重铬酸钾溶液进行反应 使溶液变成灰绿色使溶液变成灰绿色通入石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液通入石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间溶液颜色变化时间葡萄糖溶液培养、适宜的温度、葡萄糖溶液培养、适宜的温度、pHpH、空气、空气自变量自变量是否有酒精产生的是否有酒精产生的? ?是否有是否有COCO2 2产生？产生？比较比较COCO2 2多少的方法多少的

10、方法因因变变量量保证酵母菌在整个实验过程中正常生活的方法保证酵母菌在整个实验过程中正常生活的方法无关变量无关变量 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，溶液，澄清石灰水、酸性重铬酸钾溶液、橡皮球、锥形瓶、弯头玻璃管、滴管澄清石灰水、酸性重铬酸钾溶液、橡皮球、锥形瓶、弯头玻璃管、滴管实验材料及用具：实验材料及用具：如何设置实验组如何设置实验组下一节下一节总总 结结A A实验组实验组( (有氧情况下有氧情况下) )B B实验组实验组( (无氧情况下无氧情况下) )通入空气通入空气 怎样鉴定有无二氧化碳产生？怎样鉴定有无二氧化碳产生？ 二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊

11、；也可使二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；也可使溴麝香草酚蓝水溶液由溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据混浊程度或变成黄色的时间长短检测产生二氧化碳蓝变绿再变黄。根据混浊程度或变成黄色的时间长短检测产生二氧化碳的多少的多少石灰水石灰水变混浊变混浊通入空气通入空气有什么不足之处？有什么不足之处？无氧情况下无氧情况下有氧情况下有氧情况下A A实验组实验组( (有氧情况下有氧情况下) )继 续上一页 根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤配制酵母菌培养液配制酵母菌培养液控制有氧、无氧环境控制有氧、无氧环境（自变量）（自变量）科学检测酒精及科学检测酒精及COCO2 2的产生的产生（因变量

12、）（因变量）限制好无关变量限制好无关变量（培养液的浓度、含量、（培养液的浓度、含量、PHPH等）等）步骤一：配制酵母菌培养液步骤一：配制酵母菌培养液10g10g酵母菌酵母菌+240mL5%+240mL5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液A A组组B B组组4 .进行进行实验实验步骤二：步骤二：A A实验组实验组( (有氧情况下有氧情况下) )步骤二：步骤二：B B实验组实验组( (无氧无氧情况下情况下) )步骤三：鉴定是否有步骤三：鉴定是否有CO2CO2产生产生; ; 鉴定是否有酒精产生鉴定是否有酒精产生0.5mL0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾的浓硫酸溶液取取A A瓶培养液瓶培养液取取B B瓶培养

13、液瓶培养液橙色橙色灰绿色灰绿色这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒 具体做法：让司机呼出的气体直接接触到具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬无酒精无酒精有酒精有酒精步骤四：实验现象及分析步骤四：实验现象及分析0.5mL0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾的浓硫酸溶液取取A A瓶培养液瓶培养液取取B B瓶培养液瓶培养液橙色橙色灰绿色灰绿色练练 习习总总 结结条件条件澄清石灰水澄清石灰水/ /出现的时间

14、出现的时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧（有氧（A)A)无氧无氧(B)(B)变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色步骤四：实验现象及分析步骤四：实验现象及分析酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行 细胞呼吸，均能产生二氧化碳细胞呼吸，均能产生二氧化碳在有氧的条件下，酵母菌通过在有氧的条件下，酵母菌通过 细胞呼吸产生大量的二氧化碳。细胞呼吸产生大量的二氧化碳。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞在无氧的条件下，酵母菌通过细胞 呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。实验结果实验结果总总 结结实验结论实验结论 酵母菌在有

15、氧和无氧的条件下都能进行细酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生了大量的产生了大量的COCO2 2和和H H2 2O O；在无氧条件下，酵母菌；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的COCO2 2。 细胞呼吸的方式有两种：细胞呼吸的方式有两种：有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸问题思考问题思考为什么实验过程中有的小组从瓶为什么实验过程中有的小组从瓶A中取出培养液鉴定是否中取出培养液鉴定是否有酒精产生时，也变成灰绿色？如何改进？有酒精产生时，也变成灰绿色？如何改进

16、？瓶瓶A通氧不足，部分酵母菌进行了无氧呼吸。通氧不足，部分酵母菌进行了无氧呼吸。用橡皮球持续向瓶用橡皮球持续向瓶C内通气，培养液的量应适宜。内通气，培养液的量应适宜。为控制无氧条件，用为控制无氧条件，用T形夹夹住橡皮管密封处理，发生锥形夹夹住橡皮管密封处理，发生锥形瓶形瓶B爆裂现象，这是为什么呢？如何排除这一现象？爆裂现象，这是为什么呢？如何排除这一现象？密封之前瓶内有一定的氧气，酵母菌同时进行有氧和无氧呼密封之前瓶内有一定的氧气，酵母菌同时进行有氧和无氧呼吸产生二氧化碳，增加气体压力。吸产生二氧化碳，增加气体压力。B瓶封口后不用夹住，放置一段时间后，再连通盛有澄清石瓶封口后不用夹住，放置一段

17、时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。灰水的锥形瓶。有人认为该实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水有人认为该实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，如何进行验证？溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，如何进行验证？在有氧和无氧条件下各设一空白对照，即在培养瓶中只加入在有氧和无氧条件下各设一空白对照，即在培养瓶中只加入葡萄糖水溶液，其他装置与实验组相同。葡萄糖水溶液，其他装置与实验组相同。实验原理实验原理酵母菌通过细胞呼吸可酵母菌通过细胞呼吸可产生酒精。产生酒精。酵母菌通过细胞呼吸可产生酵母菌通过细胞呼吸可产生二氧化碳二氧化碳。澄清石灰水和或溴麝香草酚蓝水溶液可用澄

18、清石灰水和或溴麝香草酚蓝水溶液可用于检测于检测CO2。重铬酸钾在酸性条件下，可用于检测酒精。重铬酸钾在酸性条件下，可用于检测酒精。总总 结结1、适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母，、适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母，其中适于产生酒精的装置是（）其中适于产生酒精的装置是（）课堂练习：课堂练习：ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入葡萄糖加入水加入水加入葡萄糖和水加入葡萄糖和水并不断搅拌并不断搅拌A A2、酿酒过程中如何控制发酵环境中的氧气，为什么、酿酒过程中如何控制发酵环境中的氧气，为什么这么做？这么做？第第3节节 ATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸一、细胞呼吸的概念：一、细胞呼