ATP的主要来源-细胞呼吸

1、本节聚焦本节聚焦1 什么是细胞呼吸什么是细胞呼吸?它与它与ATP的形成有什的形成有什么关系么关系?2 有氧呼吸与无氧呼吸各什么特点？有氧呼吸与无氧呼吸各什么特点？3细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用应用?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拉瓦锡把拉瓦锡把呼吸作用呼吸作用比作碳和氢的比作碳和氢的“缓缓慢燃烧过程慢燃烧过程”。1、细胞呼吸的概念、细胞呼吸的概念细胞呼吸是指细胞呼吸是指 在细胞内在细胞内,经经过过( (由由酶酶催化的催化的) )一系列一系列 ，生成生成 或其他产物，释放或其他产物，释放出出 并生成并生成 的过程。的过程。一、细胞呼吸

2、的方式一、细胞呼吸的方式细胞呼吸一定需要氧气吗？细胞呼吸一定需要氧气吗？2、探究酵母菌细胞呼吸的方式、探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌是一酵母菌是一种种 。在有氧气。在有氧气和无氧气的条件下都能生和无氧气的条件下都能生存，属于存，属于 型生物。型生物。通过定性测定酵母菌在通过定性测定酵母菌在有有氧氧和和无氧无氧的条件下的条件下细胞呼细胞呼吸的产物吸的产物，可以确定酵母，可以确定酵母菌细胞呼吸的方式。菌细胞呼吸的方式。兼性厌氧兼性厌氧单细胞真菌单细胞真菌不锈钢罐群不锈钢罐群发面发面实验：探究实验：探究酵母菌酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式实验假设：实验假设：提出问题：提出问题：实验方案设计：实

3、验方案设计：1、酵母菌在什么、酵母菌在什么(有氧还是无氧）条件下使葡萄糖有氧还是无氧）条件下使葡萄糖发酵产生酒精发酵产生酒精?2、酵母菌在不同（有氧和无氧）条件下产生的、酵母菌在不同（有氧和无氧）条件下产生的CO2是否一样多是否一样多?1、酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精。、酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精。2 2、酵母菌在不同条件下产生的、酵母菌在不同条件下产生的COCO2 2不一样，有氧不一样，有氧呼吸比无氧呼吸产生的呼吸比无氧呼吸产生的CO2CO2多。多。实验：探究实验：探究酵母菌酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式实验方案设计：实验方案设计：控制控制有氧有氧和和无氧无氧的条件

4、的条件鉴定酒精产生的方法鉴定酒精产生的方法鉴定鉴定CO2产生的方法产生的方法比较比较CO2多少的方法多少的方法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。通气或通气或密封瓶口密封瓶口放置一段时间放置一段时间橙色橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成发生化学反应，变成灰绿色灰绿色。使澄清的石灰水使澄清的石灰水变混浊变混浊或使溴麝香草酚蓝水或使溴麝香草酚蓝水溶液溶液由蓝变绿再变黄由蓝变绿再变黄。澄清石灰水澄清石灰水混浊程度混浊程度或溴麝香草酚蓝水或溴麝香草酚蓝水溶液溶液颜色变化时间颜色变化时间葡萄糖溶液培养

5、、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：因因变变量量无关变量：无关变量：材料用具材料用具500ml500ml的平底烧瓶（或锥形瓶），玻璃弯管，带孔的橡的平底烧瓶（或锥形瓶），玻璃弯管，带孔的橡胶塞，天平，量筒，烧杯，试管，气泵、漏斗、滤纸、胶塞，天平，量筒，烧杯，试管，气泵、漏斗、滤纸、玻璃棒、铁架台等玻璃棒、铁架台等酵母粉，澄清的石灰水（酵母粉，澄清的石灰水（澄清的石灰水变混浊用于检澄清的石灰水变混浊用于检测测CO2CO2）或溴麝香草酚蓝水溶液（）或溴麝香草酚蓝水溶液（溴麝香草酚蓝水溶液溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄由蓝变绿再变黄，用于，用于检测检测C

6、O2CO2） ，氢氧化钠液，氢氧化钠液，3 3的葡萄糖溶液，重铬酸钾溶液（的葡萄糖溶液，重铬酸钾溶液（橙色重铬酸钾溶液变橙色重铬酸钾溶液变灰绿色灰绿色，用于，用于检测酒精检测酒精） 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式步骤一：配制酵母菌培养液步骤一：配制酵母菌培养液10g酵母菌酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液设计实验步骤甲组甲组乙组乙组进行实验进行实验甲组甲组乙组乙组步骤二：不同条件下培养酵母菌步骤二：不同条件下培养酵母菌实验：探究实验：探究酵母菌酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式实验现象：实验现象：C锥形瓶内的现象：锥形瓶内的现象：石灰水混浊程度石灰水混浊程度高高溴麝香

7、草酚蓝变色时间溴麝香草酚蓝变色时间短短E锥形瓶内的现象：锥形瓶内的现象：B B锥形瓶内（酵母菌滤液）的现象：锥形瓶内（酵母菌滤液）的现象：加入重铬酸钾，颜色仍为加入重铬酸钾，颜色仍为橙色橙色石灰水混浊程度石灰水混浊程度低低溴麝香草酚蓝变色时间溴麝香草酚蓝变色时间长长D D锥形瓶内（酵母菌滤液）的现象：锥形瓶内（酵母菌滤液）的现象：加入重铬酸钾，颜色变为加入重铬酸钾，颜色变为灰绿色灰绿色乙组乙组甲组甲组（无氧装置）（无氧装置）（有氧装置）（有氧装置）实验结论实验结论3 3、酵母菌、酵母菌有氧有氧条件和条件和无氧无氧条件下条件下都产生都产生COCO2 2有氧条件时产生的有氧条件时产生的COCO2

8、2比无氧条件产生的比无氧条件产生的CO2CO2多。多。2 2、在、在无氧无氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生条件下酵母菌通过细胞呼吸产生酒精酒精和和少量少量COCO2 21 1、有氧有氧条件下，酵母菌将葡萄糖氧化分条件下，酵母菌将葡萄糖氧化分解，生成解，生成大量大量CO2CO2再探究再探究有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是有人认为：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，你葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？如何驳斥这种错误观点？ 葡萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液再探究：再探究：有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化有同学认为，在

9、有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？以保证实验更严谨？如何检测汽车司机是否喝了酒？如何检测汽车司机是否喝了酒？应用实验原理解决实际问题应用实验原理解决实际问题具体做法：让司机呼出的气体直接具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，接触到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。酸钾会变成灰绿色的硫酸铬。细胞呼吸（氧化分解

10、反应）细胞呼吸（氧化分解反应）有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸绝大多数生物的绝大多数生物的主要呼吸方式主要呼吸方式 酒精的检测方法酒精的检测方法溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液与酒精反应，溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液与酒精反应，使重铬酸钾溶液发生颜色变化，由原有使重铬酸钾溶液发生颜色变化，由原有的橙色变为灰绿色。的橙色变为灰绿色。 CO2的检测方法的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊（2） CO2使溴麝香草酚蓝水溶液使溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄由蓝变绿再变黄两个两个本实验设置了对比实验，本实验设置了对比实验，请问其中有几个实验组？请问其中有几个实验组？设置对比实验的目的是什么

11、？设置对比实验的目的是什么？ 目的是目的是通过对结果的比较通过对结果的比较分析，来探究某种因素与分析，来探究某种因素与实验对象的关系实验对象的关系有氧呼吸的过程图解有氧呼吸的过程图解有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程第一阶段：第一阶段：细胞质基质细胞质基质 C C6 6H H1212O O6 6（丙酮酸）（丙酮酸）第二阶段：第二阶段：线粒体基质线粒体基质 2CH 2CH3 3COCOOH + 6HCOCOOH + 6H2 2O O酶酶第三阶段：第三阶段：线粒体内膜线粒体内膜 24 24H H + 6O + 6O2 2C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2

12、 2O O 6C 6CO O2 2 + 12H+ 12H2 2O O + + 能量能量酶酶总反应式：总反应式：2CH2CH3 3COCOOH + 4COCOOH + 4HH+ + 少量少量能量能量6CO6CO2 2+20+20 HH+ +少量少量能量能量酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量酶酶（大量）（大量）有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念问题探讨问题探讨1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质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区别吗？呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗？物质分解的过程、产物都想同，并且物质分解的过程、产物都想同，并且都能释放等量的能量都

13、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。呼吸：呼吸： 细胞呼吸也称呼吸作用细胞呼吸也称呼吸作用有机物有机物氧化分解氧化分解COCO2 2生成生成ATPATP1 1、酒精发酵：、酒精发酵： C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2、乳酸发酵：、乳酸发酵： C C6 6H H1212O O6 62 2CHCH3 3CHCH2 2

14、OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+ +能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ + 能量能量酶酶无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念乳酸等中间产物乳酸等中间产物无氧呼吸的特点无氧呼吸的特点共共同同点点实质：实质：过程：过程：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，释放能量氧化分解有机物，释放能量都有丙酮酸（中间产物）的生成都有丙酮酸（中间产物）的生成有氧呼吸

15、和无氧呼吸的区别有氧呼吸和无氧呼吸的区别主要在线粒体内主要在线粒体内细胞质基质细胞质基质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将有机物彻底分解成解成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葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？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三个

16、阶段的共同特点是都有能量的释放是都有能量的释放, ,但释放能量最多的是但释放能量最多的是_;_;在线粒体中进行的是第在线粒体中进行的是第_阶段阶段; ;第第_阶段阶段需要需要O O2,2,氧的作用是氧的作用是_;_;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、三二、三一一三三氧化氧化HH二二2. 2. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸现有甲酵母菌进行有氧呼吸, ,乙酵母菌进行发乙酵母菌进行发 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COCO2 2 和吸收的和吸收的O O2 2之比是之比是 ( )( )

17、A.3 A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3:1 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。在适宜温度条件下，会产酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产 生生COCO2 2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） 丙酮酸丙酮酸+ +细胞质基质（隔绝空气）细胞质基质（隔绝空气） A.A. B. B. C. C. D. D.C 4. 4.右图表示在储存蔬右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中菜、水果时，大气中O O2 2的的浓度对植物组织内浓度对植物组织内COCO2 2产产生的影响，试分析：生的影响，试分析：释放的相对值释放的相对值CO2 （1 1）A A点表示植物组织点表示植物组织释放释放COCO2 2较多，这些较多，这些COCO2 2是