ATP的主要来源——细胞呼吸(选定)

1、生物体生命活动需要能量1、生物体内的主要能源物质？糖类2、细胞中的重要能源物质：3、糖类中储存能量的糖有淀粉（植物）糖原（动物）4、良好的储能物质：脂肪6.直接能源物质葡萄糖5、最终能量来源太阳能ATPATPADPPi能量能量能量能量Pi酶酶酶酶合成合成ATPATP时能量的来源有哪些？时能量的来源有哪些？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呼吸作用作用比作碳和比作碳和氢的氢的“缓慢燃缓慢燃烧过程烧过程”。 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一经过一系列的系列的氧化分解氧化分解，生成生成二氧化碳二氧化碳或或其他其他产物产物，释放出，释放出

2、能量能量并生成并生成ATP的过程。的过程。发生场所：生活细胞内发生场所：生活细胞内分解底物：生物体内的有机物，糖类，脂质，蛋白质分解底物：生物体内的有机物，糖类，脂质，蛋白质呼吸产物：二氧化碳和水或者其他产物呼吸产物：二氧化碳和水或者其他产物反应类型：氧化分解（生物氧化）反应类型：氧化分解（生物氧化）能量变化：有机物中的化学能释放，生成能量变化：有机物中的化学能释放，生成ATP一、细胞呼吸一、细胞呼吸二、细胞呼吸的方式：二、细胞呼吸的方式：1、探究、探究酵母菌酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式选择酵母菌的原因选择酵母菌的原因（见（见P91) 酵母菌酵母菌是一种单细胞真菌，依赖外来的有是一种单细

3、胞真菌，依赖外来的有机物进行机物进行异养异养生活，主要以生活，主要以出芽生殖出芽生殖的方式的方式产生后代。产生后代。结构：单细胞，真核生物结构：单细胞，真核生物营养：异养营养：异养生殖方式生殖方式: :只要出芽生殖只要出芽生殖呼吸方式：兼性厌氧型呼吸方式：兼性厌氧型 若用若用3030度的温水把买来的一包鲜酵母化开，用它度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窝一样，有手抠开里面，你会发现面团里面变成蜂窝一样，有许多许多空隙空隙，并且你能闻到，并且你能闻到酒味酒味和酵母菌产生的特

4、殊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。香味所以我们吃的面包和馒头比较松软，味道也好。 我们喝的啤酒白酒、医院里的酒精、化妆品中我们喝的啤酒白酒、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营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。养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。小资料小资料 加入酵母菌和面作成的馒头、面加入酵母菌和面作成的馒头、面包松软多孔，是因为发酵产生气体包松软多孔，是因为发酵产生气体所致，那么，

5、产生的气体是什么呢？所致，那么，产生的气体是什么呢？在什么情况下产生的？在什么情况下产生的？思考提出问题提出问题探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式作作出出假假设设假设酵母菌在有氧和无氧条件下假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。均能进行细胞呼吸。如何设置实验组呢？如何设置实验组呢？实验组实验组A A组：有氧条件组：有氧条件B B组：无氧条件组：无氧条件探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式怎样鉴定有无怎样鉴定有无酒精酒精产生？产生？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橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K(K2 2CrCr2 2

6、O O7 7) )溶液溶液，在在酸性酸性条件下条件下与酒精与酒精发生化学反应，变成发生化学反应，变成灰绿色灰绿色具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，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重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬怎样鉴定有无怎样鉴定有无二氧化碳二氧化碳产生？产生？二氧化碳可使二氧化碳可使澄清的石灰水澄清的石灰水变变混浊混浊也可使也可使溴麝香草酚蓝水溶液溴麝香草酚蓝水溶液由由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄溴麝香草酚蓝水溶液遇溴麝香草酚蓝水溶液遇CO2的变色过程的变色过程明确实

7、验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤配制培养液配制培养液控制有氧、无氧环境控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实验（见设置对比实验（见P93）设设 计计 实实 验验科学检测因变量科学检测因变量限制好无关变量限制好无关变量 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P9210g酵母菌酵母菌+240mL5%葡萄糖葡萄糖溶液溶液A组组B组组 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤二：步骤二：A A实验组实验组( (有氧情况下有氧情

8、况下) )10%NaOH10%NaOH酵母菌培养液酵母菌培养液澄清石灰水澄清石灰水通气通气目的？目的？目的？目的？目的？目的？进入进入A A瓶的空气，先进过瓶的空气，先进过NAOHNAOH处理，处理，排除空气中二氧化碳排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰对实验结果的干扰检测二检测二氧化碳氧化碳通入通入氧气氧气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二：步骤二：B B实验组实验组( (无氧情况下无氧情况下) )酵母菌培养液酵母菌培养液澄清石灰水澄清石灰水B B瓶应封口后放置一段时间，再连接瓶应封口后放置一段时间，再连接其目的何在？其目的何在？ 封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消

9、封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌无氧耗完，确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌无氧呼吸产生的呼吸产生的 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤三：鉴定是否有酒精产生步骤三：鉴定是否有酒精产生（2 2）0.5mL0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾的浓硫酸溶液A A组组B B组组橙色橙色橙色橙色（1 1）2ml2ml酵母菌培酵母菌培养液养液 检测检测 指标指标条件条件澄清石灰水浑浊程度澄清石灰水浑浊程度/ /藿香草酚蓝变黄时间长藿香草酚蓝变黄时间长短短（检测二氧化碳）（检测二氧化碳）重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液是否变

10、成灰绿色是否变成灰绿色( (检测酒精检测酒精) )有氧有氧无氧无氧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有大量二有大量二氧化碳氧化碳有少量的有少量的二氧化碳二氧化碳无酒精无酒精有酒精有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 酵母菌在有氧和无氧条件下均能酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生进行细胞呼吸，均能产生二氧化碳二氧化碳 在有氧的条件下，酵母菌通过细在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生胞呼吸产生大量的二氧化碳大量的二氧化碳。 在无氧的条件下，酵母菌通过细在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生胞呼吸产生酒精酒精和和少量的二氧化碳少量的二

11、氧化碳。实验总结实验总结n实验原理：实验原理：1 1酵母菌是（结构上为单细胞酵母菌是（结构上为单细胞真菌真菌）兼性厌氧菌兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸（既能进行有氧呼吸（产产CO2CO2和和H2OH2O）也能进行）也能进行 无氧呼吸（无氧呼吸（产酒精和产酒精和CO2CO2）2 2酒精和酒精和CO2CO2的检测的检测 澄清的石灰水澄清的石灰水+CO2 +CO2 变浑浊，且浑浊度与变浑浊，且浑浊度与CO2CO2产量有关产量有关 蓝色的溴麝香草酚蓝水溶液蓝色的溴麝香草酚蓝水溶液+CO2 +CO2 变绿再变黄，且变黄时间长短与变绿再变黄，且变黄时间长短与CO2CO2产量有关产量有关 橙色重铬酸钾溶液橙色

12、重铬酸钾溶液+ +酒精（酸性）酒精（酸性） 变灰绿色变灰绿色实验分组实验分组A A组（有氧）组（有氧）B B组（无氧）组（无氧）自变量自变量因变量因变量观察指标观察指标1 1澄清石灰水变浑浊的程度澄清石灰水变浑浊的程度2 2溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用时溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用时间长短间长短3.3.重铬酸钾溶液的颜色变化重铬酸钾溶液的颜色变化无关变量无关变量实验结论实验结论有氧时，产有氧时，产CO2CO2多多无氧产无氧产CO2CO2少，少， 还能产酒精还能产酒精有氧和无氧产CO2的多少及酒精的有无温度、营养物质的浓度和量n实验分析：实验分析： 在本实验中，有一组同学在检测因

13、变量在本实验中，有一组同学在检测因变量时发现，有氧装置中的酵母菌培养液也能使时发现，有氧装置中的酵母菌培养液也能使酸性重铬酸钾变为灰绿色。你知道为什么吗酸性重铬酸钾变为灰绿色。你知道为什么吗? ?探究探究探究探究 有同学认为，在有氧呼吸实验装置中有同学认为，在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，有可能的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，有可能对实验结果产生干扰，你同意吗？你如何避免这对实验结果产生干扰，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？种可能性的发生，以保证实验更严谨？ 有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡

14、萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何看待这种观点？如何看待这种观点？ 葡萄糖葡萄糖 水溶液水溶液 葡萄糖葡萄糖 水溶液水溶液继续探究继续探究继续继续探究探究 为了为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气控制无氧呼吸实验装置中的氧气，对酵母菌培养，对酵母菌培养瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢？生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢？由此说明什么问题？由此说明什么问题？再再探究探究 在实验中，有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在实验

15、中，有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此，他觉得该实验现象在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此，他觉得该实验现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了CO2CO2。你如何看待这。你如何看待这个问题？个问题？先浑浊先浑浊后澄清后澄清适宜的温度条件下，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（）训练迁移训练迁移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单细胞真菌兼性厌氧菌思考： 怎样控制有

16、氧和无氧的条件？ 如何判断产物中有酒精产生？讨论：讨论：酵母菌的细胞呼吸有几种方式？酵母菌的细胞呼吸有几种方式？每种方式的条件和产物有什么区别？每种方式的条件和产物有什么区别？2 2、有氧呼吸：、有氧呼吸：（1 1）主要场所）主要场所线粒体线粒体 （2 2）总反应式：）总反应式：（3 3）过程过程：（4 4）概念：）概念：指细胞在指细胞在氧氧的参与下，通过的参与下，通过酶酶的催化作的催化作用，把用，把糖类等糖类等有机物彻底氧化分解，产生有机物彻底氧化分解，产生二二氧化碳和水氧化碳和水，同时释放，同时释放大量能量大量能量的过程。的过程。2870KJ/mol1161KJ38ATPC6H12O6 +

17、 6 H2O + 6 O2 6 CO2+ 12 H2O +能量能量酶内膜内膜酶酶基质基质酶酶C6H12O62 丙酮酸酶能量能量 4 H+ 6 H2O酶20 H2 ATP6 CO2+能量能量有氧呼吸的全过程+ 6 O2酶12 H2O + 能量能量ADP + Pi2 ATPADP + Pi34 ATPADP + Pi酶酶酶思考：1，丙酮酸进入线粒体的方式？ 2.CO2和H2O分别在哪个阶段生成？ 3. O2在哪个阶段参与反应？ 4.产生能量的阶段是？产生大量能量 的阶段是？5.写出总反应方程式：6.产物 H2O 和 CO2 中的O来自葡萄糖还是氧气？ 第一阶段：第一阶段：第二阶段：第二阶段：第三阶

18、段：第三阶段：(细胞质基质)(线粒体基质)(线粒体内膜)C6H12O6 2 CH3COCOOH + 4 H + 能量能量酶2 CH3COCOOH + 6 H2O 6 CO2 + 20 H + 能量能量酶24 H + 6 O2 12 H2O + 能量能量酶 在细胞内，1 mol的葡萄糖彻底氧化分解后产生2870 KJ的能量，其中有1161 KJ的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转换效率大约是多少？这些能量大约能使多少个ADP转化为ATP?C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2+ 12 H2O +能量酶酶OO原子的去路原子的去路3

19、、无氧呼吸：(1)进行场所：细胞质基质(2)过程：(3)总反应式：(4)概念: 是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物，同时释放出少量能量的过程。C6H12O6酶2CO2 + C2H5OH +能量酶2C3H6O3 + 能量196.65KJ/mol61.08KJ2ATPC6H12O64 H 2C2H5OH + 2CO2酶酶酶酶2C3H6O32CH3COCOOH酶酶2ATP动物：乳酸植物：酒精玉米胚马铃薯块茎乳酸乳酸发酵：酒精发酵：无氧呼吸全过程2C3H6O3C6H12O6 酶2分子 丙酮酸酶酶2C2H5OH +2CO2无 氧 （酒精）（乳酸）没有能量释放释

20、放少量能量第一阶段第二阶段2molATP 热能2.过程1.场所： 细胞质基质无氧呼吸无氧呼吸 类类 型型比较项目比较项目 场所场所主要在线粒体内主要在线粒体内细胞质基质细胞质基质是否需氧是否需氧需需不需不需分解产物分解产物C C2 2H H5 5OH + COOH + CO2 2或或 C C3 3H H6 6O O3 3释放能量释放能量2870KJ2870KJ、38ATP38ATP196.65KJ196.65KJ、2ATP2ATP有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸4 4、有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别：、有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别：COCO2 2 和和 H H2 2O O细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）若只产生COCO2 2，不消耗OO2 2，则只进行无氧呼吸。若产生的COCO2 2的摩尔数比吸收OO2 2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸O2%CO2释放量有氧呼吸无氧呼吸A AB BC CD DCO2的总量1、A点3、AC段2、C点以后4、B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放