5.3ATP的主要来源──细胞呼吸(用)概述

1、生物体生命活动的主要能源物质是什么？生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？葡萄糖ATP那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATP的呢？回顾： 第3节 ATP的主要来源细胞呼吸 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成的过程。呼吸作用（细胞呼吸）的概念有机物 CO2(或其他产物)+能量氧化分解“呼吸作用”和“物质燃烧”有什么区别吗？“呼吸作用”和“呼吸”有什么区别吗？细胞内呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？ 问题探讨呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那样剧烈吗？在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？举例说明。都是氧化分解过程；都释放能

2、量并产生CO2。不能能通过无氧呼吸释放能量，如蛔虫等但能量少很多。呼吸： 机体与环境之间O2和CO2交换的过程。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，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。对比呼吸和呼吸作用的区别细胞呼吸的方式有哪些？是否都需要氧？本质：有机物氧化分解释放能量生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸？ 探究酵母菌细胞呼吸的方式阅读：P9192页的内容 结构：单细胞，真核生物生殖方式：主要出芽生殖同化作用：异养异化作用：兼性厌氧型 一、细胞呼吸的方式 若用30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。用手抠

3、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养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。小资料探究酵母菌细胞呼吸的方式设计实验酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）提出问题进行实验验证假设、形成结论CO2有氧产生无氧CO2和酒精产生作出假设3.设计实验实验思路？分析变量自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物 有氧无氧影响实验结果的可变因素 酒精、CO2

4、分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳CO2的检测：1.通入澄清的石灰水：澄清浑浊2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝 绿黄酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应： 橙色灰绿色思考: 有氧和无氧条件下CO2和酒精产生的量的多少如何判断？B瓶应封口放置一段时间后，再连接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？ 有氧条件无氧条件实验结果石灰水十分混浊培养液不能使重铬酸钾变灰绿石灰水有点混浊培养液使重铬酸钾变灰绿有氧条件，酵母菌产生大量的CO2和H2O无氧条件，酵母菌产生大量酒精和少量的CO2 对比实验 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实

5、验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。 对照实验 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。NaOH作用？有氧呼吸：无氧呼吸：细胞呼吸的方式葡萄糖O2 CO2(大量)+H2O+能量酶葡萄糖 CO2(大量)+酒精+能量酶细胞呼吸的概念：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量的过程。实验推论：探究 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？ 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，你如何看待这种观点？ 葡

6、萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液继续探究继续探究 为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气，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？细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸绝大多数生物的主要呼吸方式产生酒精和CO2产生水和CO2 一、细胞呼吸的方式问题回顾：1.有氧呼吸的主要场所是？主要是线粒体，还有细胞质基质2.线粒体的结构怎样？ 双膜结构，内膜向内折叠成嵴（增大了内膜的面积），嵴的周围充满了液态的基质，内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。3.有氧呼吸最常利用的物质是_葡萄糖外膜内膜嵴基质 二、有氧呼吸1C6H12O6(葡萄糖

7、)酶4H2丙酮酸少量能量 6CO2 6H2O 酶20H 6O2 12H2O酶大量能量1.有氧呼吸的过程细胞质基质线粒体第一阶段第二阶段线粒体基质第三阶段线粒体内膜2ATP热能少量能量2ATP热能34ATP热量H：表示氧化型辅酶I(NAD+)转化成还原型辅I(NADH)有氧呼吸的过程图解1.有氧呼吸过程：（可分三个阶段）第一阶段：葡萄糖丙酮酸+ H （少量）+ 能量 （少量）酶丙酮酸+ H2O酶CO2+ H（大量）+ 能量 （少量）H+ O2H2O+ 能量（大量）酶第二阶段：第三阶段：细胞质基质线粒体基质线粒体内膜1、有氧呼吸的反应场所只有线粒体，对吗？ 2、水在第几阶段参与反应？有机物彻底氧化

8、在第几阶段？3、是否每阶段都有能量生成？大量生成能量在第几阶段？4、氧气在第几阶段被利用？CO2和H2O分别在第几阶段生成？CO2和H2O中的O分别来自哪里？ C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶6 CO2 + 12H2O +能量有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释放能量第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质线粒体基质线粒体内膜葡萄糖丙酮酸 H2OHO2丙酮酸少量HATPCO2大量HATP少量少量H2O大量ATP大量2.有氧呼吸三个阶段的比较能量热能可转移的能量ADPPiATP1161kJ2870kJ1mol葡萄糖1709kJ能量转换的效率：1161/2870100=40有氧呼吸与体外燃烧相

9、比的特点：条件温和、能量逐步释放、并有一部分能量储存在ATP中。1161/30.54 = 38mol C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶6 CO2 + 12H2O +38molATP场所：a细胞质基质 b线粒体基质 c线粒体内膜能量去向： 一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中总反应式：有氧呼吸概念：细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_，释放_,生成_的过程。(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约40%)氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解大量ATP3.有氧呼吸小结 C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶6 CO2 + 1

10、2H2O +能量课 堂 练 习 1.有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点是都有能量的释放,但释放能量最多的是_;在线粒体中进行的是第_阶段;第_阶段产生H最多；丙酮酸是第_阶段的产物。第三阶段二、三一二3.第一、二阶段的共同产物是 三个阶段均有的产物是。H和ATPATP2.下列分别属于有氧呼吸的第几阶段： 产生CO2的阶段（ ）产生H2O的阶段（ ） O2参与的阶段（） 产生H的阶段（ ） 产生能量最多的阶段（） 有机物彻底氧化的阶段（ ）二三三一二三二4.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：C6H12O123O2酶酶456酶H H (1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称： 、

11、_、 。(2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少 、 _、 。(3)有氧呼吸的主要场所是 _，进入该场所的呼吸底物是_。(4)用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是_H2O丙酮酸CO2少少大量线粒体丙酮酸6课 堂 练 习 葡萄糖丙酮酸二氧化碳葡 萄 糖丙 酮 酸H 少量能量 乙醇脱氢酶 乳酸脱氢酶酒精 + CO2乳酸酶场所：细胞质基质第一阶段：同有氧呼吸无氧呼吸只有第一阶段释放能量 三、无氧呼吸1.无氧呼吸过程2、酒精发酵： C6H12O6酶1、乳酸发酵： C6H12O62CH3CH2OH(酒精)+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+ 能量酶问题思考：无氧

12、呼吸有何意义和危害？2.无氧呼吸小结例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）例：酵母菌、大多数植物无氧呼吸的概念 细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解，产生酒精或乳酸等中间产物，释放少量能量，生成ATP的过程。无氧呼吸的特点生成乳酸释放：196.65KJ 转移：61.08KJ，约31%生成酒精释放：222.54KJ 转移：61.08KJ，约28% 四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较共同点实质：过程：葡萄糖丙酮酸有氧无氧CO2 + H2O + 能量（大量）C2H3OH+CO2 + 能量（少量） C3H6O3 + 能量（少量

13、） 氧化分解有机物，释放能量都有丙酮酸（中间产物）的生成有氧呼吸和无氧呼吸的区别同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？注意：有氧呼吸三个阶段都产生ATP；无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。 不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。1mol2870 (kj)1161ATP热能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)热能主要在线粒体内在细胞质基质中氧气、多种酶无氧参加、需多种酶葡萄糖彻底分解、产生CO2和H2O葡萄糖分解不彻底、形成乳酸或酒精和CO2释放出大量能量释放出少量能量第一阶段的反应完全相同，并且都在细胞质基质内进行。分解有

14、机物，释放能量呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件分解产物能量相同点联系实质【特别提醒】原核生物无线粒体，但有些原核生物(如空气中的细菌、硝化细菌、蓝藻等)仍可进行有氧呼吸。虽然这些细胞没有线粒体，但却含有全套与有氧呼吸有关的酶，这些酶分布在细胞质基质和细胞膜上。 只能进行无氧呼吸的真核生物(如蛔虫)，其细胞内无线粒体。 1.苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸的产物分别是( ) A.乳酸、酒精和二氧化碳 B.都是酒精和二氧化碳 C.酒精和二氧化碳、乳酸 D.都是乳酸课 堂 练 习 3.种在湖边的玉米，长期被水淹生长不好，其原因是（ ） A.根细胞吸收水分过多 B.营养缺乏 C.光合作用的强度不够

15、D.细胞有氧呼吸受阻2.种子在浸水和不浸水的条件下,进行呼吸作用的过程中都产生过的中间产物是( )酒精 B. 乳酸 C.CO2和H2O D.丙酮酸C D D 4.下列反应中，消耗1mol葡萄糖产生ATP最多的是( ) A.有氧呼吸 B.无氧呼吸 C.乳酸发酵 D.酒精发酵A 5.下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相同点,不正确的是( )A.都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程B.都有有机物的氧化分解C.都有能量释放,并有ATP的生成D.分解产物中都有CO26.与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是( ) .分解有机物 .有机物分解不彻底 .需要酶催化 .释放能量D B7.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( )

16、 都在线粒体中进行 都需要酶 都需要氧 都产生ATP 都产生丙酮酸 A. B. C. D.D 1呼吸速率是指单位数量的活体组织，在单位时间内分解有机物的速率。它是植物呼吸作用强弱的指标，一般以测定植物释放二氧化碳或吸收氧气的速率来衡量呼吸速率。2影响细胞呼吸的环境因素(1)温度温度影响呼吸作用，主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。呼吸速率与温度的关系如图。生产上常用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。 五、影响呼吸作用的外界因素 (2)O2的浓度 在一定范围内，随O2浓度的增大，有氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受

17、线粒体的限制，呼吸作用强度不再增大； O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%以上，只进行有氧呼吸。(如图) 生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。 (3)CO2 CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2浓度升高到1%10%时，呼吸作用明显被抑制。(如右图) (4)水 在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。(如图)应用：作物栽培中，合理灌溉。 六、细胞呼吸原理的应用1

18、. 在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。2 . 在农业生产上：中耕松土定期排水，促进根系的有氧呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收 剪去变黄（无光合能力）消耗养分的枝叶3 . 在物质的储存时：粮油种子的贮藏必须干燥、低温，目的是为了降低呼吸作用，减少有机物的消耗。 果实、蔬菜的保鲜措施中，一定湿度、低温、增加空气中CO2的浓度等，目的是通过减弱细胞呼吸，延缓老化。4 . 呼吸作用与人类健康：伤口处理、运动健身小结：葡萄糖丙酮酸有氧6CO2+6H2O+能量（大量）无氧2C2H5OH+2CO2+能量（酒精）2C3H6O3+能量（少量）

19、(乳酸）细胞质基质线粒体细胞质基质（少量）1、场所3、物质变化4、能量变化2、条件1、有氧呼吸最常用的物质是（ ） 、淀粉 、糖原 、葡萄糖 、ATPC2、酵母菌进行有氧呼吸时产生CO2的场所是（ ） A、细胞质基质 B、核糖体 C、线粒体 D、叶绿体C3、呼吸过程中能产生ATP的场所有（ ） A、细胞质基质 B、线粒体基质 C、线粒体内膜 D、核糖体ABC巩 固 提 高 4、让一只小白鼠吸入18O2，该白鼠体内最先出现18O的化合物是( ) A、二氧化碳 B、水 C、丙酮酸 D、ATPB 5、把小白鼠和青蛙从25的室温中移至5的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？( ) A、两种动物的

20、耗氧量都减少 B、两种动物的耗氧量都增加 C、青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加 D、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少C6、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，能适当延长保鲜时间的原因是( )A、光合作用减弱 B、促进了物质分解C、呼吸作用减弱 D、呼吸作用加强C7、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸的氧原子，18O转移的途径（ ） A.葡萄糖 - 丙酮酸 -水 B.葡萄糖 - 丙酮酸-氧 C.葡萄糖 - 氧 - 水 D.葡萄糖 -丙酮酸- 二氧化碳D8、酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，无氧时进行无氧呼吸，将酵母菌放在含有培养液的密闭的锥形瓶中，测得CO2的释放量比O2的吸收量大1倍，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡

21、萄糖的比为( ) Al：6 B1：3 C1：2 D 1：19、人在剧烈运动后，血浆中的pH会明显下降，其原因是 ( ) A血浆中碳酸增多 B血浆中磷酸肌酸增多 C血浆中乳酸增多 D血浆中丙酮酸增多10、关于细胞呼吸正确的说法是 ( ) A无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应 B水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度 C无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体 D有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质BCD11、下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于( )12.若细胞呼吸有二氧化碳放出，则可判断此过程( ) A必定是有氧呼吸 B只能是无氧呼吸 C绝不是产物为酒精的无氧呼吸 D一定不是产物为乳酸的无氧呼吸A.线粒体、线粒体和细胞质基质 B.线粒体、细胞质基质和线粒体C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质 D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体CD13、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是（ ）氧浓度abcd产