《ATP的主要來源-細胞呼吸》

會計學1《ATP的主要來源——細胞呼吸》問題探討1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點？2.呼吸作用與物質(zhì)在體外燃燒有什么區(qū)別嗎？物質(zhì)分解的過程、產(chǎn)物都想同，并且都能釋放等量的能量有。

①細胞呼吸是在溫和的條件下進行的；

②能量的釋放是在一系列的反應(yīng)過程中逐步釋放的；

③釋放的能量部分的以熱能的形式散失，部分的轉(zhuǎn)移貯存到ATP中。第1頁/共37頁一、細胞呼吸的概念

細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。第2頁/共37頁二、探究酵母菌細胞呼吸的方式（一）提出問題（二）作出假設(shè)（三）設(shè)計實驗特別關(guān)注的問題1.怎樣控制有氧和無氧條件？2.怎樣鑒定酒精和CO2的產(chǎn)生？如何比較

CO2產(chǎn)生的多少？3.怎樣保證酵母菌在整個實驗中能正常生活？第3頁/共37頁酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。實驗步驟：①酵母菌能使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精，是在有氧條件下還是在無氧條件下進行的？②酵母菌細胞呼吸會產(chǎn)生CO2，在不同條件下產(chǎn)生的是否一樣多？1提出問題第4頁/共37頁2作出假設(shè)酵母菌在有氧條件下可以產(chǎn)生CO2，無氧條件下除產(chǎn)生CO2外，還產(chǎn)生酒精。3設(shè)計實驗⑴實驗原理

①CO2可以使澄清石灰水變渾濁，也可以使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。

②重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學反應(yīng)，由橙色變成灰綠色。第5頁/共37頁⑵實驗步驟：配置酵母菌培養(yǎng)液組裝實驗裝置檢測CO2的產(chǎn)生檢測酒精的產(chǎn)生4進行實驗5得出結(jié)論第6頁/共37頁

配制酵母菌培養(yǎng)液AB10g酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液A組B組第7頁/共37頁A實驗組(有氧情況下)10%NaOH酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水（渾濁）第8頁/共37頁有氧呼吸第9頁/共37頁B實驗組(無氧情況下)酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水(渾濁)第10頁/共37頁無氧呼吸第11頁/共37頁0.5mL重鉻酸鉀的濃硫酸溶液A組B組橙色橙色灰綠色第12頁/共37頁（四）實驗結(jié)果1.CO2的放出情況：

A、B兩組都有CO2的產(chǎn)生，但A組產(chǎn)生的

CO2更多2.酒精產(chǎn)生的情況：

A組沒有酒精的產(chǎn)生，B組產(chǎn)生了酒精。第13頁/共37頁

酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸，均能產(chǎn)生二氧化碳在有氧的條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水。在無氧的條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的二氧化碳。分析實驗結(jié)果第14頁/共37頁注意事項

該實驗是比較酵母菌在有氧和無氧條件的呼吸作用，因此該實驗是互為對照實驗。作為對照實驗，在實驗設(shè)計時的注意事項是什么？

控制實驗變量。該實驗的變量是有無氧氣。根據(jù)“參考資料”中的圖可知，圖A應(yīng)為有氧條件，圖B為無氧條件。第15頁/共37頁問題回顧：1.呼吸作用的場所是？主要是線粒體，還有細胞質(zhì)基質(zhì)2.線粒體的結(jié)構(gòu)怎樣？

雙膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴（增大了內(nèi)膜的面積），嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)，內(nèi)膜和基質(zhì)中都含有許多與呼吸作用有關(guān)的酶。第16頁/共37頁有氧呼吸的過程圖解

三、有氧呼吸第17頁/共37頁有氧呼吸的過程第一階段：

C6H12O6（丙酮酸）第二階段：

2CH3COCOOH+6H2O酶第三階段：

24[H]+6O2C6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶總反應(yīng)式：2CH3COCOOH+4[H]+能量6CO2+20[H]+能量酶12H2O+能量酶（大量）第18頁/共37頁有氧呼吸三個階段的比較（1）C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量（2）2CH3COCOOH+6H2O6CO2+20[H]+能量酶（3）24[H]+6O212H2O+能量酶1.能量：都有能量的釋放，但以第三階段釋放的能量最多2.場所：第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中，第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。3.氧氣：只有第三階段才需要氧氣，作用是氧化[H],生成水第19頁/共37頁有氧呼吸的概念

細胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。計算：

1mol葡萄糖通過有氧呼吸可釋放2870kj的能量，其中有1161kj的能量被轉(zhuǎn)移貯存到ATP中。那么，1mol葡萄糖通過有氧呼吸可形成____mol的ATP，其能量轉(zhuǎn)換效率是______。3840.5%第20頁/共37頁呼吸：

機體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程。細胞呼吸也稱呼吸作用

是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO2或其他物質(zhì)，釋放出能量并生成ATP的過程。呼吸和呼吸作用的區(qū)別第21頁/共37頁①場所：A細胞質(zhì)基質(zhì)b線粒體基質(zhì)c線粒體內(nèi)膜②能量去向：

一部分以熱能形式散失另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中③總反應(yīng)式：④有氧呼吸概念：細胞在____的參與下，通過_______的催化作用，把_______等有機物_______________，產(chǎn)生_____和_____，釋放______,生成_________的過程。C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量酶(1709kJ/mol,約60%)(1161kJ/mol,約40%)氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解許多ATP38個ATP有氧呼吸小結(jié)第22頁/共37頁無氧呼吸的過程葡萄糖丙酮酸[H]少量能量

乙醇脫氫酶

乳酸脫氫酶酒精+CO2乳酸酶第23頁/共37頁1、酒精發(fā)酵：

C6H12O6酶2、乳酸發(fā)酵：

C6H12O6

四、無氧呼吸2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+能量酶酵母菌和大多數(shù)的植物的無氧呼吸屬于此種類型乳酸菌和動物細胞及馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞在缺氧時的無氧呼吸屬于此種類型問題思考：無氧呼吸有何意義和危害？第24頁/共37頁無氧呼吸的概念

細胞在缺氧的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物進行不徹底的氧化分解，產(chǎn)生酒精或乳酸等中間產(chǎn)物，釋放少量能量，生成ATP的過程。無氧呼吸的特點氧氣的存在抑制了無氧呼吸的進行第25頁/共37頁

五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較共同點實質(zhì)：過程：葡萄糖丙酮酸有氧無氧CO2+H2O+能量（大量）C2H3OH+CO2+能量（少量）C3H6O3+能量（少量）氧化分解有機物，釋放能量都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成第26頁/共37頁有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別比較項目有氧呼吸無氧呼吸呼吸場所是否需氧物質(zhì)代謝能量代謝主要在線粒體內(nèi)細胞質(zhì)基質(zhì)必需有氧的參與氧能抑制無氧呼吸將有機物徹底分解成CO2和H2O有機物分解不徹底,形成中間產(chǎn)物(酒精或乳酸）1mol2870

(kj)1161ATP熱能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)熱能同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？第27頁/共37頁

六、影響呼吸作用的外界因素

1.溫度：溫度通過影響酶的活性來影響呼吸速率。

2.O2的濃度：

①在一定范圍內(nèi)，隨O2濃度的增大，有氧呼吸增強，達到一定濃度以后，由于受線粒體的限制，呼吸作用強度不再增大。

②O2的存在抑制了無氧呼吸的進行。

3CO2濃度過大抑制呼吸作用的進行第28頁/共37頁

七、細胞呼吸原理的應(yīng)用1.在釀酒業(yè)上的應(yīng)用：先通氣，讓酵母菌進行有氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其發(fā)酵，產(chǎn)生酒精。2.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上：中耕松土，促進根系的有氧呼吸，有利于根系的生長及對礦質(zhì)離子的吸收3.在醫(yī)學上：利用氧氣驅(qū)蛔、抑制破傷風等厭氧型細菌的繁殖4.在物質(zhì)的儲存時：控制氧氣的濃度，抑制其呼吸作用，減少有機物的消耗。第29頁/共37頁課堂練習1.有氧呼吸分三個階段,三個階段的共同特點是都有能量的釋放,但釋放能量最多的是________;在線粒體中進行的是第________階段;第____階段需要O2,氧的作用是________;第____階段產(chǎn)生[H]最多；丙酮酸是第___階段的產(chǎn)物。第三階段二、三一三氧化[H]二第30頁/共37頁2.現(xiàn)有甲酵母菌進行有氧呼吸,乙酵母菌進行發(fā)酵,若它們消耗等量的葡萄糖,則它們放出CO2

和吸收的O2之比是()A.3:1B.1:2C.4:3D.2:3C3.下列5支試管中分別含有不同化學物質(zhì)和活性酵母菌細胞制備物。在適宜溫度條件下，會產(chǎn)生CO2的試管有（）

①葡萄糖+已破裂的細胞②葡萄糖+線粒體

③丙酮酸+線粒體④葡萄糖+細胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）⑤丙酮酸+細胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）

A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④C第31頁/共37頁4.右圖表示在儲存蔬菜、水果時，大氣中O2的濃度對植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響，試分析：釋放的相對值CO2

（1）A點表示植物組織釋放CO2較多，這些CO2是_________的產(chǎn)物。（2）由A到B，CO2的釋放量急劇減小，其原因是________________________。（3）由B到C，CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是_________________________；到C點以后CO2的釋放量不再增加，其主要原因是____________________________。隨O2的增加，無氧呼吸受到抑制隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加強無氧呼吸

受線粒體數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強第32頁/共37頁5.陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因為

①產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害②產(chǎn)生的乳酸對細胞有毒害③沒有專門的無氧呼吸結(jié)構(gòu)④

產(chǎn)生的能量太少（）

A.①②B.②③C.③④D.④①D6.關(guān)于無氧呼吸的敘述中，正確的是()A.不產(chǎn)生CO2B.一定產(chǎn)生CO2C.不形成ATPD.物質(zhì)氧化分解不徹底D第33頁/共37頁7.一運動員正在進行長跑訓練，從他的大腿肌肉細胞中檢測到

3種化學物質(zhì)，其濃度變化如右圖所示，圖中P、Q、R三曲線依次代表（